JPS5828621A - Thermal flow meter - Google Patents

Thermal flow meter

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Publication number
JPS5828621A
JPS5828621A JP56126622A JP12662281A JPS5828621A JP S5828621 A JPS5828621 A JP S5828621A JP 56126622 A JP56126622 A JP 56126622A JP 12662281 A JP12662281 A JP 12662281A JP S5828621 A JPS5828621 A JP S5828621A
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JP
Japan
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temperature
resistor
adjustment
point
bridge
Prior art date
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Pending
Application number
JP56126622A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadayasu Ueno
上野 定寧
Kazuhiko Miya
一彦 宮
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP56126622A priority Critical patent/JPS5828621A/en
Publication of JPS5828621A publication Critical patent/JPS5828621A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Details Of Flowmeters (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate temperature dependent elements and to enhance temperature characteristics, by performing both zero-point adjustment and span adjustment within a closed loop. CONSTITUTION:Control current is supplied to a heat-sensitive resistor 2 set in a flow path 1 through a branching point A, and the output signal is extracted through a point B. The output side bridge branching is formed between the points A and C, and the resistor 2 and a fixed resistance R1 are connected in series within the branching. Then the control current is supplied from a power supply 4. The voltage dividing ratio is controlled between the voltage dividing resistances r1 and r2, and the temperature of the resistor 2 is changed. Then the degree of inclination is increased for the output signal to the flow rate to perform the adjustment of span. At the same time, the resistance value of a current detecting resistance R3 connected to the branching at the side of the temperature compensation is varied. Thus the bridge balance level is controlled to perform the adjustment of zero point. The span adjustment and the zero-point adjustment are performed repetitively. Thus the charactristic curve of the output voltage is controlled within a desired range to the flow rate.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱式流量計に関し、特に、流量に対する出力
信号の変化特性曲線を流体温度等に関係なく正確かつ容
易に調整し得る熱式流量計の構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a thermal flowmeter, and more particularly to a structure of a thermal flowmeter that can accurately and easily adjust a characteristic curve of change in an output signal with respect to flow rate, regardless of fluid temperature or the like.

熱式流量計は通常ホットワイヤーと呼ばれる感温抵抗体
と通常コールドワイヤーと呼ばれる温度補償抵抗体とを
有し、流体中に設置させる感温抵抗体からの熱放散量に
見合う制御電流を該感Lm抗体に供給しながら、該感温
抵抗体と前記温度補償抵抗体との温度差が常にほぼ一定
になるよう制御電流を維持し、その時の感温抵抗体の出
力電圧の値によって流量を検出するものである。
Thermal flowmeters have a temperature-sensitive resistor, usually called a hot wire, and a temperature-compensating resistor, usually called a cold wire. While supplying the Lm antibody, a control current is maintained so that the temperature difference between the temperature-sensitive resistor and the temperature-compensating resistor is always approximately constant, and the flow rate is detected based on the value of the output voltage of the temperature-sensitive resistor at that time. It is something to do.

この種の熱式流量計は、例えば、自動車用エンジンの吸
気量検知器として広く使用されている。
This type of thermal flow meter is widely used, for example, as an intake air amount detector for automobile engines.

この熱式流量計にあっては、各流量計ごとに零点(例え
ば自動車用エンジンのアイドル回転時)並びに全開時(
ワイドオーブンスロットル)時における流量に対する出
力電圧を検査調整することにより流量に対する出力電圧
の変化特性曲線を所盪の範囲内におさめることが行われ
ている。即ち、零点調整及びスパン調整を行って特性を
所望の上限値と下限値との間におさめることが行われて
いる。
In this thermal flowmeter, each flowmeter has a zero point (for example, when an automobile engine is idling) and a fully open point (
By inspecting and adjusting the output voltage with respect to the flow rate at the time of wide oven throttle (wide oven throttle), it is possible to keep the change characteristic curve of the output voltage with respect to the flow rate within a predetermined range. That is, zero point adjustment and span adjustment are performed to keep the characteristics between desired upper and lower limit values.

問、自動車用エンジンの吸気量検知器として使用する場
合には、熱式流量計の特性上低流量域で比較的高い精度
を保つ必要があるため、零点(アイドル)から全開の4
0%流量までの範囲内で例、えば±3%の精度を確保す
るとともに、40%流量から全開までの高速領域では±
4〜5%の精度におさめることが要求され石。このよう
な自動車用エンジン固有の要求性能を実現するため、例
えば、前記零点調整をアイドル回転時に設定すると共に
、前記スパン調整を全開の40%流量の個所で行うこと
により、出力特性の調整を比較的容易路1内に感温抵抗
体2及び温度補償抵抗体3が設置されている。流路1内
には矢印F方向に流体が流れており、上流側に感温抵抗
体2が設置されている。電源4からの供給電流はトラン
ジスタ5のコレクター及びエミッターを介して分岐点A
に供給される。この分岐点Aからは出力側ブリッジ分岐
と温度補償側ブリッジ分岐とに分岐され集合点Cへ至っ
ている。一方の分岐即ち出力側ブリッジ分岐には感温抵
抗体2と固定抵抗R1が直列に接続されている。他方の
分岐即ち温度補償側ブリッジ分岐には温度補償抵抗体3
と固定抵抗R3が直列に接続されている。
Q: When used as an intake air amount detector for an automobile engine, it is necessary to maintain relatively high accuracy in the low flow range due to the characteristics of a thermal flow meter.
For example, it ensures accuracy of ±3% in the range up to 0% flow rate, and ±3% accuracy in the high-speed range from 40% flow rate to full opening.
Stone requires an accuracy of 4 to 5%. In order to achieve the required performance specific to automobile engines, for example, the zero point adjustment is set at idle rotation, and the span adjustment is performed at a fully open 40% flow point to compare the adjustment of output characteristics. A temperature-sensitive resistor 2 and a temperature-compensating resistor 3 are installed in the target path 1. A fluid flows in the flow path 1 in the direction of arrow F, and a temperature-sensitive resistor 2 is installed on the upstream side. The supply current from the power supply 4 is passed through the collector and emitter of the transistor 5 to the branch point A.
supplied to From this branch point A, it branches into an output side bridge branch and a temperature compensation side bridge branch and reaches a collection point C. A temperature sensitive resistor 2 and a fixed resistor R1 are connected in series to one branch, that is, the output bridge branch. The other branch, that is, the bridge branch on the temperature compensation side, has a temperature compensation resistor 3.
and a fixed resistor R3 are connected in series.

しかして、前記ブリッジ回路の対角線分岐の各点B、D
はそれぞれ制御電流供給用の増幅器6の入力端子に接続
されている。図示の例では出力側ブリッジ分岐の接続点
Bが増幅器6の十相に接続され、温門補償側分岐の接続
点りが増幅器6の一相に接続されている。増幅器6の出
方側は前記トランジスタ5のベースに接続されている。
Therefore, each point B, D of the diagonal branch of the bridge circuit
are respectively connected to input terminals of an amplifier 6 for supplying control current. In the illustrated example, the connection point B of the output side bridge branch is connected to ten phases of the amplifier 6, and the connection point B of the hot gate compensation side branch is connected to one phase of the amplifier 6. The output side of the amplifier 6 is connected to the base of the transistor 5.

尚、第1図の回路構成では、増幅器6の一相と該増幅器
6の出力側との間に固定抵抗7が並列に接続されている
In the circuit configuration shown in FIG. 1, a fixed resistor 7 is connected in parallel between one phase of the amplifier 6 and the output side of the amplifier 6.

第1図に示すような駆動回路(制御回路)にょつて、感
温抵抗体2と温度補償抵抗体3との温度差はほぼ一定に
なるように点A、B間の感温抵抗体2への制御電流を維
持しながら、該点Bから出力信号(流量検知信号)を取
り出すことができる。
The drive circuit (control circuit) as shown in FIG. An output signal (flow rate detection signal) can be extracted from the point B while maintaining the control current of .

第1図に示すような駆動回路では前述の零点調整及びス
パン調整を行うことができず、出力特性を所望の精度内
におさめることが極めて困難であった。
The drive circuit shown in FIG. 1 cannot perform the above-mentioned zero point adjustment and span adjustment, and it is extremely difficult to keep the output characteristics within a desired accuracy.

そこで、第1図に示す駆動回路に零点調整及びスパン調
整の機能を付加する目的で、従来、第2図に示すような
調整回路を付加したものが提案されている。
Therefore, in order to add the functions of zero point adjustment and span adjustment to the drive circuit shown in FIG. 1, it has been proposed to add an adjustment circuit as shown in FIG. 2.

第2図に示す駆動回路にあっては、第1図に示す駆動回
路の出力端子に零点及びスパン調整用の付加回路8が接
続されてい本。この調整回路8aツエナーダイオード9
を通して基準電圧(例えば5−?8ポルト)が供給され
、この基準電圧は抵抗10を介して増幅器11の十相に
供給される。前記基準電圧供給回路の分岐点12には可
変抵抗13が接続されている。一方、増幅器11の一相
には駆動回路の出力点B°が接続され、該増幅器11の
出力側から出力信号Vを取り出すようになっている。さ
らに、増幅器11の一相への入力側と該増幅器の出力側
との間には可変抵抗14が並列に接続されている。
In the drive circuit shown in FIG. 2, an additional circuit 8 for zero point and span adjustment is connected to the output terminal of the drive circuit shown in FIG. This adjustment circuit 8a Zener diode 9
A reference voltage (for example, 5-8 ports) is supplied through the resistor 10, and this reference voltage is supplied to the ten phases of the amplifier 11 through the resistor 10. A variable resistor 13 is connected to the branch point 12 of the reference voltage supply circuit. On the other hand, an output point B° of the drive circuit is connected to one phase of the amplifier 11, and an output signal V is taken out from the output side of the amplifier 11. Further, a variable resistor 14 is connected in parallel between the input side to one phase of the amplifier 11 and the output side of the amplifier.

以上第2図について説明した従来の零点及びスパン調整
用の回路は、前記可変抵抗13を調整することにより流
量に対する出力電圧Vの値を上下平行に移動させ、もっ
て零点調整を行うことができ、他方前記可変抵抗14で
ゲイン調整を行うことにより流量に対する出力信号Vの
特性曲線の傾斜を調節し、もってスパン調整を行うよう
構成されている。
In the conventional zero point and span adjustment circuit described above with reference to FIG. 2, by adjusting the variable resistor 13, the value of the output voltage V relative to the flow rate can be moved vertically in parallel, thereby making it possible to perform zero point adjustment. On the other hand, by adjusting the gain using the variable resistor 14, the slope of the characteristic curve of the output signal V with respect to the flow rate is adjusted, thereby adjusting the span.

このような第2図に示す従来の調整方法では、ツェナー
ダイオード9の特性が温度によって変化するため、基準
電圧であるツェナー電圧も温度によって変化することに
なり、流量の温度変化に対する出力信号の値を所望の精
度内に確保することが極めて困難である。即ち、自動車
用エンジン等にあっては、吸気温度が一2ocから12
0Cの範囲で変化することがあり、このような広い温度
範囲のいずれにおいても所望の検出精度を確保すること
が極めて困難である。もつとも、ツェナーダイオード9
の代りに温度補償機能に優れた回路を構成することは技
術−には可能であるが、そのためには複雑な回路を必要
としかつコストの高いものになり、結局第2図に示すよ
うなオープンループの調整回路では広い温度変化に対す
る出力信号の精度を確保することが事実上不可能である
In the conventional adjustment method shown in FIG. 2, the characteristics of the Zener diode 9 change depending on the temperature, so the Zener voltage, which is the reference voltage, also changes depending on the temperature. is extremely difficult to ensure within the desired accuracy. That is, in automobile engines, etc., the intake air temperature ranges from 12 oc to 12 oc.
It is extremely difficult to ensure the desired detection accuracy in any of such a wide temperature range. However, Zener diode 9
Although it is technically possible to construct a circuit with excellent temperature compensation function instead, this would require a complicated circuit and be expensive, and in the end, an open circuit as shown in Figure 2 would be required. It is virtually impossible for loop regulation circuits to ensure output signal accuracy over wide temperature variations.

本発明の目的は以上説明したような従来技術の欠点を解
消し、流体温度に関係なく零点及びスパン調整を正確に
かつ容易に行うことができる熱式流量計を提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art as described above and to provide a thermal flowmeter that can accurately and easily perform zero point and span adjustment regardless of fluid temperature.

本発明の特徴は、感温抵抗体と並列に接続した分圧抵抗
の分圧比を調節することにより出力信号の流量に対する
勾配を調節してスパン調整を行い、かつ、温度補償抵抗
体と直列に接続された抵抗の抵抗値を調節してブリッジ
バランスレベルヲ調節することにより零点調整を行うこ
とである。
A feature of the present invention is that span adjustment is performed by adjusting the gradient of the output signal with respect to the flow rate by adjusting the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor connected in parallel with the temperature-sensitive resistor. Zero point adjustment is performed by adjusting the resistance value of the connected resistor and adjusting the bridge balance level.

即ち、本発明によれば流路中に設置され制御電流によっ
て加熱される温度依存性の感温抵抗体とこれに直列の第
1抵抗とを有する出力側ブリッジ分岐、並びに、流体温
度によって抵抗値が変化する温度補償抵抗体とこれに直
列の第2抵抗とを有する温度補償側ブリッジ分岐で構成
したブリッジ回路を備え、該ブリッジ回路の対角線分岐
を制御電流供給用増幅器の入力端子に接続し、前記感温
抵抗体と前記温度補償抵抗体との温度差がほぼ一定にな
るように該感温抵抗体の電流を閉ループ制御する熱式流
量計において、前記感温抵抗体と並列に調節可能な分圧
抵抗を接続するとともに、前記温度補償側ブリッジ分岐
の第2抵抗の抵抗値を調節可能にし、前記分圧抵抗の分
圧比を調節することにより出力信号の流量に対する勾配
を調節し前記第2抵抗の抵抗値を調節することによりブ
リッジバランスレベルを調節することを特徴とする熱式
流量計が提供される。
That is, according to the present invention, there is an output bridge branch having a temperature-dependent temperature-sensitive resistor placed in the flow path and heated by a control current, and a first resistor in series with the resistor, and a resistance value that changes depending on the fluid temperature. a bridge circuit configured with a temperature compensation side bridge branch having a temperature compensation resistor whose value changes and a second resistor connected in series thereto; a diagonal branch of the bridge circuit connected to an input terminal of an amplifier for supplying a control current; In a thermal flowmeter that controls the current of the temperature-sensitive resistor in a closed loop so that the temperature difference between the temperature-sensitive resistor and the temperature-compensating resistor is approximately constant, the temperature-sensitive resistor and the temperature-compensating resistor are adjustable in parallel with each other. In addition to connecting a voltage dividing resistor, the resistance value of the second resistor of the temperature compensation side bridge branch can be adjusted, and by adjusting the dividing ratio of the voltage dividing resistor, the slope of the output signal with respect to the flow rate is adjusted. A thermal flow meter is provided that is characterized in that a bridge balance level is adjusted by adjusting the resistance value of a resistor.

以下第3図を参照して本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below with reference to FIG.

第3図においても、第1図及び第2図の従来の回路素子
と同等又はこれに対応する部分にはそれぞれ同一符号が
示されている。
In FIG. 3 as well, parts that are equivalent to or correspond to the conventional circuit elements in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

第3図において、流路1内に設置された感温抵抗体2へ
の制御電流は分岐点Aから供給され、点Bから出力信号
Vを取り出すようになっている。
In FIG. 3, a control current to a temperature-sensitive resistor 2 installed in a flow path 1 is supplied from a branch point A, and an output signal V is taken out from a point B.

点Bのアース側には固定抵抗R1が設けられ点Cを介し
て接地されている。前記分岐点Aから点Cの間で出力側
ブリッジ分岐が構成され、該分岐内には前記感温抵抗体
2及び固定抵抗R1が直列に接続されている。前記出力
側ブリッジ分岐に対しては電源4からトランジスタ5の
コレクタ及びエミッターを介して制御電流が供給される
A fixed resistor R1 is provided on the ground side of point B and is grounded via point C. An output bridge branch is formed between the branch point A and the point C, and the temperature sensitive resistor 2 and the fixed resistor R1 are connected in series within the branch. A control current is supplied to the output bridge branch from the power supply 4 via the collector and emitter of the transistor 5.

前記感温抵抗体2と並列に分岐抵抗r、 、 r2が接
続されている。これら2個の抵抗からなる分圧抵抗の一
方即ち図示の例では抵抗r2は抵抗値が調節し得るよう
になっている。即ち分圧比を調整し得るようになってい
る。これらの分圧抵抗rl + ’2の中間点Zは増幅
器6の半相に入力される。
Branch resistors r, , r2 are connected in parallel with the temperature-sensitive resistor 2. One of the voltage dividing resistors made up of these two resistors, that is, the resistor r2 in the illustrated example, has a resistance value that can be adjusted. That is, the partial pressure ratio can be adjusted. The midpoint Z of these voltage dividing resistors rl+'2 is input to the half phase of the amplifier 6.

一方、前記点Cからの温度補償側ブリッジ分岐には調節
可能な抵抗R3を介してブリッジ回路の一方の対角線分
岐点りへ接続され、該分岐点りはさらに増幅器15の一
層へ接続されている。該増幅器15の一相入力側(前記
点D)と該増幅器15の出力側の点A1との間には、該
増幅器と並列な結線が設けられ、該結線中に温度補償抵
抗体3及び固定抵抗16が直列に接続されている。又、
前記出力信号Vを取り出す対角線分岐点Bは前記増幅器
15の半相に接続されている。この増幅器15の出力側
は前記増幅器6の一相に接続されている。
On the other hand, the temperature-compensating bridge branch from point C is connected via an adjustable resistor R3 to one diagonal branch of the bridge circuit, which is further connected to the further layer of the amplifier 15. . A connection in parallel with the amplifier is provided between the single-phase input side of the amplifier 15 (point D) and a point A1 on the output side of the amplifier 15, and a temperature compensation resistor 3 and a fixed A resistor 16 is connected in series. or,
A diagonal branch point B from which the output signal V is taken out is connected to a half phase of the amplifier 15. The output side of this amplifier 15 is connected to one phase of the amplifier 6.

以上第3図について説明した熱式流量計の駆動回路の構
成によれば、前記増幅器15の出力側の点A、におけ・
る電圧をブリッジ供給電圧(前記点Aにおける励振電圧
)に対応して一定の割合で変化させて取り出すことがで
き、点Aと点A、とにことができる。
According to the configuration of the drive circuit of the thermal flowmeter explained above with reference to FIG. 3, at point A on the output side of the amplifier 15,
It is possible to change the voltage at a constant rate corresponding to the bridge supply voltage (the excitation voltage at point A) and take out the voltage at point A and point A.

第3図に示す本発明の実施例によれば、熱式流量計の零
点調整及びスパン調整は次のようにして行うことができ
る。
According to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the zero point adjustment and span adjustment of the thermal flowmeter can be performed as follows.

まず、分圧抵抗r、、r、の分圧比を調節して点Zにお
ける電圧を変化させることにより感温抵抗体2の温度を
変化させることができる。例えば、分圧比を調節して点
Zにおける電圧を上昇させれば感温抵抗体2の温度を上
昇させることができ、一方の対角線分岐点りにおける電
圧をそのまま維持しながら他方の対角線分岐点Bにおけ
る電圧即ち出力電圧を増大させることができ、これによ
って流量に対する出力信号の勾配を増加させてスパン調
整を行うことができる。このスパン調整に際しては、当
然のことながら、調整時の流量はある特定の一定値に維
持される。
First, the temperature of the temperature sensitive resistor 2 can be changed by adjusting the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors r, , r, and changing the voltage at point Z. For example, by adjusting the voltage division ratio and increasing the voltage at point Z, the temperature of the temperature sensitive resistor 2 can be raised, and while maintaining the voltage at one diagonal branch point B, the temperature at the other diagonal branch point B can be increased. The voltage at or the output voltage can be increased, thereby increasing the slope of the output signal versus flow rate to provide span adjustment. Naturally, during this span adjustment, the flow rate at the time of adjustment is maintained at a certain constant value.

熱式流量計の零点調整は前記温度補償側ブリッジ分岐の
抵抗R8の抵抗値を調節することによって行うことがで
きる。即ち、抵抗R3の抵抗値を小さくすると前記点り
における電位が下がり、増幅器15の出力側点A、にお
ける電位を上昇させることができる。点A、における電
位が上昇するとブリッジ分岐点Aにおける励振電圧が下
がり、点Bにおける信号電圧を下げることができる。こ
うして点Bにおける出力電圧を下げることにより流量に
対する出力信号のレベルを全体的に平行して下げ、もっ
て零点調整を行うことができる。即ち、感温抵抗体2に
供給される制御電流のレベルを低下させることにより、
該感温抵抗体2と前記温度補償抵抗体3との温度差を一
定に制御する際の出力信号Vのレベルを全体的に下方へ
平行移動させて零点調整を行うことができる。零点を上
向きに調整する場合は、前述とは逆に可変抵抗几。
The zero point adjustment of the thermal flowmeter can be performed by adjusting the resistance value of the resistor R8 of the bridge branch on the temperature compensation side. That is, when the resistance value of the resistor R3 is decreased, the potential at the point decreases, and the potential at the output side point A of the amplifier 15 can be increased. When the potential at point A increases, the excitation voltage at bridge branch point A decreases, allowing the signal voltage at point B to decrease. In this way, by lowering the output voltage at point B, the level of the output signal relative to the flow rate is lowered in parallel overall, thereby making it possible to perform zero point adjustment. That is, by lowering the level of the control current supplied to the temperature sensitive resistor 2,
When controlling the temperature difference between the temperature-sensitive resistor 2 and the temperature-compensating resistor 3 to be constant, the level of the output signal V can be generally shifted downward in parallel to perform zero point adjustment. If you want to adjust the zero point upward, use a variable resistor, contrary to the above.

の抵抗値を増大することによりこれを行うことができる
This can be done by increasing the resistance of .

第3図に示す熱式流量計の駆動回路においても感温抵抗
体2と温度補償抵抗体3の温度差がほぼ一定になるよう
制御されるが、所定の流量に対し感温抵抗体の制御電流
を大きくしてその温度差を広げる方向に制御すれば、流
量に対する出力電圧の勾配を増大させることができる。
In the drive circuit of the thermal flowmeter shown in Fig. 3, the temperature difference between the temperature-sensitive resistor 2 and the temperature-compensating resistor 3 is also controlled to be almost constant. By increasing the current and controlling it in a direction that widens the temperature difference, it is possible to increase the gradient of the output voltage with respect to the flow rate.

即ち高速領域における出力電圧を増加させるよう特性曲
線の勾配を大きくすることができる。このようにして、
感温抵抗体2と並列に接続された分圧抵抗r、。
That is, the slope of the characteristic curve can be increased so as to increase the output voltage in the high speed region. In this way,
A voltage dividing resistor r, connected in parallel with the temperature sensitive resistor 2.

r、の分圧比を変えることにより感温抵抗体2の熱伝達
係数を調節して点りに対する点B(出力電圧V)の電圧
を変えることにより出力特性の勾配を変化させることが
できる。
The slope of the output characteristic can be changed by adjusting the heat transfer coefficient of the temperature-sensitive resistor 2 by changing the voltage division ratio of r, and by changing the voltage at point B (output voltage V) relative to the point.

一方、温度補償側の分岐に接続された電流検出用の抵抗
R5の抵抗値を変化させることにより、点B及び点り双
方における電圧即ちブリッジバランスレベルを調節する
ことができ、もって零点調整を行うことができる。この
ようなスパン調整及び零点調整を数回くり返し行うこと
により流量に対する出力電圧の特性曲線を所望の範囲内
に調整することができる。
On the other hand, by changing the resistance value of the current detection resistor R5 connected to the branch on the temperature compensation side, the voltage at both point B and the switch, that is, the bridge balance level, can be adjusted, thereby performing zero point adjustment. be able to. By repeating such span adjustment and zero point adjustment several times, the characteristic curve of output voltage versus flow rate can be adjusted within a desired range.

以上第3図について説明した本発明の実施例によれば、
閉ループ内で零点調整及びスパン調整を行うことにより
温度依存性の素子を不要化して温度特性を大幅に向上さ
せることができる。即ち、従来の零点調整及びスパン調
整は第2図について説明したごと〈ツェナーダイオード
の基準電圧を使用し該基準電圧をオーブンループで調整
していたため、このツェナーダイオードの温度依存性に
より、広い温度範囲での零点調整及びスパン調整におけ
る温度補正を行うことができなかった。即ち、従来のオ
ープンループ制御では基準電圧が必要でありかつ基準電
圧を作るためのツェナーダイオードの特性が温度によっ
て変化するという状態であったが、第3図の本発明の実
施例によれば閉ループ内で純然たる回路構成によって零
点調整及びスパン調整を行うことができ、基準電圧を作
るだめの素子が不要となるので、零点調整及びスパン調
整時における温度依存性を除去することができる。従?
て、第3図の実施例によれば流体温度に影響されずに正
確かつ容易に零点調整及びスパン調整を行い得る熱式流
量計が得られる。
According to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG.
By performing zero point adjustment and span adjustment in a closed loop, it is possible to eliminate the need for temperature-dependent elements and significantly improve temperature characteristics. In other words, as explained in Fig. 2, conventional zero point adjustment and span adjustment use the reference voltage of a Zener diode and adjust the reference voltage in an oven loop. It was not possible to perform temperature correction during zero point adjustment and span adjustment. That is, in conventional open-loop control, a reference voltage is required and the characteristics of the Zener diode used to create the reference voltage change depending on the temperature, but according to the embodiment of the present invention shown in FIG. Zero point adjustment and span adjustment can be performed with a simple circuit configuration within the device, and an element for generating a reference voltage is not required, so that temperature dependence during zero point adjustment and span adjustment can be eliminated. Follow?
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 3, a thermal flowmeter is obtained which can accurately and easily perform zero point adjustment and span adjustment without being affected by fluid temperature.

また、第2図に示す従来の調整方法では増幅器11を使
用するので、出力信号を一次増幅(線型増幅)すること
になるが、流量Qと信号Vとの間には Q = K、+に、 V’ という四乗の項を含む関係があるため、増幅器11の線
型増幅機能では正確に増幅できないという欠点があった
。本発明の実施例によれば、このような欠点が解消され
るとい、う利点も得られる。
Furthermore, since the conventional adjustment method shown in FIG. 2 uses the amplifier 11, the output signal is primarily amplified (linear amplification), but between the flow rate Q and the signal V there is a , V', which includes four power terms, has the disadvantage that the linear amplification function of the amplifier 11 cannot amplify accurately. According to embodiments of the present invention, these drawbacks are overcome and other advantages are also obtained.

さらに、従来の熱式流量計にあっては感温抵抗体2と温
度補償抵抗体3とはそれぞれ抵抗値が異なる(例えば1
0対1)抵抗体を使用する必要があったが、第3図の実
施例によれば感温抵抗体2及び温度補償抵抗体3として
同一抵抗値の同一仕様の部品を使用することができる。
Furthermore, in a conventional thermal flowmeter, the temperature-sensitive resistor 2 and the temperature-compensating resistor 3 have different resistance values (for example, 1
However, according to the embodiment shown in FIG. 3, parts with the same resistance value and the same specifications can be used as the temperature-sensitive resistor 2 and the temperature-compensating resistor 3. .

即ち、第3図中の点A1における電圧と制御電流供給点
Aにおける電圧との比を適当な値に設定することにより
、各抵抗体2.3の抵抗値を自由に選定することができ
、従って点A、における電圧比の選定により各抵抗体と
して同一抵抗値の同一使用のものを使用することが可能
である。
That is, by setting the ratio of the voltage at point A1 in FIG. 3 to the voltage at control current supply point A to an appropriate value, the resistance value of each resistor 2.3 can be freely selected. Therefore, by selecting the voltage ratio at point A, it is possible to use the same resistors with the same resistance value as each resistor.

このように、第3図に示す本発明の実施例によれば、流
量範囲の全域にわたり所要の精度で出力信号を取り出す
ことができ、特に低流量域における精度を向上させるこ
とができるので熱式流量計の適用範囲を大幅に広げるこ
とができる。さらに、スパン調整用の増幅器を使用する
必要がないのでコンパクトな回路構成で零点調整及びス
パン調整を行うことができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention shown in FIG. The scope of application of the flowmeter can be greatly expanded. Furthermore, since it is not necessary to use an amplifier for span adjustment, zero point adjustment and span adjustment can be performed with a compact circuit configuration.

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、温度
特性に優れた零点調整及びスパン調整を行うことができ
る熱式流量計が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a thermal flowmeter capable of performing zero point adjustment and span adjustment with excellent temperature characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の熱式流量計の回路構成を例示する説明図
、第2図は第1図の回路に従来の零点調整及びスパン調
整用の調整回路を接続した状態を例示する説明図、第3
図は本発明による熱式流量計の回路構成の一実施例を示
す説明図である。 1・・・流路、2・・・感温抵抗体、3・・・温度補償
抵抗体、4・・・電源、6・・・増幅器、15・・・増
幅器、F・・・流れ方向、■・・・出力信号、A・・・
ブリッジ分岐点、B。 D・・・ブリッジの対角線分岐点、R1・・・固定抵抗
、R3・・・温度補償側ブリッジ分岐の抵抗、r、、r
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the circuit configuration of a conventional thermal flowmeter, and FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state in which a conventional adjustment circuit for zero point adjustment and span adjustment is connected to the circuit in FIG. Third
The figure is an explanatory diagram showing an example of the circuit configuration of a thermal flowmeter according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Flow path, 2... Temperature sensitive resistor, 3... Temperature compensation resistor, 4... Power source, 6... Amplifier, 15... Amplifier, F... Flow direction, ■...Output signal, A...
Bridge junction, B. D... Diagonal branch point of the bridge, R1... Fixed resistance, R3... Resistance of the bridge branch on the temperature compensation side, r,, r
.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、流路中に設置され制御電流によって加熱される温度
依存性の感温抵抗体とこれに直列の第1抵抗とを有する
出力側ブリッジ分岐、並びに、流体温度によって抵抗値
が変化する温度補償抵抗体とこれに直列の第2抵抗体と
を有する温度補償側ブリッジ分岐で構成したブリッジ回
路を備え、該ブリッジ回路の対角線分岐を制御電流供給
用増幅器の入力端子に接続し、前記感温抵抗体と前記温
度補償抵抗体との温度差がほぼ一定になるように該感温
抵抗体の゛電流を閉ループ制御する熱式流量計において
、前記感温抵抗体と並列に調節可能な分圧抵抗を接続す
るとともに、前記温度補償側ブリッジ分岐の第2抵抗の
抵抗値を調節可能にし、前記分圧抵抗の分圧比を調節す
ることにより出力信号の流量に対する勾配を調節し、前
記第2抵抗の抵抗値を調節することによりブリッジバラ
ンスレベルを調節することを特徴とする熱式流量計。
1. Output side bridge branch that has a temperature-dependent temperature-sensitive resistor installed in the flow path and heated by a control current and a first resistor in series with it, and temperature compensation whose resistance value changes depending on the fluid temperature. A bridge circuit is provided with a bridge branch on the temperature compensation side having a resistor and a second resistor in series with the bridge circuit, and a diagonal branch of the bridge circuit is connected to an input terminal of an amplifier for supplying control current, and the temperature-sensitive resistor In a thermal flowmeter that controls the current of the temperature-sensitive resistor in a closed loop so that the temperature difference between the body and the temperature-compensating resistor becomes approximately constant, an adjustable voltage dividing resistor is provided in parallel with the temperature-sensitive resistor. At the same time, the resistance value of the second resistor of the temperature compensation side bridge branch can be adjusted, and the slope of the output signal with respect to the flow rate is adjusted by adjusting the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor, and the slope of the output signal with respect to the flow rate is adjusted. A thermal flow meter characterized by adjusting the bridge balance level by adjusting the resistance value.
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