JPH11351935A - 流量計測用センサ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定流量以上の流れを検出したときのみに、
演算動作を行うようにして、消費電流の減少を図った流
量計測用センサ信号処理装置を提供する。 【解決手段】 センサ手段５が流速に応じたパルス数差
をもった２つのパルス列を出力し、パルス差データ生成
手段６ａが２つのパルス列に基づいて両パルス列のパル
ス数差を求め、流量演算手段６ｄがパルス差データを流
量に変換する演算を行う流量計測用センサ信号処理装置
において、流れ検出手段６ｂがパルス差データに基づい
て、流れ検出時にのみ流量演算手段６ｄによる演算を行
わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流量計測用センサ信
号処理装置に係わり、特に、センサ装置が出力する流速
に応じたパルス数差を持った２つのパルス列を処理して
流量を計測するための流量計測用センサ信号処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記センサ装置の一例として、図７に示
されたようなものが知られている。同図において、セン
サ装置は、フローセンサ部１とセンサ信号発生部２とか
ら構成されている。フローセンサ部１は、半導体基台１
ａの中央部には異方性エッチングにより左右の開口１
ｂ、１ｃを連通する貫通孔１ｄが形成されており、この
貫通孔１ｄの上部には半導体基台１ａから空間的に隔離
され、結果的に半導体基台１ａから熱的に絶縁された橋
絡部１ｅが形成されている。この橋絡部１ｅの表面に
は、薄膜のヒータエレメント１ｆとそれを挟む薄膜の測
温抵抗体エレメント１ｇと１ｈとが配列して形成されて
いる。また、半導体基台１ａ上の角部には薄膜の周囲測
温抵抗体エレメント１ｉが形成されている。

【０００３】また、図８（ａ）、（ｂ）は図７に示すフ
ローセンサ部１の動作を示す説明図である。ここで、同
図（ａ）はヒーターエレメント１ｆと測温抵抗体エレメ
ント１ｇ、１ｈとの各エレメントの温度分布を示し、同
図（ｂ）は図７のVIIIＢ−VIIIＢ線断面を示している。
なお、１ｊは熱伝導率の低い材料からなる保護膜であ
る。さて、ヒータエレメント１ｆを周囲温度よりもある
一定の高い温度ｔ１、ｔ２で制御すると、測温抵抗体エ
レメント１ｇ、１ｈの温度ｔ３、ｔ４は図８（ａ）に示
すようにヒータエレメント１ｆの温度ｔ１、ｔ２を中心
として略対称となる。このとき、例えば図７に示す矢印
１ｋの方向からの気体が移動すると、上流側の測温抵抗
体エレメント１ｇは冷却されΔＴ３だけ降温する。一
方、下流側の測温抵抗体エレメント１ｈは気体の流れを
媒体としてヒータエレメント１ｆからの熱伝導が促進さ
れ、温度がΔＴ４だけ昇温するために温度差が生じる。
ここで流速が増加すると、それに伴って、上述した降温
分ΔＴ３と昇温分ΔＴ４も増加するので、両測温抵抗体
エレメント１ｇ、１ｈの温度差（ΔＴ３＋ΔＴ４）は流
速に応じた出力となる。

【０００４】上述した測温抵抗体エレメント１ｇ、１ｈ
は、その抵抗値に応じた電圧Ｖ１、Ｖ２を発生し、セン
サ信号発生部２に対して出力する。その抵抗値は、温度
の上昇により直線的に増加する正の温度係数を持つ。従
って、測温抵抗体エレメント１ｇ、１ｈの発生する電圧
Ｖ１、Ｖ２は温度の上昇に伴って直線的に増加するよう
に変化する。よって、上流側の測温抵抗体エレメント１
ｇは、流速に応じた降温分抵抗値が下がり出力Ｖ１も減
少し、下流側の測温抵抗体エレメント１ｈは、流速に応
じた昇温分抵抗値が上がり出力Ｖ２も増加する。つま
り、出力Ｖ１と出力Ｖ２の差は両測温抵抗体エレメント
１ｇ、１ｈの温度差、すなわち流速に応じた値となる。

【０００５】センサ信号発生部２においては、上流側の
測温抵抗体エレメント１ｇからの電圧Ｖ１をＶ／Ｆ変換
器２ａにより、下流側の測温抵抗体エレメント１ｈから
の電圧Ｖ２をＶ／Ｆ変換器２ｂにより、その大きさに応
じた周波数のパルス列にそれぞれ変換して、パルス列生
成回路２ｃに対して出力する。パルス列生成回路２ｃ
は、流速に応じたパルス数差を持つ２つのパルス列が出
力する回路であり、このために、各Ｖ／Ｆ変換器２ａ、
２ｂから出力されるパルス列の単位時間当たりのパルス
数をカウントして、そのカウント値に応じたパルス数を
もつパルス列を生成して、上流側の電圧Ｖ１に応じたパ
ルス数Ｐ１を持つ上流パルス列Ｐａと下流側の電圧Ｖ２
に応じたパルス数Ｐ２を持つ下流パルス列Ｐｂとを出力
する。

【０００６】上述した上流、下流パルス列Ｐａ、Ｐｂの
パルス数差であるパルス差データ（Ｐ２−Ｐ１）は電圧
Ｖ１とＶ２との電圧差、つまり、上流、下流の測温抵抗
体エレメント１ｇ、１ｈの温度差に応じた値となり、こ
れは、流速に応じた値である。そこで、パルス列生成回
路２ｃから出力される上流、下流パルス列Ｐａ、Ｐｂの
パルス数差をカウントして、パルス差データ（Ｐ２−Ｐ
１）を出力する。上述のような流速に応じた上下流側測
温抵抗体エレメント１ｇ、１ｈの発生する電圧Ｖ１、Ｖ
２からパルス差データ（Ｐ２−Ｐ１）の変換は、一定時
間ごとに行われるので、このパルス差データ（Ｐ２−Ｐ
１）は、一定時間ごとに出力される。

【０００７】そこで、従来は、パルス差データ（Ｐ２−
Ｐ１）が得られるごとにパルス差データ（Ｐ２−Ｐ１）
を流量に変換するための流量演算回路に供給して演算動
作させていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した流量演算回路
はパルス数差データ（Ｐ２−Ｐ１）が０、すなわち流量
が０の時であってもパルス数差データ（Ｐ２−Ｐ１）が
得られるごとに演算動作を行い、無駄な消費電流が多く
なり、また、所定流量以下の微少な流量は０とみなして
演算動作を行っていて、この場合も無駄な電流を消費し
ていた。特に、上記したセンサ装置を用いてガス使用量
を積算するガスメータの場合には、電源として電池を使
用しているので、無駄な消費電流が多くなると電池の寿
命期間が短くなり、それに伴うメンテナンスが大変にな
るという問題点があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、所定流量以上の流れを検出したと
きのみに、演算動作を行うようにして、消費電流の減少
を図った流量計測用センサ信号処理装置を提供すること
を課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ためになされた請求項１記載の本発明は、流速に応じた
パルス数差をもった２つのパルス列を出力するセンサ手
段と、該センサ手段の出力する２つのパルス列を入力
し、該入力した２つのパルス列に基づいて両パルス列の
パルス数差を求め、該求めたパルス数差を表すパルス差
データを生成し出力するパルス差データ生成手段と、該
パルス差データ生成手段の出力するパルス差データを流
量に変換する演算を行う流量演算手段とを備える流量計
測用センサ信号処理装置において、前記パルス差データ
生成手段の出力するパルス差データに基づいて、流れ有
りを検出する流れ有り検出手段を更に備え、前記流量演
算手段による演算を、前記流れ検出手段による流れ有り
検出時にのみ行わせるようにしたことを特徴とする流量
計測用センサ信号処理装置に存する。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、流量計測演
算手段が流量に変換するパルス差データに基づいて、流
れ検出手段が流量有りを検出したときのみ、流量計測演
算手段に演算動作を行わせるているので、流れをあり検
出しないときには演算動作を行わない。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の流
量計測用センサ信号処理装置において、前記２つのパル
ス列のパルス数の大小関係は流れの方向によって逆転
し、流れ有り検出手段は、流量が０のときのパルス差デ
ータである基準値を中心に一定幅で設定した２つの値か
らなる設定値とパルス差データとを比較し、パルス差デ
ータが設定値の２つの値間の基準値を含む範囲外にある
とき、流れ有りを検出することを特徴とする流量計測用
センサ信号処理装置に存する。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、流れ有り検
出手段は、設定値が流量０のときのパルス差データであ
る基準値を中心に一定幅で設定される２つの値からなっ
ているので、パルス差データと設定値を形成する２つの
値とを比較して、パルス差データが設定値の２つの値間
の基準値を含む範囲外にあるかどうか判断することによ
り、センサ手段の出力するパルス数の大小関係が流れの
方向によって逆転し、何れかのパルス列のパルス数が大
きくなっても、流れ有りを検出することができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項２記載の流
量計測用センサ信号処理装置において、前記設定値を形
成する２つの値は、第１の２進値と該第１の２進値を反
転した第２の２進値とからなっていることを特徴とする
流量計測用センサ信号処理装置に存する。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、設定値を形
成している２つの値が、第１の２進値と第1の２進値を
反転した第２の２進値とからなっていて、設定値を形成
している２つの値のうち１つの値が定まれば、もう一方
の値は定さだまった値を反転するだけで得られるので、
２つの値を個別に定める必要がない。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記センサ手段は
２つのパルス列を時系列的にシリアルに出力し、前記パ
ルス差データ生成手段は、前記センサ手段の出力する２
つのパルス列のうち先に入力するパルス列のパルスを加
算カウント又は減算カウントすると共に、後に入力する
パルス列のパルスを減算カウント又は加算カウントし、
カウント値によりパルス差データを生成するカウンタか
らなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
流量計測用センサ信号処理装置に存する。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、パルス差デ
ータ生成手段は、センサ手段が時系列的にシリアルに出
力する２つのパルス列のうち先に入力するパルス列のパ
ルス数を加算カウント又は、減算カウントすると共に、
後に入力するパルス列のパルスを減算カウント又は加算
カウントしてパルス差データを生成するようになってい
るので、センサ手段の出力が時系列的にシリアルに２つ
のパルス列を出力する単一の信号線であっても、パルス
をカウンタにより加算カウントと減算カウントを行うこ
とで、パルス差データを得ることができ、パルス差デー
タを得るための演算手段を必要としない。

【００１８】請求項５記載の発明は、前記パルス差デー
タ生成手段は、前記センサ手段の出力する２つのパルス
列のうち先に入力するパルス列のパルスを加算カウント
又は減算カウントすると共に、後に入力するパルス列の
パルスを減算カウント又は加算カウントし、カウント値
によりパルス差データを生成するカウンタからなり、該
カウンタは最小カウント値又は最大カウント値を前記基
準値とするアップダウンカウンタからなっていることを
特徴とする請求項２又は請求項３記載の流量計測用セン
サ信号処理装置に存する。

【００１９】請求項５記載の発明によれば、センサ手段
の出力が時系列的にシリアルに２つのパルス列を出力す
る単一の信号線であっても、パルスをカウンタにより加
算カウントと減算カウントを行うことで、パルス差デー
タを得ることができ、パルス差データを得るための演算
手段を必要としない。さらに、パルス差データを生成す
るカウンタはその最小カウント値又は最大カウント値を
基準値すなわちその初期値とするので、カウンタのリセ
ットによって簡単に初期値を設定できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流量計測用センサ
信号処理装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明
による流量計測用センサ信号処理装置の一実施の形態を
示し、流量計測用センサ信号処理装置は、コントロール
部４、センサ装置５及び信号処理部６を備える。

【００２１】コントロール部４は、図２（ａ）に示すよ
うに一定間隔で「Ｈ」と「Ｌ」を繰り返すクロックパル
スからなるコントロール信号Ｓ１と、図２（ｂ）に示す
ようにコントロール信号Ｓ１が「Ｌ」の期間に発生する
クロックパルスからなるクロック信号Ｓ２とを出力し、
これらをセンサ装置５に対して供給する。また、コント
ロール部４は、図２（ｃ）に示すようにコントロール信
号Ｓ１の立ち上がりに応じて立ち上がるパルスからなる
計測終了信号Ｓ３と、コントロール信号Ｓ１が「Ｌ」の
期間の半分の期間になると立ち上がりコントロール信号
Ｓ１の立ち上がりに応じて立ち下がるパルスからなるア
ップダウンカウント信号Ｓ４とを信号処理部６に対して
出力する。

【００２２】センサ装置５は、コントロール部４から供
給されるコントロール信号Ｓ１とクロック信号Ｓ２とに
基づいて、上述した測温抵抗体エレメント１ｇ、１ｈ
（図７）の発生する電圧Ｖ１、Ｖ２に応じたパルス数Ｐ
１、Ｐ２を持つ２つのパルス列Ｐａ、Ｐｂをこの順に単
一の信号線Ｌ上に時系列的にシリアルに出力して、信号
処理部６に対して供給する。

【００２３】信号処理部６は、センサ装置５から供給さ
れる２つのパルス列Ｐａ、Ｐｂのパルス数差であるパル
ス差データを生成して、このパルス差データに基づいて
流量に変換するためのものであって、パルス差データ生
成手段としてのカウンタ６ａ、流れ検出回路６ｂ、ラッ
チ回路６ｃ及び流量演算回路６ｄを有す。

【００２４】カウンタ６ａは、アップダウンカウンタに
より構成され、ＵＰ／ＤＯＷＮ入力端にコントロール部
４からアップダウンカウント信号Ｓ４が、クロック入力
ＣＫにセンサ装置５からのパルス列Ｐａ、Ｐｂが供給さ
れている。また、カウンタ６ａは、アップダウンカウン
ト信号Ｓ４が「Ｈ」の期間に供給されるパルス列を加算
カウントし、「Ｌ」の期間に供給されるパルス列を減算
カウントするものであって、基準値である初期値は「０
０」となっている。従って、アップダウンカウント信号
Ｓ４が「Ｌ」の期間にクロック入力ＣＫに供給されるパ
ルス列Ｐａを「００」からダウンカウント、「Ｈ」の期
間に供給されるパルス列Ｐｂをアップカウントすると、
この結果、最終カウント値は「００−Ｐ１＋Ｐ２」とな
り、これはパルス差データとして出力される。カウンタ
６ａのカウント値は、流れ検出回路６ｂとラッチ回路６
ｃとに対して供給される。

【００２５】流れ検出回路６ｂは、コントロール部４か
ら計測終了信号Ｓ３が供給されるとき、カウンタ６ａか
らの最終カウント値であるパルス差データと基準値「０
０」を中心に一定振幅で設定した２つの値からなる設定
値とを比較して、設定値の２つの値間の基準値を含む範
囲外にあるとき所定流量以上の流れを有りと判断して、
流れ有り信号Ｓ５をラッチ回路６ｃ及び流量演算回路６
ｄに対して出力する。

【００２６】また、ラッチ回路６ｃは、流れ検出回路６
ｂから流れ有り信号Ｓ５が供給されたとき、カウンタ６
ａからの供給される最終カウント値を取り込んでパルス
差データＳ６として流量演算回路６ｄに対して出力す
る。

【００２７】流量演算回路６ｄは、ラッチ回路６ｃから
供給されるパルス差データＳ６に基づいて演算を行い、
パルス差データＳ６を流量に変換する。

【００２８】なお、上述したセンサ装置５は具体的に例
えば図３に示すように構成され、各部の状態を示す図４
のタイミングチャート図を参照して以下説明する。セン
サ装置５は、フローセンサ部１及びセンサ信号発生部５
ａを備える。ここで、フローセンサ部１は上述した従来
のフローセンサ部と同等のものであるので、その詳細な
説明を省略する。センサ信号発生部５ａは、Ｖ／Ｆ変換
部５ａ−１、制御信号発生部５ａ−２及びパルス列生成
部５ａ−３を有する。

【００２９】Ｖ／Ｆ変換部５ａ−１は、入力される電圧
をその電圧値に応じた周波数のパルス列に変換するもの
であって、測温抵抗体エレメント１ｇ、１ｈ（図７）の
温度に応じた大きさの電圧出力Ｖ１、Ｖ２がフローセン
サ部１から供給されると、Ｖ／Ｆ変換器５ａ−１１、５
ａ−１２によって出力Ｖ１、Ｖ２をその電圧値に応じた
周波数のパルス列Ｐａ１、Ｐｂ１に変換してパルス列生
成部５ａ−３に対して出力する。

【００３０】また、制御信号発生部５ａ−２は、コント
ロール信号Ｓ１が供給されているワンショットマルチバ
イブレータ５ａ−２１、５ａ−２２と、ワンショットマ
ルチバイブレータ５ａ−２２の出力が供給されているワ
ンショットマルチバイブレータ５ａ−２３を有する。制
御信号発生部５ａ−２にコントロール信号Ｓ１が供給さ
れると、ワンショットマルチバイブレータ５ａ−２１、
５ａ−２２、５ａ−２３の出力には、図５（ｂ）〜
（ｄ）で示すようなタイミングチャート図の単位時間信
号Ｓ８、第１の制御信号Ｓ９及び第２の制御信号Ｓ１０
が発生される。図示の単位時間信号Ｓ８は、同図（ａ）
に示すコントロール信号Ｓ１の立ち上がりに応じて立ち
上がり単位時間経過すると立ち下がるパルスからなる。
また、第１の制御信号Ｓ９は、コントロール信号Ｓ１の
立ち下がりに応じて立ち上がり、コントロール信号Ｓ１
が「Ｌ」の期間の半分の期間になると立ち下がるパルス
からなる。また、第２の制御信号Ｓ１０は、第１の制御
信号Ｓ９の立ち下がりに応じて立ち上がりコントロール
信号Ｓ１の立ち上がりに応じて立ち下がりるパルスから
なる。これら単位時間信号Ｓ８、第１の制御信号Ｓ９及
び第２の制御信号Ｓ１０は、パルス列生成部５ａ−３に
対して供給される。

【００３１】パルス列生成部５ａ−３は、入力される２
つのパルス列Ｐａ１、Ｐｂ１の単位時間当たりのパルス
数に応じたパルス数を持つパルス列Ｐａ、Ｐｂを生成し
て、パルス列Ｐａ、Ｐｂの順に出力するものであって、
ＡＮＤゲート５ａ−３１、５ａ−３２、５ａ−３５、５
ａ−３６、５ａ−３７、５ａ−３８、カウンタ５ａ−３
３、５ａ−３４及びＯＲゲート５ａ−３９を有する。

【００３２】ＡＮＤゲート５ａ−３１、５ａ−３２の一
方の入力端にはＶ／Ｆ変換器５ａ−１１、５ａ−１２か
ら出力されたパルス列Ｐａ１、Ｐｂ１が、他方の入力端
には、制御信号発生部５ａ−２から上述した単位時間信
号Ｓ８（図４ａ）がそれぞれ供給されていて、ＡＮＤゲ
ート５ａ−３１、５ａ−３２は、パルス列Ｐａ１、Ｐｂ
１の単位時間当たりのパルス数Ｐ１＋１、Ｐ２＋１を持
つパルス列Ｐａ２、Ｐｂ２（図４ｄ、ｅ）を出力する。
これらのパルス列Ｐａ２、Ｐｂ２はカウンタ５ａ−３
３、５ａ−３４のＵＰ入力端にそれぞれ供給される。

【００３３】カウンタ５ａ−３３、５ａ−３４のＤＯＷ
Ｎ入力端には、一方の入力端にクロック信号Ｓ２が、他
方の入力端に第１の制御信号Ｓ９、第２の制御信号Ｓ１
０が供給されているＡＮＤゲート５ａ−３５、５ａ−３
６の出力（図４ｆ、ｈ）、つまり、第１の制御信号Ｓ９
（図４ｂ）、第２の制御信号Ｓ１０（図４ｃ）が供給さ
れている期間クロックパルスが供給される。

【００３４】カウンタ５ａ−３３、５ａ−３４は、ＵＰ
入力端にパルスが入力されるたびに加算してカウント
し、ＤＯＷＮ入力端にパルスが入力されるたび減算して
カウントして、カウント値が０になるとＵＰ入力端にパ
ルスが入力してくるまでカウント値０の状態を保持する
アップダウンカウンタを有する。また、カウンタ５ａ−
３３、５ａ−３４は、カウント値が０のときには「Ｌ」
を、０以外のときには「Ｈ」を出力する図示しない出力
回路を有する。

【００３５】カウンタ５ａ−３３がその、ＵＰ入力端に
供給されたパルス列Ｐａ２のパルス数Ｐ１をそれぞれ加
算カウントして、その出力（図４ｇ）が「Ｈ」レベルと
なり、そのカウント値がそれぞれＰ１＋１（図４ｄ）を
示す。次に、カウンタ５ａ−３３は、ＤＯＷＮ入力端に
供給されたＡＮＤゲート５ａ−３５の出力（図４ｈ）を
０まで減算カウントして、その出力（図４ｇ）はカウン
ト値０になると「Ｌ」レベルとなる。上記したカウンタ
５ａ−３３の出力（図４ｇ）はＡＮＤゲート５ａ−３７
に対して供給される。

【００３６】ＡＮＤゲート５ａ−３７においては、一方
の入力端にはＡＮＤゲート５ａ−３５の出力（図４ｆ）
が、他方の入力端にはカウンタ５ａ−３３の出力（図４
ｇ）が供給されていて、その出力（図４ｉ）は、パルス
数Ｐ１をもつパルス列Ｐａが出力し、ＯＲゲート５ａ−
３９の一方の入力端に供給される。

【００３７】また、カウンタ５ａ−３４がその、ＵＰ入
力端に供給されたパルス列Ｐｂ２のパルス数Ｐ２＋１を
それぞれ加算カウントして、その出力（図４ｉ）が
「Ｈ」レベルとなり、そのカウント値がそれぞれＰ１＋
１（図４ｅ）を示す。次に、カウンタ５ａ−３４は、Ｄ
ＯＷＮ入力端に供給されたＡＮＤゲート５ａ−３６の出
力（図４ｈ）を０まで減算カウントして、その出力（図
４ｉ）はカウント値０になると「Ｌ」レベルとなる。

【００３８】また、ＡＮＤゲート５ａ−３８において
は、一方入力端にはＡＮＤゲート５ａ−３６の出力が、
他方の入力端にはカウンタ５ａ−３４の出力が供給され
ていて、その出力（図４ｋ）は、パルス数Ｐ２をもつパ
ルス列Ｐｂが出力し、ＯＲゲート５ａ−３９の他方の入
力端に供給される。

【００３９】ＮＡＮＤゲート５ａ−３７は、２つの入力
端をもち、どちらか一方でも信号が入力されれば、その
入力されている信号を出力する回路であって、パルス列
Ｐａ、Ｐｂの順に２つのパルス列が時系列的にシリアル
に出力される。

【００４０】また、流れ検出回路６ｂは具体的に例えば
図６に示すように構成され、流量が０のときのパルス差
データである基準値「００」を中心に一定幅で設定した
第１の２進値と第２の２進値からなる設定値とカウンタ
６ａからのカウント値を比較し、計測終了信号が供給さ
れたときの最終カウント値であるパルス差データが「第
２の２進値≧カウント値＞第１の２進値」であるとき、
流れ有り信号をラッチ回路６ｃと演算回路６ｄとに対し
て流れ有り信号Ｓ５を出力する回路である。

【００４１】この流れ検出回路６ｂは、カウンタ６ａか
らのカウント値と第１の２進値である設定値（以下第１
の２進値）とが供給されている比較器６ｂ−１と、カウ
ント値と第１の２進値をＮＯＴ６ｂ−２によって反転し
た第２の２進値である設定値（以下第２の２進値）とが
供給されている比較器６ｂ−３と、比較器６ｂ−３の
ｄ、ｅ出力端が供給されているＯＲゲート６ｂ−４と、
比較器６ｂ−１のｃ出力端とＯＲゲート６ｂ−４の出力
が供給されているＡＮＤゲート６ｂ−５と、計測終了信
号Ｓ３とＡＮＤゲート６ｂ−５の出力が供給されている
ＡＮＤゲート６ｂ−６とから構成されている。

【００４２】上述した構成の流れ検出回路６ｂの動作を
以下説明する。図中、２つの比較器６ｂ−１、６ｂ−３
はａ、ｂ２つの入力端とｃ、ｄ、ｅ３つの出力端を持
ち、比較器８、９は、ａ、ｂ入力端に対して入力される
２進値を比較して「ａ入力端＞ｂ入力端」の場合はｃ出
力端を、「ａ入力端＝ｂ入力端」の場合はｄ出力端を、
また、「ａ入力端＜ｂ入力端」の場合はｅ出力端を
「Ｈ」出力する。

【００４３】比較器６ｂ−１においては、ａ入力端にカ
ウント値が、ｂ入力端に第１の２進値が供給されている
ので、ｃ出力端は、「カウント値＞第１の２進値」のと
き第１の比較信号Ｓ１５が出力する。比較器６ｂ−３に
おいては、ａ入力端にカウント値が、ｂ入力端に第２の
２進値が供給されているので、ｄ、ｅ出力端は「カウン
ト値＝第２の２進値」、「カウント値＜第２の２進値」
のとき第２、第３の比較信号Ｓ１６、Ｓ１７を出力す
る。

【００４４】ＯＲゲート６ｂ−４は、一方の入力端に第
２の比較信号Ｓ１６が、他方の入力端に第３の比較信号
Ｓ１７が供給されているので、「カウント値≦第２の２
進値」のとき第４の比較信号Ｓ１８を出力する。

【００４５】ＡＮＤゲート６ｂ−５は、一方の入力端に
第１の比較信号Ｓ１５が、他方の入力端に第４の比較信
号Ｓ１８が供給されているので、「第２の２進値≧カウ
ント値＞第１の２進値」のとき第５の比較信号Ｓ１４を
出力する。

【００４６】また、ＡＮＤゲート６ｂ−６は、一方の入
力端に第５の比較信号Ｓ１４が、他方の入力端に計測終
了信号Ｓ３が供給されているので、「第２の２進値≧最
終カウント値（パルス差データ）＞第１の２進値」つま
り、設定値の２つの間の基準値を含む範囲外にあるとき
流れ有り信号Ｓ５を流量演算回路６ｄに対して出力す
る。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、流れ有り検出時のみに演算を行わせて、流
れ有りを検出しないときには演算動作しないので、消費
電流の少ない流量計測用センサ信号処理回路が得られ
る。

【００４８】請求項２記載の発明によれば、パルス数の
大小関係が流れの方向によって逆転する２つのパルス列
のうち何れかのパルス列のパルス数が大きくても流れ有
りを検出することができるので、流れの方向が何れの向
きであっても流れ有りを検出できる流量計測用センサ信
号処理回路が得られる。

【００４９】請求項３記載の発明によれば、設定値を形
成している２つの値を個別に定める必要がないので、構
成が簡単でコストダウンを図った流量計測用センサ信号
処理回路が得られる。

【００５０】請求項４記載の発明によれば、センサ手段
の出力が単一の信号線であっても、パルス差データを得
ることができ、さらに、パルス差データを得るための演
算手段を必要としないので、構成が簡単でコストダウン
を図った流量計測用センサ信号処理回路が得られる。

【００５１】請求項５記載の発明によれば、カウンタの
初期値を別途に設定する必要としないので、カウンタの
初期値が容易に設定でき、構成が簡単でコストダウンを
図ったセンサ信号処理回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流量計測用センサ信号処理装置の
一実施の形態を示す回路図である。

【図２】図１の流量計測用センサ信号処理装置を構成す
るコントロール部の出力する信号のタイムチャート図で
ある。

【図３】図１の流量計測用センサ信号処理装置を構成す
るセンサ装置の構成例を示す図である。

【図４】図３のセンサ装置の各部の状態を示すタイミン
グチャート図である。

【図５】図３のセンサ装置を構成する制御信号発生部の
出力する信号のタイミングチャート図である。

【図６】図１の流量計測用センサ信号処理装置を構成す
る流れ検出回路の構成例を示す図である。

【図７】従来のセンサ装置の構成例を示す図である。

【図８】図７のセンサ装置を構成するフローセンサ部の
動作を示す説明図である。

【符号の説明】 ５ センサ手段（センサ装置） ６ａ パルス差データ生成手段（カウンタ） ６ｄ 流量演算手段（流量演算回路） ６ｂ 流れ検出手段（流れ検出回路）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流速に応じたパルス数差をもった２つの
   パルス列を出力するセンサ手段と、該センサ手段の出力
   する２つのパルス列を入力し、該入力した２つのパルス
   列に基づいて両パルス列のパルス数差を求め、該求めた
   パルス数差を表すパルス差データを生成し出力するパル
   ス差データ生成手段と、該パルス差データ生成手段の出
   力するパルス差データを流量に変換する演算を行う流量
   演算手段とを備える流量計測用センサ信号処理装置にお
   いて、 前記パルス差データ生成手段の出力するパルス差データ
   に基づいて、流れ有りを検出する流れ検出手段を更に備
   え、 前記流量演算手段による演算を、前記流れ検出手段によ
   る流れ検出時にのみ行わせるようにしたことを特徴とす
   る流量計測用センサ信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記２つのパルス列のパルス数の大小関
   係は流れの方向によって逆転し、 前記流れ検出手段は、流量が０のときのパルス差データ
   である基準値を中心に一定幅で設定した２つの値からな
   る設定値と前記パルス差データとを比較し、前記パルス
   差データが前記設定値の２つの値間の基準値を含む範囲
   外にあるとき、流れ有りを検出することを特徴とする請
   求項１記載の流量計測用センサ信号処理装置。
3. 【請求項３】 前記設定値を形成する２つの値は、第１
   の２進値と該第１の２進値を反転した第２の２進値とか
   らなっていることを特徴とする請求項２記載の流量計測
   用センサ信号処理装置。
4. 【請求項４】 前記センサ手段は２つのパルス列を時系
   列的にシリアルに出力し、 前記パルス差データ生成手段は、前記センサ手段の出力
   する２つのパルス列のうち先に入力するパルス列のパル
   スを加算カウント又は減算カウントすると共に、後に入
   力するパルス列のパルスを減算カウント又は加算カウン
   トし、カウント値によりパルス差データを生成するカウ
   ンタからなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに
   記載の流量計測用センサ信号処理装置。
5. 【請求項５】 前記センサ手段は２つのパルス列を時系
   列的にシリアルに出力し、前記パルス差データ生成手段
   は、前記センサ手段の出力する２つのパルス列のうち先
   に入力するパルス列のパルスを加算カウント又は減算カ
   ウントすると共に、後に入力するパルス列のパルスを減
   算カウント又は加算カウントし、カウント値によりパル
   ス差データを生成するカウンタからなり、 該カウンタは最小カウント値又は最大カウント値を前記
   基準値とするアップダウンカウンタからなっていること
   を特徴とする請求項２又は３記載の流量計測用センサ信
   号処理装置。