JPS62123315A - カルマン渦流量計の測定回路 - Google Patents
カルマン渦流量計の測定回路Info
- Publication number
- JPS62123315A JPS62123315A JP60263251A JP26325185A JPS62123315A JP S62123315 A JPS62123315 A JP S62123315A JP 60263251 A JP60263251 A JP 60263251A JP 26325185 A JP26325185 A JP 26325185A JP S62123315 A JPS62123315 A JP S62123315A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- output
- hot wire
- karman
- 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.)
- Pending
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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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/20—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3273—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting fluid speed oscillations by thermal sensors
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
［産業上の利用分野］
本発明はカルマン渦流量計の測定回路に関する。
［従来の技術］
カルマン渦流量計は流体流路中に造渦体を設け、流速に
比例して上記造渦体より発生せしめられるカルマン渦を
、下流に設けた熱線の抵抗変化として検出するものでお
る。すなわち、上記熱線は渦が通過する毎にこれにより
熱が奪われて温度が低下しその抵抗が変化するのである
。
比例して上記造渦体より発生せしめられるカルマン渦を
、下流に設けた熱線の抵抗変化として検出するものでお
る。すなわち、上記熱線は渦が通過する毎にこれにより
熱が奪われて温度が低下しその抵抗が変化するのである
。
かかる流量計は比較的広い流速範囲を正確に測定できか
つコンパクトでもあるため、車両エンジンの吸気量を測
定する装置として注目されている。
つコンパクトでもあるため、車両エンジンの吸気量を測
定する装置として注目されている。
ところで、この用途に使用する場合の問題として、吸入
空気温が上昇すると渦通過時の熱線からの熱放散量か減
少し、測定感度が低下するという問題がおる。
空気温が上昇すると渦通過時の熱線からの熱放散量か減
少し、測定感度が低下するという問題がおる。
そこで、例えば特開昭５２−９２７４５号では、測定流
体の温度上昇に伴なって熱線温度を上昇せしめ、これら
の温度差を常に一定に保って充分な測定感度を得る回路
が提案されている。
体の温度上昇に伴なって熱線温度を上昇せしめ、これら
の温度差を常に一定に保って充分な測定感度を得る回路
が提案されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記従来回路では熱線温度を上昇せしめ
るために大きな電力を投入する必要かおり、この熱線に
電力を供給するために設置された回路の負担および車載
バッテリの負担が増すという問題点があった。
るために大きな電力を投入する必要かおり、この熱線に
電力を供給するために設置された回路の負担および車載
バッテリの負担が増すという問題点があった。
そこで、本発明はかかる問題点を解決することを目的と
し、熱線温度を上昇せしめることなく充分な測定感度を
得ることが可能なカルマン渦流量計の測定回路を提供す
るものでおる。
し、熱線温度を上昇せしめることなく充分な測定感度を
得ることが可能なカルマン渦流量計の測定回路を提供す
るものでおる。
［問題点を解決するための手段］
本発明の構成を第１図により説明すると、ブリッジ回路
２には一辺に、流体流路中に設けた熱線１が接続しであ
る。増幅回路３ ｔ、ｔブリッジ回路２の差電圧出力Ｖ
ｅを増幅プる１、波形成形回路５（上増幅出力ＶＯ中の
交流成分を波形成形して流量パルスＰｓを発する。給電
回路７は上記増幅出力ＶＯに応じた作動電圧を所定のオ
フセラ１〜電圧Ｖｃを有して上記ブリッジ回路２に供給
する。電圧変更回路８は流体温度に応じて上記給電回路
７の上記オフセット電圧ＶＣを変更する。
２には一辺に、流体流路中に設けた熱線１が接続しであ
る。増幅回路３ ｔ、ｔブリッジ回路２の差電圧出力Ｖ
ｅを増幅プる１、波形成形回路５（上増幅出力ＶＯ中の
交流成分を波形成形して流量パルスＰｓを発する。給電
回路７は上記増幅出力ＶＯに応じた作動電圧を所定のオ
フセラ１〜電圧Ｖｃを有して上記ブリッジ回路２に供給
する。電圧変更回路８は流体温度に応じて上記給電回路
７の上記オフセット電圧ＶＣを変更する。
［作用、効果］
カルマン渦が通過すると熱線１が冷却されてその抵抗が
変化し、ブリッジ回路２の平衡が崩れて差電圧出力ｖｅ
が発生する。これにより、増幅出力Ｏが変動し、変動分
は波形成形回路５に入力して流量パルスＰｓとして出力
される。上記増幅出力Ｖｏは一部が給電回路７に入力し
、給電回路７は所定のオフセット電圧Ｖｅを有して上記
増幅出力Ｖｏに応じた作動電圧をブリッジ回路２へり−
える。
変化し、ブリッジ回路２の平衡が崩れて差電圧出力ｖｅ
が発生する。これにより、増幅出力Ｏが変動し、変動分
は波形成形回路５に入力して流量パルスＰｓとして出力
される。上記増幅出力Ｖｏは一部が給電回路７に入力し
、給電回路７は所定のオフセット電圧Ｖｅを有して上記
増幅出力Ｖｏに応じた作動電圧をブリッジ回路２へり−
える。
ここで、測定回路を構成する上記ブリッジ回路２、増幅
回路３、および給電回路７は二次遅れのフィードバック
系を構成しており、上記オフセット電圧Ｖｃを変更する
ことによりその共振強度を変えることができる。
回路３、および給電回路７は二次遅れのフィードバック
系を構成しており、上記オフセット電圧Ｖｃを変更する
ことによりその共振強度を変えることができる。
さて、流体温度か上昇すると、カルマン渦による熱線１
の冷却度は低下し、ブリッジ回路２の差電圧出力Ｖｅは
小さくなる。ここにおいて、本発明の測定回路では、電
圧変更回路８により上記オフセット電圧ＶＣが変更せし
められて、回路の共振強度が増大せしめられる。この結
果、カルマン渦に対する測定回路の応答性が増大せしめ
られ、熱線の抵抗変化が小さいにもかかわらず増幅出力
Ｏは充分な大きざで変化する。
の冷却度は低下し、ブリッジ回路２の差電圧出力Ｖｅは
小さくなる。ここにおいて、本発明の測定回路では、電
圧変更回路８により上記オフセット電圧ＶＣが変更せし
められて、回路の共振強度が増大せしめられる。この結
果、カルマン渦に対する測定回路の応答性が増大せしめ
られ、熱線の抵抗変化が小さいにもかかわらず増幅出力
Ｏは充分な大きざで変化する。
以上の如く、本発明の測定回路によれば、流体温度が上
昇した場合にも測定感度が低下することなく確実に流量
パルスを１ｑることかできる。本発明においては、流体
温度の上昇に応じて熱線温度を上げる必要がないから電
力消費は少なく、熱線に電力を供給するために設定され
た回路、つまり給電回路の負担および車載バッテリの負
担を軽減することができる。
昇した場合にも測定感度が低下することなく確実に流量
パルスを１ｑることかできる。本発明においては、流体
温度の上昇に応じて熱線温度を上げる必要がないから電
力消費は少なく、熱線に電力を供給するために設定され
た回路、つまり給電回路の負担および車載バッテリの負
担を軽減することができる。
し実施例］
第１図において、四路の流体流路中に設けた熱線１は、
抵抗ブリッジ回路２の一辺に接続されている。ブリッジ
回路２の差電圧出力ｖｅは作動増幅回路３へ入力し、こ
こで増幅されて増幅出力ＶＯとなる。該出力ＶＯは、コ
ンデンサ４を経てその交流成分のみが波形成形回路５に
入力せしめられ、流量パルスＰｓとして出力される。
抵抗ブリッジ回路２の一辺に接続されている。ブリッジ
回路２の差電圧出力ｖｅは作動増幅回路３へ入力し、こ
こで増幅されて増幅出力ＶＯとなる。該出力ＶＯは、コ
ンデンサ４を経てその交流成分のみが波形成形回路５に
入力せしめられ、流量パルスＰｓとして出力される。
上記増幅出力Ｖｏの一部は、フィードバック線６により
給電用トランジスタ７のベースに人力せしめである。ト
ランジスタ７はコレクタが四路の車載バッテリに接続さ
れ、エミッタに接続された上記ブリッジ回路２に作動電
圧を供給する。上記作動増幅回路３にはオフセット電圧
ＶＣが与えられており、該電圧Ｖｃは流体流路中に設【
プたサーミスタ８の抵抗変化により変更せしめられる。
給電用トランジスタ７のベースに人力せしめである。ト
ランジスタ７はコレクタが四路の車載バッテリに接続さ
れ、エミッタに接続された上記ブリッジ回路２に作動電
圧を供給する。上記作動増幅回路３にはオフセット電圧
ＶＣが与えられており、該電圧Ｖｃは流体流路中に設【
プたサーミスタ８の抵抗変化により変更せしめられる。
なお、サーミスタ８は温度上昇に伴ないその抵抗値が小
さくなる。
さくなる。
さて、カルマン渦の通過により熱を奪われて熱線１の温
度か低下すると、その抵抗値は低くなり、ブリッジ回路
２の平衡状態が崩れて出力Ｖｅが現われる。この結果、
増幅出力Ｖｏは変化し、その変化分かコンデンサ４を介
して波形整形回路５に入力せしめられる。この時の上記
出力ＶＯの変化は、上記オフセット電圧Ｖｃを基準とし
たものとなる。
度か低下すると、その抵抗値は低くなり、ブリッジ回路
２の平衡状態が崩れて出力Ｖｅが現われる。この結果、
増幅出力Ｖｏは変化し、その変化分かコンデンサ４を介
して波形整形回路５に入力せしめられる。この時の上記
出力ＶＯの変化は、上記オフセット電圧Ｖｃを基準とし
たものとなる。
増幅出力Ｖｏの変化に伴なって、ブリッジ回路２に与え
られる差動電圧が変化し、熱線１の電流が増大してその
温度が上昇せしめられる。このフィードバック動作は、
温度上昇により熱線１の抵抗が増大して再びブリッジ回
路２が平衡状態となるまで続く。このようにして、カル
マン渦が通過する毎に出力ＶＯは変動し、この変動頻度
より流体の流量が知られる。
られる差動電圧が変化し、熱線１の電流が増大してその
温度が上昇せしめられる。このフィードバック動作は、
温度上昇により熱線１の抵抗が増大して再びブリッジ回
路２が平衡状態となるまで続く。このようにして、カル
マン渦が通過する毎に出力ＶＯは変動し、この変動頻度
より流体の流量が知られる。
ところで、発明者らの解析によると、ブリッジ回路２、
差動増幅回路３、およびトランジスタ７より構成される
フィードバック系は二次遅れ系と近似され、その共振強
度は上記オフセット電圧ＶＣにより変化する。これを第
２図に示す。図によれば、オフセラ１−電斤＼／Ｃを低
下せしめると、ノイードハツク系の共振強度か大きくな
って増幅出力ＶＯの変動振幅は増大する。
差動増幅回路３、およびトランジスタ７より構成される
フィードバック系は二次遅れ系と近似され、その共振強
度は上記オフセット電圧ＶＣにより変化する。これを第
２図に示す。図によれば、オフセラ１−電斤＼／Ｃを低
下せしめると、ノイードハツク系の共振強度か大きくな
って増幅出力ＶＯの変動振幅は増大する。
流体の温度が旧胃すると、カルマン渦通過時に熱線１よ
り奪われる熱量は減少し、熱線１の抵抗変化か減少して
ブリッジ回路２の差電圧出力Ｖｅは小さくなる。ここに
おいて、本発明の回路によれば、サーミスタ８の抵抗値
が流体温度の上昇に伴なって減少することにより、オフ
セット電圧ＶＣは低下する。該電圧Ｖｃの低下により測
定回路の共振強度は上述の如く大ぎなものとなり、この
結果測定回路の応答性が増大し、熱線の抵抗変化が小さ
くなるにもかかわらず増幅出力Ｖｏは充分な振幅を有し
て変化する。
り奪われる熱量は減少し、熱線１の抵抗変化か減少して
ブリッジ回路２の差電圧出力Ｖｅは小さくなる。ここに
おいて、本発明の回路によれば、サーミスタ８の抵抗値
が流体温度の上昇に伴なって減少することにより、オフ
セット電圧ＶＣは低下する。該電圧Ｖｃの低下により測
定回路の共振強度は上述の如く大ぎなものとなり、この
結果測定回路の応答性が増大し、熱線の抵抗変化が小さ
くなるにもかかわらず増幅出力Ｖｏは充分な振幅を有し
て変化する。
かくしで、本発明の測定回路は、流体温度が上昇した場
合にも充分な測定感度を有し、確実に流量パルスを得る
ことかできる。また、本発明によれば、流体温度が上昇
した場合に熱線温度を上げる必要はないから、電力消費
は小さくして済み、車載バッテリの負担が軽減される。
合にも充分な測定感度を有し、確実に流量パルスを得る
ことかできる。また、本発明によれば、流体温度が上昇
した場合に熱線温度を上げる必要はないから、電力消費
は小さくして済み、車載バッテリの負担が軽減される。
上記実施例においては、差動増幅回路３へ入力せしめた
オフセット電圧ＶＣを直接変更する構成としたが、第３
図に示す如く、上記電圧ＶＣを一定とし、フィードバッ
ク線６にサーミスタ８を設（プる構成としても実質的に
ブリッジ回路２への作動電圧のオフセット量を変更する
ことかでき、同様の効果が必る。
オフセット電圧ＶＣを直接変更する構成としたが、第３
図に示す如く、上記電圧ＶＣを一定とし、フィードバッ
ク線６にサーミスタ８を設（プる構成としても実質的に
ブリッジ回路２への作動電圧のオフセット量を変更する
ことかでき、同様の効果が必る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は増幅
出力振幅のオフセット電圧依存性を示すグラフ、第３図
は本発明の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・熱線 ２・・・・・・ブリッジ回路 ３・・・・・・増幅回路 ４・・・・・・コンデンサ ５・・・・・・波形整形回路 ６・・・・・・フィードバック線 ７・・・・・・給電用トランジスタ（給電回路）８・・
・・・・サーミスタ（電圧変更回路）第１面 第２図 才２ご、、八ど＆（ＶＣ） 第３図 手続ネ市正書（自発） 昭和６１年１月６日
出力振幅のオフセット電圧依存性を示すグラフ、第３図
は本発明の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・熱線 ２・・・・・・ブリッジ回路 ３・・・・・・増幅回路 ４・・・・・・コンデンサ ５・・・・・・波形整形回路 ６・・・・・・フィードバック線 ７・・・・・・給電用トランジスタ（給電回路）８・・
・・・・サーミスタ（電圧変更回路）第１面 第２図 才２ご、、八ど＆（ＶＣ） 第３図 手続ネ市正書（自発） 昭和６１年１月６日
Claims (3)
- （１）流体流路中に設けられ、流速に比例して発生する
カルマン渦の通過時にこれにより冷却せしめられて抵抗
変化を生じる熱線を具備するカルマン渦流量計の測定回
路であつて、一辺に上記熱線を接続したブリッジ回路と
、ブリッジ回路の差電圧出力を増幅する増幅回路と、増
幅出力中の交流成分を波形整形して流量パルスを発する
波形整形回路と、所定のオフセット電圧を有して上記増
幅出力に応じた作動電圧を上記ブリッジ回路に供給する
給電回路と、流体温度に応じて上記給電回路の上記オフ
セット電圧を変更する電圧変更回路を具備したことを特
徴とするカルマン渦流量計の測定回路。 - （２）上記電圧変更回路を、分圧電圧をオフセツト電圧
として上記増幅回路の入力側に与えるサーミスタで構成
し、該サーミスタを上記流体流路中に設置した特許請求
の範囲第１項記載のカルマン渦流量計の測定回路。 - （３）上記電圧変更回路を、上記増幅回路より給電回路
へ向かうフィードバック線に介設したサーミスタで構成
し、該サーミスタを上記流体流路中に設置した特許請求
の範囲第１項記載のカルマン渦流量計の測定回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263251A JPS62123315A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | カルマン渦流量計の測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60263251A JPS62123315A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | カルマン渦流量計の測定回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123315A true JPS62123315A (ja) | 1987-06-04 |
Family
ID=17386871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60263251A Pending JPS62123315A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | カルマン渦流量計の測定回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111651930A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-11 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种基于极限学习机的流场涡区域检测方法 |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60263251A patent/JPS62123315A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111651930A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-11 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种基于极限学习机的流场涡区域检测方法 |
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