JPS6140513A - 薄膜抵抗式空気流量検出装置及び薄膜抵抗式計測素子 - Google Patents
薄膜抵抗式空気流量検出装置及び薄膜抵抗式計測素子Info
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- JPS6140513A JPS6140513A JP16328484A JP16328484A JPS6140513A JP S6140513 A JPS6140513 A JP S6140513A JP 16328484 A JP16328484 A JP 16328484A JP 16328484 A JP16328484 A JP 16328484A JP S6140513 A JPS6140513 A JP S6140513A
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- air flow
- flow rate
- resistor
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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
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】
〔発明の利用分野〕
１１本発明は内燃機関の吸入空気流量測定装置に係シ、
特に高馬力、低燃費、排ガス等の制御に高糖
。
特に高馬力、低燃費、排ガス等の制御に高糖
。
度で、即応できる燃料噴射装置を有する内燃機関の制御
に好適な感温抵抗体を用いた空気流量装置（以下ＡＦＭ
）に関する。
に好適な感温抵抗体を用いた空気流量装置（以下ＡＦＭ
）に関する。
ＡＦＭの薄膜形成した流量センサエレメントに
。
。
関する先行技術、例えば特開昭５６−７０１８号には抵
抗体を薄膜化するととＫよシ表面積を大きくして、抵抗
体による表面の段差を小さくし空気中の特にエアエレメ
ントを通ってくる空気であるため、エアエレメントに含
浸されているオイルの空気中の飛散による塵埃による抵
抗体表面の汚損度を低減することができることが開示さ
れている。
抗体を薄膜化するととＫよシ表面積を大きくして、抵抗
体による表面の段差を小さくし空気中の特にエアエレメ
ントを通ってくる空気であるため、エアエレメントに含
浸されているオイルの空気中の飛散による塵埃による抵
抗体表面の汚損度を低減することができることが開示さ
れている。
しかしながら、このような流量センサは通電して長期間
使用した場合に抵抗の経時変化あるいは空気の流れに対
する熱伝達係数の変化については何ら考慮されていない
。即ち、自動車の使用状態に応じて環境条件は様々な変
化をするが、搭載された電気部品に対しては自動車の走
行寿命１０万一、耐用年数１０年を保障できる精度が要
求されている。繰返し通電０Ｎ−ＯＦＦ動作は５万回以
上であり、ＡＦＭ流量センザエレメ／トの繰返し通電試
験も上記の仕様に準する必要がある。流量センサエレメ
ントは、ブリッジの一片に組込まれて常時、例えば流れ
る空気（吸入空気）温度に対して２００Ｃ高い温度で（
例えば吸入空気が２０Ｃであれば２２０Ｃ）で加熱され
ている。この吸入空気温度はエンジンルームの加熱によ
って上昇し、この吸入空気温度が上昇すると、流量セン
サエレメントは吸入空気の温度に伴って高くなる。自動
車のエンジンの吸入空気温度は真夏、高速走行直後のア
イドル回転状態において最大１００υ位まで上昇する。
使用した場合に抵抗の経時変化あるいは空気の流れに対
する熱伝達係数の変化については何ら考慮されていない
。即ち、自動車の使用状態に応じて環境条件は様々な変
化をするが、搭載された電気部品に対しては自動車の走
行寿命１０万一、耐用年数１０年を保障できる精度が要
求されている。繰返し通電０Ｎ−ＯＦＦ動作は５万回以
上であり、ＡＦＭ流量センザエレメ／トの繰返し通電試
験も上記の仕様に準する必要がある。流量センサエレメ
ントは、ブリッジの一片に組込まれて常時、例えば流れ
る空気（吸入空気）温度に対して２００Ｃ高い温度で（
例えば吸入空気が２０Ｃであれば２２０Ｃ）で加熱され
ている。この吸入空気温度はエンジンルームの加熱によ
って上昇し、この吸入空気温度が上昇すると、流量セン
サエレメントは吸入空気の温度に伴って高くなる。自動
車のエンジンの吸入空気温度は真夏、高速走行直後のア
イドル回転状態において最大１００υ位まで上昇する。
このような条件のもとで、流量センサが動作する時、経
時変化に対して２つの課題がおる。第１にエレメント内
部の薄膜抵抗体と基材またはコーテング材間の膨脹係数
の差が抵抗体の内部歪を大きくして抵抗値変化を生ずる
ことがある。第２に、薄膜はスパッタによって構成する
ため材質上安定にすることはできず、通電に対して材質
的に安定でない場合には通電によるジュール熱の影響で
変質してしまい、経時変化が太きくなることである。Ａ
ＦＭに要求される精度は、エンジンの中心部であるため
、塵埃の影響を含めた総合的な経時変化に対して許容さ
れる誤差は流量変化率ΔＱ／Ｑ （％）にして、例えば
（５Ｋｇ／ｈ〜５００１’９／ｈの範囲で全域±２チ以
下である。
時変化に対して２つの課題がおる。第１にエレメント内
部の薄膜抵抗体と基材またはコーテング材間の膨脹係数
の差が抵抗体の内部歪を大きくして抵抗値変化を生ずる
ことがある。第２に、薄膜はスパッタによって構成する
ため材質上安定にすることはできず、通電に対して材質
的に安定でない場合には通電によるジュール熱の影響で
変質してしまい、経時変化が太きくなることである。Ａ
ＦＭに要求される精度は、エンジンの中心部であるため
、塵埃の影響を含めた総合的な経時変化に対して許容さ
れる誤差は流量変化率ΔＱ／Ｑ （％）にして、例えば
（５Ｋｇ／ｈ〜５００１’９／ｈの範囲で全域±２チ以
下である。
これらの経時変化の大半はオイルや塵埃など付着による
変化量として予想された誤差であシ、流量センサエレメ
ント内部の変化として許容される誤 □差は
経時変化の許容誤差である±２チ中の±０．５チ以下で
ある。また、センサの抵抗値の変化率ΔＲ／Ｒの許容値
は±０．１％以下になる。
変化量として予想された誤差であシ、流量センサエレメ
ント内部の変化として許容される誤 □差は
経時変化の許容誤差である±２チ中の±０．５チ以下で
ある。また、センサの抵抗値の変化率ΔＲ／Ｒの許容値
は±０．１％以下になる。
本発明の目的は流量センサエレメントの薄膜抵抗流体を
繰返し使用状態にたえることのできる薄膜式空気流量装
置を提供することにある。
繰返し使用状態にたえることのできる薄膜式空気流量装
置を提供することにある。
従来ＡＦＭの流量セ／すは白金素線を主通路に張シめぐ
らしたものや、超小形円柱状アルミナボビンの外周に白
金の細ａを巻いたものが用いられてきた。しかし前者は
塵埃やオイルの付着によシ吐時変化が大きく焼却回路が
必要であシ高価であった。また後者は巻線がφ２０μと
非常に細いために巻線作業を自動化することが難かしく
高価であった。そこで、大量の円柱状ボビンに白金を同
時にスパッタにより薄膜形成して安価に作る試み（特開
１）８５０−７０１８）がなされるようになった。
らしたものや、超小形円柱状アルミナボビンの外周に白
金の細ａを巻いたものが用いられてきた。しかし前者は
塵埃やオイルの付着によシ吐時変化が大きく焼却回路が
必要であシ高価であった。また後者は巻線がφ２０μと
非常に細いために巻線作業を自動化することが難かしく
高価であった。そこで、大量の円柱状ボビンに白金を同
時にスパッタにより薄膜形成して安価に作る試み（特開
１）８５０−７０１８）がなされるようになった。
本発明では薄膜抵抗体製作上の前述の課題を解決する手
段として、まず、ボビンにアルミナを、薄膜抵抗体材料
としては白金を、オーバコートに鉛ガラスをそれぞれ組
合せる構造として、熱膨脹係数差を小さくする配慮をし
た。−万博膜抵抗体はスパッタによる着膜後、熱処理と
して薄膜の結晶粒界の大きさを１μｍ〜５μｍにしてレ
ーザによる抵抗値のトリミング後、オーバコートするこ
とによる、歴時変化による流量誤差±０．５−以下を満
足させることが可能となった。即ち、アルミナパイプ上
にスパッタによシ形成した白金薄膜は熱処理することに
よシ、従来の白金の物性値が保持できなくなる。理由は
白金薄膜がアルミナ粒界付近に存在するＣａｂ、Ｍｇ０
．８ ｉｏｎなどと低融合金化するためであるといわれ
ている。例えば、膜厚２μｍ程度のものは第３図（Ａ）
に示される如＜３００Ｃ〜７５０Ｃで低融合金化が進行
し、７５０Ｃ〜８５０Ｃで館３図（Ｂ）Ｋ示す如く結晶
化して１μｍ〜５μｍの結晶粒界が析出する。
段として、まず、ボビンにアルミナを、薄膜抵抗体材料
としては白金を、オーバコートに鉛ガラスをそれぞれ組
合せる構造として、熱膨脹係数差を小さくする配慮をし
た。−万博膜抵抗体はスパッタによる着膜後、熱処理と
して薄膜の結晶粒界の大きさを１μｍ〜５μｍにしてレ
ーザによる抵抗値のトリミング後、オーバコートするこ
とによる、歴時変化による流量誤差±０．５−以下を満
足させることが可能となった。即ち、アルミナパイプ上
にスパッタによシ形成した白金薄膜は熱処理することに
よシ、従来の白金の物性値が保持できなくなる。理由は
白金薄膜がアルミナ粒界付近に存在するＣａｂ、Ｍｇ０
．８ ｉｏｎなどと低融合金化するためであるといわれ
ている。例えば、膜厚２μｍ程度のものは第３図（Ａ）
に示される如＜３００Ｃ〜７５０Ｃで低融合金化が進行
し、７５０Ｃ〜８５０Ｃで館３図（Ｂ）Ｋ示す如く結晶
化して１μｍ〜５μｍの結晶粒界が析出する。
これ以上に温度が上昇すると、やがて薄膜は第３図（Ｃ
）に示す如く軟化、凝集し、約１０００Ｃで第３図（Ｄ
）に示す如く溶融流動し、重力の影響を受けて移動する
。尚、その例はアルミナの純度が９５−前後のものであ
るが純度が９９−程度になると結晶化開始温度や軟化温
度等が前述の温度に対して５０Ｃ〜１００Ｃ上昇する傾
向を示す。
）に示す如く軟化、凝集し、約１０００Ｃで第３図（Ｄ
）に示す如く溶融流動し、重力の影響を受けて移動する
。尚、その例はアルミナの純度が９５−前後のものであ
るが純度が９９−程度になると結晶化開始温度や軟化温
度等が前述の温度に対して５０Ｃ〜１００Ｃ上昇する傾
向を示す。
この理由はアルミナ中の不純物の量が減少し、白金薄膜
の低融合金化の進行が鈍化するためである。
の低融合金化の進行が鈍化するためである。
以上のように熱処理による薄膜の変化の状況を考慮する
と流量センサエレメントとして最適な状態は結晶化した
薄膜である。即ち、低融合金化の進行途上ではスパッタ
された白金粒子同志の結合力で低く物性値も安定しない
。例えば抵抗の温度係数は、３００〜３０００ ｐ／
Ｃの低い範囲にあシ、ばらつきも大きい。流量センサエ
レメントとして、ワーストケースの最高温度３００Ｃで
動作して空気流中に置いた場合、エレメントの温度分布
のピーク値はエレメント中央部下流側が約４００Ｃで最
も高温である。即ち、電源０Ｎ−ＯＦＦ試験で抵抗体が
変質し、抵抗値が変化して流量変化率ΔＱ／Ｑ （％
）が経時的に大きくなった（第５図参照）、また、溶融
軟化の初期状態のものをレーザでトリミングすると熱処
理時薄膜が凝集し、薄膜厚が部分的に変化するため目標
のトリミング溝数が得られず、流量センサエレメントと
して温度分布が片寄シ熱伝達特性に悪影智を及ばず。ト
リミンク後の導体帯には薄膜のないホールが散在し、実
効断面向が部分的に小さくなる。通電時にはこの部分に
ジュール熱が集中し、温度が異常に上昇して、薄膜抵抗
体を変質させるため第５図に示すように経時変化が大き
くなる。尚１０００Ｃ以上で熱処理した場合には、薄膜
は溶融移動するため第３図（Ｄ）に示す如く上面には全
く薄膜がない状態になシレーザによる抵抗値トリミング
は不能になる。これに比し結晶化の状態では膜厚が安定
し膜質もほぼバルクの状態に近づき、後工程の抵抗トリ
ミングも溝数のばらつきを少なくして可能でおる。第１
図に示される電源０Ｎ−ＯＦＦ試験の結果からも明らか
なように抵抗値や熱伝達係数のＵ蒔変化は少ない。
と流量センサエレメントとして最適な状態は結晶化した
薄膜である。即ち、低融合金化の進行途上ではスパッタ
された白金粒子同志の結合力で低く物性値も安定しない
。例えば抵抗の温度係数は、３００〜３０００ ｐ／
Ｃの低い範囲にあシ、ばらつきも大きい。流量センサエ
レメントとして、ワーストケースの最高温度３００Ｃで
動作して空気流中に置いた場合、エレメントの温度分布
のピーク値はエレメント中央部下流側が約４００Ｃで最
も高温である。即ち、電源０Ｎ−ＯＦＦ試験で抵抗体が
変質し、抵抗値が変化して流量変化率ΔＱ／Ｑ （％
）が経時的に大きくなった（第５図参照）、また、溶融
軟化の初期状態のものをレーザでトリミングすると熱処
理時薄膜が凝集し、薄膜厚が部分的に変化するため目標
のトリミング溝数が得られず、流量センサエレメントと
して温度分布が片寄シ熱伝達特性に悪影智を及ばず。ト
リミンク後の導体帯には薄膜のないホールが散在し、実
効断面向が部分的に小さくなる。通電時にはこの部分に
ジュール熱が集中し、温度が異常に上昇して、薄膜抵抗
体を変質させるため第５図に示すように経時変化が大き
くなる。尚１０００Ｃ以上で熱処理した場合には、薄膜
は溶融移動するため第３図（Ｄ）に示す如く上面には全
く薄膜がない状態になシレーザによる抵抗値トリミング
は不能になる。これに比し結晶化の状態では膜厚が安定
し膜質もほぼバルクの状態に近づき、後工程の抵抗トリ
ミングも溝数のばらつきを少なくして可能でおる。第１
図に示される電源０Ｎ−ＯＦＦ試験の結果からも明らか
なように抵抗値や熱伝達係数のＵ蒔変化は少ない。
ここで、薄膜の厚さは２μｍとしたが流量セン
、。
、。
すとしては３μｍ〜５μｍ位が望ましい。その理由は溝
数を多くして円柱状ボビンの端から端まで温度分布をで
きるだけ平滑化することにある。しかし、スパッタは量
産性を考慮してバレル方式をとると着膜レートとの関係
で１８単位の仕事で納めるためには２μｍ程度が限界で
纏ることによる。
数を多くして円柱状ボビンの端から端まで温度分布をで
きるだけ平滑化することにある。しかし、スパッタは量
産性を考慮してバレル方式をとると着膜レートとの関係
で１８単位の仕事で納めるためには２μｍ程度が限界で
纏ることによる。
先に述べた低融合金化の温度に対する進行は膜厚が厚く
なると２０Ｃ〜３０ｐ７１μｍの割合で熱処理温度が上
がる方向にシフトする。
なると２０Ｃ〜３０ｐ７１μｍの割合で熱処理温度が上
がる方向にシフトする。
以下、本発明の実施例に９いて説明する。
第１図には、本発明の一実施例に係る薄膜式空気流量装
置のセンサの構造図が第２図には薄膜式空気流量装置の
断面図が示されている。
置のセンサの構造図が第２図には薄膜式空気流量装置の
断面図が示されている。
図において、主通路１は冷間圧延銅板の板金絞如成形し
た上流側ダクト２と下流側ダクト３を中央部でロー付に
よ多結合する。上流ダクト２の下流側にはリング状のコ
形突部４が形成され、下流ダクト３と組合わされた時、
主通路の外周にリング状の通路を形成する。このリング
状通路の外周には流入口５があり内局部には流入口５に
対して２１０＠離れた位置に主通路の最狭部６と合流す
る開口部７を有する。主通路１の上流にはメッ７ユ８が
固定されている。バイパス通路１ｏと流量センサエレメ
ント（ＨＦ）ｉｌ、温度補償用センサ（ＣＦ）１２を駆
動する回路を収納するモジュール部１３を一体にしたバ
イパスモジュール１４を薄肉のアルミダイカストによｐ
成形する。バイパス入口部１５＃ｉ突出し、ＨＦ１１の
上流部の長さを長くして整流効果を得ることができる。
た上流側ダクト２と下流側ダクト３を中央部でロー付に
よ多結合する。上流ダクト２の下流側にはリング状のコ
形突部４が形成され、下流ダクト３と組合わされた時、
主通路の外周にリング状の通路を形成する。このリング
状通路の外周には流入口５があり内局部には流入口５に
対して２１０＠離れた位置に主通路の最狭部６と合流す
る開口部７を有する。主通路１の上流にはメッ７ユ８が
固定されている。バイパス通路１ｏと流量センサエレメ
ント（ＨＦ）ｉｌ、温度補償用センサ（ＣＦ）１２を駆
動する回路を収納するモジュール部１３を一体にしたバ
イパスモジュール１４を薄肉のアルミダイカストによｐ
成形する。バイパス入口部１５＃ｉ突出し、ＨＦ１１の
上流部の長さを長くして整流効果を得ることができる。
ＨＦＩＩとＣＦ１２は樹脂部１６Ｖｃ埋設されたり−ド
ピン１７．１７’ 、１８．１８’のバイパス側突出部
にそれぞれ点溶接して固定する。これらノＩＪ −トヒ
ンの他端Ｆｉ七ジュールケースの中ニ入ｊり、ＨＦ駆動
回路１９にリードフレーム（図示せず）などを介して連
結される。、また、バイパスモジュール１４のバイパス
の下流側外周はパイプが連結できる直管部２０を有する
。
ピン１７．１７’ 、１８．１８’のバイパス側突出部
にそれぞれ点溶接して固定する。これらノＩＪ −トヒ
ンの他端Ｆｉ七ジュールケースの中ニ入ｊり、ＨＦ駆動
回路１９にリードフレーム（図示せず）などを介して連
結される。、また、バイパスモジュール１４のバイパス
の下流側外周はパイプが連結できる直管部２０を有する
。
バイパスモジュール１４は主通路１の上流部で流路に垂
直な面に穿った孔にバイパス上流部を差し込みＯりング
２１を介して第４図に示すように上方から４本のネジ２
２で固定する。バイパスの下流側と前記主通路側リング
状通路入口５間はＬ形ゴムホース２３で連結する。尚、
フランジ２４はＡＦＭをエアクリーナに直結するための
ものである。実施例の１１Ｆエレメントは第１図に示す
ような形状で外径中０．４、内径０．２３、長さ２，０
のアルミナパルプ４０にＰｔＩｒ１Ｏリードφ０．２゜
４１．４２を白金ガラスペーストを焼付固定したボビン
４３にバレルスパッタにより２μｍの白金薄膜４４を形
成し、８５０Ｃ１時間で熱処理することによシ白金薄膜
に１μｍ〜５μｍの結晶粒を析出させて安定化しし〜ザ
によるスパイラル抵抗トリミングを施して、鉛ガラス４
５をオーバコート材た構造でおる。樹脂係数は、アルミ
ナパルプ６２〜７０Ｘ１０’−７／Ｃ，白金薄膜８５〜
９０Ｘ １０−’／ ’Ｃ％鉛ガラス８０〜８５Ｘ１０
−７／Ｃの組合せである。ＨＦエア７０メータの課題は
従来ＨＦエレメントの継時変化とされてきたが本実施例
によりＨＦの消費電力１．０ Ｗ、流量２２０Ｋｇ／ｈ
Ｘ電源ＯＮ４秒、０ＦＦ４秒のサイクルで耐久試験を継
続した結果の継時変化のテークは第５図に示す如く薄膜
結晶化として示すようになり、５万サイクル後の変化率
ΔＱ／Ｑは０．１％以下、抵抗値変化率ΔＲ／Ｒ０，０
２５Ｓ以下の結果を得た。
直な面に穿った孔にバイパス上流部を差し込みＯりング
２１を介して第４図に示すように上方から４本のネジ２
２で固定する。バイパスの下流側と前記主通路側リング
状通路入口５間はＬ形ゴムホース２３で連結する。尚、
フランジ２４はＡＦＭをエアクリーナに直結するための
ものである。実施例の１１Ｆエレメントは第１図に示す
ような形状で外径中０．４、内径０．２３、長さ２，０
のアルミナパルプ４０にＰｔＩｒ１Ｏリードφ０．２゜
４１．４２を白金ガラスペーストを焼付固定したボビン
４３にバレルスパッタにより２μｍの白金薄膜４４を形
成し、８５０Ｃ１時間で熱処理することによシ白金薄膜
に１μｍ〜５μｍの結晶粒を析出させて安定化しし〜ザ
によるスパイラル抵抗トリミングを施して、鉛ガラス４
５をオーバコート材た構造でおる。樹脂係数は、アルミ
ナパルプ６２〜７０Ｘ１０’−７／Ｃ，白金薄膜８５〜
９０Ｘ １０−’／ ’Ｃ％鉛ガラス８０〜８５Ｘ１０
−７／Ｃの組合せである。ＨＦエア７０メータの課題は
従来ＨＦエレメントの継時変化とされてきたが本実施例
によりＨＦの消費電力１．０ Ｗ、流量２２０Ｋｇ／ｈ
Ｘ電源ＯＮ４秒、０ＦＦ４秒のサイクルで耐久試験を継
続した結果の継時変化のテークは第５図に示す如く薄膜
結晶化として示すようになり、５万サイクル後の変化率
ΔＱ／Ｑは０．１％以下、抵抗値変化率ΔＲ／Ｒ０，０
２５Ｓ以下の結果を得た。
、さらに薄膜の結晶化状態においては、膜質膜厚が安定
であり完成後の温度係数は白金のバルクの温度係数３９
００〜４０００Ｐ／Ｉｌｌ；にほぼ近い３５００Ｐ／Ｃ
を±３１１００ケのばらつきで得ることができる。
であり完成後の温度係数は白金のバルクの温度係数３９
００〜４０００Ｐ／Ｉｌｌ；にほぼ近い３５００Ｐ／Ｃ
を±３１１００ケのばらつきで得ることができる。
また抵抗値のばらつきも例えば目標抵抗値１０Ωに対し
て上２゜５１／１００ケの範囲に入れることも容易であ
る。従ってトリミングの溝数２２〜２５ターンも一度設
定するとその溝数のほらは６６０．５タ一ン以内であり
、流量センサエレメントとして、加熱時の温度分布の製
品間ばらつきも小さく、熱伝達係数のばらつきは±７１
以上になる。
て上２゜５１／１００ケの範囲に入れることも容易であ
る。従ってトリミングの溝数２２〜２５ターンも一度設
定するとその溝数のほらは６６０．５タ一ン以内であり
、流量センサエレメントとして、加熱時の温度分布の製
品間ばらつきも小さく、熱伝達係数のばらつきは±７１
以上になる。
このばらつきは電子回路中のレベル調整回数により流量
測定誤差ΔＱ／Ｑ±４チ以内に調整される。
測定誤差ΔＱ／Ｑ±４チ以内に調整される。
他の実施例としてはＨＦエレメントを主通路に配置して
もＡＦＭとして用いることもできる。尚、流量センサエ
レメントに着膜した白金薄膜の結晶化は実施例では円柱
状ボビンに薄膜を形成した例として述べたが板状のボビ
ンに着膜された白金薄膜についても結晶化は同様の効果
を得ることができる。また、薄膜材料が金、ニッケル、
銅などに変わった場合も、結晶化温度はそれぞれの材料
で異なるが結晶化して使用することによシ白金同様継時
変化に対する効果は大である。
もＡＦＭとして用いることもできる。尚、流量センサエ
レメントに着膜した白金薄膜の結晶化は実施例では円柱
状ボビンに薄膜を形成した例として述べたが板状のボビ
ンに着膜された白金薄膜についても結晶化は同様の効果
を得ることができる。また、薄膜材料が金、ニッケル、
銅などに変わった場合も、結晶化温度はそれぞれの材料
で異なるが結晶化して使用することによシ白金同様継時
変化に対する効果は大である。
したがって、本実施例によれば、ＨＦの白金薄膜を結晶
化することにより熱的、電気的に安定化して経時変化を
小さくできる。また、本実施例によれば、ＨＦの基材、
抵抗体、オーバコート材の各材料間の膨脹係数差を３０
Ｘ１０−７／ｌｌｌ’以下にすることにより手長時変化
をおさえることができる。
化することにより熱的、電気的に安定化して経時変化を
小さくできる。また、本実施例によれば、ＨＦの基材、
抵抗体、オーバコート材の各材料間の膨脹係数差を３０
Ｘ１０−７／ｌｌｌ’以下にすることにより手長時変化
をおさえることができる。
さらに、本実施例によれば、ＨＦの白金薄膜を結晶化で
きる最適熱処理温度８５０Ｃを設定し白金のバルクの温
度係数にほぼ近い温度係数３５００Ｐ／Ｃを得ることが
できる。またそのばらつきは±３％／１００ケ以内にで
きる。さらに抵抗値のばらつきは、例えば目標抵抗値１
０Ωに対し、±２％／１００ケにおさえることができる
。
きる最適熱処理温度８５０Ｃを設定し白金のバルクの温
度係数にほぼ近い温度係数３５００Ｐ／Ｃを得ることが
できる。またそのばらつきは±３％／１００ケ以内にで
きる。さらに抵抗値のばらつきは、例えば目標抵抗値１
０Ωに対し、±２％／１００ケにおさえることができる
。
以上説明したように、本発明によれば、流量センサエレ
メントの薄膜抵抗体が繰返し使用状態にたえることがで
きる。
メントの薄膜抵抗体が繰返し使用状態にたえることがで
きる。
第１図は本発明の実施例を示す流量センサの構造図、第
２図は薄膜式空気流量装置の断面構成図、第３図は流量
センサの白金スパッタ後の熱処理工程の温度条件を変え
た時の表面状態を示す電子顕微鏡写真、第４図は第２図
図示人方向より見た図、第５図は薄膜式流量センサを用
いた空気流量装置の電源オン・オフ試験のＡ苧時変化を
示す図である。 １・・・主通路、２・・・上流ダクト、３・・・下流ダ
クト、４・・・リング状コ字突出部、５・・・流入口、
６・・・最狭部、７・・・開口部、８・・・メツシュ、
１０・・・バイパス通路、１１・・・ＨＰ、１２・・・
ＣＦ、１３・・・モジュール部、１４・・・バイパスモ
ジュール部、１５・・・バイパス流入口、１６・・・樹
脂部、１７．１７’・・・リードピ／、１８．１８’・
・・リードビン、１９・・・ＨＦ駆動回路、２０・・・
導管部、２１・・・口υング、２２・・・ネジ、２３・
・・Ｌ形ゴムホース、２４・・・フランジ、４０・・・
アルミナパイプ、４１．４２・・・リード、４３・・・
ボビン、４４・・・白金薄膜、４５・・・鉛ガラスコー
ト。
２図は薄膜式空気流量装置の断面構成図、第３図は流量
センサの白金スパッタ後の熱処理工程の温度条件を変え
た時の表面状態を示す電子顕微鏡写真、第４図は第２図
図示人方向より見た図、第５図は薄膜式流量センサを用
いた空気流量装置の電源オン・オフ試験のＡ苧時変化を
示す図である。 １・・・主通路、２・・・上流ダクト、３・・・下流ダ
クト、４・・・リング状コ字突出部、５・・・流入口、
６・・・最狭部、７・・・開口部、８・・・メツシュ、
１０・・・バイパス通路、１１・・・ＨＰ、１２・・・
ＣＦ、１３・・・モジュール部、１４・・・バイパスモ
ジュール部、１５・・・バイパス流入口、１６・・・樹
脂部、１７．１７’・・・リードピ／、１８．１８’・
・・リードビン、１９・・・ＨＦ駆動回路、２０・・・
導管部、２１・・・口υング、２２・・・ネジ、２３・
・・Ｌ形ゴムホース、２４・・・フランジ、４０・・・
アルミナパイプ、４１．４２・・・リード、４３・・・
ボビン、４４・・・白金薄膜、４５・・・鉛ガラスコー
ト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の吸入空気流量に適合した燃料を供給する
燃料供給システムの定温度形発熱式空気流量計に用いら
れる流量センサエレメントを薄膜形成し、ガラスオーバ
コートして構成する薄膜式空気流量装置において、上記
薄膜抵抗体を結晶化し、該結晶粒界を１μｍ〜５μｍの
大きさにしたことを特徴とする薄膜式空気流量装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記薄
膜抵抗体は白金であることを特徴とする薄膜式空気流量
装置。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の発明におい
て、上記流量センサエレメントの基材、抵抗体、オーバ
コート材料のそれぞれの膨脹係数の組合せの最大差は３
０×１０＾−＾７ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とす
る薄膜式空気流量装置。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項
記載の発明において、上記白金薄膜は、アルミナ基材中
のＳｉ、Ｍｇ、Ｃａなどと低融合金化したことを特徴と
する薄膜式空気流量装置。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項
記載の発明において、上記アルミナ基材中のＳｉＯ＿２
、ＭｇＯ、ＣａＯなどの不純物濃度を白金薄膜との界面
付近で高くしたことを特徴とする薄膜式空気流量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16328484A JPS6140513A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜抵抗式空気流量検出装置及び薄膜抵抗式計測素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16328484A JPS6140513A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜抵抗式空気流量検出装置及び薄膜抵抗式計測素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278772A Division JP2655257B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 薄膜抵抗を用いた熱式空気流量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140513A true JPS6140513A (ja) | 1986-02-26 |
| JPH0566527B2 JPH0566527B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=15770890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16328484A Granted JPS6140513A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | 薄膜抵抗式空気流量検出装置及び薄膜抵抗式計測素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140513A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0562753A2 (en) * | 1992-03-27 | 1993-09-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Resistors for a thermal type of flowmeter |
| JPH05326208A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-12-10 | Ngk Insulators Ltd | 熱式流量計用抵抗体 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282374A (en) * | 1975-12-24 | 1977-07-09 | Degussa | Method of making temperature measuring resistant element |
| US4103275A (en) * | 1975-02-22 | 1978-07-25 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Resistance element for resistance thermometer and process for its manufacturing |
| JPS567018A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-24 | Siemens Ag | Flow meter |
| JPS56106159A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-24 | Hitachi Ltd | Production of sensor for detecting flow speed and flow rate |
| JPS57207835A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method for platinum resistance thermometer |
| JPS5892201A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-01 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜白金温度センサ |
| JPS59104513A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-16 | Hitachi Ltd | 熱式流量計 |
-
1984
- 1984-08-01 JP JP16328484A patent/JPS6140513A/ja active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4103275A (en) * | 1975-02-22 | 1978-07-25 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Resistance element for resistance thermometer and process for its manufacturing |
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Cited By (4)
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| EP0562753A2 (en) * | 1992-03-27 | 1993-09-29 | Ngk Insulators, Ltd. | Resistors for a thermal type of flowmeter |
| JPH05326208A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-12-10 | Ngk Insulators Ltd | 熱式流量計用抵抗体 |
| US5349322A (en) * | 1992-03-27 | 1994-09-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Resistors for thermal flowmeters |
| EP0562753A3 (en) * | 1992-03-27 | 1996-02-28 | Ngk Insulators Ltd | Resistors for a thermal type of flowmeter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566527B2 (ja) | 1993-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |