JPS59212775A - 恒温風速計 - Google Patents

恒温風速計

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JPS59212775A
JPS59212775A JP59085057A JP8505784A JPS59212775A JP S59212775 A JPS59212775 A JP S59212775A JP 59085057 A JP59085057 A JP 59085057A JP 8505784 A JP8505784 A JP 8505784A JP S59212775 A JPS59212775 A JP S59212775A
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JP
Japan
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bridge circuit
anemometer
thermostatic
bridge
circuit
Prior art date
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Application number
JP59085057A
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English (en)
Inventor
ケネス・ジエ−・コロジユスキ−
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TEII ESU AI Inc
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TEII ESU AI Inc
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Publication date
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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
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 風洞の中での風速を検知するための恒温風速計に関する
(従来技術) 恒温風速計、即ち、(CTAs)  は従来技術では周
知である。このような装置では、加熱抵抗エレメントが
、風洞内の検知エレメントの働きをしている。検知エレ
メントは、ある抵抗の温度係数を持ち、一定の抵抗、従
って、一定の温度に維持されている。
従来技術の代表的な恒温風速計は、ブリッジ回路の1つ
の端子間にセンサな設置している。
このブリクジ回路は、増幅器を備えたフィードバック回
路を使用して、ブリッジのバランスを保っている。こう
した風速計の一例が第1図に図示されている。図中では
、検知エレメント又はセンサは10で示され、ブリッジ
の1つの端子間を形成している。他のブリッジの端子間
を抵抗器11から13が形成している。操作増幅器14
は、ブリッジ回路の2箇所の接合点に接続された入力端
と、第3のブリッジ接合点に接続された出力端を備えて
いる。第4のブリッジ接合点は接地されている。抵抗1
1と抵抗12が“ブリッジ比率1を決定している一方で
、抵抗13がセンサに作用する抵抗を決定している。
第1図のセンサ10の廻りの周囲の状況が、風洞内のセ
ンサの熱損失を減少させると、センサは温度が上昇する
。操作増幅器14は、これをブリッジのバランスの崩れ
として検知し、ブリッジが再びバランスするようになる
まで、出力を低下させる。低い周波数で、高い利得を持
つ操作順’IQ、f i!詮141よ、センサ10を通
って流れる広範囲の1E流に削し、ブリッジをバランス
状広(に近づけるようKしている。
第1図に1図示しだ形式の恒温風速計の主要な問題点は
、高い周波数での安定した動作の維持についてである。
原則的に、この点については単純な制御に紅って実行さ
れるべきであり、使用するセンサの形式に拘束されては
ならない。
動作点が変わる際、伺らかの調節により、最大周波数応
答時での変化を極力小さくする必要がある。
第1図の回路は、非常に単純に見えるが、恒温風速計で
は、安定性についての分析は非常に複雑である。分析法
の1つが、P、 Preymutb氏によって、“恒温
加熱ワイ”ア風速計の周波数応答と電子険査(Freq
uency I(Iesponse and Elec
tronicTest ing for Con5ta
nt Te+npardture Hot−#ire 
AJlemo−meters)“の標題の付いた、物理
学ジャーナルE:化学器具(Journal of P
hysics E: ScientificInstr
ument )の1977年第10巻で提案されている
。左開には、このCTAノステムの最適調整には2つの
制御法が必要である。1つの方法は、ブリッジのりアク
タンスを“トリム“することで、他は、高い周波数の下
で、システムの閉鎖ループ利得を1114整することで
ある。
前述の最適調整につい°C検討を加えた従来技術が第2
図に図示されている。第1図から第3図を通じて、同じ
参照番号は同じ回路エレメントを示している。第2図に
は、ブリッジのりアクタンスを調整するために、インダ
クションコイル15が設けられている。他方 JI?!
作増幅器14の利得は、フィードバラフルーグの全体を
16で示すRC回路によって“整形“されている。几C
回路16は、コンデンサ17と可変抵抗器18から作ら
れている。高い周波数の下で1図に示す風速計より後れ
た改良を加えているが、第二2国:の二回潴式とば、セ
ンサの既断周波数がIt C回路160周波数に近づく
と、不安定になる。更に、インダクタンスコイル15と
RCl路の調整が重なり合い、片方の変化が、他方の最
適ツ15件設定全<1”L、Jよ11へ条件への1−・
4県に要する11、を間が長くなる。
(発明の1」的・11”な成) 高い周波舷応谷に対しでも最適な調整を行ない、安定し
た動作勿する恒温風速計を提供することを目白りとする
この恒温風速計の構成はセンザエレノントと抵抗および
インダクタンスより一よるブリッジ回路にノイードバノ
ク回路を1lifiえ、該ブリッジ回路内の抵抗を有す
る一端子間に比C回路を並列に設けC1周波数に応じて
変化するイコー効−(/ビーダ7スを形成することを特
徴としている。
(実施例) 第6図は、第1図に図示しだ従来技術の恒温風速計を改
良した、本発明の好ましい実施例を表わしている。第1
図のCT Aのニレメン)10−14が使用されている
ことはもとより、第212・]で1況明しブζ可変イン
ダクタンスフィル15を使用している。第3図の実施例
で+d、第2図のCTAと同じように、可変インダクタ
ンスコイ# 15 ’iltって、ブリッジのリアクタ
ンスを調節、即ち、“トリム1している。しかし、可変
抵抗器21とコンデン丈22社備えた)I C回路20
は、これらを互いに直列にJχ続し7て示されており、
第6図のブリッジ内では、抵抗器11に並列に接続され
ている。′第3図の11.C回路20は、他の従来技術
の技法1例えば、第2図の技法より優れた利点のある違
った方法で、高い周波数がシステムの利得に及ばず影響
を調整する働きをしている。即ち、第2図のR,C回路
16は、操作増幅器14の利得tl−調整、即ち、′整
形“しているのに対し、第6図のR,C回路20け、こ
の1(,0回11!752 Gにしって分岐したS・晶
子間の有効インピーダンスの周波数に応じた変化をし、
ブリッジ回路の周波数応答を調整、ν[jち、“整形“
しCいる。この)1°ムい(ブリッジの周波数応答の整
形処理に対する、増幅器の周波数応答の整形処理)が、
本発明の操作上の利点を与えている。
第6図のシステムは、”i’縄で、あらゆる形式のセン
サに対して安定しCおシ、しかも、周波数応答の操作点
変化に対する影響を非常に少なくしている。更に、(可
変インダクタンスコイル15を介しだ)ブリッジ−リア
クタンスと、(’iil変抵4)’+: i2321を
介した)有効高周波利得の、A整が楽になり、従って、
最適条件へのi、l、J整に要する時間を短縮できる。
実際に、調整は簡単で非常にやさしい。操作増幅器14
は、 95051カリフオルニア州、サンタクララ、セ
ミコンダクタ通り(Sem1conductor Dr
ive ) 2900、ナショナA/IIセミコンダク
タ会社(National Sem1con −duc
tor Corporation )のリニア素子応用
/%7ドプツク(LINI私几Appl 1catio
n handbook )、2−190頁から2−19
8頁に記i%された形式のものでもよい。
第5図の回路は、従来技術の恒r7..l風速計に馴れ
た者が簡単に扱える。一体のエレメントが示されており
、複数のエレメントに改って代えられることが明らかで
ある。例えば、ijJ変エレメントを、同じような可変
エレメントに直列に接続した固定値のエレメントから作
ることもできる。コンデンサ22の容叶は、例えば、c
L1マイクロファラッド位の大きさが艮い。可変抵抗器
21U、243オームの固定抵抗器を、公称100ギロ
オーム程度の可変抵抗器に直列に接続することによって
作ることもできる。他の回路エレメントの値は、従来技
術で使用されているようにでき、従って、諜作伎術の熱
線者の選択の範囲内にある。
6if述した教示事項を考慮して、本発明を様々に修正
したり変更したりできることは明らかである。例えば、
第3図は、抵抗器11を跨いで分岐しAc ItCによ
り、ブリッジ回路の周波数応答を整形するようなシステ
ムを図示しCいる。
こうした分岐は、(抵抗器11と抵抗12で決定される
)ブリッジ比率金、高い周波数の下で、増大するのに効
果がある。これとは別に、抵抗器13を備えた端子間を
WJゲぐ同じような分岐では、周波数が高くなるVcつ
れて、ブリッジ回路に作用する抵抗を減少する効果があ
る。又、本発明は、どれかt1ヶ定の温)隻センサ10
に限足されることtr、J: fx < s 具体的に
は、加熱フィルムセンサと加熱ワイアセンサの両方の使
用も含んでいる。これら両方のセンサは、従来技術で周
知であJ55164  ミネソタ州、セントボール、カ
ーディガンo−ド(Cardigan I(+oad 
) 500 、私書箱45594号、’I’ S I社
(TSI Incorporated )の1978年
版カタログ集、33−75頁の記述に見ることができる
。従って、礒付の特許請求の範囲内で、限定的に記載し
だもの以外の方法で、本発明を実施することができるこ
とは明らかである。
(効果) 従来、操作増巾器の利得調整のだめに用いられたROM
路を、ブリッジ回路内の一端子間の抵抗と並列に設ける
ことによシ、ブリッジ回路の周波数応答が周波数の変化
に応じて調整できるので、センサエレメントを高い周波
数で使用可能な恒温風速計とすることができる。
【図面の簡単な説明】
;■1図は、従来技術の恒温風速計を図示している。 第2図いよ、改良した従来技術の恒温風速計を図示して
いる。 第6図は、本発明の好ましい実/1flj例f図示して
いる。 図中符号 10:センサ; 14.12.+3:抵抗器;14:操
作増幅器;15:可変インダクションコイ   ゛ル;
20:RC回路;21:可変抵抗器;22:コンデンサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (リ ブリッジ回路をuilえ、該ブリッジ回路の一つ
    の端子間に七7°ナエレメント手段を有し、前1記ブリ
    ッジ回路に接続され゛C作用するフィードバック回路を
    備えている形式の恒温風速計に」?いて、 風速計の周波数応答を高めるために、前記ブリッジ回路
    内に接続された前記ブリッジ回路の周波数応答を整形す
    る手段を有していることを特徴とする恒温風速計。 (2)  前記周波数応答整形手段が、前記ブリッジ回
    路の別の端子間に並列に接続されたインピーダンス手段
    を有していることを!時機とする一時rJ’f N#求
    の範囲第1項に記載の恒温風速計。 (5)  前記インピーダンス手段が、直列に接続した
    抵抗手段とコンデンサ手段を有していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載の恒温風速計。 (4)  ブリッジ回路を備え、該ブリッジ回路の一つ
    の端子間にセンサエレメント手段を有し、前記ブリッジ
    回路に接続されて作用するフィードバック回路を備え、
    該フィードバック回路に高利得増巾器を有している形式
    の恒温風速計に、しいて、前記ブリッジ回路の別の端子
    間に並列に接続された手段を備え、該手段が周波数に応
    じて変化する前記側の端子間の有効インピーダンスから
    成ることを特徴とする恒温風速計。 (5)並列に接続された前記手段が、直列に接続した抵
    抗手段とコンデンサ手段から成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第4項に記載の恒温風速計。 (6)  前記抵抗手段が、可変抵抗手段から成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第5項に記載の恒温風速計
    。 (7)  前記ブリッジ回路が、更に、該ブリッジ回路
    のもう一つの別の端子間に接続されたブリッジ拳すアク
    タンス番トリム手段を有していることを特徴とする特許
    請求の範囲第6項に記載の恒温風速I[。 (8)  前記ブリッジ回路が、更に、前記ブリッジ回
    路のもう一つの別の端子間に接続されたブリッジ・リア
    クタンス拳トリム手段を有していることを特徴とする特
    許請求の範囲第4項に記載の恒温風速削。 (9)  前記センサエレメント手段が、加熱ワイア手
    段から成ることを特徴とする特許請求の範囲@8項に記
    載の恒温風速計。 翰 前記センナエレメント手段が、加熱フィルム手段か
    ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の
    恒温風速計。
JP59085057A 1983-05-16 1984-04-26 恒温風速計 Pending JPS59212775A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US495087 1983-05-16
US06/495,087 US4523462A (en) 1983-05-16 1983-05-16 Constant temperature anemometer having an enhanced frequency response

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JPS59212775A true JPS59212775A (ja) 1984-12-01

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