JPH1151729A - Fluid detecting sensor - Google Patents

Fluid detecting sensor

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Publication number
JPH1151729A
JPH1151729A JP9212003A JP21200397A JPH1151729A JP H1151729 A JPH1151729 A JP H1151729A JP 9212003 A JP9212003 A JP 9212003A JP 21200397 A JP21200397 A JP 21200397A JP H1151729 A JPH1151729 A JP H1151729A
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JP
Japan
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temperature
fluid
temperature measuring
heater
detection sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP9212003A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimi Okazaki
俊実 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH1151729A publication Critical patent/JPH1151729A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid detecting sensor capable of constituting a highly accurate and highly responsive airflow sensor. SOLUTION: A linking member 16 is provided to link a heater 10 and downstream-side and upstream-side temperature measuring resistors 8 and 9 arranged at equal intervals with respect to the heater 10 so as to enable thermal conduction between them. The linking member 16 is normally formed of the same material as that of the temperature measuring resistors 8 and 9 or that of the heater 10. In addition, the linking member 16 is formed of a member in the shape of a narrow line similarly to the temperature measuring resistors 8 and 9 or the heater 10. In this case, the linking member 16 is connected so that a boundary layer formed on the surface of the linking member 16 by air flowing in a perpendicular direction with respect to the temperature measuring resistors 8 and 9 may become thin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両のエアフローセン
サ等に好適な流体検出センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid detection sensor suitable for a vehicle air flow sensor or the like.

【0002】[0002]

【本発明の背景】従来、車両のエアフローセンサとし
て、ホットワイヤ式、ホットフィルム式と行った形式の
ものが知られている。これらの形式のエアフローセンサ
は、流通流体内に配置された加熱測温体の温度変化から
流体の流量を算出するようになっているものである。こ
れらのエアフローセンサの原理は以下の通りである。す
なわち、流通流体内に温度と電気抵抗とが所定の対応関
係を有する測温体を加熱状態で配置して、その温度変化
を測定する。測温体の温度変化はこの測温体と接触する
ことによって熱を奪いながら流通する流体の量に依存す
るので、上記温度変化を計測することによって測温体を
横切って流通する流体の流通量すなわち流量を知ること
ができる。ここで、上記測温体の温度変化はその電気抵
抗値に対応するので測温体の電気抵抗値の変化を測定す
ることによって測温体の温度変化を知ることができ、こ
れに基づいて、流体の流量を知ることができる、という
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, as an air flow sensor for a vehicle, there have been known air flow sensors of a hot wire type and a hot film type. These types of air flow sensors are designed to calculate the flow rate of a fluid from a temperature change of a heating temperature measuring element arranged in a flowing fluid. The principle of these airflow sensors is as follows. That is, a temperature measuring element having a predetermined correspondence between the temperature and the electric resistance is arranged in a heated state in the flowing fluid, and the temperature change is measured. Since the temperature change of the temperature measuring element depends on the amount of fluid flowing while taking heat by contacting the temperature measuring element, the flow rate of the fluid flowing across the temperature measuring element by measuring the temperature change is measured. That is, the flow rate can be known. Here, since the temperature change of the temperature measuring element corresponds to the electric resistance value, the temperature change of the temperature measuring element can be known by measuring the change of the electric resistance value of the temperature measuring element, and based on this, That is, the flow rate of the fluid can be known.

【0003】この種の加熱式の測定素子を用いた公知技
術として、例えば、特開昭61−138126号及び特
開平4−72523号に開示されるものが知られてい
る。特開平61−138126号に開示されるもので
は、加熱部材としてホットフィルム素子部材17を用い
ていずれの方向の空気の流れも計測できるようにしたも
のが開示されている。特開平4−72523号には、2
つの測温抵抗体に対してそれぞれのヒータエレメントを
用いた形式のフローセンサが開示されている。
As a known technique using such a heating type measuring element, for example, those disclosed in JP-A-61-138126 and JP-A-4-72523 are known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-138126 discloses a device in which a hot film element member 17 is used as a heating member so that the flow of air in any direction can be measured. JP-A-4-72523 describes that
A flow sensor of a type using each heater element for one temperature measuring resistor is disclosed.

【0004】[0004]

【解決しようとする課題】上記公報に開示されるような
従来の形式の流体検出センサは、この種の用途に対して
は、比較的大型となながちでありしたがって、測定精度
あるいは応答性の面で十分に満足のゆくものではなかっ
た。特に、最近では、車両のEGR制御においてEGR
量を極限まで導入してエンジン運転を行うような要請が
高まっており、このような過酷な条件下でエンジン制御
を行うためにはエアフローセンサの高度な応答性と、精
度が求められることとなる。
The conventional type of fluid detection sensor disclosed in the above publication tends to be relatively large for this kind of application, and therefore has a high measurement accuracy or responsiveness. It was not satisfactory in terms of aspects. In particular, recently, in EGR control of a vehicle, EGR control is performed.
There is a growing demand for engine operation with the maximum amount of fuel being introduced, and high responsiveness and accuracy of airflow sensors are required to perform engine control under such severe conditions. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような事情
に鑑みて構成されたもので、高精度でかつ応答性の高い
エアフローセンサを構成することができる流体検出セン
サを提供することを目的としている。この目的を達成す
るために、本発明者らは流体検出センサの小型化を推進
することが肝要であることを発見し、流体検出センサの
小型化を達成できる条件を見いだしたものである。上記
目的を達成するために、本発明の流体検出センサは、流
体流れを横切るように配置された線状の温度測定手段
と、該温度測定手段から所定間隔を有するように上流側
の位置に配置された発熱手段と、前記温度測定手段と発
熱手段との間に伝熱を許容する両者を連結する連結手段
が設けられたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a fluid detection sensor capable of forming an airflow sensor with high accuracy and high responsiveness. And In order to achieve this object, the present inventors have discovered that it is important to promote the miniaturization of the fluid detection sensor, and have found conditions for achieving the miniaturization of the fluid detection sensor. In order to achieve the above object, a fluid detection sensor of the present invention is provided with a linear temperature measuring means arranged so as to cross a fluid flow and an upstream position so as to have a predetermined distance from the temperature measuring means. And a connecting means for connecting both of the heat generating means and the temperature measuring means and the heat generating means for permitting heat transfer.

【0006】このように小型化を達成するために発熱手
段の上流及び/または下流に配置される温度測定手段
は、好ましくは、細線によって構成されるとともに、発
熱手段との間隔を発熱手段からの流体の流通による熱移
動の影響のみを受けることを限度として極力狭くするこ
とが必要となる。この場合、発熱手段の温度は数百度℃
までも上昇するが、流通する流体は大気温程度であるた
め、温度測定手段との温度差が極めて大きい反面、流量
測定の対象としての流体の雰囲気温度との温度差は小さ
くなる。本発明者らは、温度測定手段と流体温度との差
が大きくなるほど、流体の流動状態の変化の影響を受け
やすいことに着目し、発熱手段と温度測定手段との間で
積極的に伝熱させることによって、温度測定手段と流体
との間の大きな温度差を確保し、温度測定手段の感度を
改善することに成功したものである。
The temperature measuring means arranged upstream and / or downstream of the heat generating means in order to achieve the miniaturization as described above is preferably constituted by a thin wire, and has a space between the heat generating means and the heat measuring means. It is necessary to make it as narrow as possible, as long as it is only affected by the heat transfer due to the flow of the fluid. In this case, the temperature of the heating means is several hundred degrees Celsius
Since the temperature of the flowing fluid is about the ambient temperature, the temperature difference from the temperature measuring means is extremely large, but the temperature difference from the ambient temperature of the fluid to be measured for the flow rate is small. The present inventors have focused on the fact that the greater the difference between the temperature measuring means and the fluid temperature, the more susceptible to changes in the fluid flow state, and actively heat transfer between the heating means and the temperature measuring means. By doing so, a large temperature difference between the temperature measuring means and the fluid was secured, and the sensitivity of the temperature measuring means was successfully improved.

【0007】好ましい態様では、前記温度測定手段は、
温度変化に対応して電気抵抗が変化することを利用して
温度を測定する温度測定素子と該温度測定素子を支持す
る支持体とを有しており、前記連結手段は前記支持体に
一体形成されることによって前記発熱手段からの熱を温
度測定素子に伝達するようになっている。好ましくは、
前記支持体の流体流通方向の巾が約10乃至50μmの
間で構成される。温度測定手段の代表的な形態は、細線
構造である。とくに、シリコン基板と同じ材料を用いた
単結晶細線が好適である。好ましい態様では、上記連結
部の表面における流体境界層を極力制限するように構成
されたことを特徴とする。
In a preferred embodiment, the temperature measuring means includes:
It has a temperature measuring element for measuring the temperature by utilizing the fact that the electric resistance changes in response to the temperature change, and a support for supporting the temperature measuring element, and the connecting means is integrally formed with the support. As a result, heat from the heat generating means is transmitted to the temperature measuring element. Preferably,
The width of the support in the fluid flow direction is about 10 to 50 μm. A typical form of the temperature measuring means is a thin wire structure. In particular, a single crystal thin wire using the same material as the silicon substrate is preferable. In a preferred embodiment, the fluid boundary layer on the surface of the connecting portion is configured to be restricted as much as possible.

【0008】流体の境界層が厚くなると、境界層内では
流体のながれが遅くなるので流れの状態変化に対するセ
ンサの応答性を低下させるので温度測定手段周辺におけ
るきょ境界層の生成は極力抑制することが望ましい。こ
の目的のために、たとえば、連結部を流体の流れ方向の
長さが極力短くなるように、流れ方向に対して斜めに横
切るよう温度測定手段を連結する。このように、流体流
れを横切るように連結部を配置すると、連結部表面に形
成される流体の境界層の形成が阻害される。この結果連
結部部周辺の状態は、その瞬時の流体の状態を表すこと
となり、良好なセンサ応答性を確保することができる。
[0008] When the boundary layer of the fluid becomes thicker, the flow of the fluid in the boundary layer becomes slower, so that the responsiveness of the sensor to changes in the state of the flow is reduced. It is desirable. For this purpose, for example, the temperature measuring means is connected so as to cross the connecting portion obliquely to the flow direction so that the length in the flow direction of the fluid is as short as possible. As described above, when the connecting portion is arranged so as to cross the fluid flow, formation of a boundary layer of the fluid formed on the surface of the connecting portion is hindered. As a result, the state around the connecting portion represents the state of the fluid at that moment, and good sensor responsiveness can be secured.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
本例は、本発明を車両のエアフローセンサに応用したも
のである。図1を参照すると、吸気通路中1に配置され
たエアフローセンサ2が示されておりエアフローセンサ
2は、矢印3のように吸気通路1内を流通する吸入空気
流れに直交するように該吸気通路1を横断して設けられ
る流体検出素子すなわち測温抵抗体を有する流体検出セ
ンサ4と該流体センサからの信号を処理する信号処理回
路部5とから構成されている。吸気通路1内に配置され
る流体検出素子を有する流体検出センサ4は図2及び図
3に示すように、空気流通方向に沿って延びる溝6を備
えた基板7を備えており、溝6には、空気流れに直交し
て延びるようにように流体検出素子8、9が配置されて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.
In this embodiment, the present invention is applied to an airflow sensor of a vehicle. Referring to FIG. 1, there is shown an air flow sensor 2 disposed in an intake passage 1, and the air flow sensor 2 is arranged so as to be orthogonal to an intake air flow flowing through the intake passage 1 as indicated by an arrow 3. It comprises a fluid detecting element 4 having a fluid detecting element, that is, a temperature measuring resistor, and a signal processing circuit section 5 for processing a signal from the fluid sensor. As shown in FIGS. 2 and 3, the fluid detection sensor 4 having the fluid detection element disposed in the intake passage 1 includes a substrate 7 having a groove 6 extending along the air flow direction. The fluid detection elements 8, 9 are arranged so as to extend perpendicular to the air flow.

【0010】本例の流体検出素子8、9は、温度に対応
して電気抵抗値が変化する細線状の測温抵抗体から構成
されている。本例の測温抵抗体は、空気流れに対して上
記のように直交する配置で上流側と下流側に平行して2
本設けられている。そして、上流側及び下流側測温抵抗
体の間には該測温抵抗体に対して空気流れ介しての熱供
給源としての細線状のヒーター10が設けられる。この
場合、ヒーターは、上流側及び下流側測温抵抗体8、9
のいずれからも等距離を両者と平行に延びている。測温
抵抗体8、9の両端は、溝6の両側の基板の段部11に
設けられたシリコンチップから構成される端子12、1
3に接続されている。ヒーター10は電源端子14及び
温度検出用端子15に接続されている。
The fluid detecting elements 8 and 9 of the present embodiment are each formed of a thin wire-shaped resistance thermometer whose electric resistance changes according to the temperature. The resistance temperature detector of the present example is arranged at right angles to the air flow as described above,
Book is provided. A thin wire heater 10 is provided between the upstream and downstream resistance temperature detectors as a heat supply source through an air flow to the resistance temperature detector. In this case, the heater is connected to the upstream and downstream resistance temperature detectors 8 and 9.
Extend equidistantly from either of them. Both ends of the resistance temperature detectors 8 and 9 are connected to terminals 12 and 1 formed of a silicon chip provided on a step 11 of the substrate on both sides of the groove 6.
3 is connected. The heater 10 is connected to a power supply terminal 14 and a temperature detection terminal 15.

【0011】この端子12、13、14、15を介して
処理回路に対して測温抵抗体の出力が伝送され、ヒータ
ー10の温度検出がされるとともに、ヒーター10に対
しての電力が回路5を介して供給されるようになってい
る。上記のヒーター10の温度は空気温度に対して所定
温度だけ高くなるように電力が制御されるようになって
いる。必ずしもヒーター10と空気温度との温度差を一
定にする必要はないが、温度差を一定にするとヒーター
10から空気によって奪われる熱量は空気流量の関数と
なるのでその後の処理が容易になるという利点がある。
そして、本例では、このヒーター10と該ヒーター10
に対して等間隔で配置された上流側及び下流側の測温抵
抗体8、9とを熱伝導が可能なように連結する連結部材
16が設けられる。
The output of the resistance temperature detector is transmitted to the processing circuit via the terminals 12, 13, 14, and 15, and the temperature of the heater 10 is detected. Is supplied via the Internet. The electric power is controlled so that the temperature of the heater 10 becomes higher than the air temperature by a predetermined temperature. It is not necessary to make the temperature difference between the heater 10 and the air temperature constant, but if the temperature difference is made constant, the amount of heat taken off by the air from the heater 10 becomes a function of the air flow rate, so that the subsequent processing becomes easier. There is.
In this example, the heater 10 and the heater 10
A connecting member 16 is provided for connecting the upstream and downstream temperature measuring resistors 8 and 9 arranged at equal intervals to the heat-transfer resistors 8 and 9 so as to conduct heat.

【0012】この連結部材16は、通常は測温抵抗体
8、9あるいはヒーター10と同一の材質で形成され
る。また、測温抵抗体8、9あるいはヒータ10と同様
に細線状の部材から構成される。この場合、連結部材1
6は、図4あるいは図5に示すように測温抵抗体8、9
に対して直角方向に流通する空気が連結部材16表面で
形成する境界層が薄くなるように接続するのが好まし
い。この目的のために、連結部材は空気流に沿った方向
に延びる部分が少なくなるようにヒーターと測温抵抗体
とを連結するようになっている。以上の構造において、
この流体検出センサ4の動作について説明する。上記し
たように、本例では、ヒーター10は、測定される空気
の温度に対して所定温度だけ高くなるように設定されて
いる。
The connecting member 16 is usually made of the same material as the resistance temperature detectors 8, 9 or the heater 10. Further, similarly to the temperature measuring resistors 8 and 9 or the heater 10, the temperature measuring resistors 8 and 9 and the heater 10 are formed of thin line-shaped members. In this case, the connecting member 1
6 is a resistance temperature detector 8, 9 as shown in FIG. 4 or FIG.
It is preferable that the air flowing in the direction perpendicular to the connection member 16 be connected so that a boundary layer formed on the surface of the connecting member 16 becomes thin. For this purpose, the connecting member connects the heater and the resistance temperature detector so that the portion extending in the direction along the air flow is reduced. In the above structure,
The operation of the fluid detection sensor 4 will be described. As described above, in this example, the heater 10 is set to be higher by a predetermined temperature than the measured temperature of the air.

【0013】そして、該ヒーター10から連結部材16
の熱伝導によって熱供給を受ける測温抵抗体8、9は、
ヒーター10の温度近傍まで上昇する。そして、吸気通
路1内の空気が静止しているとき、すなわち、流量がゼ
ロである場合には、両方の測温抵抗体8、9の温度は等
しい。しかし、空気が流動すると空気流れの測温抵抗体
8、9の温度は空気によって熱が奪われるので、温度は
低下する。この場合、空気流れの上流側の測温抵抗体8
は常に新しい空気と接触するので、温度の低下傾向が顕
著である。一方、空気流れの下流側の測温抵抗体9は、
上流側測温抵抗体8及びヒーター10と接触することに
よってこれらから熱を奪って温度が新気に比べて僅かに
上昇している。このため、下流側の測温抵抗体の温度低
下傾向は、上流側測温抵抗体に比べて小さくなる。
The heater 10 is connected to the connecting member 16.
The resistance temperature detectors 8 and 9 which receive heat supply by the heat conduction of
The temperature rises to near the temperature of the heater 10. When the air in the intake passage 1 is stationary, that is, when the flow rate is zero, the temperatures of the two resistance temperature detectors 8 and 9 are equal. However, when the air flows, the temperature of the temperature measuring resistors 8 and 9 in the air flow decreases because the heat is taken away by the air. In this case, the resistance temperature detector 8 on the upstream side of the air flow
Is constantly in contact with fresh air, so that the temperature tends to decrease. On the other hand, the resistance temperature detector 9 on the downstream side of the air flow is
By contacting the upstream temperature measuring resistor 8 and the heater 10, heat is taken from these and the temperature is slightly increased as compared with fresh air. For this reason, the temperature decreasing tendency of the downstream temperature measuring resistor is smaller than that of the upstream temperature measuring resistor.

【0014】本例の流体検出センサ4においては、この
測温抵抗体の温度変化は電気抵抗の変化として検出され
ており、抵抗値の変化は、ホイートストンブリッジ等の
検出手段によって検出することができる。そして、測温
抵抗体の抵抗値が判明することによって、予め求められ
ている当該材料の抵抗値と温度との関係から測温抵抗体
の温度を知ることができる。そして、この温度変化と流
量との関係も既知であるから測温抵抗体の温度を知るこ
とによって測温抵抗体を横切る空気の流量を求めること
ができる。本例の構造のものが、従来のものに比して、
検出精度を向上させることができる理由について説明す
る。図6及び図7を参照すると、ヒーター10とその両
側に該ヒーターに対して等距離で配置される測温抵抗体
の温度変化について説明する。
In the fluid detection sensor 4 of this embodiment, the temperature change of the resistance temperature detector is detected as a change in electric resistance, and the change in resistance can be detected by a detecting means such as a Wheatstone bridge. . Then, by knowing the resistance value of the resistance temperature detector, the temperature of the resistance temperature element can be known from the relationship between the resistance value of the material and the temperature determined in advance. Since the relationship between the temperature change and the flow rate is also known, the flow rate of air crossing the resistance temperature detector can be determined by knowing the temperature of the resistance temperature detector. The structure of this example is
The reason why the detection accuracy can be improved will be described. With reference to FIGS. 6 and 7, a description will be given of the temperature change of the heater 10 and the resistance temperature detectors arranged on both sides thereof at the same distance from the heater.

【0015】図6は、ヒーター10と測温抵抗体8、9
とを連結していない場合の温度状態の説明図である。図
6において、ヒーター10の温度は約200℃で設定さ
れ、このときの空気温度は20℃とする。すなわち、温
度差180℃である。そして、両側の測温抵抗体8、9
は空気が静止している場合には、その温度は雰囲気空気
温度と同じであり(図の実線)、空気が流動しはじめる
と温度変化が生じる。この場合上流側の測温抵抗体の温
度は、空気温度と同じであり、下流側測温抵抗体がヒー
ター10と熱交換して温度上昇した空気と接触すること
によって温度上昇を生じる(図の破線)。しかし、本発
明にかかる流体検出センサが小型であることを勘案する
と、接触する空気量に比してヒーター10から供給され
る熱量が相対的に小さくなるため、空気の温度上昇は、
極めて僅かである。したがって、測温抵抗体8、9の温
度上昇も小幅となり、検出精度を向上させることは難し
い。
FIG. 6 shows a heater 10 and resistance temperature detectors 8 and 9.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a temperature state when the and are not connected. In FIG. 6, the temperature of the heater 10 is set at about 200 ° C., and the air temperature at this time is set to 20 ° C. That is, the temperature difference is 180 ° C. And the resistance temperature detectors 8 and 9 on both sides
When the air is stationary, the temperature is the same as the ambient air temperature (solid line in the figure), and a temperature change occurs when the air starts to flow. In this case, the temperature of the upstream resistance temperature detector is the same as the air temperature, and the downstream resistance temperature sensor exchanges heat with the heater 10 and comes into contact with the heated air, thereby increasing the temperature (see FIG. Broken line). However, considering that the fluid detection sensor according to the present invention is small, the amount of heat supplied from the heater 10 is relatively small as compared with the amount of air in contact with the fluid detection sensor.
Very slight. Therefore, the temperature rise of the resistance temperature detectors 8 and 9 also becomes small, and it is difficult to improve the detection accuracy.

【0016】一方、本発明のようにヒーター10と測温
抵抗体とを熱伝導可能に接続した場合は図6に示すよう
に、測温抵抗体8、9の温度はヒーター10に近い温度
まで上昇する(図の実線)したがって、周囲の空気温度
との温度差は極めて大きくなり、空気が流動した場合に
おける空気との熱交換が促進される。また、測温抵抗体
の熱容量に比して流体検出センサ4を横切って流通する
空気の熱容量が大きいため、測温抵抗体8、9の冷却効
果が顕著となる。すなわち、測温抵抗体の温度変化が大
きくなり流量変化に対する感度は向上することとなる。
この場合、上記した理由により、上流側と下流側とで温
度変化の度合が異なり、上流側が大きく、下流側は小さ
くなる。したがって、本例の流体検出センサによって空
気の流れ方向及びその流量を応答性よくかつ精度よく検
出することができる。
On the other hand, when the heater 10 and the resistance temperature detector are connected so as to conduct heat as in the present invention, as shown in FIG. Therefore, the temperature difference from the ambient air temperature becomes extremely large, and heat exchange with the air when the air flows is promoted. Further, since the heat capacity of the air flowing across the fluid detection sensor 4 is larger than the heat capacity of the resistance temperature detector, the cooling effect of the resistance temperature detectors 8 and 9 becomes remarkable. That is, the temperature change of the resistance temperature detector increases, and the sensitivity to the flow rate change is improved.
In this case, the degree of temperature change differs between the upstream side and the downstream side for the above-described reason, and the upstream side is large and the downstream side is small. Therefore, the flow direction and the flow rate of the air can be detected with high responsiveness and high accuracy by the fluid detection sensor of this embodiment.

【0017】つぎに、本例の流体検出センサの製造手順
の一例について説明する。本例の流体検出センサは、エ
ッチングを用いて製造することができる。図8aに示す
ように、まず、シリコン基板状に酸化膜を形成する。そ
して、図8bに示すように、スパッタリング法のなどで
クロム膜を500オングストロームほど成膜し、その上
に約2000オングストローム程度の白金膜を付ける。
クロムは、白金と基板との密着性を向上させる層を形成
する。この状態で、所定の抵抗パターンにフォトリソグ
ラフィでパターニングする。つぎに、図8cで示すよう
にヒーター、測温抵抗体及び連結部材を構成する部分以
外の酸化膜を除去する(酸化膜パターニング)。つぎ
に、図8dのようにその基部を成すシリコン基板を深く
エッチングする(SF6+O2ガスによるリアクティブ
エッチング)。そして、図8eのようにKOHなどのエ
ッチング液に浸して、細線となる部分の下部を貫通させ
る(横方向結晶異方性エッチング)。
Next, an example of a manufacturing procedure of the fluid detection sensor of this embodiment will be described. The fluid detection sensor of this example can be manufactured using etching. As shown in FIG. 8A, first, an oxide film is formed on a silicon substrate. Then, as shown in FIG. 8B, a chromium film is formed to a thickness of about 500 angstroms by a sputtering method or the like, and a platinum film of about 2000 angstroms is formed thereon.
Chromium forms a layer that improves the adhesion between platinum and the substrate. In this state, a predetermined resistance pattern is patterned by photolithography. Next, as shown in FIG. 8C, the oxide film other than the portions constituting the heater, the resistance temperature detector, and the connecting member is removed (oxide film patterning). Next, as shown in FIG. 8D, the base silicon substrate is deeply etched (reactive etching with SF6 + O2 gas). Then, as shown in FIG. 8E, the substrate is immersed in an etching solution such as KOH to penetrate the lower portion of the portion that becomes a thin line (lateral crystal anisotropic etching).

【0018】このようにしてシリコン基板上に平行に並
んだヒーター及びその両側の測温抵抗体及びヒーター及
び測温抵抗体を連結する連結部材からなる流体検出セン
サを形成することができる。なお、上記の例では、ヒー
ターの両側に測温抵抗体を配置して流体検出センサを構
成した例について説明したが、かならずしも両側に配置
する必要はなく、一方の側に配置するだけの構成でもよ
い。
In this way, it is possible to form a fluid detection sensor comprising heaters arranged in parallel on the silicon substrate, temperature measuring resistors on both sides thereof, and a connecting member for connecting the heater and the temperature measuring resistors. In the above example, a description has been given of an example in which the resistance temperature detectors are arranged on both sides of the heater to constitute the fluid detection sensor.However, it is not always necessary to arrange them on both sides. Good.

【0019】[0019]

【発明の効果】上記したように本発明によれば、ヒータ
ーとこのヒーターに対して流体流れ方向の少なくとも一
方に配置される流体検出素子とを熱伝導可能な状態で連
結することによって、検出精度の良好なかつ応答性の良
い従来よりも小型の流体検出センサを提供することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the detection accuracy can be improved by connecting the heater and the fluid detecting element disposed in at least one of the fluid flow directions to the heater in a heat conductive state. It is possible to provide a fluid detection sensor that is smaller in size than the conventional fluid detection sensor and has good responsiveness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を好適に応用することができるエアフロ
ーセンサの概略図、
FIG. 1 is a schematic diagram of an air flow sensor to which the present invention can be suitably applied;

【図2】図1のエアフローセンサの流体検出センサA部
分の拡大図、
FIG. 2 is an enlarged view of a part of a fluid detection sensor A of the air flow sensor of FIG. 1,

【図3】図2の流体検出センサの斜視図、FIG. 3 is a perspective view of the fluid detection sensor of FIG. 2;

【図4】連結部材と流体検出センサの流体検出素子との
接続状態の1例を示す説明図、
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a connection state between a connection member and a fluid detection element of a fluid detection sensor.

【図5】連結部材と流体検出センサの流体検出素子との
接続状態の他の例を示す図4と同様の図、
FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, showing another example of a connection state between a connection member and a fluid detection element of a fluid detection sensor.

【図6】従来の細線を用いた流体検出センサの温度状態
を示す説明図、
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a temperature state of a fluid detection sensor using a conventional thin line;

【図7】本発明にかかる流体検出センサの図6と同様の
図、
FIG. 7 is a view similar to FIG. 6, showing a fluid detection sensor according to the present invention;

【図8】本発明の流体検出センサの製造手順の一例を示
す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing one example of a manufacturing procedure of the fluid detection sensor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸気通路 2 エアフローセンサ 4 流体検出センサ 8、9 測温抵抗体 10 ヒーター 16 連結部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake path 2 Air flow sensor 4 Fluid detection sensor 8, 9 Resistance temperature detector 10 Heater 16 Connecting member.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流体の流れを横切るように配置された線状
の温度測定手段と、 該温度測定手段から所定間隔を有するように上流側の位
置に配置された発熱手段と、 前記温度測定手段と発熱手段との間に伝熱を許容する両
者を連結する連結手段が設けられたことを特徴とする流
体検出センサ。
1. A linear temperature measuring means arranged so as to cross a flow of a fluid, a heat generating means arranged at a position on an upstream side with a predetermined interval from the temperature measuring means, and the temperature measuring means. A fluid detection sensor, further comprising a connecting means for connecting both of which allows heat transfer between the fluid detecting means and the heat generating means.
【請求項2】請求項1において、前記温度測定手段は、
温度変化に対応して電気抵抗が変化することを利用して
温度を測定する温度測定素子と該温度測定素子を支持す
る支持体とを有しており、 前記連結手段は前記支持体に一体形成されることによっ
て前記発熱手段からの熱を温度測定素子に伝達するよう
になったことを特徴とする流体検出センサ。
2. The method according to claim 1, wherein said temperature measuring means comprises:
It has a temperature measuring element for measuring the temperature by utilizing the fact that the electric resistance changes in response to the temperature change, and a support for supporting the temperature measuring element, and the connecting means is integrally formed with the support. The fluid detection sensor is adapted to transmit heat from the heat generating means to a temperature measuring element.
【請求項3】請求項2において、前記支持体の流体流通
方向の巾が約10乃至50μmの間であることを特徴と
する流体検出センサ。
3. The fluid detection sensor according to claim 2, wherein the width of the support in the fluid flow direction is about 10 to 50 μm.
【請求項4】請求項1ないし3において、上記連結部の
表面における流体境界層の生成を制限するように構成さ
れたことを特徴とする流体検出センサ。
4. The fluid detection sensor according to claim 1, wherein the fluid detection layer is configured to limit the formation of a fluid boundary layer on the surface of the connecting portion.
JP9212003A 1997-08-06 1997-08-06 Fluid detecting sensor Pending JPH1151729A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017263A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Ricoh Co Ltd Sensing element, vacuum gauge and vacuum tube

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