JPH08247814A - 感熱式流量センサ - Google Patents
感熱式流量センサInfo
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- JPH08247814A JPH08247814A JP7052161A JP5216195A JPH08247814A JP H08247814 A JPH08247814 A JP H08247814A JP 7052161 A JP7052161 A JP 7052161A JP 5216195 A JP5216195 A JP 5216195A JP H08247814 A JPH08247814 A JP H08247814A
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- circuit
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- measuring element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサ駆動回路のオフセットの改善、及び、
センサ出力の安定化を図ること。 【構成】 駆動停止手段ＳＷ１により発熱体Ｒｈへの供
給電力を停止した状態で、ブリッジ調整手段１５を用い
て温度差検出用ブリッジ回路１４の出力調整を行うこと
によって、常にブリッジ回路が調整された状態で流量の
実測定を行うようにした。
センサ出力の安定化を図ること。 【構成】 駆動停止手段ＳＷ１により発熱体Ｒｈへの供
給電力を停止した状態で、ブリッジ調整手段１５を用い
て温度差検出用ブリッジ回路１４の出力調整を行うこと
によって、常にブリッジ回路が調整された状態で流量の
実測定を行うようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体の流速から流量を
測定する感熱式流量センサに関する。
測定する感熱式流量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｓｉ等の基板上に架橋構造を有
し、橋（マイクロブリッジ）上に、発熱体、発熱体を中
心とする一対の測温体（上流測温体、下流測温体）、発
熱体の熱的影響を受けにくい基板面上に設けられた流体
温度測温体等を備え、気体流による気体の温度変化を利
用して流量を測定する方式の感熱式流量センサが提案さ
れている（例えば、特開平５６−１８３８１号公報、特
開昭６０−１４２２６８号公報、特開昭６１−２７４２
２２号公報、実公平５−３５２８９号公報、特開平６−
２３００２１号公報等参照）。
し、橋（マイクロブリッジ）上に、発熱体、発熱体を中
心とする一対の測温体（上流測温体、下流測温体）、発
熱体の熱的影響を受けにくい基板面上に設けられた流体
温度測温体等を備え、気体流による気体の温度変化を利
用して流量を測定する方式の感熱式流量センサが提案さ
れている（例えば、特開平５６−１８３８１号公報、特
開昭６０−１４２２６８号公報、特開昭６１−２７４２
２２号公報、実公平５−３５２８９号公報、特開平６−
２３００２１号公報等参照）。
【０００３】ここで、特開平６−２３００２１号公報の
例（本出願人により出願されている）を図９に基づいて
説明する。基板１上には電気的絶縁膜が形成されてお
り、基板表面をエッチングして堀２及びその堀２の上部
にマイクロブリッジ３が形成されている。マイクロブリ
ッジ３上には、気体流路に対して中央部分に発熱体Ｒｈ
及びこれに隣接して発熱体温度測温体Ｒｓが設けられ、
これら発熱体Ｒｈ及び発熱体温度測温体Ｒｓを挾んだ気
体上流及び下流側には上流測温体Ｒｕ、下流測温体Ｒｄ
が設けられている。また、発熱体Ｒｈの熱的影響を受け
にくい部位の基板１の電気的絶縁膜上には、流体温度測
温体Ｒｆが設けられている。そして、流体温度測温体Ｒ
ｆと発熱体温度測温体Ｒｓとは第１ブリッジ回路４に接
続され、この第１ブリッジ回路４はＯＰアンプ５を介し
てＲｈ駆動回路６に接続されている。また、上流測温体
Ｒｕ、下流測温体Ｒｄは、第２ブリッジ回路７に接続さ
れている。第１，第２ブリッジ回路４，７は、Ａ／Ｄ変
換器８に接続され、メモリ演算器９を介して流速が出力
される。
例（本出願人により出願されている）を図９に基づいて
説明する。基板１上には電気的絶縁膜が形成されてお
り、基板表面をエッチングして堀２及びその堀２の上部
にマイクロブリッジ３が形成されている。マイクロブリ
ッジ３上には、気体流路に対して中央部分に発熱体Ｒｈ
及びこれに隣接して発熱体温度測温体Ｒｓが設けられ、
これら発熱体Ｒｈ及び発熱体温度測温体Ｒｓを挾んだ気
体上流及び下流側には上流測温体Ｒｕ、下流測温体Ｒｄ
が設けられている。また、発熱体Ｒｈの熱的影響を受け
にくい部位の基板１の電気的絶縁膜上には、流体温度測
温体Ｒｆが設けられている。そして、流体温度測温体Ｒ
ｆと発熱体温度測温体Ｒｓとは第１ブリッジ回路４に接
続され、この第１ブリッジ回路４はＯＰアンプ５を介し
てＲｈ駆動回路６に接続されている。また、上流測温体
Ｒｕ、下流測温体Ｒｄは、第２ブリッジ回路７に接続さ
れている。第１，第２ブリッジ回路４，７は、Ａ／Ｄ変
換器８に接続され、メモリ演算器９を介して流速が出力
される。
【０００４】この場合、流体温度測温体Ｒｆと発熱体温
度測温体Ｒｓとの温度差を第１ブリッジ回路４により検
出し、その温度差を一定に保つように発熱体Ｒｈの駆動
がなされ、Ｒｈ駆動回路６の出力値ｆ1 から流速が測定
される。このとき、上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒｄと
の温度差を第２ブリッジ回路７により検出し、その出力
値ｆ2 が零となる点を流速が零であると判断し、その流
速が零に相当する値をメモリ演算器９に格納しておく。
そして、流速が零又は零近傍の範囲にあるときに、零点
補正を行い、これにより正確な流速の演算処理を行うよ
うにしている。
度測温体Ｒｓとの温度差を第１ブリッジ回路４により検
出し、その温度差を一定に保つように発熱体Ｒｈの駆動
がなされ、Ｒｈ駆動回路６の出力値ｆ1 から流速が測定
される。このとき、上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒｄと
の温度差を第２ブリッジ回路７により検出し、その出力
値ｆ2 が零となる点を流速が零であると判断し、その流
速が零に相当する値をメモリ演算器９に格納しておく。
そして、流速が零又は零近傍の範囲にあるときに、零点
補正を行い、これにより正確な流速の演算処理を行うよ
うにしている。
【０００５】また、感熱式流量センサの他の従来例とし
て、図示しない基板の堀上にマイクロブリッジが形成さ
れ、このマイクロブリッジ上に、発熱体Ｒｈと、この発
熱体の気体上流側に位置する上流測温体Ｒｕと、気体下
流側に位置する下流測温体Ｒｄとが形成され、これら上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度差をそれぞれ検出するこ
とにより流量を測定するものがある。図１０は、その上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度差を検出する回路例を示
す。発熱体Ｒｈは発熱体駆動回路１０により駆動制御さ
れ、上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄは固定抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
（基準抵抗）と共にブリッジ回路１１（ホイートストン
ブリッジ回路）を構成している。この場合、まず、発熱
体Ｒｈへの供給電力を停止した状態で、ブリッジ回路１
１のバランス（ブリッジ調整）を合わせる。このブリッ
ジ回路１１のバランスは、差動増幅器１２の出力電圧Ｖ
d-u の値により求められ、バランスが合った状態では、 Ｒ1Ｒdo＝Ｒ2Ｒuo …（１） Ｒuo：上流測温体の基準温度における抵抗値 Ｒdo：下流測温体の基準温度における抵抗値 の関係が成り立つ。このようにして、ブリッジ回路１１
を調整した後、発熱体Ｒｈを加熱し、実測定に入る。流
量が０の状態では、発熱体Ｒｈからの熱が一対の上下流
の測温体Ｒｕ，Ｒｄに等しく拡散するため、上流測温体
Ｒｕと下流測温体Ｒｄとの温度差出力は０となる。これ
に対して、気体の流れが生じると、上流測温体Ｒｕは気
体流により熱を奪われ、流量が０のときと比較して温度
が下がる。このとき、下流測温体Ｒｄには気体流により
発熱体Ｒｈからの熱が運搬されるため、流量が０のとき
と比較して温度が上がる。図１１は、流量と、上下流の
測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度との関係を示す。差動増幅器１
２の出力電圧Ｖd-u の値は、
て、図示しない基板の堀上にマイクロブリッジが形成さ
れ、このマイクロブリッジ上に、発熱体Ｒｈと、この発
熱体の気体上流側に位置する上流測温体Ｒｕと、気体下
流側に位置する下流測温体Ｒｄとが形成され、これら上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度差をそれぞれ検出するこ
とにより流量を測定するものがある。図１０は、その上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度差を検出する回路例を示
す。発熱体Ｒｈは発熱体駆動回路１０により駆動制御さ
れ、上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄは固定抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
（基準抵抗）と共にブリッジ回路１１（ホイートストン
ブリッジ回路）を構成している。この場合、まず、発熱
体Ｒｈへの供給電力を停止した状態で、ブリッジ回路１
１のバランス（ブリッジ調整）を合わせる。このブリッ
ジ回路１１のバランスは、差動増幅器１２の出力電圧Ｖ
d-u の値により求められ、バランスが合った状態では、 Ｒ1Ｒdo＝Ｒ2Ｒuo …（１） Ｒuo：上流測温体の基準温度における抵抗値 Ｒdo：下流測温体の基準温度における抵抗値 の関係が成り立つ。このようにして、ブリッジ回路１１
を調整した後、発熱体Ｒｈを加熱し、実測定に入る。流
量が０の状態では、発熱体Ｒｈからの熱が一対の上下流
の測温体Ｒｕ，Ｒｄに等しく拡散するため、上流測温体
Ｒｕと下流測温体Ｒｄとの温度差出力は０となる。これ
に対して、気体の流れが生じると、上流測温体Ｒｕは気
体流により熱を奪われ、流量が０のときと比較して温度
が下がる。このとき、下流測温体Ｒｄには気体流により
発熱体Ｒｈからの熱が運搬されるため、流量が０のとき
と比較して温度が上がる。図１１は、流量と、上下流の
測温体Ｒｕ，Ｒｄの温度との関係を示す。差動増幅器１
２の出力電圧Ｖd-u の値は、
【０００６】
【数１】
【０００７】α：各測温体の基準温度における温度係数 ΔＴｕ，ΔＴｄ：各測温体の基準温度からの温度変化 Ｖsp：ブリッジ回路への印加電圧 として表わされる。（１）、（２）式より、流量が０の
ときの発熱体Ｒｈの熱拡散が流れの方向に対して対称
で、ΔＴｕ＝ΔＴｄが成立すると仮定するならば、Ｖ
d-u ＝０となり、零入力状態のセンサ出力（オフセッ
ト）が０となる。
ときの発熱体Ｒｈの熱拡散が流れの方向に対して対称
で、ΔＴｕ＝ΔＴｄが成立すると仮定するならば、Ｖ
d-u ＝０となり、零入力状態のセンサ出力（オフセッ
ト）が０となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ブリッジ回路
（ブリッジ回路１１、第１，第２ブリッジ回路４，７）
での手動調整による初期の調整ずれや、各抵抗体の経時
変化によるブリッジバランスの経時的なずれによって、
センサ出力がドリフトする場合がある。このような問題
に対して、ブリッジ回路のバランスをレーザ・トリミン
グによって調整したセンサもあるが、このような調整を
行ってもセンサ上の薄膜抵抗体の抵抗値は時間の経過と
共に変化する傾向にあり、これにより、経時的にブリッ
ジ回路のバランスずれが生じることになる。
（ブリッジ回路１１、第１，第２ブリッジ回路４，７）
での手動調整による初期の調整ずれや、各抵抗体の経時
変化によるブリッジバランスの経時的なずれによって、
センサ出力がドリフトする場合がある。このような問題
に対して、ブリッジ回路のバランスをレーザ・トリミン
グによって調整したセンサもあるが、このような調整を
行ってもセンサ上の薄膜抵抗体の抵抗値は時間の経過と
共に変化する傾向にあり、これにより、経時的にブリッ
ジ回路のバランスずれが生じることになる。
【０００９】また、実公平５−３５２８９号公報のよう
に、発熱体への電力供給を停止して基準入力状態を作り
出す手段と、この基準入力状態でのセンサ出力（誤差信
号）を記録する手段とを有し、測定時の出力から誤差信
号を差し引くという例がある。しかし、今、経時的にブ
リッジ回路のバランスが崩れて、発熱体Ｒｈの非加熱時
に、上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒｄとの電圧差が、
に、発熱体への電力供給を停止して基準入力状態を作り
出す手段と、この基準入力状態でのセンサ出力（誤差信
号）を記録する手段とを有し、測定時の出力から誤差信
号を差し引くという例がある。しかし、今、経時的にブ
リッジ回路のバランスが崩れて、発熱体Ｒｈの非加熱時
に、上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒｄとの電圧差が、
【００１０】
【数２】
【００１１】だけ生じたとすると、発熱体Ｒｈを加熱し
た時のＲｕとＲｄとの電圧差ε´は、ΔＴｕ＝ΔＴｄ＝
ΔＴが成立すると仮定すれば、
た時のＲｕとＲｄとの電圧差ε´は、ΔＴｕ＝ΔＴｄ＝
ΔＴが成立すると仮定すれば、
【００１２】
【数３】
【００１３】として表わされる。この式からわかるよう
に、ε´≠εであることは明らかであり、完全にオフセ
ットを除去することは不可能である。
に、ε´≠εであることは明らかであり、完全にオフセ
ットを除去することは不可能である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、発熱体への供給電力を停止する駆動停止手段と、上
流測温体と下流測温体とこれら測温体に各々直列に接続
された基準抵抗体とを有する温度差検出用ブリッジ回路
と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止した
状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を行うブリ
ッジ調整手段とを感熱式流量センサ内に備えるようにし
た。
は、発熱体への供給電力を停止する駆動停止手段と、上
流測温体と下流測温体とこれら測温体に各々直列に接続
された基準抵抗体とを有する温度差検出用ブリッジ回路
と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止した
状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を行うブリ
ッジ調整手段とを感熱式流量センサ内に備えるようにし
た。
【００１５】請求項２記載の発明では、発熱体への供給
電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と下流測温
体との各々に一定電流を供給する温度差検出用定電流回
路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止し
た状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互いに等
しくなるように調整を行う定電流調整手段とを感熱式流
量センサ内に備えるようにした。
電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と下流測温
体との各々に一定電流を供給する温度差検出用定電流回
路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止し
た状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互いに等
しくなるように調整を行う定電流調整手段とを感熱式流
量センサ内に備えるようにした。
【００１６】請求項３記載の発明では、流体温度測温体
と発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように
発熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体
への供給電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と
下流測温体とこれら測温体に各々直列に接続された基準
抵抗体とを有する温度差検出用ブリッジ回路と、駆動停
止手段により発熱体への供給電力を停止した状態で温度
差検出用ブリッジ回路の出力調整を行うブリッジ調整手
段とを感熱式流量センサ内に備えるようにした。
と発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように
発熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体
への供給電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と
下流測温体とこれら測温体に各々直列に接続された基準
抵抗体とを有する温度差検出用ブリッジ回路と、駆動停
止手段により発熱体への供給電力を停止した状態で温度
差検出用ブリッジ回路の出力調整を行うブリッジ調整手
段とを感熱式流量センサ内に備えるようにした。
【００１７】請求項４記載の発明では、流体温度測温体
と発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように
発熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体
への供給電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と
下流測温体との各々に一定電流を供給する温度差検出用
定電流回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止した状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が
互いに等しくなるように調整を行う定電流調整手段とを
備えるようにした。
と発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように
発熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体
への供給電力を停止する駆動停止手段と、上流測温体と
下流測温体との各々に一定電流を供給する温度差検出用
定電流回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止した状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が
互いに等しくなるように調整を行う定電流調整手段とを
備えるようにした。
【００１８】請求項５記載の発明では、請求項１又は３
記載の発明において、ブリッジ調整手段は、温度差検出
用ブリッジ回路の出力端子間の電位差を増幅する差動増
幅器と、この差動増幅器の出力側に設けられた誤差検出
用増幅器と、この誤差検出用増幅器と温度差検出用ブリ
ッジ回路との間に設けられたブリッジ回路調整用回路
と、差動増幅器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出
用増幅器とブリッジ回路調整用回路との間の接続状態を
切替える切替手段と、実測定前に前記切替手段と駆動停
止手段との切替タイミングを制御する切替タイミング制
御手段とによってブリッジ調整手段を構成した。
記載の発明において、ブリッジ調整手段は、温度差検出
用ブリッジ回路の出力端子間の電位差を増幅する差動増
幅器と、この差動増幅器の出力側に設けられた誤差検出
用増幅器と、この誤差検出用増幅器と温度差検出用ブリ
ッジ回路との間に設けられたブリッジ回路調整用回路
と、差動増幅器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出
用増幅器とブリッジ回路調整用回路との間の接続状態を
切替える切替手段と、実測定前に前記切替手段と駆動停
止手段との切替タイミングを制御する切替タイミング制
御手段とによってブリッジ調整手段を構成した。
【００１９】請求項６記載の発明では、請求項２又は４
記載の発明において、温度差検出用定電流回路の上流測
温体及び下流測温体の電位差を増幅する差動増幅器と、
この差動増幅器の出力側に設けられた誤差検出用増幅器
と、この誤差検出用増幅器と温度差検出用定電流回路と
の間に設けられた定電流回路調整用回路と、差動増幅器
と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器と定電
流回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替手段
と、実測定前に前記切替手段と駆動停止手段との切替タ
イミングを制御する切替タイミング制御手段とによって
定電流調整手段を構成した。
記載の発明において、温度差検出用定電流回路の上流測
温体及び下流測温体の電位差を増幅する差動増幅器と、
この差動増幅器の出力側に設けられた誤差検出用増幅器
と、この誤差検出用増幅器と温度差検出用定電流回路と
の間に設けられた定電流回路調整用回路と、差動増幅器
と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器と定電
流回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替手段
と、実測定前に前記切替手段と駆動停止手段との切替タ
イミングを制御する切替タイミング制御手段とによって
定電流調整手段を構成した。
【００２０】請求項７記載の発明では、請求項５又は６
記載の発明において、差動増幅器の入力端子間を短絡す
る短絡手段と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止し前記短絡手段により差動増幅器の入力端子を短
絡した状態でその差動増幅器の出力値を零調整する零調
整手段とを付加させた。
記載の発明において、差動増幅器の入力端子間を短絡す
る短絡手段と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止し前記短絡手段により差動増幅器の入力端子を短
絡した状態でその差動増幅器の出力値を零調整する零調
整手段とを付加させた。
【００２１】
【作用】請求項１記載の発明においては、駆動停止手段
により発熱体への供給電力を停止した状態で、ブリッジ
調整手段により温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を
行うことによって、センサ内の各抵抗の経時変化等の影
響を受けることなく、常に温度差検出用ブリッジ回路が
調整された状態で、流量の実測定を行うことが可能とな
る。
により発熱体への供給電力を停止した状態で、ブリッジ
調整手段により温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を
行うことによって、センサ内の各抵抗の経時変化等の影
響を受けることなく、常に温度差検出用ブリッジ回路が
調整された状態で、流量の実測定を行うことが可能とな
る。
【００２２】請求項２記載の発明においては、駆動停止
手段により発熱体への供給電力を停止した状態で、定電
流調整手段により上流測温体及び下流測温体の電位差が
互いに等しくなるように調整を行うことによって、セン
サ内の各抵抗の経時変化等の影響を受けることなく、常
に温度差検出用定電流回路が調整された状態で、流量の
実測定を行うことが可能となる。
手段により発熱体への供給電力を停止した状態で、定電
流調整手段により上流測温体及び下流測温体の電位差が
互いに等しくなるように調整を行うことによって、セン
サ内の各抵抗の経時変化等の影響を受けることなく、常
に温度差検出用定電流回路が調整された状態で、流量の
実測定を行うことが可能となる。
【００２３】請求項３記載の発明においては、駆動制御
手段により流体温度測温体と発熱体温度測温体との温度
差を一定に保持するように発熱体への供給電力を制御す
る傍熱駆動方式を採用することによって、請求項１，２
記載の発明のような直熱駆動方式のセンサに比べて、抵
抗値の経時変化の激しい発熱体ではなく、通電量の小さ
い発熱体温度測温体を用いて温度設定を行うため、温度
設定値の経時変化を小さくすることができる。また、駆
動停止手段により発熱体への供給電力を停止した状態
で、ブリッジ調整手段により温度差検出用ブリッジ回路
の出力調整を行うことによって、センサ内の各抵抗の経
時変化等の影響を受けることなく、常に温度差検出用ブ
リッジ回路が調整された状態で、流量の実測定を行うこ
とが可能となる。
手段により流体温度測温体と発熱体温度測温体との温度
差を一定に保持するように発熱体への供給電力を制御す
る傍熱駆動方式を採用することによって、請求項１，２
記載の発明のような直熱駆動方式のセンサに比べて、抵
抗値の経時変化の激しい発熱体ではなく、通電量の小さ
い発熱体温度測温体を用いて温度設定を行うため、温度
設定値の経時変化を小さくすることができる。また、駆
動停止手段により発熱体への供給電力を停止した状態
で、ブリッジ調整手段により温度差検出用ブリッジ回路
の出力調整を行うことによって、センサ内の各抵抗の経
時変化等の影響を受けることなく、常に温度差検出用ブ
リッジ回路が調整された状態で、流量の実測定を行うこ
とが可能となる。
【００２４】請求項４記載の発明においては、駆動制御
手段により流体温度測温体と発熱体温度測温体との温度
差を一定に保持するように発熱体への供給電力を制御す
る傍熱駆動方式を採用することによって、請求項１，２
記載の発明のような直熱駆動方式のセンサに比べて、抵
抗値の経時変化の激しい発熱体ではなく、通電量の小さ
い発熱体温度測温体を用いて温度設定を行うため、温度
設定値の経時変化を小さくすることができる。また、駆
動停止手段により発熱体への供給電力を停止した状態
で、定電流調整手段により上流測温体及び下流測温体の
電位差が互いに等しくなるように調整を行うことによっ
て、センサ内の各抵抗の経時変化等の影響を受けること
なく、常に温度差検出用定電流回路が調整された状態
で、流量の実測定を行うことが可能となる。
手段により流体温度測温体と発熱体温度測温体との温度
差を一定に保持するように発熱体への供給電力を制御す
る傍熱駆動方式を採用することによって、請求項１，２
記載の発明のような直熱駆動方式のセンサに比べて、抵
抗値の経時変化の激しい発熱体ではなく、通電量の小さ
い発熱体温度測温体を用いて温度設定を行うため、温度
設定値の経時変化を小さくすることができる。また、駆
動停止手段により発熱体への供給電力を停止した状態
で、定電流調整手段により上流測温体及び下流測温体の
電位差が互いに等しくなるように調整を行うことによっ
て、センサ内の各抵抗の経時変化等の影響を受けること
なく、常に温度差検出用定電流回路が調整された状態
で、流量の実測定を行うことが可能となる。
【００２５】請求項５記載の発明においては、切替タイ
ミング制御手段を用いて、実測定前の段階で、差動増幅
器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器とブ
リッジ回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替
手段、及び、発熱体への電力供給を停止する駆動停止手
段の切替タイミングを制御することによって、温度差検
出用ブリッジ回路のブリッジ調整時に誤った信号が入ら
なくなり、調整精度を向上させることができる。
ミング制御手段を用いて、実測定前の段階で、差動増幅
器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器とブ
リッジ回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替
手段、及び、発熱体への電力供給を停止する駆動停止手
段の切替タイミングを制御することによって、温度差検
出用ブリッジ回路のブリッジ調整時に誤った信号が入ら
なくなり、調整精度を向上させることができる。
【００２６】請求項６記載の発明においては、切替タイ
ミング制御手段を用いて、実測定前の段階で、差動増幅
器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器と定
電流回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替手
段、及び、発熱体への電力供給を停止する駆動停止手段
の切替タイミングを制御することによって、定電流回路
調整用回路の定電流調整時に誤った信号が入らなくな
り、調整精度を向上させることができる。
ミング制御手段を用いて、実測定前の段階で、差動増幅
器と誤差検出用増幅器との間及び誤差検出用増幅器と定
電流回路調整用回路との間の接続状態を切替える切替手
段、及び、発熱体への電力供給を停止する駆動停止手段
の切替タイミングを制御することによって、定電流回路
調整用回路の定電流調整時に誤った信号が入らなくな
り、調整精度を向上させることができる。
【００２７】請求項７記載の発明においては、駆動停止
手段により発熱体への供給電力を停止し、かつ、短絡手
段により差動増幅器の入力端子を短絡した状態で、零調
整手段により差動増幅器の出力値を零となるように調整
することによって、その零調整後、温度差検出用ブリッ
ジ回路又は温度差検出用定電流回路を自動調整するよう
な場合においても、差動増幅器のオフセット電圧により
その自動調整機能が影響を受けるようなことがない。
手段により発熱体への供給電力を停止し、かつ、短絡手
段により差動増幅器の入力端子を短絡した状態で、零調
整手段により差動増幅器の出力値を零となるように調整
することによって、その零調整後、温度差検出用ブリッ
ジ回路又は温度差検出用定電流回路を自動調整するよう
な場合においても、差動増幅器のオフセット電圧により
その自動調整機能が影響を受けるようなことがない。
【００２８】
【実施例】本発明の第一の実施例を図１及び図２に基づ
いて説明する（請求項１，５記載の発明に対応する）。
なお、従来例と同一部分についての説明は省略し、その
同一部分については同一符号を用いる。
いて説明する（請求項１，５記載の発明に対応する）。
なお、従来例と同一部分についての説明は省略し、その
同一部分については同一符号を用いる。
【００２９】感熱式流量センサを構成するセンサ駆動回
路は、図１に示すように、発熱体Ｒｈを駆動制御する発
熱体駆動部１３と、温度差検出用ブリッジ回路１４と、
ブリッジ調整手段としてのブリッジ調整回路１５とに大
別される。発熱体駆動部１３は、発熱体Ｒｈを駆動する
発熱体駆動回路１０と、駆動停止手段としてのスイッチ
ＳＷ１とからなっている。このＳＷ１を切替えることに
よって、発熱体駆動回路１０への電力Ｖspの供給を停止
することが可能となる。また、温度差検出用ブリッジ回
路１４は、上流測温体Ｒｕに基準抵抗体Ｒ1 が接続さ
れ、下流測温体Ｒｄに基準抵抗体Ｒ2 と電圧調整部１６
とが接続されることによって構成される。この電圧調整
部１６は、抵抗ｒとＭＯＳトランジスタ１６ａとの並列
回路からなっている。また、ブリッジ調整回路１５は、
温度差検出用ブリッジ回路１４の出力端子間の電位差を
増幅する差動増幅器１７と、切替手段としてのスイッチ
ＳＷ２と、誤差検出用増幅器１８と、切替手段としての
スイッチＳＷ３と、ブリッジ回路調整用回路１９と、実
測定前に、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切替タイミングを
制御する切替タイミング制御手段（ＣＰＵからの命令）
とからなっている。
路は、図１に示すように、発熱体Ｒｈを駆動制御する発
熱体駆動部１３と、温度差検出用ブリッジ回路１４と、
ブリッジ調整手段としてのブリッジ調整回路１５とに大
別される。発熱体駆動部１３は、発熱体Ｒｈを駆動する
発熱体駆動回路１０と、駆動停止手段としてのスイッチ
ＳＷ１とからなっている。このＳＷ１を切替えることに
よって、発熱体駆動回路１０への電力Ｖspの供給を停止
することが可能となる。また、温度差検出用ブリッジ回
路１４は、上流測温体Ｒｕに基準抵抗体Ｒ1 が接続さ
れ、下流測温体Ｒｄに基準抵抗体Ｒ2 と電圧調整部１６
とが接続されることによって構成される。この電圧調整
部１６は、抵抗ｒとＭＯＳトランジスタ１６ａとの並列
回路からなっている。また、ブリッジ調整回路１５は、
温度差検出用ブリッジ回路１４の出力端子間の電位差を
増幅する差動増幅器１７と、切替手段としてのスイッチ
ＳＷ２と、誤差検出用増幅器１８と、切替手段としての
スイッチＳＷ３と、ブリッジ回路調整用回路１９と、実
測定前に、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切替タイミングを
制御する切替タイミング制御手段（ＣＰＵからの命令）
とからなっている。
【００３０】このような構成において、温度差検出用ブ
リッジ回路１４の調整を行う場合について述べる。この
回路調整時には、ＳＷ１をＯＦＦにして発熱体Ｒｈへの
電力供給を停止した状態にして、ＳＷ２，ＳＷ３共にＯ
Ｎ状態に切替える。これにより、温度差検出用ブリッジ
回路１４と差動増幅器１７との前向きの伝達経路と、誤
差検出用増幅器１８とブリッジ回路調整用回路１９との
帰還経路とによって、閉ループ制御系が構成される。こ
れにより、ブリッジ回路調整用回路１９は制御電圧Ｖｂ
を温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジスタ
１６ａに出力し、これによりブリッジのバランスが合う
ように制御がなされる。そして、このようなバランス制
御は、差動増幅器１７の出力が基準電圧（Ｖref ）にな
るまで行われる。このような手順に従って温度差検出用
ブリッジ回路１４の自動調整が行われる。
リッジ回路１４の調整を行う場合について述べる。この
回路調整時には、ＳＷ１をＯＦＦにして発熱体Ｒｈへの
電力供給を停止した状態にして、ＳＷ２，ＳＷ３共にＯ
Ｎ状態に切替える。これにより、温度差検出用ブリッジ
回路１４と差動増幅器１７との前向きの伝達経路と、誤
差検出用増幅器１８とブリッジ回路調整用回路１９との
帰還経路とによって、閉ループ制御系が構成される。こ
れにより、ブリッジ回路調整用回路１９は制御電圧Ｖｂ
を温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジスタ
１６ａに出力し、これによりブリッジのバランスが合う
ように制御がなされる。そして、このようなバランス制
御は、差動増幅器１７の出力が基準電圧（Ｖref ）にな
るまで行われる。このような手順に従って温度差検出用
ブリッジ回路１４の自動調整が行われる。
【００３１】このようにして温度差検出用ブリッジ回路
１４の調整を行った後、ブリッジ調整回路１５内のＳＷ
２，ＳＷ３をＯＦＦとし、ＳＷ１をＯＮにして発熱体Ｒ
ｈに電力を供給し、センサを駆動して流量の実測定を行
う。この実測定中は、ブリッジ調整回路１５は温度差検
出用ブリッジ回路１４から切り離されているが、ブリッ
ジ回路調整用回路１９は制御電圧Ｖｂをホールドしてい
るため、実測定中においてもブリッジ回路が調整された
状態が保持されている。
１４の調整を行った後、ブリッジ調整回路１５内のＳＷ
２，ＳＷ３をＯＦＦとし、ＳＷ１をＯＮにして発熱体Ｒ
ｈに電力を供給し、センサを駆動して流量の実測定を行
う。この実測定中は、ブリッジ調整回路１５は温度差検
出用ブリッジ回路１４から切り離されているが、ブリッ
ジ回路調整用回路１９は制御電圧Ｖｂをホールドしてい
るため、実測定中においてもブリッジ回路が調整された
状態が保持されている。
【００３２】ここで、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切替タ
イミングの制御を行う切替タイミング制御手段について
説明する。例えば、ブリッジ回路調整時から実測定に移
る際に、ＳＷ１をＯＮに切り替えてからＳＷ２，ＳＷ３
をＯＦＦにすると、誤った信号（電圧）がブリッジ回路
調整用回路１９に保持されてしまい、流量測定精度に大
きな影響を及ぼす。そこで、今、そのような誤った信号
が記憶保持されないようにするために、以下の手順
（，） 〔ブリッジ回路調整→実測定に切替わる時〕 ＳＷ３をＯＦＦにする ＳＷ２をＯＦＦ、ＳＷ１をＯＮにし、発熱体Ｒｈに
電力を供給する 〔実測定→ブリッジ回路調整に切替わる時〕 ＳＷ１をＯＦＦにし、発熱体Ｒｈへの電力供給を停
止する ＳＷ２をＯＮにする ＳＷ３をＯＮにする に従ってスイッチ切替えを行う。
イミングの制御を行う切替タイミング制御手段について
説明する。例えば、ブリッジ回路調整時から実測定に移
る際に、ＳＷ１をＯＮに切り替えてからＳＷ２，ＳＷ３
をＯＦＦにすると、誤った信号（電圧）がブリッジ回路
調整用回路１９に保持されてしまい、流量測定精度に大
きな影響を及ぼす。そこで、今、そのような誤った信号
が記憶保持されないようにするために、以下の手順
（，） 〔ブリッジ回路調整→実測定に切替わる時〕 ＳＷ３をＯＦＦにする ＳＷ２をＯＦＦ、ＳＷ１をＯＮにし、発熱体Ｒｈに
電力を供給する 〔実測定→ブリッジ回路調整に切替わる時〕 ＳＷ１をＯＦＦにし、発熱体Ｒｈへの電力供給を停
止する ＳＷ２をＯＮにする ＳＷ３をＯＮにする に従ってスイッチ切替えを行う。
【００３３】図２は、そのようなＳＷ１〜ＳＷ３の動作
タイミングを示す。このようにブリッジ回路調整から実
測定への切替タイミングと、実測定からブリッジ回路調
整への切替タイミングを制御することによって、ブリッ
ジ回路調整時に誤った信号が入らなくなり、調整精度を
向上させることができる。従って、このようなことか
ら、温度差検出用ブリッジ回路１４内の各抵抗の経時変
化等が生じても、実測定を行う前の段階では常にそのブ
リッジ回路の調整が行われた状態となっているため、流
速の実測定を精度良く行うことが可能となり、これによ
り、オフセット及びドリフト特性の大幅な改善を行える
と共に、センサ出力の安定化を図ることができる。
タイミングを示す。このようにブリッジ回路調整から実
測定への切替タイミングと、実測定からブリッジ回路調
整への切替タイミングを制御することによって、ブリッ
ジ回路調整時に誤った信号が入らなくなり、調整精度を
向上させることができる。従って、このようなことか
ら、温度差検出用ブリッジ回路１４内の各抵抗の経時変
化等が生じても、実測定を行う前の段階では常にそのブ
リッジ回路の調整が行われた状態となっているため、流
速の実測定を精度良く行うことが可能となり、これによ
り、オフセット及びドリフト特性の大幅な改善を行える
と共に、センサ出力の安定化を図ることができる。
【００３４】本発明の第二の実施例を図３及び図４に基
づいて説明する（請求項１，５，７記載の発明に対応す
る）。なお、前述した第一の実施例（図１参照）と同一
部分についての説明は省略し、その同一部分については
同一符号を用いる。
づいて説明する（請求項１，５，７記載の発明に対応す
る）。なお、前述した第一の実施例（図１参照）と同一
部分についての説明は省略し、その同一部分については
同一符号を用いる。
【００３５】本センサ駆動回路は、図１のセンサ駆動回
路に差動増幅器１７のオフセット調整機能を付加させた
ものである。すなわち、図３に示すように、温度差検出
用ブリッジ回路１４と差動増幅器１７との間には、短絡
手段としてのスイッチＳＷ４が接続されている。差動増
幅器１７には、閉ループを構成する形で零調整手段とし
ての零調整回路２０が設けられている。この零調整回路
２０は、スイッチＳＷ５と、誤差検出用増幅器２１と、
スイッチＳＷ６と、差動増幅器調整用回路２２とからな
っている。
路に差動増幅器１７のオフセット調整機能を付加させた
ものである。すなわち、図３に示すように、温度差検出
用ブリッジ回路１４と差動増幅器１７との間には、短絡
手段としてのスイッチＳＷ４が接続されている。差動増
幅器１７には、閉ループを構成する形で零調整手段とし
ての零調整回路２０が設けられている。この零調整回路
２０は、スイッチＳＷ５と、誤差検出用増幅器２１と、
スイッチＳＷ６と、差動増幅器調整用回路２２とからな
っている。
【００３６】以下、零調整回路２０の動作を中心に説明
する。まず、差動増幅器調整時には、ＳＷ１をＯＦＦと
し、ＳＷ４をＭ点からＯ点側に切替えて差動増幅器１７
の入力端子間を短絡する。さらに、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
Ｎとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦとすることにより、差
動増幅器１７の出力電圧が基準電圧（Ｖref ）となるよ
うに調整される。このようにして差動増幅器１７のオフ
セット調整が行われる。図４は、その動作タイミングを
示したものである。
する。まず、差動増幅器調整時には、ＳＷ１をＯＦＦと
し、ＳＷ４をＭ点からＯ点側に切替えて差動増幅器１７
の入力端子間を短絡する。さらに、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
Ｎとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦとすることにより、差
動増幅器１７の出力電圧が基準電圧（Ｖref ）となるよ
うに調整される。このようにして差動増幅器１７のオフ
セット調整が行われる。図４は、その動作タイミングを
示したものである。
【００３７】その後は、ブリッジ回路調整、実測定を順
次行う。すなわち、ブリッジ回路調整時には、ＳＷ１を
ＯＦＦとし、ＳＷ４をＭ点側に切替え、ＳＷ５，ＳＷ６
をＯＦＦとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮとすることによ
り、ブリッジ調整が行われる。そして、このようにして
差動増幅器１７のオフセット調整及び温度差検出用ブリ
ッジ回路１４のブリッジ調整がなされた状態で、実測定
時には、ＳＷ１をＯＮとし、ＳＷ４をＭ点側にしたまま
で、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をＯＦＦにする。
このようにした状態でセンサを駆動させ、流量を測定す
る。この実測定中には、零調整回路２０及びブリッジ調
整回路１５は温度差検出用ブリッジ回路１４から切り離
されるが、差動増幅器調整用回路２２の制御電圧Ｖｄ
と、ブリッジ回路調整用回路１９の制御電圧Ｖｂとはホ
ールド機能によりホールドされているため、差動増幅器
１７のオフセット調整と温度差検出用ブリッジ回路１４
のブリッジ調整とが保たれた状態で実測定を行うことが
できる。
次行う。すなわち、ブリッジ回路調整時には、ＳＷ１を
ＯＦＦとし、ＳＷ４をＭ点側に切替え、ＳＷ５，ＳＷ６
をＯＦＦとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮとすることによ
り、ブリッジ調整が行われる。そして、このようにして
差動増幅器１７のオフセット調整及び温度差検出用ブリ
ッジ回路１４のブリッジ調整がなされた状態で、実測定
時には、ＳＷ１をＯＮとし、ＳＷ４をＭ点側にしたまま
で、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，ＳＷ６をＯＦＦにする。
このようにした状態でセンサを駆動させ、流量を測定す
る。この実測定中には、零調整回路２０及びブリッジ調
整回路１５は温度差検出用ブリッジ回路１４から切り離
されるが、差動増幅器調整用回路２２の制御電圧Ｖｄ
と、ブリッジ回路調整用回路１９の制御電圧Ｖｂとはホ
ールド機能によりホールドされているため、差動増幅器
１７のオフセット調整と温度差検出用ブリッジ回路１４
のブリッジ調整とが保たれた状態で実測定を行うことが
できる。
【００３８】上述したように、発熱体Ｒｈへの供給電力
を停止し、かつ、差動増幅器１７の入力端子を短絡した
状態で、零調整回路２０により差動増幅器１７のオフセ
ット調整するようにしたので、そのオフセット調整後、
温度差検出用ブリッジ回路１４を自動調整するような場
合においても、差動増幅器１７のオフセット電圧により
その自動調整機能が影響を受けるようなことをなくすこ
とができ、これにより実測定時の測定精度を高めること
ができる。しかも、この場合、図４のようなタイミング
により各ＳＷ１〜ＳＷ６を切替えていくため、誤った信
号（電圧）が記憶されず、測定精度をさらに高めること
ができる。
を停止し、かつ、差動増幅器１７の入力端子を短絡した
状態で、零調整回路２０により差動増幅器１７のオフセ
ット調整するようにしたので、そのオフセット調整後、
温度差検出用ブリッジ回路１４を自動調整するような場
合においても、差動増幅器１７のオフセット電圧により
その自動調整機能が影響を受けるようなことをなくすこ
とができ、これにより実測定時の測定精度を高めること
ができる。しかも、この場合、図４のようなタイミング
により各ＳＷ１〜ＳＷ６を切替えていくため、誤った信
号（電圧）が記憶されず、測定精度をさらに高めること
ができる。
【００３９】次に、本発明の第三の実施例を図５及び図
６に基づいて説明する（請求項２，６記載の発明に対応
する）。なお、前記各実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
６に基づいて説明する（請求項２，６記載の発明に対応
する）。なお、前記各実施例と同一部分についての説明
は省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００４０】本実施例では、前述した温度差検出用ブリ
ッジ回路１４の代わりに、温度差検出用定電流回路２３
を設けたものである。これにより、本センサ駆動回路
は、図５に示すように、発熱体Ｒｈを駆動制御する発熱
体駆動部１３と、温度差検出用定電流回路２３と、定電
流調整手段としての定電流調整回路２４とによって構成
される。この場合、温度差検出用定電流回路２３は、上
流測温体Ｒｕに電流源２５ａを接続し、下流測温体Ｒｄ
に電流源２５ｂを接続することによって構成される。ま
た、定電流調整回路２４は、温度差検出用定電流回路２
３の出力端子間の電位差を増幅する差動増幅器１７と、
切替手段としてのスイッチＳＷ２と、誤差検出用増幅器
１８と、切替手段としてのスイッチＳＷ３と、定電流回
路調整用回路２６と、実測定前に、ＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ
Ｗ３の切替タイミングを制御する切替タイミング制御手
段（ＣＰＵからの命令）とからなっている。
ッジ回路１４の代わりに、温度差検出用定電流回路２３
を設けたものである。これにより、本センサ駆動回路
は、図５に示すように、発熱体Ｒｈを駆動制御する発熱
体駆動部１３と、温度差検出用定電流回路２３と、定電
流調整手段としての定電流調整回路２４とによって構成
される。この場合、温度差検出用定電流回路２３は、上
流測温体Ｒｕに電流源２５ａを接続し、下流測温体Ｒｄ
に電流源２５ｂを接続することによって構成される。ま
た、定電流調整回路２４は、温度差検出用定電流回路２
３の出力端子間の電位差を増幅する差動増幅器１７と、
切替手段としてのスイッチＳＷ２と、誤差検出用増幅器
１８と、切替手段としてのスイッチＳＷ３と、定電流回
路調整用回路２６と、実測定前に、ＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ
Ｗ３の切替タイミングを制御する切替タイミング制御手
段（ＣＰＵからの命令）とからなっている。
【００４１】以下、温度差検出用定電流回路２３の調整
を行う場合について述べる。この回路調整時には、ＳＷ
１をＯＦＦにして発熱体Ｒｈへの電力供給を停止した状
態にして、ＳＷ２，ＳＷ３共にＯＮ状態に切替える。こ
れにより、温度差検出用定電流回路２３と差動増幅器１
７との前向きの伝達経路と、誤差検出用増幅器１８と定
電流回路調整用回路２６との帰還経路とによって、閉ル
ープ制御系が構成される。これにより、定電流回路調整
用回路２６は制御電圧Ｖｃを温度差検出用定電流回路２
３に出力し、これにより上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒ
ｄとの電圧差が零に近づくように制御がなされる。そし
て、このような制御は、差動増幅器１７の出力が基準電
圧（Ｖref ）になるまで行われる。このような手順に従
って上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの自動調整が行われ
る。
を行う場合について述べる。この回路調整時には、ＳＷ
１をＯＦＦにして発熱体Ｒｈへの電力供給を停止した状
態にして、ＳＷ２，ＳＷ３共にＯＮ状態に切替える。こ
れにより、温度差検出用定電流回路２３と差動増幅器１
７との前向きの伝達経路と、誤差検出用増幅器１８と定
電流回路調整用回路２６との帰還経路とによって、閉ル
ープ制御系が構成される。これにより、定電流回路調整
用回路２６は制御電圧Ｖｃを温度差検出用定電流回路２
３に出力し、これにより上流測温体Ｒｕと下流測温体Ｒ
ｄとの電圧差が零に近づくように制御がなされる。そし
て、このような制御は、差動増幅器１７の出力が基準電
圧（Ｖref ）になるまで行われる。このような手順に従
って上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの自動調整が行われ
る。
【００４２】このようにして温度差検出用定電流回路２
３における上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しく
なった状態で、定電流調整回路２４内のＳＷ２，ＳＷ３
をＯＦＦとし、ＳＷ１をＯＮにして発熱体Ｒｈに電力を
供給し、センサを駆動して流量の実測定を行う。この実
測定中は、定電流調整回路２４は温度差検出用定電流回
路２３から切り離されているが、定電流回路調整用回路
２６は制御電圧Ｖｃをホールドしているため、実測定中
においても上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しい
状態が保持されている。また、本実施例の場合にも、Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切替タイミング（切替タイミン
グ制御手段）を、前述した第一の実施例の図２に示すよ
うなタイミング手順に従って切替えを行うことによっ
て、オフセット・ドリフト特性の大幅な改善が図れると
共に、センサ出力の安定化を実現することができる。ま
た、図６は、流量変化に対する温度差検出用定電流回路
２３の出力電圧の波形Ａ及び温度差検出用ブリッジ回路
１４の出力電圧の波形Ｂを示す。この場合、波形Ａの方
が飽和しにくい理由としては、発熱体Ｒｈからの放熱に
より上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの抵抗値が上がっても、
それら測温体Ｒｕ，Ｒｄに流れる電流が減少せず、抵抗
値変化に対する出力電圧の変化が大きくなるからであ
る。これにより、一段と広い範囲に渡って流量の測定を
行うことができる。
３における上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しく
なった状態で、定電流調整回路２４内のＳＷ２，ＳＷ３
をＯＦＦとし、ＳＷ１をＯＮにして発熱体Ｒｈに電力を
供給し、センサを駆動して流量の実測定を行う。この実
測定中は、定電流調整回路２４は温度差検出用定電流回
路２３から切り離されているが、定電流回路調整用回路
２６は制御電圧Ｖｃをホールドしているため、実測定中
においても上・下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しい
状態が保持されている。また、本実施例の場合にも、Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２，ＳＷ３の切替タイミング（切替タイミン
グ制御手段）を、前述した第一の実施例の図２に示すよ
うなタイミング手順に従って切替えを行うことによっ
て、オフセット・ドリフト特性の大幅な改善が図れると
共に、センサ出力の安定化を実現することができる。ま
た、図６は、流量変化に対する温度差検出用定電流回路
２３の出力電圧の波形Ａ及び温度差検出用ブリッジ回路
１４の出力電圧の波形Ｂを示す。この場合、波形Ａの方
が飽和しにくい理由としては、発熱体Ｒｈからの放熱に
より上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの抵抗値が上がっても、
それら測温体Ｒｕ，Ｒｄに流れる電流が減少せず、抵抗
値変化に対する出力電圧の変化が大きくなるからであ
る。これにより、一段と広い範囲に渡って流量の測定を
行うことができる。
【００４３】次に、本発明の第四の実施例を図７に基づ
いて説明する（請求項２，６，７記載の発明に対応す
る）。なお、前記各実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
いて説明する（請求項２，６，７記載の発明に対応す
る）。なお、前記各実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。
【００４４】本装置は、図５のセンサ駆動回路に差動増
幅器１７のオフセット調整機能を付加させたものであ
る。すなわち、温度差検出用定電流回路２３と差動増幅
器１７との間には、短絡手段としてのスイッチＳＷ４が
接続されている。差動増幅器１７には、閉ループを構成
する形で零調整手段としての零調整回路２０が設けられ
ている。この零調整回路２０は、スイッチＳＷ５と、誤
差検出用増幅器２１と、スイッチＳＷ６と、差動増幅器
調整用回路２２とからなっている。
幅器１７のオフセット調整機能を付加させたものであ
る。すなわち、温度差検出用定電流回路２３と差動増幅
器１７との間には、短絡手段としてのスイッチＳＷ４が
接続されている。差動増幅器１７には、閉ループを構成
する形で零調整手段としての零調整回路２０が設けられ
ている。この零調整回路２０は、スイッチＳＷ５と、誤
差検出用増幅器２１と、スイッチＳＷ６と、差動増幅器
調整用回路２２とからなっている。
【００４５】以下、零調整回路２０の動作を中心に説明
する。まず、差動増幅器調整時には、ＳＷ１をＯＦＦと
し、ＳＷ４をＭ点からＯ点側に切替えて差動増幅器１７
の入力端子間を短絡する。さらに、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
Ｎとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦとすることにより、差
動増幅器１７の出力電圧が基準電圧（Ｖref ）となるよ
うに調整される。このようにして差動増幅器１７のオフ
セット調整が行われる。
する。まず、差動増幅器調整時には、ＳＷ１をＯＦＦと
し、ＳＷ４をＭ点からＯ点側に切替えて差動増幅器１７
の入力端子間を短絡する。さらに、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
Ｎとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦとすることにより、差
動増幅器１７の出力電圧が基準電圧（Ｖref ）となるよ
うに調整される。このようにして差動増幅器１７のオフ
セット調整が行われる。
【００４６】その後は、定電流回路調整、実測定を順次
行う。すなわち、定電流回路調整時には、ＳＷ１をＯＦ
Ｆとし、ＳＷ４をＭ点側に切替え、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
ＦＦとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮとすることにより、上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しくなるように自動
調整が行われる。そして、このようにして差動増幅器１
７のオフセット調整及び定電流調整回路２４の調整がな
された状態で、実測定時には、ＳＷ１をＯＮとし、ＳＷ
４をＭ点側にしたままで、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，Ｓ
Ｗ６をＯＦＦにする。このようにした状態でセンサを駆
動させ、流量を測定する。この実測定中には、零調整回
路２０及び定電流調整回路２４は温度差検出用定電流回
路２３から切り離されるが、差動増幅器調整用回路２２
の制御電圧Ｖｄと、定電流回路調整用回路２６の制御電
圧Ｖｃとはホールド機能によりホールドされているた
め、差動増幅器１７のオフセット調整と温度差検出用定
電流回路２３の調整とが保たれた状態で実測定を行うこ
とができる。
行う。すなわち、定電流回路調整時には、ＳＷ１をＯＦ
Ｆとし、ＳＷ４をＭ点側に切替え、ＳＷ５，ＳＷ６をＯ
ＦＦとし、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮとすることにより、上
下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄの電圧が等しくなるように自動
調整が行われる。そして、このようにして差動増幅器１
７のオフセット調整及び定電流調整回路２４の調整がな
された状態で、実測定時には、ＳＷ１をＯＮとし、ＳＷ
４をＭ点側にしたままで、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５，Ｓ
Ｗ６をＯＦＦにする。このようにした状態でセンサを駆
動させ、流量を測定する。この実測定中には、零調整回
路２０及び定電流調整回路２４は温度差検出用定電流回
路２３から切り離されるが、差動増幅器調整用回路２２
の制御電圧Ｖｄと、定電流回路調整用回路２６の制御電
圧Ｖｃとはホールド機能によりホールドされているた
め、差動増幅器１７のオフセット調整と温度差検出用定
電流回路２３の調整とが保たれた状態で実測定を行うこ
とができる。
【００４７】上述したように、発熱体Ｒｈへの供給電力
を停止し、かつ、差動増幅器１７の入力端子を短絡した
状態で、零調整回路２０により差動増幅器１７のオフセ
ット調整するようにしたので、そのオフセット調整後、
温度差検出用定電流回路２３を自動調整するような場合
においても、差動増幅器１７のオフセット電圧によりそ
の自動調整機能が影響を受けるようなことがなくなり、
実測定時の測定精度を高めることができる。しかも、こ
の場合、図４のようなタイミングにより各ＳＷ１〜ＳＷ
６を切替えていくため、誤った信号（電圧）が記憶され
ず、測定精度をさらに高めることができる。
を停止し、かつ、差動増幅器１７の入力端子を短絡した
状態で、零調整回路２０により差動増幅器１７のオフセ
ット調整するようにしたので、そのオフセット調整後、
温度差検出用定電流回路２３を自動調整するような場合
においても、差動増幅器１７のオフセット電圧によりそ
の自動調整機能が影響を受けるようなことがなくなり、
実測定時の測定精度を高めることができる。しかも、こ
の場合、図４のようなタイミングにより各ＳＷ１〜ＳＷ
６を切替えていくため、誤った信号（電圧）が記憶され
ず、測定精度をさらに高めることができる。
【００４８】以上、これまでの各実施例で述べてきた感
熱式流量センサの各センサ駆動回路（図１、図３、図
５、図７参照）は、従来技術で述べた感熱式流量センサ
（特開平６−２３００２１号公報、図９参照）における
センサ駆動回路としても利用することができる。図９の
感熱式流量センサは、既に説明したように、傍熱駆動方
式（発熱体温度測温体Ｒｓと流体温度測温体Ｒｆとの温
度差を一定に保って駆動する方式）である。この傍熱駆
動方式は、直熱駆動方式（発熱体Ｒｈと流体温度測温体
Ｒｆとの温度差を一定に保って駆動する方式）に比べ
て、以下の利点がある。すなわち、 電源の利用効率が良く、回路構成の自由度が大きい 流体温度測温体Ｒｆの自己発熱を極力抑えることが
できる 発熱体Ｒｈは一般に通電量が大きく、経時変化が激
しいため、直熱駆動方式では温度設定値の経時変化が大
きくなるのに対して、通電量の小さな発熱体温度測温体
Ｒｓを用いるため、温度設定値の変化が小さい のような利点がある。このような利点をもつ感熱式流量
センサを例えば図３のセンサ駆動回路に適用した場合に
は、図９の上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄは図３の温度差検
出用ブリッジ回路１４内に適用される。これにより、セ
ンサ出力のオフセットの大幅な減少を図り、センサ出力
の安定化を図れると共に、温度設定の経時変化の少ない
センサを得ることが可能となる。
熱式流量センサの各センサ駆動回路（図１、図３、図
５、図７参照）は、従来技術で述べた感熱式流量センサ
（特開平６−２３００２１号公報、図９参照）における
センサ駆動回路としても利用することができる。図９の
感熱式流量センサは、既に説明したように、傍熱駆動方
式（発熱体温度測温体Ｒｓと流体温度測温体Ｒｆとの温
度差を一定に保って駆動する方式）である。この傍熱駆
動方式は、直熱駆動方式（発熱体Ｒｈと流体温度測温体
Ｒｆとの温度差を一定に保って駆動する方式）に比べ
て、以下の利点がある。すなわち、 電源の利用効率が良く、回路構成の自由度が大きい 流体温度測温体Ｒｆの自己発熱を極力抑えることが
できる 発熱体Ｒｈは一般に通電量が大きく、経時変化が激
しいため、直熱駆動方式では温度設定値の経時変化が大
きくなるのに対して、通電量の小さな発熱体温度測温体
Ｒｓを用いるため、温度設定値の変化が小さい のような利点がある。このような利点をもつ感熱式流量
センサを例えば図３のセンサ駆動回路に適用した場合に
は、図９の上下流の測温体Ｒｕ，Ｒｄは図３の温度差検
出用ブリッジ回路１４内に適用される。これにより、セ
ンサ出力のオフセットの大幅な減少を図り、センサ出力
の安定化を図れると共に、温度設定の経時変化の少ない
センサを得ることが可能となる。
【００４９】次に、感熱式流量センサの具体的な構成例
を図８に基づいて説明する。ここでは、前述した図３の
センサ駆動回路を用いる。まず、発熱体駆動部１３の発
熱体駆動回路１０内には、流体温度測温体Ｒｆと発熱体
温度測温体Ｒｓと固定抵抗ｒ1，ｒ2，ｒ3 とから構成さ
れるブリッジ回路２７（ただし、この例では傍熱駆動方
式とする）が設けられている。このブリッジ回路２７の
端子間の電位差は、ＯＰアンプ２８により増幅され、バ
ッファ回路２９を介して発熱体Ｒｈに電力が供給され
る。温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジス
タ１６ａはＰチャンネルＭＯＳＦＥＴからなるものであ
り、ゲート電圧によってドレイン−ソース間の抵抗値が
制御される可変抵抗素子として使用される。差動増幅器
１７は、３つのＯＰアンプ３０ａ，３０ｂ，３０ｃによ
り構成された高入力インピーダンスであり、この出力側
はＳＷ２、ＳＷ５を介して、誤差検出用増幅器１８，２
１にそれぞれ接続されている。ブリッジ回路調整用回路
１９のキャパシタ３１は制御電圧Ｖｂを記憶保持し、差
動増幅器調整用回路２２のキャパシタ３２は制御電圧Ｖ
ｄを記憶保持する。ブリッジ回路調整用回路１９の出力
は温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジスタ
１６ａに接続され、差動増幅器調整用回路２２の出力は
差動増幅器１７の出力段の非反転端子Ｐに接続されてい
る。これにより、差動増幅器１７の出力段に接続された
誤差検出用増幅器１８と、ブリッジ回路調整用回路１９
とにより閉ループ制御系が構成され、差動増幅器１７の
出力段に接続された誤差検出用増幅器２１と、差動増幅
器調整用回路２２とにより閉ループ制御系が構成され
る。この場合、誤差検出用増幅器１８，２１は、調整の
精度を決定する重要なものであり、直流利得が大きくな
るように設定されている。従って、このようなセンサ駆
動回路を用いて差動増幅器１７のオフセット調整、温度
差検出用ブリッジ回路１４のブリッジ調整、実測定を行
う場合には、ＳＷ１〜ＳＷ６を図４のタイミングチャー
トの順序に従って順次切替えることによって実行でき
る。
を図８に基づいて説明する。ここでは、前述した図３の
センサ駆動回路を用いる。まず、発熱体駆動部１３の発
熱体駆動回路１０内には、流体温度測温体Ｒｆと発熱体
温度測温体Ｒｓと固定抵抗ｒ1，ｒ2，ｒ3 とから構成さ
れるブリッジ回路２７（ただし、この例では傍熱駆動方
式とする）が設けられている。このブリッジ回路２７の
端子間の電位差は、ＯＰアンプ２８により増幅され、バ
ッファ回路２９を介して発熱体Ｒｈに電力が供給され
る。温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジス
タ１６ａはＰチャンネルＭＯＳＦＥＴからなるものであ
り、ゲート電圧によってドレイン−ソース間の抵抗値が
制御される可変抵抗素子として使用される。差動増幅器
１７は、３つのＯＰアンプ３０ａ，３０ｂ，３０ｃによ
り構成された高入力インピーダンスであり、この出力側
はＳＷ２、ＳＷ５を介して、誤差検出用増幅器１８，２
１にそれぞれ接続されている。ブリッジ回路調整用回路
１９のキャパシタ３１は制御電圧Ｖｂを記憶保持し、差
動増幅器調整用回路２２のキャパシタ３２は制御電圧Ｖ
ｄを記憶保持する。ブリッジ回路調整用回路１９の出力
は温度差検出用ブリッジ回路１４のＭＯＳトランジスタ
１６ａに接続され、差動増幅器調整用回路２２の出力は
差動増幅器１７の出力段の非反転端子Ｐに接続されてい
る。これにより、差動増幅器１７の出力段に接続された
誤差検出用増幅器１８と、ブリッジ回路調整用回路１９
とにより閉ループ制御系が構成され、差動増幅器１７の
出力段に接続された誤差検出用増幅器２１と、差動増幅
器調整用回路２２とにより閉ループ制御系が構成され
る。この場合、誤差検出用増幅器１８，２１は、調整の
精度を決定する重要なものであり、直流利得が大きくな
るように設定されている。従って、このようなセンサ駆
動回路を用いて差動増幅器１７のオフセット調整、温度
差検出用ブリッジ回路１４のブリッジ調整、実測定を行
う場合には、ＳＷ１〜ＳＷ６を図４のタイミングチャー
トの順序に従って順次切替えることによって実行でき
る。
【００５０】そして、そのような自動調整機能が付加さ
れたセンサ駆動回路と、従来の自動調整機能が付加され
ていないセンサ駆動回路とを、同一の感熱式流量センサ
にそれぞれ組み込んだ状態で実験を行い、出力の安定性
を比較した。実験条件としては、両センサを同一の温度
設定値（ΔＴ）とし、差動増幅器１７の直流利得を５０
０として傍熱駆動させ、センサ及び気体流路を一定温度
（２５°Ｃ）に保持し、センサ駆動回路を自然放置した
状態で、１０日間で１０回流量−出力特性の値を調べる
ことによって行った。このような実験結果、従来型のセ
ンサにおいては、流量０の時のセンサ出力（オフセッ
ト）が約±５０ｍＶ変動したのに対して、本センサにお
いてはオフセット変動量は±５ｍＶ程度に抑えられた。
従って、このように従来に比べて１／１０程度にオフセ
ット変動量を抑えられることから、センサ出力の安定化
を図ることができる。
れたセンサ駆動回路と、従来の自動調整機能が付加され
ていないセンサ駆動回路とを、同一の感熱式流量センサ
にそれぞれ組み込んだ状態で実験を行い、出力の安定性
を比較した。実験条件としては、両センサを同一の温度
設定値（ΔＴ）とし、差動増幅器１７の直流利得を５０
０として傍熱駆動させ、センサ及び気体流路を一定温度
（２５°Ｃ）に保持し、センサ駆動回路を自然放置した
状態で、１０日間で１０回流量−出力特性の値を調べる
ことによって行った。このような実験結果、従来型のセ
ンサにおいては、流量０の時のセンサ出力（オフセッ
ト）が約±５０ｍＶ変動したのに対して、本センサにお
いてはオフセット変動量は±５ｍＶ程度に抑えられた。
従って、このように従来に比べて１／１０程度にオフセ
ット変動量を抑えられることから、センサ出力の安定化
を図ることができる。
【００５１】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、発熱体への供給
電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用ブリッジ
回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止
した状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を行う
ブリッジ調整手段とを設けたので、常に温度差検出用ブ
リッジ回路が調整された状態で流量の実測定を行うこと
ができ、これにより、オフセット・ドリフト特性の大幅
な改善とセンサ出力の安定化とを実現することができ
る。
電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用ブリッジ
回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止
した状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整を行う
ブリッジ調整手段とを設けたので、常に温度差検出用ブ
リッジ回路が調整された状態で流量の実測定を行うこと
ができ、これにより、オフセット・ドリフト特性の大幅
な改善とセンサ出力の安定化とを実現することができ
る。
【００５２】請求項２記載の発明は、発熱体への供給電
力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用定電流回路
と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止した
状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互いに等し
くなるように調整を行う定電流調整手段とを設けたの
で、常に温度差検出用定電流回路が調整された状態で流
量の実測定を行うことができ、これにより、オフセット
・ドリフト特性の大幅な改善とセンサ出力の安定化とを
実現することができる。
力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用定電流回路
と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止した
状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互いに等し
くなるように調整を行う定電流調整手段とを設けたの
で、常に温度差検出用定電流回路が調整された状態で流
量の実測定を行うことができ、これにより、オフセット
・ドリフト特性の大幅な改善とセンサ出力の安定化とを
実現することができる。
【００５３】請求項３記載の発明は、流体温度測温体と
発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように発
熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体へ
の供給電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用ブ
リッジ回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止した状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整
を行うブリッジ調整手段とを設けたので、傍熱駆動方式
のセンサにおいても、常に温度差検出用ブリッジ回路が
調整された状態で流量の実測定を行うことができ、これ
により、オフセット・ドリフト特性の大幅な改善とセン
サ出力の安定化を図ることができると共に、温度設定値
の経時変化を少なくさせたセンサを得ることができる。
発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように発
熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体へ
の供給電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用ブ
リッジ回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力
を停止した状態で温度差検出用ブリッジ回路の出力調整
を行うブリッジ調整手段とを設けたので、傍熱駆動方式
のセンサにおいても、常に温度差検出用ブリッジ回路が
調整された状態で流量の実測定を行うことができ、これ
により、オフセット・ドリフト特性の大幅な改善とセン
サ出力の安定化を図ることができると共に、温度設定値
の経時変化を少なくさせたセンサを得ることができる。
【００５４】請求項４記載の発明は、流体温度測温体と
発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように発
熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体へ
の供給電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用定
電流回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を
停止した状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互
いに等しくなるように調整を行う定電流調整手段とを設
けたので、傍熱駆動方式のセンサにおいても、常に温度
差検出用定電流回路が調整された状態で流量の実測定を
行うことができ、これにより、オフセット・ドリフト特
性の大幅な改善とセンサ出力の安定化を図ることができ
ると共に、温度設定値の経時変化を少なくさせたセンサ
を得ることができる。
発熱体温度測温体との温度差を一定に保持するように発
熱体への供給電力を制御する駆動制御手段と、発熱体へ
の供給電力を停止する駆動停止手段と、温度差検出用定
電流回路と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を
停止した状態で上流測温体及び下流測温体の電位差が互
いに等しくなるように調整を行う定電流調整手段とを設
けたので、傍熱駆動方式のセンサにおいても、常に温度
差検出用定電流回路が調整された状態で流量の実測定を
行うことができ、これにより、オフセット・ドリフト特
性の大幅な改善とセンサ出力の安定化を図ることができ
ると共に、温度設定値の経時変化を少なくさせたセンサ
を得ることができる。
【００５５】請求項５記載の発明は、ブリッジ調整手段
を、差動増幅器と、誤差検出用増幅器と、この誤差検出
用増幅器と温度差検出用ブリッジ回路との間に設けられ
たブリッジ回路調整用増幅器と、差動増幅器と誤差検出
用増幅器との間及び誤差検出用増幅器とブリッジ回路調
整用増幅器との間の接続状態を切替える切替手段と、実
測定前に各切替手段と駆動停止手段との切替タイミング
を制御する切替タイミング制御手段とにより構成したの
で、ブリッジ調整時に誤った信号が入らず調整精度を向
上させることができ、これにより、流量の測定精度を一
段と向上させることができる。
を、差動増幅器と、誤差検出用増幅器と、この誤差検出
用増幅器と温度差検出用ブリッジ回路との間に設けられ
たブリッジ回路調整用増幅器と、差動増幅器と誤差検出
用増幅器との間及び誤差検出用増幅器とブリッジ回路調
整用増幅器との間の接続状態を切替える切替手段と、実
測定前に各切替手段と駆動停止手段との切替タイミング
を制御する切替タイミング制御手段とにより構成したの
で、ブリッジ調整時に誤った信号が入らず調整精度を向
上させることができ、これにより、流量の測定精度を一
段と向上させることができる。
【００５６】請求項６記載の発明は、定電流調整手段
を、差動増幅器と、誤差検出用増幅器と、この誤差検出
用増幅器と温度差検出用定電流回路との間に設けられた
定電流回路調整用回路と、差動増幅器と誤差検出用増幅
器との間及び誤差検出用増幅器と定電流回路調整用回路
との間の接続状態を切替える切替手段と、実測定前に各
切替手段と駆動停止手段との切替タイミングを制御する
切替タイミング制御手段とにより構成したので、定電流
調整時に誤った信号が入らず調整精度を向上させること
ができ、これにより、流量の測定精度を一段と向上させ
ることができる。
を、差動増幅器と、誤差検出用増幅器と、この誤差検出
用増幅器と温度差検出用定電流回路との間に設けられた
定電流回路調整用回路と、差動増幅器と誤差検出用増幅
器との間及び誤差検出用増幅器と定電流回路調整用回路
との間の接続状態を切替える切替手段と、実測定前に各
切替手段と駆動停止手段との切替タイミングを制御する
切替タイミング制御手段とにより構成したので、定電流
調整時に誤った信号が入らず調整精度を向上させること
ができ、これにより、流量の測定精度を一段と向上させ
ることができる。
【００５７】請求項７記載の発明は、差動増幅器の入力
端子間を短絡する短絡手段と、差動増幅器の出力値を零
調整する零調整手段とを設けたので、差動増幅器の出力
値を零調整した後、温度差検出用ブリッジ回路又は温度
差検出用定電流回路を自動調整するような場合において
も、差動増幅器のオフセット電圧により自動調整機能が
影響を受けることがなく、これにより、流量の測定精度
をより一段と向上させることができる。
端子間を短絡する短絡手段と、差動増幅器の出力値を零
調整する零調整手段とを設けたので、差動増幅器の出力
値を零調整した後、温度差検出用ブリッジ回路又は温度
差検出用定電流回路を自動調整するような場合において
も、差動増幅器のオフセット電圧により自動調整機能が
影響を受けることがなく、これにより、流量の測定精度
をより一段と向上させることができる。
【図１】本発明の第一の実施例である感熱式流量センサ
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
【図２】スイッチの切替え手順を示すタイミングチャー
トである。
トである。
【図３】本発明の第二の実施例である感熱式流量センサ
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
【図４】スイッチの切替え手順を示すタイミングチャー
トである。
トである。
【図５】本発明の第三の実施例である感熱式流量センサ
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
【図６】流量と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第四の実施例である感熱式流量センサ
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
のセンサ駆動回路を示すブロック図である。
【図８】センサ駆動回路の具体的な内部構成を示す回路
図である。
図である。
【図９】従来の感熱式流量センサの構成図である。
【図１０】従来のセンサ駆動回路の構成図である。
【図１１】流量と温度との関係を示す特性図である。
１ 基板 ２ 堀 ３ マイクロブリッジ １４ 温度差検出用ブリッジ回路 １５ ブリッジ調整手段 １７ 差動増幅器 １８ 誤差検出用増幅器 １９ ブリッジ回路調整用回路 ２０ 零調整手段 ２３ 温度差検出用定電流回路 ２４ 定電流調整手段 ２６ 定電流回路調整用回路 ＳＷ１ 駆動停止手段 ＳＷ２，ＳＷ３ 切替手段 ＳＷ４ 短絡手段 ＳＷ５，ＳＷ６ 切替手段 Ｒｈ 発熱体 Ｒｕ 上流測温体 Ｒｄ 下流測温体 Ｒｆ 流体温度測温体 Ｒｓ 発熱体温度測温体 Ｒ1，Ｒ2 基準抵抗体
Claims (7)
- 【請求項１】 基板の堀上に形成されたマイクロブリッ
ジと、このマイクロブリッジ上に形成された発熱体と、
この発熱体を中心に気体流の上流側に位置する上流測温
体と、その下流側に位置する下流測温体とを備え、前記
上流測温体と前記下流測温体との温度差を検出すること
により流量を測定する感熱式流量センサにおいて、前記
発熱体への供給電力を停止する駆動停止手段と、前記上
流測温体と前記下流測温体とこれら測温体に各々直列に
接続された基準抵抗体とを有する温度差検出用ブリッジ
回路と、前記駆動停止手段により前記発熱体への供給電
力を停止した状態で前記温度差検出用ブリッジ回路の出
力調整を行うブリッジ調整手段とを備えたことを特徴と
する感熱式流量センサ。 - 【請求項２】 基板の堀上に形成されたマイクロブリッ
ジと、このマイクロブリッジ上に形成された発熱体と、
この発熱体を中心に気体流の上流側に位置する上流測温
体と、その下流側に位置する下流測温体とを備え、前記
上流測温体と前記下流測温体との温度差を検出すること
により流量を測定する感熱式流量センサにおいて、前記
発熱体への供給電力を停止する駆動停止手段と、前記上
流測温体と前記下流測温体との各々に一定電流を供給す
る温度差検出用定電流回路と、前記駆動停止手段により
前記発熱体への供給電力を停止した状態で前記上流測温
体及び前記下流測温体の電位差が互いに等しくなるよう
に調整を行う定電流調整手段とを備えたことを特徴とす
る感熱式流量センサ。 - 【請求項３】 基板の電気的絶縁膜上に形成された流体
温度測温体と、前記基板の堀上に形成されたマイクロブ
リッジと、このマイクロブリッジ上に形成された発熱体
と、この発熱体の近傍に位置する発熱体温度測温体と、
前記発熱体を中心に気体流の上流側に位置する上流測温
体と、その下流側に位置する下流測温体とを備え、前記
上流測温体と前記下流測温体との温度差を検出すること
により流量を測定する感熱式流量センサにおいて、前記
流体温度測温体と前記発熱体温度測温体との温度差を一
定に保持するように前記発熱体への供給電力を制御する
駆動制御手段と、前記発熱体への供給電力を停止する駆
動停止手段と、前記上流測温体と前記下流測温体とこれ
ら測温体に各々直列に接続された基準抵抗体とを有する
温度差検出用ブリッジ回路と、前記駆動停止手段により
前記発熱体への供給電力を停止した状態で前記温度差検
出用ブリッジ回路の出力調整を行うブリッジ調整手段と
を備えたことを特徴とする感熱式流量センサ。 - 【請求項４】 基板の電気的絶縁膜上に形成された流体
温度測温体と、前記基板の堀上に形成されたマイクロブ
リッジと、このマイクロブリッジ上に形成された発熱体
と、この発熱体の近傍に位置する発熱体温度測温体と、
前記発熱体を中心に気体流の上流側に位置する上流測温
体と、その下流側に位置する下流測温体とを備え、前記
上流測温体と前記下流測温体との温度差を検出すること
により流量を測定する感熱式流量センサにおいて、前記
流体温度測温体と前記発熱体温度測温体との温度差を一
定に保持するように前記発熱体への供給電力を制御する
駆動制御手段と、前記発熱体への供給電力を停止する駆
動停止手段と、前記上流測温体と前記下流測温体との各
々に一定電流を供給する温度差検出用定電流回路と、前
記駆動停止手段により前記発熱体への供給電力を停止し
た状態で前記上流測温体及び前記下流測温体の電位差が
互いに等しくなるように調整を行う定電流調整手段とを
備えたことを特徴とする感熱式流量センサ。 - 【請求項５】 ブリッジ調整手段は、温度差検出用ブリ
ッジ回路の出力端子間の電位差を増幅する差動増幅器
と、この差動増幅器の出力側に設けられた誤差検出用増
幅器と、この誤差検出用増幅器と前記温度差検出用ブリ
ッジ回路との間に設けられたブリッジ回路調整用回路
と、前記差動増幅器と前記誤差検出用増幅器との間及び
前記誤差検出用増幅器と前記ブリッジ回路調整用回路と
の間の接続状態を切替える切替手段と、実測定前に前記
切替手段と駆動停止手段との切替タイミングを制御する
切替タイミング制御手段とを有することを特徴とする請
求項１又は３記載の感熱式流量センサ。 - 【請求項６】 定電流調整手段は、温度差検出用定電流
回路の上流測温体及び下流測温体の電位差を増幅する差
動増幅器と、この差動増幅器の出力側に設けられた誤差
検出用増幅器と、この誤差検出用増幅器と前記温度差検
出用定電流回路との間に設けられた定電流回路調整用回
路と、前記差動増幅器と前記誤差検出用増幅器との間及
び前記誤差検出用増幅器と前記定電流回路調整用回路と
の間の接続状態を切替える切替手段と、実測定前に前記
切替手段と駆動停止手段との切替タイミングを制御する
切替タイミング制御手段とを有することを特徴とする請
求項２又は４記載の感熱式流量センサ。 - 【請求項７】 差動増幅器の入力端子間を短絡する短絡
手段と、駆動停止手段により発熱体への供給電力を停止
し前記短絡手段により差動増幅器の入力端子を短絡した
状態でその差動増幅器の出力値を零調整する零調整手段
とを備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の感熱
式流量センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052161A JPH08247814A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 感熱式流量センサ |
| US08/559,089 US5753815A (en) | 1994-11-17 | 1995-11-17 | Thermo-sensitive flow sensor for measuring flow velocity and flow rate of a gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052161A JPH08247814A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 感熱式流量センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247814A true JPH08247814A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12907121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7052161A Pending JPH08247814A (ja) | 1994-11-17 | 1995-03-13 | 感熱式流量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08247814A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100791431B1 (ko) * | 2005-11-21 | 2008-01-07 | 야자키 소교 가부시키가이샤 | 유체 계측 장치 및 유체 계측 방법 |
| JP2008020237A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Yazaki Corp | 流速測定方法、流量測定方法、流速計、及び、流量計 |
| JP2009229097A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Yamatake Corp | 熱式流量計 |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP7052161A patent/JPH08247814A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100791431B1 (ko) * | 2005-11-21 | 2008-01-07 | 야자키 소교 가부시키가이샤 | 유체 계측 장치 및 유체 계측 방법 |
| JP2008020237A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Yazaki Corp | 流速測定方法、流量測定方法、流速計、及び、流量計 |
| JP2009229097A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Yamatake Corp | 熱式流量計 |
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