JPS5919815A - 放熱型流量センサの駆動方法 - Google Patents
放熱型流量センサの駆動方法Info
- Publication number
- JPS5919815A JPS5919815A JP57131019A JP13101982A JPS5919815A JP S5919815 A JPS5919815 A JP S5919815A JP 57131019 A JP57131019 A JP 57131019A JP 13101982 A JP13101982 A JP 13101982A JP S5919815 A JPS5919815 A JP S5919815A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- rate sensor
- constant
- fluid
- resistance value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放熱型流量センサの駆動方法に関する。
流体中におかれた金属抵抗体や感温半導体の抵抗変化を
検知することに基づき流体の流量を検出するいわゆる放
熱型流量センサは、厳密な流量測定に適さないが、比較
的構造が簡単で故障等が少く使い易いという利点から、
特に厳密な精度を要求されない空調器等に広く用いられ
ている。
検知することに基づき流体の流量を検出するいわゆる放
熱型流量センサは、厳密な流量測定に適さないが、比較
的構造が簡単で故障等が少く使い易いという利点から、
特に厳密な精度を要求されない空調器等に広く用いられ
ている。
しかしながら、従来の放熱型流量センサの駆動方法では
、温度によって抵抗値変化の著しく異なるサーミスタの
如き流量センサを広い温度範囲（雌爪範囲）にわたって
安全に駆動するのは困難である。すなわち、従来の駆動
方法は、例えば流体中におかれたサーミスタに定電圧を
印加して、流量変化に基づくサーミスタの抵抗変化を検
出して流量を算出するものであるから、流量が減少する
ことにより→ノーミスクの温度が上昇して、その抵抗値
が著しく低くなると、過大電流が流１１てサーミスタを
焼損することがある。
、温度によって抵抗値変化の著しく異なるサーミスタの
如き流量センサを広い温度範囲（雌爪範囲）にわたって
安全に駆動するのは困難である。すなわち、従来の駆動
方法は、例えば流体中におかれたサーミスタに定電圧を
印加して、流量変化に基づくサーミスタの抵抗変化を検
出して流量を算出するものであるから、流量が減少する
ことにより→ノーミスクの温度が上昇して、その抵抗値
が著しく低くなると、過大電流が流１１てサーミスタを
焼損することがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、放熱型流量
センサを焼損さぜることなく安全に駆動し得る放熱型流
用センサの駆動方法を提供することを目的としている。
センサを焼損さぜることなく安全に駆動し得る放熱型流
用センサの駆動方法を提供することを目的としている。
そして、そのために本発明は流体中におかれた流量セン
サの抵抗値が常に一定になるように流量センサに電力を
供給して駆動することを特徴としている。
サの抵抗値が常に一定になるように流量センサに電力を
供給して駆動することを特徴としている。
以下、本発明に係る放熱型流量センサの駆動方法の実施
例について図面とともに説明する。
例について図面とともに説明する。
第１図は本発明に係る方法の一実施例を説明するための
フロック図、第２図は第１図に示した実施例の各部の動
作波形図である。図において１は例えば、サーミスタ、
白金測温抵抗体等よりなる流量センサ、２は流量センサ
１に直列接続される抵抗、３は流量センサ１の端子間型
、圧と基準電圧■Ｓとの差を増幅して出力する差動アン
プ、４は比較器７の出力に応じて差動アンプ３の出力を
通過させるゲート回路、５はゲート回路４の出力を与え
られる積分器、６はＨＩ数回路１０の出力に同期しての
こぎり波を発生ずるのこぎり波発生回路、７は積分器５
の出力をのこぎり波発生回路６の出力と比較する比較器
、８は比較器７の出力に応じて開閉されるスイッチング
回路であり、このスイッチング回路８は定電圧回路９の
出力を断続制御して抵抗２及び流量１センザ１に与える
。
フロック図、第２図は第１図に示した実施例の各部の動
作波形図である。図において１は例えば、サーミスタ、
白金測温抵抗体等よりなる流量センサ、２は流量センサ
１に直列接続される抵抗、３は流量センサ１の端子間型
、圧と基準電圧■Ｓとの差を増幅して出力する差動アン
プ、４は比較器７の出力に応じて差動アンプ３の出力を
通過させるゲート回路、５はゲート回路４の出力を与え
られる積分器、６はＨＩ数回路１０の出力に同期しての
こぎり波を発生ずるのこぎり波発生回路、７は積分器５
の出力をのこぎり波発生回路６の出力と比較する比較器
、８は比較器７の出力に応じて開閉されるスイッチング
回路であり、このスイッチング回路８は定電圧回路９の
出力を断続制御して抵抗２及び流量１センザ１に与える
。
一方、１０は例えば、入力する所定周波数のクロックパ
ルス（Ｃ，Ｐ）を８１数する１６ビツトのＨ１数回路で
あり、この計数回路１０はカウント出力をラッチ回路１
１に与えるとともに、計数の繰り返し毎にリセット信号
をのこきり波発生回路６に与える。ラッチ回路１Ｊは比
較器７の出力が立下ったときの計数回路１０のカウント
出力をラッチし、比較器７の出力の次の立下りまでの間
前記カウント出力である１６ビツトのパラレルデータを
出力する。
ルス（Ｃ，Ｐ）を８１数する１６ビツトのＨ１数回路で
あり、この計数回路１０はカウント出力をラッチ回路１
１に与えるとともに、計数の繰り返し毎にリセット信号
をのこきり波発生回路６に与える。ラッチ回路１Ｊは比
較器７の出力が立下ったときの計数回路１０のカウント
出力をラッチし、比較器７の出力の次の立下りまでの間
前記カウント出力である１６ビツトのパラレルデータを
出力する。
次に、上述した如き構成を有する本発明の実施例の動作
について説明する。
について説明する。
いま、定電圧回路９の出力がスイッチング回路８によっ
て断続制御されて例えば、第２図（イ）に示したような
デユーティ比が′ＩＶ”Ｉ’０で電圧Ｅｓなるパルス出
力でもって流量センサ１が駆動されているとする。この
とき流量センサ１には同図（ロ）に示したように前記パ
ルス出力と同じデユーティ比で電圧ＶＬの端子間電圧が
表わわる。そして、この端子間電圧は差動アンプ３の一
方入力として与えられ。
て断続制御されて例えば、第２図（イ）に示したような
デユーティ比が′ＩＶ”Ｉ’０で電圧Ｅｓなるパルス出
力でもって流量センサ１が駆動されているとする。この
とき流量センサ１には同図（ロ）に示したように前記パ
ルス出力と同じデユーティ比で電圧ＶＬの端子間電圧が
表わわる。そして、この端子間電圧は差動アンプ３の一
方入力として与えられ。
ｆｌｌ＋方入力として予め与えられている基０１圧ＶＳ
との間の誤差電圧が検出される。第２図ｅ１）は差動ア
ンプ３から出力された誤差電圧を示す。このときゲート
回路４は、前記スイッチング回路８に与えられている同
図に））に示したデユーティ比゛ｒ／１゛ｏのパルス信
号を入力しているから、結局、積分器５を介して比較器
７に与えられる誤差電圧は、流量センサ１の端子間電圧
でＶ工゛を示ず区間についてのものになる。
との間の誤差電圧が検出される。第２図ｅ１）は差動ア
ンプ３から出力された誤差電圧を示す。このときゲート
回路４は、前記スイッチング回路８に与えられている同
図に））に示したデユーティ比゛ｒ／１゛ｏのパルス信
号を入力しているから、結局、積分器５を介して比較器
７に与えられる誤差電圧は、流量センサ１の端子間電圧
でＶ工゛を示ず区間についてのものになる。
一方、計数回路１０は計数の繰り返し周期Ｔごとに第２
図（−１＝）に示す如きリセット信号をのこぎり波発生
回路６に与えているので、のこぎり波発生回路６は同図
（へ）に示すような信号を比較器７に与える。その結果
、比較器７は、同図（へ）に鎖線で示した誤差電圧の直
流成分Ｖ【′と前記信号とを比較して、同図（ト）に示
した如きデユーティ比Ｔ ’ ／ Ｔｏなるパルスを出
力する。例えば、流量セン→Ｊ−１がサーミスタ（負特
性）の場合、流量センサ１の端子間電圧■【が基準電圧
ＶＳよりも高いとき、パルス幅１゛′は広くなる。従っ
て、前記デユーティ比のパルスによってスイッチング回
路８が駆動される結果、前述した誤差電圧は零になる方
向に制御される。
図（−１＝）に示す如きリセット信号をのこぎり波発生
回路６に与えているので、のこぎり波発生回路６は同図
（へ）に示すような信号を比較器７に与える。その結果
、比較器７は、同図（へ）に鎖線で示した誤差電圧の直
流成分Ｖ【′と前記信号とを比較して、同図（ト）に示
した如きデユーティ比Ｔ ’ ／ Ｔｏなるパルスを出
力する。例えば、流量セン→Ｊ−１がサーミスタ（負特
性）の場合、流量センサ１の端子間電圧■【が基準電圧
ＶＳよりも高いとき、パルス幅１゛′は広くなる。従っ
て、前記デユーティ比のパルスによってスイッチング回
路８が駆動される結果、前述した誤差電圧は零になる方
向に制御される。
それ故、流■センサ１の抵抗値をＲ’ｒとすると、Ｒ’
ｌ’ ＝ ２ ＲＩ３−ＶＬ／（ＥＳ −ＶＴ ） ＝
２ＲＤ−ＶＳ／（Ｅｓ−ＶＳ ）と表わされるから、流
量センサ１の抵抗値ＲＴは基準電圧ＶＳに応じて一定値
になる。また、抵抗値ＲＴを一定にすることは、流量セ
ンサ１の温度を一定にすることに等しいから、流量を測
定すべき流体の温度が一定のとき、流体と流量センサ１
との間の温度差が一定にすることができる。その結果、
流量センサ１の放熱量は、その流量センサ１によって消
費される電力に比例することになるから、流体の温度と
ともに流量センサ１の消費電力を検知することに基づき
流量センサ１の放熱量に関連する流体流量を算出するこ
とができる。
ｌ’ ＝ ２ ＲＩ３−ＶＬ／（ＥＳ −ＶＴ ） ＝
２ＲＤ−ＶＳ／（Ｅｓ−ＶＳ ）と表わされるから、流
量センサ１の抵抗値ＲＴは基準電圧ＶＳに応じて一定値
になる。また、抵抗値ＲＴを一定にすることは、流量セ
ンサ１の温度を一定にすることに等しいから、流量を測
定すべき流体の温度が一定のとき、流体と流量センサ１
との間の温度差が一定にすることができる。その結果、
流量センサ１の放熱量は、その流量センサ１によって消
費される電力に比例することになるから、流体の温度と
ともに流量センサ１の消費電力を検知することに基づき
流量センサ１の放熱量に関連する流体流量を算出するこ
とができる。
ここで、流体センサ１の消費電力Ｐは、Ｐ＝ （Ｔ／Ｔ
Ｏ）−（Ｙｒ”／ＲＴ ）＝ （Ｔ／Ｔｏ ）−ＶＳ
（Ｅ ５−ＶＳ）／２ＲＢで表わされるから、デユーテ
ィ比Ｔ／Ｔｏを検知することにより算出できる。
Ｏ）−（Ｙｒ”／ＲＴ ）＝ （Ｔ／Ｔｏ ）−ＶＳ
（Ｅ ５−ＶＳ）／２ＲＢで表わされるから、デユーテ
ィ比Ｔ／Ｔｏを検知することにより算出できる。
それ故、上述の実施例において、１６ビツトの計数回路
１０のカウント出力を与えられるラッチ回路１１は、第
２図に））及び（ト）に示したように比較器７の出力の
立下ったときに計数回路１ｏのカウント出力をラッチす
る。従って、ラッチ回路１１から与えられる１６ビツト
のパラレルデータは前述したデユーティ比Ｔ／ＴＯに対
応するものであるから、ラッチ回路１１の出力データと
流体温度とに基づき、流体の流量を容易に算出すること
ができる。
１０のカウント出力を与えられるラッチ回路１１は、第
２図に））及び（ト）に示したように比較器７の出力の
立下ったときに計数回路１ｏのカウント出力をラッチす
る。従って、ラッチ回路１１から与えられる１６ビツト
のパラレルデータは前述したデユーティ比Ｔ／ＴＯに対
応するものであるから、ラッチ回路１１の出力データと
流体温度とに基づき、流体の流量を容易に算出すること
ができる。
以」ユの実施例の説明より明らかなように、本発明に係
る放熱型流量センサの駆動方法は、流体中におかれた流
■センサの抵抗値が常に一定になるように流量センサを
駆動しているので、流体の流量が変化しても流量センサ
に流れる電流値は変わらない。それ故、本発明は、温度
によって抵抗値変化の著しく異なる流量セン→Ｊ′であ
っても焼損さぜることなく安全に駆動することができる
。
る放熱型流量センサの駆動方法は、流体中におかれた流
■センサの抵抗値が常に一定になるように流量センサを
駆動しているので、流体の流量が変化しても流量センサ
に流れる電流値は変わらない。それ故、本発明は、温度
によって抵抗値変化の著しく異なる流量セン→Ｊ′であ
っても焼損さぜることなく安全に駆動することができる
。
第１図は本発明に係る方法の一実施例を説明するだめの
ブロック図、第２図は第１図に示した実施例の各部の動
作波形図である。 １・・・流量センサ、２・・・抵抗、３・・・差動アン
プ、４・・・ゲート回路、５・・・積分器、６・・・の
こぎ力波発生回路、７・・・比較器、８・・・スイッチ
ング回路、９・・・定電圧回路、１０・・・目数回路、
１１・・・ラッチ回路、■ｓ・・・基準電圧、ＣＰ・・
・クロックパルス。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
ブロック図、第２図は第１図に示した実施例の各部の動
作波形図である。 １・・・流量センサ、２・・・抵抗、３・・・差動アン
プ、４・・・ゲート回路、５・・・積分器、６・・・の
こぎ力波発生回路、７・・・比較器、８・・・スイッチ
ング回路、９・・・定電圧回路、１０・・・目数回路、
１１・・・ラッチ回路、■ｓ・・・基準電圧、ＣＰ・・
・クロックパルス。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
Claims (2)
- （１）流量センサの抵抗値の微小変化を検知して、その
変化値に応じて流量センサに与える電力を制御すること
により、流体中におかれた流量センサの抵抗値を常に一
定になるように流、■センサを駆動することを特徴とす
る放熱型流量センサの駆動方法。 - （２）前記流量センサに与える電力の制御を、流量セン
サの端子間電圧と基準電圧との誤差を検知し、その誤差
電圧をこれに対応したデユーティ比を有すルハルス１こ
変換して、このパルスに従っテスイソチングを行うこと
によって断続的に行なわせることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の放熱型流量センサの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57131019A JPS5919815A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 放熱型流量センサの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57131019A JPS5919815A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 放熱型流量センサの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919815A true JPS5919815A (ja) | 1984-02-01 |
| JPH0447250B2 JPH0447250B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=15048091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57131019A Granted JPS5919815A (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 放熱型流量センサの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919815A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04129914U (ja) * | 1991-05-22 | 1992-11-30 | 丸喜金属株式会社 | 固締具に於ける緩み止め装置 |
| CN114440998A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-06 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 流体质量流量测量电路及流体质量流量测量计 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543447A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-27 | Hitachi Ltd | Hot-wire type flow rate measuring device |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP57131019A patent/JPS5919815A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543447A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-27 | Hitachi Ltd | Hot-wire type flow rate measuring device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04129914U (ja) * | 1991-05-22 | 1992-11-30 | 丸喜金属株式会社 | 固締具に於ける緩み止め装置 |
| CN114440998A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-06 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 流体质量流量测量电路及流体质量流量测量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447250B2 (ja) | 1992-08-03 |
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