JPH0820293B2 - 熱線流速計 - Google Patents
熱線流速計Info
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- JPH0820293B2 JPH0820293B2 JP2210909A JP21090990A JPH0820293B2 JP H0820293 B2 JPH0820293 B2 JP H0820293B2 JP 2210909 A JP2210909 A JP 2210909A JP 21090990 A JP21090990 A JP 21090990A JP H0820293 B2 JPH0820293 B2 JP H0820293B2
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- bridge circuit
- resistance
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱線流速計に関し、特にブリッジ回路の抵抗
設定に特徴を有する熱線流速計に関するものである。
設定に特徴を有する熱線流速計に関するものである。
従来のブリッジ回路を用いた熱線流速計は第５図にそ
の一例を示すように、感温素子として例えば白金線１を
用い、白金線１と固定抵抗R1,R2及び可変抵抗R3によっ
てブリッジ回路２を構成し、ブリッジ回路２に増幅器３
より電源を供給する。そして抵抗R1と白金線１の胸中接
続点及び抵抗R2と可変抵抗R3との共通接続点との電圧が
零となるように可変抵抗R3の抵抗値を調整することによ
って白金線１の抵抗を測定する。このときはブリッジ回
路２に電源を接続し白金線１に流れる電流を微小電流と
しておき白金線１での発熱を防止する。
の一例を示すように、感温素子として例えば白金線１を
用い、白金線１と固定抵抗R1,R2及び可変抵抗R3によっ
てブリッジ回路２を構成し、ブリッジ回路２に増幅器３
より電源を供給する。そして抵抗R1と白金線１の胸中接
続点及び抵抗R2と可変抵抗R3との共通接続点との電圧が
零となるように可変抵抗R3の抵抗値を調整することによ
って白金線１の抵抗を測定する。このときはブリッジ回
路２に電源を接続し白金線１に流れる電流を微小電流と
しておき白金線１での発熱を防止する。
こうして白金線１の抵抗値を測定した後、測定時には
環境温度に応じて白金線１の設定温度をあらかじめグラ
フ等によって算出し、白金線が所定温度となる抵抗値で
ブリッジ回路２が平衡するように可変抵抗R3の抵抗値を
設定する。そしてブリッジ回路２の両端の電圧を増幅器
３の一対の入力端に接続し、増幅器３からブリッジ回路
２にフィードバックし、白金線１を発熱させてブリッジ
の平衡状態とする。こうしてブリッジ回路２の両端の電
圧変化に応じて白金線１を通過する流体の速度を測定す
るようにしていた。
環境温度に応じて白金線１の設定温度をあらかじめグラ
フ等によって算出し、白金線が所定温度となる抵抗値で
ブリッジ回路２が平衡するように可変抵抗R3の抵抗値を
設定する。そしてブリッジ回路２の両端の電圧を増幅器
３の一対の入力端に接続し、増幅器３からブリッジ回路
２にフィードバックし、白金線１を発熱させてブリッジ
の平衡状態とする。こうしてブリッジ回路２の両端の電
圧変化に応じて白金線１を通過する流体の速度を測定す
るようにしていた。
しかるにこのような従来の熱線流速計では、新たなセ
ンサを用いるとき等のセンサとなる白金線の抵抗が不明
である場合には、逐一白金線にわずかな電流を流してそ
の抵抗を測定する必要がある。そしてこの抵抗値の測定
にはブリッジ回路が平衡状態になるまで可変抵抗R3の抵
抗値を変化させる必要があり、測定に多大の手間がかか
るという欠点があった。又抵抗値を測定した後、可変抵
抗R3に動作させる抵抗値を設定する必要があった。
ンサを用いるとき等のセンサとなる白金線の抵抗が不明
である場合には、逐一白金線にわずかな電流を流してそ
の抵抗を測定する必要がある。そしてこの抵抗値の測定
にはブリッジ回路が平衡状態になるまで可変抵抗R3の抵
抗値を変化させる必要があり、測定に多大の手間がかか
るという欠点があった。又抵抗値を測定した後、可変抵
抗R3に動作させる抵抗値を設定する必要があった。
本発明はこのような従来の熱線流速計の問題点に鑑み
てなされたものであって、未知のセンサを用いてもセン
サの抵抗値を容易に測定し、その値に基づいて抵抗値を
容易に設定できるようにすることを技術的課題とする。
てなされたものであって、未知のセンサを用いてもセン
サの抵抗値を容易に測定し、その値に基づいて抵抗値を
容易に設定できるようにすることを技術的課題とする。
本願の請求項１の発明は温度に対応した抵抗値を有す
る感温素子をセンサとし、該感温素子が一端に設けられ
るブリッジ回路の平衡状態に基づいて流速を測定する熱
線流速計であって、ブリッジ回路の一端に設けられ、夫
々がR/20,R/21,……R/2n-1の抵抗値を有するｎ個（ｎは
整数）の並列接続された抵抗群と、抵抗群の各抵抗に夫
々直列接続されたｎ個のスイッチング素子と、クロック
発生器と、ブリッジ回路の検出端に設けられたコンパレ
ータと、コンパレータの正及び負の出力に応じてクロッ
ク発生器のクロックをアップカウント及びダウンカウン
トすると共に、そのｎビットの並列出力によって抵抗群
の各抵抗に設けられるスイッチング素子を開閉するｎビ
ットのバイナリアップダウンカウンタと、ブリッジ回路
が平衡状態に達したときに得られるバイナリアップダウ
ンカウンタの計数値に対応した抵抗群の抵抗値に基づい
て、感温素子の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、抵
抗値測定手段より測定された感温素子の抵抗値に基づき
感温素子の設定温度でブリッジ回路が平衡する抵抗群の
抵抗値をスイッチング素子に設定する抵抗値設定手段
と、流速測定モードでブリッジ回路の検出端の信号が夫
々与えられ、その電圧差に基づいてブリッジ回路の電流
を供給するフィードバック用の増幅器と、を具備し、セ
ンサの放散熱量に基づいて流速を測定することを特徴と
するものである。
る感温素子をセンサとし、該感温素子が一端に設けられ
るブリッジ回路の平衡状態に基づいて流速を測定する熱
線流速計であって、ブリッジ回路の一端に設けられ、夫
々がR/20,R/21,……R/2n-1の抵抗値を有するｎ個（ｎは
整数）の並列接続された抵抗群と、抵抗群の各抵抗に夫
々直列接続されたｎ個のスイッチング素子と、クロック
発生器と、ブリッジ回路の検出端に設けられたコンパレ
ータと、コンパレータの正及び負の出力に応じてクロッ
ク発生器のクロックをアップカウント及びダウンカウン
トすると共に、そのｎビットの並列出力によって抵抗群
の各抵抗に設けられるスイッチング素子を開閉するｎビ
ットのバイナリアップダウンカウンタと、ブリッジ回路
が平衡状態に達したときに得られるバイナリアップダウ
ンカウンタの計数値に対応した抵抗群の抵抗値に基づい
て、感温素子の抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、抵
抗値測定手段より測定された感温素子の抵抗値に基づき
感温素子の設定温度でブリッジ回路が平衡する抵抗群の
抵抗値をスイッチング素子に設定する抵抗値設定手段
と、流速測定モードでブリッジ回路の検出端の信号が夫
々与えられ、その電圧差に基づいてブリッジ回路の電流
を供給するフィードバック用の増幅器と、を具備し、セ
ンサの放散熱量に基づいて流速を測定することを特徴と
するものである。
又本願の請求項２の発明は抵抗群の各抵抗をR,2R,…
…2n-1Rの抵抗値を持つ抵抗とし、これらを直列接続す
ると共に各抵抗に接続されるスイッチング素子を並列接
続したことを特徴とするものである。
…2n-1Rの抵抗値を持つ抵抗とし、これらを直列接続す
ると共に各抵抗に接続されるスイッチング素子を並列接
続したことを特徴とするものである。
このような特徴を有する本願の請求項１及び２の発明
によれば、未知のセンサを用いる場合にブリッジ回路に
そのセンサを挿入して抵抗測定モードとする。この場合
にはブリッジ回路の検出端の出力をコンパレータに与
え、コンパレータの正及び負の出力に基づいてｎビット
バイナリカウンタによってクロック発生器のパルスをア
ップカウント又はダウンカウントし、その計数出力によ
ってスイッチング素子をオンオフ制御して抵抗群の抵抗
値を変化させている。こうすれば平衡状態に達したとき
のブリッジ回路の計数値によってセンサの抵抗値を測定
することができる。そしてその抵抗値に基づいてセンサ
の使用温度範囲での抵抗値を算出してスイッチング素子
に与えることによってブリッジ回路を平衡状態とするセ
ンサの抵抗値を定める。そしてブリッジ回路の両端を増
幅器の入力端に接続してフィードバックループを形成す
ることにより、センサが所定の抵抗値となってブリッジ
回路が平衡状態に達する。そしてセンサを通過する流速
に伴う放散熱量の変化を測定して流速値を得るようにし
ている。
によれば、未知のセンサを用いる場合にブリッジ回路に
そのセンサを挿入して抵抗測定モードとする。この場合
にはブリッジ回路の検出端の出力をコンパレータに与
え、コンパレータの正及び負の出力に基づいてｎビット
バイナリカウンタによってクロック発生器のパルスをア
ップカウント又はダウンカウントし、その計数出力によ
ってスイッチング素子をオンオフ制御して抵抗群の抵抗
値を変化させている。こうすれば平衡状態に達したとき
のブリッジ回路の計数値によってセンサの抵抗値を測定
することができる。そしてその抵抗値に基づいてセンサ
の使用温度範囲での抵抗値を算出してスイッチング素子
に与えることによってブリッジ回路を平衡状態とするセ
ンサの抵抗値を定める。そしてブリッジ回路の両端を増
幅器の入力端に接続してフィードバックループを形成す
ることにより、センサが所定の抵抗値となってブリッジ
回路が平衡状態に達する。そしてセンサを通過する流速
に伴う放散熱量の変化を測定して流速値を得るようにし
ている。
第１図は本発明の一実施例による熱線流速計の構成を
示すブロック図である。本図においてはブリッジ回路11
を固定抵抗R1と感温素子、例えば白金線１、及び固定抵
抗R2と抵抗群12とによって構成する。抵抗群12は図示の
ように抵抗値がR/20,R/21……R/2n-1（ｎは正整数）の
抵抗値を有するｎ個の抵抗R4a,R4b……の並列接続体で
構成される。本実施例では説明を容易にするため抵抗群
12の抵抗数ｎを４とする。そうすれば抵抗R4aを抵抗値
Ｒとすると、R4b,R4c,R4dは夫々抵抗値がR/2,R/4,R/8の
抵抗値となる。抵抗群12の各抵抗には夫々リレー接点13
a〜13dが直列に接続されてブリッジ回路を構成してい
る。さてブリッジ回路11の抵抗R1と白金線１の共通接続
点及び抵抗群12と固定抵抗R2の共通接続点は図示のよう
に切換スイッチ14a,14b（これらをまとめて切換スイッ
チ14という）の共通接続点に夫々接続される。切換スイ
ッチ14はこれらの中点をコンパレータ15及び増幅器16の
一対の入力となるように切換えるものである。又切換ス
イッチ17はブリッジ回路11の抵抗R1と抵抗群12の共通接
続点に与えられるブリッジ回路の電源を切換えるスイッ
チであって、切換スイッチ14と連動するように構成され
る。切換スイッチ17はブリッジ回路11の出力が増幅器16
の入力として与えられるときにその出力がブリッジ回路
11に供給され、コンパレータ15側に切換えられるときに
はブリッジ回路11に直流電源18を供給するものである。
示すブロック図である。本図においてはブリッジ回路11
を固定抵抗R1と感温素子、例えば白金線１、及び固定抵
抗R2と抵抗群12とによって構成する。抵抗群12は図示の
ように抵抗値がR/20,R/21……R/2n-1（ｎは正整数）の
抵抗値を有するｎ個の抵抗R4a,R4b……の並列接続体で
構成される。本実施例では説明を容易にするため抵抗群
12の抵抗数ｎを４とする。そうすれば抵抗R4aを抵抗値
Ｒとすると、R4b,R4c,R4dは夫々抵抗値がR/2,R/4,R/8の
抵抗値となる。抵抗群12の各抵抗には夫々リレー接点13
a〜13dが直列に接続されてブリッジ回路を構成してい
る。さてブリッジ回路11の抵抗R1と白金線１の共通接続
点及び抵抗群12と固定抵抗R2の共通接続点は図示のよう
に切換スイッチ14a,14b（これらをまとめて切換スイッ
チ14という）の共通接続点に夫々接続される。切換スイ
ッチ14はこれらの中点をコンパレータ15及び増幅器16の
一対の入力となるように切換えるものである。又切換ス
イッチ17はブリッジ回路11の抵抗R1と抵抗群12の共通接
続点に与えられるブリッジ回路の電源を切換えるスイッ
チであって、切換スイッチ14と連動するように構成され
る。切換スイッチ17はブリッジ回路11の出力が増幅器16
の入力として与えられるときにその出力がブリッジ回路
11に供給され、コンパレータ15側に切換えられるときに
はブリッジ回路11に直流電源18を供給するものである。
さてコンパレータ15の正及び負の出力はアップダウン
カウンタ20のアップ／ダウンカウント制御端子に与えら
れる。アップダウンカウンタ20のクロック入力端にはク
ロック発生器21がゲート回路22を介して接続される。ア
ップダウンカウンタ20はこのクロックをアップカウント
又はダウンカウントするｎビット、本実施例では４ビッ
トのバイナリカウンタであって、そのパラレル出力が夫
々リレー接点13a〜13dの制御信号として与えられる。こ
こではアップダウンカウンタ20のLSBをリレー接点13a、
MSBをリレー接点13dの制御信号とする。アップダウンカ
ウンタ20は外部から数値をセットすることができるプロ
グラマブルのカウンタであり、ｎビットの並列データが
マイクロコンピュータ23よりセットされ、又その計数出
力はマイクロコンピュータ23に与えられる。マイクロコ
ンピュータ23には記憶手段として演算手順を記憶するメ
モリ24が接続され、又出力手段として表示器25、入力手
段として操作部26が接続される。マイクロコンピュータ
23は後述するようにブリッジ回路の感温素子の抵抗値を
測定する抵抗値測定手段27及び測定された抵抗値に基づ
いて感温素子の測定温度での抵抗値を設定する抵抗値設
定手段28の機能を達成するものである。又操作部26は抵
抗測定モードや抵抗設定モード及び流速測定モードを切
換える操作スイッチと、抵抗値を設定するためのテンキ
ー等を有しており、未知の白金線等のセンサを接続した
ときに抵抗を測定する抵抗測定モードとし、その後流速
を測定するための抵抗設定モード，流速測定モードとな
るように操作するものである。さて増幅器16の出力側に
は電圧計29が接続される。この電圧計29は増幅器16の出
力に対応した風速を表示するメータである。
カウンタ20のアップ／ダウンカウント制御端子に与えら
れる。アップダウンカウンタ20のクロック入力端にはク
ロック発生器21がゲート回路22を介して接続される。ア
ップダウンカウンタ20はこのクロックをアップカウント
又はダウンカウントするｎビット、本実施例では４ビッ
トのバイナリカウンタであって、そのパラレル出力が夫
々リレー接点13a〜13dの制御信号として与えられる。こ
こではアップダウンカウンタ20のLSBをリレー接点13a、
MSBをリレー接点13dの制御信号とする。アップダウンカ
ウンタ20は外部から数値をセットすることができるプロ
グラマブルのカウンタであり、ｎビットの並列データが
マイクロコンピュータ23よりセットされ、又その計数出
力はマイクロコンピュータ23に与えられる。マイクロコ
ンピュータ23には記憶手段として演算手順を記憶するメ
モリ24が接続され、又出力手段として表示器25、入力手
段として操作部26が接続される。マイクロコンピュータ
23は後述するようにブリッジ回路の感温素子の抵抗値を
測定する抵抗値測定手段27及び測定された抵抗値に基づ
いて感温素子の測定温度での抵抗値を設定する抵抗値設
定手段28の機能を達成するものである。又操作部26は抵
抗測定モードや抵抗設定モード及び流速測定モードを切
換える操作スイッチと、抵抗値を設定するためのテンキ
ー等を有しており、未知の白金線等のセンサを接続した
ときに抵抗を測定する抵抗測定モードとし、その後流速
を測定するための抵抗設定モード，流速測定モードとな
るように操作するものである。さて増幅器16の出力側に
は電圧計29が接続される。この電圧計29は増幅器16の出
力に対応した風速を表示するメータである。
次に本実施例の動作についてフローチャートを参照し
つつ説明する。第２図はマイクロコンピュータ23の動作
を示すフローチャートであって、動作を開始するとまず
ステップ31〜33において抵抗測定モード，抵抗設定モー
ド，流速測定モードのいずれかの入力を待受ける。ブリ
ッジ回路11に抵抗値が未知の白金線１（抵抗値RX）を感
温素子として接続したときには、まず抵抗測定モードと
する。この場合にはステップ31より34に進んで切換スイ
ッチ14,17を切換えてブリッジ回路11の出力をコンパレ
ータ15の入力側に接続し、ブリッジ回路11の電流供給端
を直流電源18に接続する。このとき白金線１に流れる電
流を微小なものとするため、直流電源18の電圧は低い値
を選択しておくものとする。さて動作開始直後は抵抗群
12に接続されるリレー13a〜13dの全ての接点が開放して
いるものとすると、抵抗R1と白金１の中点の電圧が高く
なるため、コンパレータ15はＨレベルの信号をアップダ
ウンカウンタ20に与える。従ってアップダウンカウンタ
20はクロック発生器21のクロックに基づいてアップカウ
ントを開始し、その計数値の増加によってアップダウン
カウンタ20のバイナリ出力が順次上昇していく。これに
よってリレー接点13a,13b……がバイナリコードとして
開閉されるため、抵抗群12の抵抗値R12が徐々に微小し
ていく。この場合には各抵抗の抵抗値は2nの数列で変化
しているため、比較的少ない数の抵抗にもかかわらず高
い分解能で抵抗値を選択することができる。そしてほぼ
平衡状態に達すればコンパレータ15はＨ又はＬを所定周
期で繰り返すこととなり、アップダウンカウンタ20もア
ップカウント及びダウンカウントを繰り返して平衡状態
に達する。マイクロコンピュータ23はステップ35におい
て平衡状態に達したかどうかを判別しており、平衡状態
に達するとステップ36に進んでそのときアップダウンカ
ウンタ20の計数値に基づいて白金線１の抵抗値を算出す
る。アップダウンカウンタ20の計数値によって抵抗群12
の合成抵抗R12が定まるため、ブリッジ回路の平衡条件
によって容易に白金線１の常温での抵抗値RXLを次式
（１）により算出することができる。
つつ説明する。第２図はマイクロコンピュータ23の動作
を示すフローチャートであって、動作を開始するとまず
ステップ31〜33において抵抗測定モード，抵抗設定モー
ド，流速測定モードのいずれかの入力を待受ける。ブリ
ッジ回路11に抵抗値が未知の白金線１（抵抗値RX）を感
温素子として接続したときには、まず抵抗測定モードと
する。この場合にはステップ31より34に進んで切換スイ
ッチ14,17を切換えてブリッジ回路11の出力をコンパレ
ータ15の入力側に接続し、ブリッジ回路11の電流供給端
を直流電源18に接続する。このとき白金線１に流れる電
流を微小なものとするため、直流電源18の電圧は低い値
を選択しておくものとする。さて動作開始直後は抵抗群
12に接続されるリレー13a〜13dの全ての接点が開放して
いるものとすると、抵抗R1と白金１の中点の電圧が高く
なるため、コンパレータ15はＨレベルの信号をアップダ
ウンカウンタ20に与える。従ってアップダウンカウンタ
20はクロック発生器21のクロックに基づいてアップカウ
ントを開始し、その計数値の増加によってアップダウン
カウンタ20のバイナリ出力が順次上昇していく。これに
よってリレー接点13a,13b……がバイナリコードとして
開閉されるため、抵抗群12の抵抗値R12が徐々に微小し
ていく。この場合には各抵抗の抵抗値は2nの数列で変化
しているため、比較的少ない数の抵抗にもかかわらず高
い分解能で抵抗値を選択することができる。そしてほぼ
平衡状態に達すればコンパレータ15はＨ又はＬを所定周
期で繰り返すこととなり、アップダウンカウンタ20もア
ップカウント及びダウンカウントを繰り返して平衡状態
に達する。マイクロコンピュータ23はステップ35におい
て平衡状態に達したかどうかを判別しており、平衡状態
に達するとステップ36に進んでそのときアップダウンカ
ウンタ20の計数値に基づいて白金線１の抵抗値を算出す
る。アップダウンカウンタ20の計数値によって抵抗群12
の合成抵抗R12が定まるため、ブリッジ回路の平衡条件
によって容易に白金線１の常温での抵抗値RXLを次式
（１）により算出することができる。
そして白金線１の抵抗は第３図に示すように一次関数
によって表されるため、白金線１の任意の温度での抵抗
値RXは次式から算出することができる。
によって表されるため、白金線１の任意の温度での抵抗
値RXは次式から算出することができる。
RX＝R0（１＋αＴ） ……（２） （但しR0は０℃での抵抗値、Ｔは温度、αは定数0.00
39） 次いで抵抗値を測定した常温での抵抗値RXLを表示器2
5によって表示して（ステップ37）ステップ31に戻る。
ここでマイクロコンピュータ23はステップ31,34〜17に
おいて感温素子の抵抗値を測定する抵抗値測定手段27の
機能を達成している。こうして常温、例えば25℃で測定
した抵抗値RXLに基づいて第３図に示すように温度に対
する白金線１の抵抗値の変化を認識することができる。
そして使用環境下で白金線の温度を125℃に設定して流
速を測定する場合には、その白金線の抵抗値RXHを
（２）式に基づいて算出することができる。抵抗値を設
定する場合には操作部26から抵抗値抵抗設定モードを入
力する。そうすればステップ32からステップ38に進んで
その温度に対応した抵抗値の入力があるかどうかをチェ
ックする。この抵抗値の入力は測定温度での抵抗値RXH
を直接入力するものであってもよく、又（１）式によっ
てRXHでブリッジ回路が平衡状態に達する抵抗群12の抵
抗値として設定してもよい。抵抗値の入力があればステ
ップ39に進んでゲート回路22に与える出力をＬレベルと
してカウンタ20への入力を停止する。そうしてステップ
40に進んで抵抗値を設定する。このときRXHが入力され
れば式（１）に基づいて抵抗群12の抵抗値R12に変換
し、アップダウンカウンタ20にその抵抗値に対応したバ
イナリデータをプリセットする。こうすればバイナリデ
ータに対応してリレー接点13a〜13dが開閉するため、抵
抗群12の抵抗値を所望の抵抗値とすることができる。こ
こでマイクロコンピュータ23はステップ32,ステップ38
〜40において抵抗群の抵抗値を設定する抵抗値設定手段
28の機能を達成している。
39） 次いで抵抗値を測定した常温での抵抗値RXLを表示器2
5によって表示して（ステップ37）ステップ31に戻る。
ここでマイクロコンピュータ23はステップ31,34〜17に
おいて感温素子の抵抗値を測定する抵抗値測定手段27の
機能を達成している。こうして常温、例えば25℃で測定
した抵抗値RXLに基づいて第３図に示すように温度に対
する白金線１の抵抗値の変化を認識することができる。
そして使用環境下で白金線の温度を125℃に設定して流
速を測定する場合には、その白金線の抵抗値RXHを
（２）式に基づいて算出することができる。抵抗値を設
定する場合には操作部26から抵抗値抵抗設定モードを入
力する。そうすればステップ32からステップ38に進んで
その温度に対応した抵抗値の入力があるかどうかをチェ
ックする。この抵抗値の入力は測定温度での抵抗値RXH
を直接入力するものであってもよく、又（１）式によっ
てRXHでブリッジ回路が平衡状態に達する抵抗群12の抵
抗値として設定してもよい。抵抗値の入力があればステ
ップ39に進んでゲート回路22に与える出力をＬレベルと
してカウンタ20への入力を停止する。そうしてステップ
40に進んで抵抗値を設定する。このときRXHが入力され
れば式（１）に基づいて抵抗群12の抵抗値R12に変換
し、アップダウンカウンタ20にその抵抗値に対応したバ
イナリデータをプリセットする。こうすればバイナリデ
ータに対応してリレー接点13a〜13dが開閉するため、抵
抗群12の抵抗値を所望の抵抗値とすることができる。こ
こでマイクロコンピュータ23はステップ32,ステップ38
〜40において抵抗群の抵抗値を設定する抵抗値設定手段
28の機能を達成している。
さてこうして流速を測定する際には操作部26より流速
測定モードを入力する。そうすればステップ33からステ
ップ41に進んでゲート22を閉成し、更にステップ42に進
んで切換スイッチ14及び17を増幅器16側となるように切
換え、増幅器16の出力がブリッジ回路11にフィードバッ
クされるように設定する。こうすれば増幅器16からのフ
ィードバックによってブリッジ回路11が平衡状態に達し
たときに白金線１が選択した温度となっている。そして
白金線１を測定環境下に配置すると、流速に応じてその
放散熱量及び抵抗値が変化する。従って抵抗値が一定と
なるようにフィードバックし、そのときの放散熱量に応
じた電力を測定することによって流速を測定することが
できる。
測定モードを入力する。そうすればステップ33からステ
ップ41に進んでゲート22を閉成し、更にステップ42に進
んで切換スイッチ14及び17を増幅器16側となるように切
換え、増幅器16の出力がブリッジ回路11にフィードバッ
クされるように設定する。こうすれば増幅器16からのフ
ィードバックによってブリッジ回路11が平衡状態に達し
たときに白金線１が選択した温度となっている。そして
白金線１を測定環境下に配置すると、流速に応じてその
放散熱量及び抵抗値が変化する。従って抵抗値が一定と
なるようにフィードバックし、そのときの放散熱量に応
じた電力を測定することによって流速を測定することが
できる。
このように本発明では未知のセンサを用いてもその抵
抗値を短時間で測定し表示することができ、それに伴っ
て測定環境下での抵抗値を選択することができる。
抗値を短時間で測定し表示することができ、それに伴っ
て測定環境下での抵抗値を選択することができる。
尚本実施例では抵抗器はR/20,R/21……R/2n-1の並列
接続された抵抗群を用いて構成しているが、第４図に示
すようにR,2R……2n-1Rの抵抗値を有する直列接続され
たｎ個の抵抗群を用いて夫々の両端を短絡するリレー接
点13a〜13dを用いて熱線流速計を構成することも可能で
ある。この場合にはアップダウンカウンタ20のLSBを抵
抗値Ｒの抵抗R5aを短絡するリレー接点13aに接続し、MS
Bをリレー接点13dに接続するものとする。こうすればア
ップダウンカウンタ20の計数値によって直列接続される
抵抗群の抵抗値を任意に設定することができ、その最小
分解能は抵抗値Ｒとなる。
接続された抵抗群を用いて構成しているが、第４図に示
すようにR,2R……2n-1Rの抵抗値を有する直列接続され
たｎ個の抵抗群を用いて夫々の両端を短絡するリレー接
点13a〜13dを用いて熱線流速計を構成することも可能で
ある。この場合にはアップダウンカウンタ20のLSBを抵
抗値Ｒの抵抗R5aを短絡するリレー接点13aに接続し、MS
Bをリレー接点13dに接続するものとする。こうすればア
ップダウンカウンタ20の計数値によって直列接続される
抵抗群の抵抗値を任意に設定することができ、その最小
分解能は抵抗値Ｒとなる。
又本実施例ではアップダウンカウンタ20のバイナリ出
力によってリレー接点を閉成するリレーを用いて抵抗群
の抵抗値を設定しているが、電子スイッチ等種々のスイ
ッチング素子を用いて抵抗群を構成できることはいうま
でもない。
力によってリレー接点を閉成するリレーを用いて抵抗群
の抵抗値を設定しているが、電子スイッチ等種々のスイ
ッチング素子を用いて抵抗群を構成できることはいうま
でもない。
更に本実施例は測定した白金線の抵抗値から測定温度
での抵抗値を算出しそれによって抵抗値を手動で入力す
るようにしているが、白金線の温度を厳密に定める必要
がなければ測定した抵抗値を1.5倍した値でブリッジ回
路が平衡するように抵抗群の抵抗値を設定してもよい。
での抵抗値を算出しそれによって抵抗値を手動で入力す
るようにしているが、白金線の温度を厳密に定める必要
がなければ測定した抵抗値を1.5倍した値でブリッジ回
路が平衡するように抵抗群の抵抗値を設定してもよい。
以上詳細に説明したように本願の請求項１又は２の発
明によれば、未知のセンサを用いてもブリッジ回路にそ
のセンサを挿入するだけで極めて容易に抵抗を測定する
ことができる。従って測定環境下での抵抗の設定を極め
て短時間で行うことができ、操作性を大幅に向上させる
ことが可能となる。
明によれば、未知のセンサを用いてもブリッジ回路にそ
のセンサを挿入するだけで極めて容易に抵抗を測定する
ことができる。従って測定環境下での抵抗の設定を極め
て短時間で行うことができ、操作性を大幅に向上させる
ことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例による熱線流速計の全体構成
を示すブロック図、第２図は本実施例のマイクロコンピ
ュータの動作を示すフローチャート、第３図は熱線流速
計に用いる白金線の温度に対する抵抗値の変化を示すグ
ラフ、第４図は本発明の第２実施例の構成を示すブロッ
ク図、第５図は従来の熱線流速計の主要部の構成を示す
ブロック図である。 11……ブリッジ回路、12……抵抗群、13a〜13d……リレ
ー接点、14a,14b,17……切換スイッチ、15……コンパレ
ータ、16……増幅器、18……直流電源、20……アップダ
ウンカウンタ、21……クロック発生器、22……ゲート回
路、23……マイクロコンピュータ、24……メモリ、25…
…表示器、26……操作部、27……抵抗値測定手段、28…
…抵抗値設定手段、29……電圧計
を示すブロック図、第２図は本実施例のマイクロコンピ
ュータの動作を示すフローチャート、第３図は熱線流速
計に用いる白金線の温度に対する抵抗値の変化を示すグ
ラフ、第４図は本発明の第２実施例の構成を示すブロッ
ク図、第５図は従来の熱線流速計の主要部の構成を示す
ブロック図である。 11……ブリッジ回路、12……抵抗群、13a〜13d……リレ
ー接点、14a,14b,17……切換スイッチ、15……コンパレ
ータ、16……増幅器、18……直流電源、20……アップダ
ウンカウンタ、21……クロック発生器、22……ゲート回
路、23……マイクロコンピュータ、24……メモリ、25…
…表示器、26……操作部、27……抵抗値測定手段、28…
…抵抗値設定手段、29……電圧計
Claims (2)
- 【請求項１】温度に対応した抵抗値を有する感温素子を
センサとし、該感温素子が一端に設けられるブリッジ回
路の平衡状態に基づいて流速を測定する熱線流速計であ
って、 前記ブリッジ回路の一端に設けられ、夫々がR/20,R/21,
……R/2n-1の抵抗値を有するｎ個（ｎは整数）の並列接
続された抵抗群と、 前記抵抗群の各抵抗に夫々直列接続されたｎ個のスイッ
チング素子と、 クロック発生器と、 前記ブリッジ回路の検出端に設けられたコンパレータ
と、 前記コンパレータの正及び負の出力に応じて前記クロッ
ク発生器のクロックをアップカウント及びダウンカウン
トすると共に、そのｎビットの並列出力によって前記抵
抗群の各抵抗値に設けられるスイッチング素子を開閉す
るｎビットのバイナリアップダウンカウンタと、 前記ブリッジ回路が平衡状態に達したときに得られる前
記バイナリアップダウンカウンタの計数値に対応した前
記抵抗群の抵抗に基づいて、前記感温素子の抵抗値を測
定する抵抗値測定手段と、 前記抵抗値測定手段より測定された前記感温素子の抵抗
値に基づき前記感温素子の設定温度でブリッジ回路が平
衡する抵抗群の抵抗値を前記スイッチング素子に設定す
る抵抗値設定手段と、 流速測定モードで前記ブリッジ回路の検出端の信号が夫
々与えられ、その電圧差に基づいてブリッジ回路に電流
を供給するフィードバック用の増幅器と、を具備し、前
記センサの放散熱量に基づいて流速を測定することを特
徴とする熱線流速計。 - 【請求項２】温度に対応した抵抗値を有する感温素子を
センサとし、該感温素子が一端に設けられるブリッジ回
路の平衡状態に基づいて流速を測定する熱線流速計であ
って、 前記ブリッジ回路の一端に設けられ、夫々がR,2R,……2
n-1Rの抵抗値を有するｎ個（ｎは正整数）の直列接続さ
れた抵抗群と、 前記抵抗群の各抵抗に夫々並列接続されたｎ個のスイッ
チング素子と、 クロック発生器と、 前記ブリッジ回路の検出端に設けられたコンパレータ
と、 前記コンパレータの正及び負の出力に応じて前記クロッ
ク発生器のクロックをアップカウント及びダウンカウン
トすると共に、そのｎビットの並列出力によって前記抵
抗群の各抵抗に設けられるスイッチング素子を開閉する
ｎビットのバイナリアップダウンカウンタと、 前記ブリッジ回路が平衡状態に達したときに得られる前
記バイナリアップダウンカウンタの計数値に対応した前
記抵抗群の抵抗値に基づいて、前記感温素子の抵抗値を
測定する抵抗値測定手段と、 前記抵抗値測定手段より測定された前記感温素子の抵抗
値に基づき前記感温素子の設定温度でブリッジ回路が平
衡する抵抗群の抵抗値を前記スイッチング素子に設定す
る抵抗値設定手段と、 流速測定モードで前記ブリッジ回路の検出端の信号が夫
々与えられ、その電圧差に基づいてブリッジ回路に電流
を供給するフィードバック用の増幅器と、を具備し、前
記センサの放散熱量に基づいて流速を測定することを特
徴とする熱線流速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210909A JPH0820293B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 熱線流速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210909A JPH0820293B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 熱線流速計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495722A JPH0495722A (ja) | 1992-03-27 |
| JPH0820293B2 true JPH0820293B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16597076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2210909A Expired - Lifetime JPH0820293B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 熱線流速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820293B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013514521A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | 北京七星華創電子股▲ふん▼有限公司 | ディジタル温度補償機能付き流量測定装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001074530A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | 熱式流量計 |
| EP3512586B1 (en) * | 2016-09-16 | 2022-12-21 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Thermistor flow sensor having multiple temperature points |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2210909A patent/JPH0820293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013514521A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | 北京七星華創電子股▲ふん▼有限公司 | ディジタル温度補償機能付き流量測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0495722A (ja) | 1992-03-27 |
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