JPS60149922A - 熱線式流量計 - Google Patents
熱線式流量計Info
- Publication number
- JPS60149922A JPS60149922A JP59004722A JP472284A JPS60149922A JP S60149922 A JPS60149922 A JP S60149922A JP 59004722 A JP59004722 A JP 59004722A JP 472284 A JP472284 A JP 472284A JP S60149922 A JPS60149922 A JP S60149922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistance
- hot wire
- resistor
- bridge circuit
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Flowmeters (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】
く技術分野〉
本発明は流体通路に介装されて該通路を通過する流体の
流量を計測する熱線式流量計に関する。
流量を計測する熱線式流量計に関する。
く背景技術〉
この種の熱線式流量計としては、たとえば内燃機関の吸
気通路（詳しくは吸気分流通路）に介装されて該機関の
吸入空気流量を計測するものがある。
気通路（詳しくは吸気分流通路）に介装されて該機関の
吸入空気流量を計測するものがある。
すなわち、第１図に示すように吸気通路に介装される熱
線ＲＨと基準抵抗Ｒ３とが直列に接続され、一方熱線Ｒ
Ｈと同一雰囲気中に配設される温度補償抵抗ＲＫと固定
抵抗Ｒ１＊Ｒ２とが直列に接続される。そして、この２
つの直列回路が並列に接続されて、ブリッジ回路が形成
される。
線ＲＨと基準抵抗Ｒ３とが直列に接続され、一方熱線Ｒ
Ｈと同一雰囲気中に配設される温度補償抵抗ＲＫと固定
抵抗Ｒ１＊Ｒ２とが直列に接続される。そして、この２
つの直列回路が並列に接続されて、ブリッジ回路が形成
される。
ここで熱線の抵抗ＲＥおよび基準抵抗Ｒ３が直列に接続
されている側の分圧点ａの電位Ｕｓ（基準抵抗Ｒ；３の
端子電圧）と、温度補償抵抗ＲＫ、固定抵抗Ｒ１＋Ｒ２
が直列に接続されている側の分圧点すの電位（固定抵抗
Ｒ２の端子電圧）とが差動増幅器１に入力されるように
なっており、この差動増幅器１とトランジスタ２，３に
よシブリッジ回路への供給電流が制御される。
されている側の分圧点ａの電位Ｕｓ（基準抵抗Ｒ；３の
端子電圧）と、温度補償抵抗ＲＫ、固定抵抗Ｒ１＋Ｒ２
が直列に接続されている側の分圧点すの電位（固定抵抗
Ｒ２の端子電圧）とが差動増幅器１に入力されるように
なっており、この差動増幅器１とトランジスタ２，３に
よシブリッジ回路への供給電流が制御される。
したがってブリッジ回路が平衡している状態において吸
入空気流量（流速）がたとえば増大すると熱線ＲＨがよ
シ冷却されてその抵抗値が減少し、ブリッジ回路が非平
衡となシ基準抵抗Ｒ３の端子電圧Ｕｓが増大して差動増
幅器１の出力が増大する。これによシトランジスタ２．
３によって制御されるブリッジ回路への供給電流が増大
し、熱線ＲＨが加熱されその抵抗値が増大してブリッジ
回路の平衡条件が回復される。
入空気流量（流速）がたとえば増大すると熱線ＲＨがよ
シ冷却されてその抵抗値が減少し、ブリッジ回路が非平
衡となシ基準抵抗Ｒ３の端子電圧Ｕｓが増大して差動増
幅器１の出力が増大する。これによシトランジスタ２．
３によって制御されるブリッジ回路への供給電流が増大
し、熱線ＲＨが加熱されその抵抗値が増大してブリッジ
回路の平衡条件が回復される。
ここで吸入空気温度が、たとえば低下すると熱線ＲＨが
冷却されその抵抗値が減少するが、熱線ＲＨと同一雰囲
気にある温度補償抵抗ＲＫの抵抗値も減少してブリッジ
回路の平衡は維持され、ブリッジ回路へ供給される電流
は変化しない。
冷却されその抵抗値が減少するが、熱線ＲＨと同一雰囲
気にある温度補償抵抗ＲＫの抵抗値も減少してブリッジ
回路の平衡は維持され、ブリッジ回路へ供給される電流
は変化しない。
すなわち吸入空気流速とブリッジ回路への供給電流とが
吸入空気温度に無関係に対応することになシ、たとえば
基準抵抗Ｒ３の端子電圧Ｕｓを測定することによシ、吸
入空気流速したがって吸入空気流量が計測される。
吸入空気温度に無関係に対応することになシ、たとえば
基準抵抗Ｒ３の端子電圧Ｕｓを測定することによシ、吸
入空気流速したがって吸入空気流量が計測される。
ところが熱線ＲＨおよび温度補償抵抗ＲＫが固定支持さ
れる吸気通路壁の温度は吸気マニホールドからの熱伝導
によシ上昇し易く、これに伴い温度補償抵抗ＲＫの温度
が上昇し、その抵抗値は吸気温度による変化以外の変化
をすることになシ、本来の吸気温度補正が果されなくな
る。この結果吸入空気流量の計測が正確になされなくな
シ、誤差を伴った吸入空気流量に基づいて決定された燃
料量の噴射によって得られた混合気の空燃比は所定値か
ら大きくずれるという不都合を生じる。
れる吸気通路壁の温度は吸気マニホールドからの熱伝導
によシ上昇し易く、これに伴い温度補償抵抗ＲＫの温度
が上昇し、その抵抗値は吸気温度による変化以外の変化
をすることになシ、本来の吸気温度補正が果されなくな
る。この結果吸入空気流量の計測が正確になされなくな
シ、誤差を伴った吸入空気流量に基づいて決定された燃
料量の噴射によって得られた混合気の空燃比は所定値か
ら大きくずれるという不都合を生じる。
〈発明の目的〉
本発明はこのような問題点に注目してなされたもので、
熱線式流量計の取付部の温度変化によって計測結果が影
響を受けないような熱線式流量計を提供することを目的
とする。
熱線式流量計の取付部の温度変化によって計測結果が影
響を受けないような熱線式流量計を提供することを目的
とする。
〈発明の概要〉
このために本発明では温度補償抵抗と直列に接続されて
前記ブリッジ回路を構成する抵抗を前記流体通路壁に固
定するとともに、該抵抗を前記温度補償抵抗の流体通路
壁温度の影響による抵抗値変化を打消すような温度係数
を有する抵抗材料で構成した熱線式流量計を構成し、前
記目的の達成を図るものである。
前記ブリッジ回路を構成する抵抗を前記流体通路壁に固
定するとともに、該抵抗を前記温度補償抵抗の流体通路
壁温度の影響による抵抗値変化を打消すような温度係数
を有する抵抗材料で構成した熱線式流量計を構成し、前
記目的の達成を図るものである。
〈実施例〉
以下本発明を第２図に示す一実施例に基づき説明する。
すなわち、吸気通路壁１１に回路ケース１２とともに固
定されるインテークパイプ１３に、たとえば白金線から
なる熱線１４（Ｒａ）が吸入空気流に曝されるように設
けられるとともに、該熱線１４（ＲＨ）近傍に温度補償
抵抗１５（ＲＫ）が設けられ、またインテークパイプ１
３の基端部には基準抵抗１６ （Ｒｓ ）が巻回される
ことは従来と同様である。そして、回路ケース１２内の
基板１７上に装着された抵抗Ｒ１＋ Ｒ２（図示せず）
と、インテークパイプ１３に設けられた前記３個の抵抗
とによシ、第１図に示したようなブリッジ回路が構成さ
れる。ただし、この場合には温度補償抵抗１５（ＲＫ）
と直列に接続される抵抗Ｒ１は以下に述べる温度依存性
を有する抵抗材料によシ構成されている。
定されるインテークパイプ１３に、たとえば白金線から
なる熱線１４（Ｒａ）が吸入空気流に曝されるように設
けられるとともに、該熱線１４（ＲＨ）近傍に温度補償
抵抗１５（ＲＫ）が設けられ、またインテークパイプ１
３の基端部には基準抵抗１６ （Ｒｓ ）が巻回される
ことは従来と同様である。そして、回路ケース１２内の
基板１７上に装着された抵抗Ｒ１＋ Ｒ２（図示せず）
と、インテークパイプ１３に設けられた前記３個の抵抗
とによシ、第１図に示したようなブリッジ回路が構成さ
れる。ただし、この場合には温度補償抵抗１５（ＲＫ）
と直列に接続される抵抗Ｒ１は以下に述べる温度依存性
を有する抵抗材料によシ構成されている。
機関が運転されている状態においては吸気マニホールド
からの熱伝導によシ吸気通路壁」１温度が上昇し、これ
に伴い吸気通路壁１１に固定されている回路ケース１２
内の抵抗Ｒ１およびインテークパイプ１３に固定されて
いる温度補償抵抗１５（Ｒｘ）の温度が上昇し壁温ＴＢ
と等しくなる（厳密には温度補償抵抗１５（ＲＫ）の温
度は吸気通路壁温度ＴＢと吸入空気温度ｔａとの中間の
温度となシ、抵抗Ｒ１の温度もＴＢと一致するものでは
ガいが、実用上無視できる誤差の範囲内であるのでこの
仮定を採用する）。この温度におけるＲ１とＲＫの直列
接続の抵抗値と、基準温度（たとえば２０℃）における
Ｒ１とＲＫの直列接続の抵抗値との差、つま多温度上昇
による抵抗値の変化分はＲＫ・αＫ （ＴＢ −２０）
＋Ｒ１・α１（ＴＢ−２０）となる。とこにＲＫ ＋
Ｒ１は基準温度２０℃における抵抗値、αに、α１は同
抵抗の温度係数でおる。
からの熱伝導によシ吸気通路壁」１温度が上昇し、これ
に伴い吸気通路壁１１に固定されている回路ケース１２
内の抵抗Ｒ１およびインテークパイプ１３に固定されて
いる温度補償抵抗１５（Ｒｘ）の温度が上昇し壁温ＴＢ
と等しくなる（厳密には温度補償抵抗１５（ＲＫ）の温
度は吸気通路壁温度ＴＢと吸入空気温度ｔａとの中間の
温度となシ、抵抗Ｒ１の温度もＴＢと一致するものでは
ガいが、実用上無視できる誤差の範囲内であるのでこの
仮定を採用する）。この温度におけるＲ１とＲＫの直列
接続の抵抗値と、基準温度（たとえば２０℃）における
Ｒ１とＲＫの直列接続の抵抗値との差、つま多温度上昇
による抵抗値の変化分はＲＫ・αＫ （ＴＢ −２０）
＋Ｒ１・α１（ＴＢ−２０）となる。とこにＲＫ ＋
Ｒ１は基準温度２０℃における抵抗値、αに、α１は同
抵抗の温度係数でおる。
この温度上昇による抵抗値の変化分をＲＫ・αＸ（ＴＢ
−ｔａ ）＋ＲＫ−αＫ （ｔａ−２０）＋Ｒ１・α１
（ＴＢ−２０）と書き直し、第１項と第３項との和をゼ
ロ、すなわち Ｒ［−αＫ（ＴＢ−ｔａ）＋Ｒ１・α１（ＴＢ −２０
）＝Ｏ−ｆｌｌ）とすればＲ１とＲＫの直列抵抗の温度
変化による抵抗値の変化はＲＫ・αＨ（ｔａ−２０）と
なシ、吸入空気温度による変化分だけとなる。
−ｔａ ）＋ＲＫ−αＫ （ｔａ−２０）＋Ｒ１・α１
（ＴＢ−２０）と書き直し、第１項と第３項との和をゼ
ロ、すなわち Ｒ［−αＫ（ＴＢ−ｔａ）＋Ｒ１・α１（ＴＢ −２０
）＝Ｏ−ｆｌｌ）とすればＲ１とＲＫの直列抵抗の温度
変化による抵抗値の変化はＲＫ・αＨ（ｔａ−２０）と
なシ、吸入空気温度による変化分だけとなる。
ここで前記（１）式を満足するように抵抗Ｒ１の温度係
数α１を選ぶことが問題となるが、（１）をαについて
解けばわかるようにα１はＴＢ、ｔａの２変数の関数と
なシ、一定値をとるα１によ坦１）を恒等的に満足する
ことはできない。このため、ある特定のＴＢ、ｔａの値
１とえは最も頻度の高いＴＢ 、ｔａＯ値、または最も
誤差を生じ易いＴＢ＋ｔａＯ値）において式（１）を満
足するようにα１を定める。すなわち、そのよう々温度
係数を有する抵抗材料で抵抗Ｒ１を構成する。なお、前
記特定の’ｒＢ、ｔａＯ値以外では式（１）は厳密には
満足されないが、通常の温度範囲では十分近似的に満足
され、特に問題を生じない。
数α１を選ぶことが問題となるが、（１）をαについて
解けばわかるようにα１はＴＢ、ｔａの２変数の関数と
なシ、一定値をとるα１によ坦１）を恒等的に満足する
ことはできない。このため、ある特定のＴＢ、ｔａの値
１とえは最も頻度の高いＴＢ 、ｔａＯ値、または最も
誤差を生じ易いＴＢ＋ｔａＯ値）において式（１）を満
足するようにα１を定める。すなわち、そのよう々温度
係数を有する抵抗材料で抵抗Ｒ１を構成する。なお、前
記特定の’ｒＢ、ｔａＯ値以外では式（１）は厳密には
満足されないが、通常の温度範囲では十分近似的に満足
され、特に問題を生じない。
このような構成の熱線式流量計にあっては、吸気通路壁
１１の温度上昇に起因する温度補償抵抗１５（ＲＫ）の
温度上昇によってその抵抗値が増加しても、その増加分
を打消すように抵抗Ｒ１の抵抗値が減少するから、この
２つの抵抗の直列接続の抵抗値の変化は吸入空気温度の
みに依存することになシ、本来の吸気温度補償機能が果
されるようになる。そして、これによシ吸気通路壁１１
温度の影響を受けずに正確な吸入空気流量の計測がなさ
れるようになる。
１１の温度上昇に起因する温度補償抵抗１５（ＲＫ）の
温度上昇によってその抵抗値が増加しても、その増加分
を打消すように抵抗Ｒ１の抵抗値が減少するから、この
２つの抵抗の直列接続の抵抗値の変化は吸入空気温度の
みに依存することになシ、本来の吸気温度補償機能が果
されるようになる。そして、これによシ吸気通路壁１１
温度の影響を受けずに正確な吸入空気流量の計測がなさ
れるようになる。
なお、本実施例では熱線および温度補償抵抗が設けられ
たインテークパイプが内燃機関の吸気通路壁に取付けら
れるものであったが、一般に温度変化を伴う流体通路壁
に取付けられるものに対しても本発明は適用され、同様
の効果を奏するものである。また、抵抗Ｒ２に温度依存
性を持たせるようにしてもよい。
たインテークパイプが内燃機関の吸気通路壁に取付けら
れるものであったが、一般に温度変化を伴う流体通路壁
に取付けられるものに対しても本発明は適用され、同様
の効果を奏するものである。また、抵抗Ｒ２に温度依存
性を持たせるようにしてもよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば流体通路中に配設さ
れた熱線と同一雰囲気中に配設、される温度補償抵抗が
流体通路壁からの熱伝導によ多温度変化し、流体温度と
異なる温度となった場合でも、この温度変化による抵抗
変化を打消すような温度特性を有する抵抗を前記温度補
償抵抗と直列に接続したから、熱線式流量計取付部の温
度と無関係に正確な流量計測がなされるという効果が得
られる。
れた熱線と同一雰囲気中に配設、される温度補償抵抗が
流体通路壁からの熱伝導によ多温度変化し、流体温度と
異なる温度となった場合でも、この温度変化による抵抗
変化を打消すような温度特性を有する抵抗を前記温度補
償抵抗と直列に接続したから、熱線式流量計取付部の温
度と無関係に正確な流量計測がなされるという効果が得
られる。
第１図は熱線式流量計の原理を示す回路図、第２図は本
発明の一実施例を示す縦断面図である。 １１・・・吸気通路壁 １４（ＲＨ）・・・熱線１５
（ＲＫ）・・・温度補償抵抗 Ｒ１・・・温度依存抵抗
物 許 出 願 人 日本寛子機器株式会社代理人 弁
理士 笹 島 富二雄 ・第１図 ３ 第２図 ２
発明の一実施例を示す縦断面図である。 １１・・・吸気通路壁 １４（ＲＨ）・・・熱線１５
（ＲＫ）・・・温度補償抵抗 Ｒ１・・・温度依存抵抗
物 許 出 願 人 日本寛子機器株式会社代理人 弁
理士 笹 島 富二雄 ・第１図 ３ 第２図 ２
Claims (1)
- 流体通路中に配設される熱線および該熱線と同一雰囲気
中に配設される温度補償抵抗を流体通路壁に固定支持す
るとともに、これらの抵抗を含んでブリッジ回路を構成
し、該ブリッジ回路が平衡′するように該ブリッジ回路
への供給電流を制御して、その供給電流値から流体の流
量を計測する熱線式流量計において、前記温度補償抵抗
と直列に接続されて前記ブリッジ回路を構成する抵抗を
前記流体通路壁に固定するとともに、該抵抗を前記温度
補償抵抗の流体通路壁温度の影響による抵抗値変化を打
消すような温度係数を有する抵抗材料で構成したことを
特徴とする熱線式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004722A JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004722A JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149922A true JPS60149922A (ja) | 1985-08-07 |
| JPH0527050B2 JPH0527050B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=11591778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004722A Granted JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149922A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845568A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 熱線流量計 |
-
1984
- 1984-01-17 JP JP59004722A patent/JPS60149922A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845568A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 熱線流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527050B2 (ja) | 1993-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4283944A (en) | Apparatus for measuring the mass of a fluid medium | |
| US5623097A (en) | Thermal-type flow sensor | |
| JPS6233528B2 (ja) | ||
| JPH0330091B2 (ja) | ||
| JPS6122889B2 (ja) | ||
| US10712300B2 (en) | Gas sensor device, and heating current control method for gas sensor device | |
| JPH01185416A (ja) | 内燃機関用熱式流量計 | |
| US4845984A (en) | Temperature compensation for a thermal mass flow meter | |
| US6508117B1 (en) | Thermally balanced mass air flow sensor | |
| JPH06317443A (ja) | 流動する媒質の流量測定装置用の測定素子 | |
| JPS60149922A (ja) | 熱線式流量計 | |
| US4761995A (en) | Direct-heated flow measuring apparatus having improved sensitivity and response speed | |
| JPS5868618A (ja) | 流量計 | |
| JPH05126613A (ja) | 測定素子 | |
| US6386030B1 (en) | Balanced bridge temperature regulator for an air-mass flow meter | |
| JPH0476416B2 (ja) | ||
| JPH0143883B2 (ja) | ||
| JPH0334649Y2 (ja) | ||
| JPS6189521A (ja) | ガス流量検出装置 | |
| JPH0514179Y2 (ja) | ||
| JPS6273124A (ja) | 熱式流量検出器 | |
| JPH0422268Y2 (ja) | ||
| JPH0336168B2 (ja) | ||
| JP3184402B2 (ja) | 熱式空気流量検出装置 | |
| JPH0812096B2 (ja) | 内燃機関の吸入空気流量検出装置 |