JPH09145440A - 流量センサ - Google Patents
流量センサInfo
- Publication number
- JPH09145440A JPH09145440A JP7299916A JP29991695A JPH09145440A JP H09145440 A JPH09145440 A JP H09145440A JP 7299916 A JP7299916 A JP 7299916A JP 29991695 A JP29991695 A JP 29991695A JP H09145440 A JPH09145440 A JP H09145440A
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- Japan
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- resistor
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- printed circuit
- resin printed
- heat
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】部品点数を削減して、安価で小形かつ信頼性の
高い流量センサを提供する。 【解決手段】樹脂プリント基板１に信号処理回路を構成
するオペアンプ４、信号増幅用トランジスタ５、抵抗
（チップ抵抗）６、及び温度補償用抵抗体ＲKが実装さ
れ、発熱用抵抗体ＲHは樹脂プリント基板１の導体
（銅）膜をパターニングして形成され、入出力用端子８
が取付けられて構成され、樹脂プリント基板１には、所
定の箇所に熱分離のための窓部２ａ、２ｂが形成されて
いる。
高い流量センサを提供する。 【解決手段】樹脂プリント基板１に信号処理回路を構成
するオペアンプ４、信号増幅用トランジスタ５、抵抗
（チップ抵抗）６、及び温度補償用抵抗体ＲKが実装さ
れ、発熱用抵抗体ＲHは樹脂プリント基板１の導体
（銅）膜をパターニングして形成され、入出力用端子８
が取付けられて構成され、樹脂プリント基板１には、所
定の箇所に熱分離のための窓部２ａ、２ｂが形成されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量に対応
した発熱体の放熱を利用して流体の流量を検知する流量
センサに関する。
した発熱体の放熱を利用して流体の流量を検知する流量
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の流量センサにおいて、発熱用抵
抗体と温度補償用抵抗体は公知の抵抗ブリッジ回路を構
成する抵抗素子として用いられ、発熱用抵抗体は流体の
温度より一定温度高くなるように加熱制御され、温度補
償用抵抗体は流体そのものの温度を検知し、流体温度の
変化の影響を補償するために用いられる。このため、両
抵抗体を流体中のあまり離れていない位置に配置し、か
つ温度補償を確実に行うために両抵抗体間の熱分離を確
実に行うことが重要である。通常、発熱用抵抗体の抵抗
値は温度補償用抵抗体の１／５０〜１／１００の値に設
定される。
抗体と温度補償用抵抗体は公知の抵抗ブリッジ回路を構
成する抵抗素子として用いられ、発熱用抵抗体は流体の
温度より一定温度高くなるように加熱制御され、温度補
償用抵抗体は流体そのものの温度を検知し、流体温度の
変化の影響を補償するために用いられる。このため、両
抵抗体を流体中のあまり離れていない位置に配置し、か
つ温度補償を確実に行うために両抵抗体間の熱分離を確
実に行うことが重要である。通常、発熱用抵抗体の抵抗
値は温度補償用抵抗体の１／５０〜１／１００の値に設
定される。
【０００３】従来、発熱用抵抗体及び温度補償用抵抗体
はアルミナ等の絶縁基板上に白金（Ｐｔ）等の金属膜か
らなる抵抗パタ−ンを形成した感温抵抗体、あるいは白
金線等が用いられている。
はアルミナ等の絶縁基板上に白金（Ｐｔ）等の金属膜か
らなる抵抗パタ−ンを形成した感温抵抗体、あるいは白
金線等が用いられている。
【０００４】そして、十分な熱分離を得るために、それ
ぞれ独立した支持部材に発熱用抵抗体及び温度補償用抵
抗体を所定の距離だけ離して流体中に配設した構造（特
開平４−２９１１１７）や、アルミナ等の同一基板上に
発熱抵抗体と温度補償用抵抗体を平面的に一体化して形
成し、スリットまたは溝により両抵抗体間の熱分離を図
った構造（特開昭６３−１３４９１９、実開昭６０−１
８３８２５）が提案されている。
ぞれ独立した支持部材に発熱用抵抗体及び温度補償用抵
抗体を所定の距離だけ離して流体中に配設した構造（特
開平４−２９１１１７）や、アルミナ等の同一基板上に
発熱抵抗体と温度補償用抵抗体を平面的に一体化して形
成し、スリットまたは溝により両抵抗体間の熱分離を図
った構造（特開昭６３−１３４９１９、実開昭６０−１
８３８２５）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流量センサにおいては、いずれの場合も発熱用抵抗
体及び温度補償用抵抗体は信号処理回路が形成された基
板とは別体の抵抗素子として構成され、引出し線等によ
り信号処理回路に接続されるので、部品点数が多くな
り、低価格化、小形化が困難であった。
来の流量センサにおいては、いずれの場合も発熱用抵抗
体及び温度補償用抵抗体は信号処理回路が形成された基
板とは別体の抵抗素子として構成され、引出し線等によ
り信号処理回路に接続されるので、部品点数が多くな
り、低価格化、小形化が困難であった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来の流量センサがもつ問題点を解消し、部品点数を削減
して、安価で小形かつ信頼性の高い流量センサを提供す
ることにある。
来の流量センサがもつ問題点を解消し、部品点数を削減
して、安価で小形かつ信頼性の高い流量センサを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、発熱用抵抗体と温度補償用
抵抗体と前記各感温抵抗体からの信号を処理する信号処
理回路を備え、前記発熱用抵抗体の放熱を利用して前記
流体の流量を検知する流量センサであって、前記信号処
理回路、前記発熱用抵抗体及び前記温度補償用抵抗体は
樹脂プリント基板上に形成され、前記発熱用抵抗体と前
記温度補償用抵抗体の少なくとも一方が前記樹脂プリン
ト基板の回路パタ−ンを形成する導体で形成されている
ことを特徴とするものである。
に、請求項１に係る発明は、発熱用抵抗体と温度補償用
抵抗体と前記各感温抵抗体からの信号を処理する信号処
理回路を備え、前記発熱用抵抗体の放熱を利用して前記
流体の流量を検知する流量センサであって、前記信号処
理回路、前記発熱用抵抗体及び前記温度補償用抵抗体は
樹脂プリント基板上に形成され、前記発熱用抵抗体と前
記温度補償用抵抗体の少なくとも一方が前記樹脂プリン
ト基板の回路パタ−ンを形成する導体で形成されている
ことを特徴とするものである。
【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
流量センサにおいて、前記樹脂プリント基板には所定の
箇所に熱分離のための窓部または切欠部が形成されてい
ることを特徴とするものである。
流量センサにおいて、前記樹脂プリント基板には所定の
箇所に熱分離のための窓部または切欠部が形成されてい
ることを特徴とするものである。
【０００９】上記の構成によれば、発熱用抵抗体と温度
補償用抵抗体の少なくとも一方は信号処理回路が形成さ
れた樹脂プリント基板上の導体で形成されているので、
該抵抗体を安価に形成することができるとともに、部品
点数を削減することができる。また、前記樹脂プリント
基板には所定の箇所に熱分離のための窓部または切欠部
が形成されているので、信号処理回路を構成する発熱素
子等と他の部品との熱分離、あるいは両抵抗体間の熱分
離を効率よく行うことができる。
補償用抵抗体の少なくとも一方は信号処理回路が形成さ
れた樹脂プリント基板上の導体で形成されているので、
該抵抗体を安価に形成することができるとともに、部品
点数を削減することができる。また、前記樹脂プリント
基板には所定の箇所に熱分離のための窓部または切欠部
が形成されているので、信号処理回路を構成する発熱素
子等と他の部品との熱分離、あるいは両抵抗体間の熱分
離を効率よく行うことができる。
【００１０】また、両抵抗体は信号処理回路が形成され
た樹脂プリント基板上に一体化して形成されているの
で、センサ全体を小形化することができる。
た樹脂プリント基板上に一体化して形成されているの
で、センサ全体を小形化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施例を示す
図面に基づいて説明する。以下の図において、信号処理
回路部の配線（回路）パターンは図示省略してある。
図面に基づいて説明する。以下の図において、信号処理
回路部の配線（回路）パターンは図示省略してある。
【００１２】本発明の第１実施例に係る流量センサの構
成を図１に示す。本実施例の流量センサは、ガラスエポ
キシの樹脂板に銅（Ｃｕ）の導体膜が形成された樹脂プ
リント基板１を備え、樹脂プリント基板１に信号処理回
路を構成するオペアンプ４、信号増幅用トランジスタ
５、抵抗（チップ抵抗）６、及び温度補償用抵抗体ＲK
が実装され、発熱用抵抗体ＲHは樹脂プリント基板１の
導体（銅）膜をパターニングして形成され、入出力用端
子８が取付けられて構成されている。
成を図１に示す。本実施例の流量センサは、ガラスエポ
キシの樹脂板に銅（Ｃｕ）の導体膜が形成された樹脂プ
リント基板１を備え、樹脂プリント基板１に信号処理回
路を構成するオペアンプ４、信号増幅用トランジスタ
５、抵抗（チップ抵抗）６、及び温度補償用抵抗体ＲK
が実装され、発熱用抵抗体ＲHは樹脂プリント基板１の
導体（銅）膜をパターニングして形成され、入出力用端
子８が取付けられて構成されている。
【００１３】樹脂プリント基板１には、両抵抗体ＲH，
ＲK間の熱分離、及び発熱素子となる信号増幅用トラン
ジスタ５と他の部品との効率的な熱分離を行うために、
両抵抗体ＲH，ＲKの間に窓部２ａが形成され、信号増幅
トランジスタ５と他の部品との間に窓部２ｂが形成され
ている。
ＲK間の熱分離、及び発熱素子となる信号増幅用トラン
ジスタ５と他の部品との効率的な熱分離を行うために、
両抵抗体ＲH，ＲKの間に窓部２ａが形成され、信号増幅
トランジスタ５と他の部品との間に窓部２ｂが形成され
ている。
【００１４】発熱用抵抗体ＲHはフォトエッチング等に
よりミアンダ状にパターニングされて形成され、占有面
積を小さくするために樹脂プリント基板１の両面に形成
され、スルーホール７で接続されている。具体的には、
銅の厚み１８μｍ、パターン幅０．１ｍｍ、パターン間
隔０．２ｍｍ、占有面積８ｍｍ×１７ｍｍの銅膜パター
ンで約１０Ωの抵抗値を得ることができ、実用的な寸法
で発熱用抵抗体ＲHを形成することができる。発熱用抵
抗体ＲHは信号処理回路等の配線パターン形成と同時に
同一工程で形成される。
よりミアンダ状にパターニングされて形成され、占有面
積を小さくするために樹脂プリント基板１の両面に形成
され、スルーホール７で接続されている。具体的には、
銅の厚み１８μｍ、パターン幅０．１ｍｍ、パターン間
隔０．２ｍｍ、占有面積８ｍｍ×１７ｍｍの銅膜パター
ンで約１０Ωの抵抗値を得ることができ、実用的な寸法
で発熱用抵抗体ＲHを形成することができる。発熱用抵
抗体ＲHは信号処理回路等の配線パターン形成と同時に
同一工程で形成される。
【００１５】温度補償用抵抗体ＲKは、アルミナ等の絶
縁基板上に銅または銅と同様の抵抗温度係数（ＴＣＲ）
を有する金属膜からなる抵抗パターンが形成された感温
抵抗体が用いられている。
縁基板上に銅または銅と同様の抵抗温度係数（ＴＣＲ）
を有する金属膜からなる抵抗パターンが形成された感温
抵抗体が用いられている。
【００１６】なお、樹脂プリント基板としては、エポキ
シ、フェノール、ポリイミド等の熱伝導率の小さな樹脂
系材料であればよく、また、導体として、例えば、銅の
合金、ニッケル、ニッケルの合金など銅以外の金属であ
ってもよい。
シ、フェノール、ポリイミド等の熱伝導率の小さな樹脂
系材料であればよく、また、導体として、例えば、銅の
合金、ニッケル、ニッケルの合金など銅以外の金属であ
ってもよい。
【００１７】また、温度補償用抵抗体ＲKとして、白
金、ニッケル、またはこれらの合金の金属膜からなる感
温抵抗体、あるいは負特性サーミスタを用いてもよい。
金、ニッケル、またはこれらの合金の金属膜からなる感
温抵抗体、あるいは負特性サーミスタを用いてもよい。
【００１８】発熱用抵抗体ＲHと温度補償用抵抗体ＲKの
ＴＣＲが異なる場合は、信号処理回路に補正用の抵抗な
どが付加される。
ＴＣＲが異なる場合は、信号処理回路に補正用の抵抗な
どが付加される。
【００１９】本実施例の構成においては、発熱用抵抗体
ＲHは信号処理回路が形成された樹脂プリント基板の回
路パターンの導体で形成されており、個別の抵抗体を不
要とし部品点数を削減することができ、かつ安価に形成
することができる。さらに、発熱用抵抗体ＲHをはんだ
付け等により取り付ける必要がないので、取付不良、取
付後の外れ等の不具合もなく、信頼性を向上することが
できる。
ＲHは信号処理回路が形成された樹脂プリント基板の回
路パターンの導体で形成されており、個別の抵抗体を不
要とし部品点数を削減することができ、かつ安価に形成
することができる。さらに、発熱用抵抗体ＲHをはんだ
付け等により取り付ける必要がないので、取付不良、取
付後の外れ等の不具合もなく、信頼性を向上することが
できる。
【００２０】また、熱伝導率の小さな樹脂プリント基板
を用い、かつ樹脂プリント基板には所定の箇所に熱分離
のための窓部または切欠部が形成されているので、信号
処理回路を構成する発熱素子等と他の部品との熱分離、
両抵抗体間の熱分離を効率よく行うことができ、流量の
検出精度を高めることができる。
を用い、かつ樹脂プリント基板には所定の箇所に熱分離
のための窓部または切欠部が形成されているので、信号
処理回路を構成する発熱素子等と他の部品との熱分離、
両抵抗体間の熱分離を効率よく行うことができ、流量の
検出精度を高めることができる。
【００２１】次に、本発明の第２実施例に係る流量セン
サの構成を図２に示す。本実施例の流量センサでは、発
熱用抵抗体ＲH及び温度補償用抵抗体ＲKの両抵抗体が樹
脂プリント基板１の回路パターンの導体膜をミアンダ状
にパターニングして形成されている。つまり、第１実施
例で示した発熱用抵抗体ＲHに加えて温度補償用抵抗体
ＲKをも樹脂プリント基板１の導体膜で形成したもので
ある。温度補償用抵抗体ＲKは発熱用抵抗体ＲHよりも大
きな抵抗値であり、センサ全体を小型化するために、両
抵抗体ＲH、ＲKは、第１実施例よりも薄い導体膜を用
い、より狭いパターン幅でパターニングされて形成され
ている。他の構成については第１実施例で示したものと
同様の構成であり、その説明を省略する。
サの構成を図２に示す。本実施例の流量センサでは、発
熱用抵抗体ＲH及び温度補償用抵抗体ＲKの両抵抗体が樹
脂プリント基板１の回路パターンの導体膜をミアンダ状
にパターニングして形成されている。つまり、第１実施
例で示した発熱用抵抗体ＲHに加えて温度補償用抵抗体
ＲKをも樹脂プリント基板１の導体膜で形成したもので
ある。温度補償用抵抗体ＲKは発熱用抵抗体ＲHよりも大
きな抵抗値であり、センサ全体を小型化するために、両
抵抗体ＲH、ＲKは、第１実施例よりも薄い導体膜を用
い、より狭いパターン幅でパターニングされて形成され
ている。他の構成については第１実施例で示したものと
同様の構成であり、その説明を省略する。
【００２２】本実施例の構成においては、両抵抗体Ｒ
H、ＲKは樹脂プリント基板の導体で形成されており、第
１実施例に比べより安価に形成することができ、より信
頼性を向上することができる。
H、ＲKは樹脂プリント基板の導体で形成されており、第
１実施例に比べより安価に形成することができ、より信
頼性を向上することができる。
【００２３】なお、信号処理回路を構成する部品、その
配置及び両抵抗体の配置等は上記各実施例に限るもので
はない。例えば、信号処理回路としてブリッジ回路のみ
でもよく、また実施例に示した以外の信号処理部が付加
されたものでもよい。
配置及び両抵抗体の配置等は上記各実施例に限るもので
はない。例えば、信号処理回路としてブリッジ回路のみ
でもよく、また実施例に示した以外の信号処理部が付加
されたものでもよい。
【００２４】また、窓部の形状、数も上記実施例に限る
ものではなく、各部品の配置、所望の熱分離の程度に応
じて適宜設定される。各部品の配置等により、熱分離の
手段として、切欠部を設けるようにしてもよい。
ものではなく、各部品の配置、所望の熱分離の程度に応
じて適宜設定される。各部品の配置等により、熱分離の
手段として、切欠部を設けるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る流量
センサによれば、発熱用抵抗体と温度補償用抵抗体の少
なくとも一方は信号処理回路が形成された樹脂プリント
基板の回路パターンの導体で形成されているので、該抵
抗体を安価に形成することができ、部品点数を削減して
センサ全体の製造コストを低減し、信頼性を向上するこ
とができる。
センサによれば、発熱用抵抗体と温度補償用抵抗体の少
なくとも一方は信号処理回路が形成された樹脂プリント
基板の回路パターンの導体で形成されているので、該抵
抗体を安価に形成することができ、部品点数を削減して
センサ全体の製造コストを低減し、信頼性を向上するこ
とができる。
【００２６】また、熱伝導率の小さな樹脂プリント基板
が用いられており、樹脂プリント基板に熱分離のための
窓部または切欠部を形成することにより、信号処理回路
を構成する発熱素子等と他の部品との熱分離、あるいは
両抵抗体間の熱分離を効率よく行うことができるので、
流量の検出精度を高めることができる。
が用いられており、樹脂プリント基板に熱分離のための
窓部または切欠部を形成することにより、信号処理回路
を構成する発熱素子等と他の部品との熱分離、あるいは
両抵抗体間の熱分離を効率よく行うことができるので、
流量の検出精度を高めることができる。
【００２７】また、両抵抗体は信号処理回路が形成され
た樹脂プリント基板上に一体化して形成されているの
で、センサ全体を小形化することができる。
た樹脂プリント基板上に一体化して形成されているの
で、センサ全体を小形化することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る流量センサの外観斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る流量センサの外観斜
視図である。
視図である。
ＲH 発熱用抵抗体 ＲK 温度補償用抵抗体 １ 樹脂プリント基板 ２ａ，２ｂ 窓部 ４ オペアンプ ５ 信号増幅用トランジスタ ６ チップ抵抗 ７ スルーホール ８ 入出力用端子
Claims (2)
- 【請求項１】 発熱用抵抗体と温度補償用抵抗体と前記
各感温抵抗体からの信号を処理する信号処理回路を備
え、前記発熱用抵抗体の放熱を利用して流体の流量を検
知する流量センサであって、 前記信号処理回路、前記発熱用抵抗体及び前記温度補償
用抵抗体は樹脂プリント基板上に形成され、前記発熱用
抵抗体と前記温度補償用抵抗体の少なくとも一方が前記
樹脂プリント基板の回路パタ−ンを形成する導体で形成
されていることを特徴とする流量センサ。 - 【請求項２】前記樹脂プリント基板には所定の箇所に熱
分離のための窓部または切欠部が形成されていることを
特徴とする請求項１に記載の流量センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299916A JPH09145440A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 流量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299916A JPH09145440A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 流量センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145440A true JPH09145440A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17878483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299916A Pending JPH09145440A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 流量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09145440A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694810B2 (en) | 2001-07-25 | 2004-02-24 | Hitachi, Ltd. | Air flow meter |
| JP2016161303A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量検出装置 |
| WO2017146818A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Dwyer Instruments, Inc. | Anemometer |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7299916A patent/JPH09145440A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694810B2 (en) | 2001-07-25 | 2004-02-24 | Hitachi, Ltd. | Air flow meter |
| JP2016161303A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量検出装置 |
| WO2017146818A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Dwyer Instruments, Inc. | Anemometer |
| US10655992B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-05-19 | Dwyer Instruments, Inc. | Anemometer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040322 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040921 |