WO2014069193A1 - 熱式流量計 - Google Patents
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Abstract
ブリッジ回路を構成する抵抗の両端から電圧を取り出す2本の配線間に前記抵抗に対して並列に回路素子が接続される構成にあっては、前記2本の配線の断線を検出することが困難であった。発熱体2と、複数の抵抗4~8でブリッジ回路を構成し発熱体2の温度を制御する温度制御用ブリッジ回路3とを備えた熱式流量計において、温度制御用ブリッジ回路3を構成する少なくとも一つの抵抗7の両端部から引き出された2本の配線L2,L3によって抵抗7に対して並列に接続された回路素子15と、2本の配線L2,L3の間に生じる電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことを検出する電圧検出回路17と、電圧検出回路17で前記電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことが検出された場合に故障を示す信号を出力する故障信号出力回路20とを備える。
Description
本発明は熱式流量計に係り、特にセンサ素子部と集積回路間の断線を検出できる熱式流量計に関する。
熱式流量計の従来例として特開2011-237456号公報に記載された熱式流量センサが知られている。この従来例では、ヒータ温度を検出するブリッジ回路にバランス調整用抵抗を設け、前記バランス調整用抵抗の両端電位を取り出し、この両端電位を多段に直列接続された抵抗で受けるように構成されている。多段に接続された抵抗と抵抗との間に生じる中間電位をスイッチで切り換えて取り出すことで中間電位を調整することができ、ブリッジ回路を構成する抵抗体の抵抗値がばらついてもブリッジ回路のバランスを調整することができる。
また、特開2012-008014号公報に記載されたブリッジ回路の断線検出回路では、2つの抵抗からなる第1の直列回路と2つの抵抗からなる第2の直列抵抗とを並列に接続してブリッジ回路を構成し、第1の直列回路の中間電位を取り出す第1の出力端子と増幅器とを接続する配線と、第2の直列回路の中間電位を取り出す第2の出力端子と増幅器とを接続する配線とを、それぞれ抵抗を介してグランド電位に接続している。第1の出力端子に断線が生じた場合、第1の出力端子がグランド電位になる。また、第2の出力端子に断線が生じた場合、第2の出力端子がグランド電位になる。これにより、第1の出力端子及び第2の出力端子の断線を検出できる。
特開2011-237456号公報の従来例では、センサ素子に設けられるブリッジ回路とその駆動回路との間の配線における断線検出に関して配慮がない。また、特開2012-008014号公報の従来例ではバランス調整用抵抗の両端電位を取り出す配線の断線検出に関して配慮されていなかった。
図4を用いて従来例の課題について説明する。図4は、課題を説明するための比較例としての熱式流量計の構成を示している。この熱式流量計はセンサ素子部1と集積回路14とで構成され、センサ素子部1には、発熱体2と、発熱体2の温度に応じて抵抗値の変化するヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5,6,8とバランス調整用抵抗7とで構成されるヒータ温度検出ブリッジ回路3と、発熱体2の風上に配置される温度検出抵抗10,13と風下に配置される温度検出抵抗11,12とで構成され、発熱体2の風上と風下の温度差を検出する温度差検出ブリッジ回路9とを配置している。また、集積回路14には、バランス調整用抵抗7の両端電圧の中間電位を取り出すタップ付調整抵抗15と、タップ付調整抵抗15のタップ電圧Vtとヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5との間の電圧V45との電圧差を検出して発熱体2への駆動電圧Vhを発生する増幅器16と、温度差検出ブリッジ回路9に基準電圧Vrefを供給する基準電圧源18と、温度差検出ブリッジ回路9の出力を増幅してセンサ出力を生成する増幅器19とを配置している。
図4を用いて従来例の課題について説明する。図4は、課題を説明するための比較例としての熱式流量計の構成を示している。この熱式流量計はセンサ素子部1と集積回路14とで構成され、センサ素子部1には、発熱体2と、発熱体2の温度に応じて抵抗値の変化するヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5,6,8とバランス調整用抵抗7とで構成されるヒータ温度検出ブリッジ回路3と、発熱体2の風上に配置される温度検出抵抗10,13と風下に配置される温度検出抵抗11,12とで構成され、発熱体2の風上と風下の温度差を検出する温度差検出ブリッジ回路9とを配置している。また、集積回路14には、バランス調整用抵抗7の両端電圧の中間電位を取り出すタップ付調整抵抗15と、タップ付調整抵抗15のタップ電圧Vtとヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5との間の電圧V45との電圧差を検出して発熱体2への駆動電圧Vhを発生する増幅器16と、温度差検出ブリッジ回路9に基準電圧Vrefを供給する基準電圧源18と、温度差検出ブリッジ回路9の出力を増幅してセンサ出力を生成する増幅器19とを配置している。
特開2012-008014号公報における断線検出回路では、バランス調整用抵抗7の両端の電圧を取り出して集積回路14へ接続する配線L2、L3の断線を検出することは困難であった。
例えば、図4の配線L4とグランドとの間に高抵抗を接続しておくと、配線L4が断線した場合に配線L4の集積回路14側の電位がグランド電位になる。これを利用して、配線L4の断線を検出できる。しかし、配線L2とグランドとの間に高抵抗を接続した場合には、配線L2が断線すると、配線L2の集積回路14側の電位は配線L3とタップ付調整抵抗15を介して配線L3の電位に固定される。この場合、タップ付調整抵抗15のタップ位置は関係ない。このため、配線L2の集積回路14側の電位はグランド電位にならず、増幅器16の入力電圧は配線L3の電位になってしまう。従って、従来の断線検出方法では配線L2の断線を検出できない。これにより、ヒータ温度検出ブリッジ回路3のバランスが変化していまい、不正確な流量検出を行い続けることになる。また、配線L3の断線についても配線L2と同様に断線検出できない。
ブリッジ回路と増幅器とを接続する配線の断線検出を不可能にする原因は、ブリッジ回路を構成する抵抗に対して回路素子を並列接続し、この回路素子を介して増幅器への入力電圧を取り出すようにした構成にある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブリッジ回路を構成する抵抗の両端電圧を取り出す配線間に回路素子が接続される構成にあって、ブリッジ回路を構成する抵抗の両端電圧を取り出す配線の断線検出を可能にすることにある。
上記課題を解決するために、本発明の熱式流量計は、発熱体と、複数の抵抗でブリッジ回路を構成し前記発熱体の温度を制御する温度制御用ブリッジ回路とを備え、前記発熱体の温度を制御して流体の流量を検出する熱式流量計において、前記温度制御用ブリッジ回路を構成する少なくとも一つの抵抗の両端部から引き出された2本の配線によって前記抵抗に対して並列に接続された回路素子と、前記2本の配線の間に生じる電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で前記電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことが検出された場合に故障を示す信号を出力する故障信号出力回路とを備える。
本発明によれば熱式流量計のヒータ温度検出ブリッジ回路の検出困難な配線の断線を検出できるので高信頼な熱式流量計を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の第1の実施例である熱式流量計を図1、2、3により説明する。なお、図1は第1の実施例の熱式流量計の構成を示す図であり、図2は比較器17の入出力特性を示す図であり、図3は断線検出機能を示す真理値表である。
本実施例の熱式流量計は図4に示した比較例と基本的に同じ構成であるが、比較器17とスイッチ20を追加した構成が異なる。以下、詳細に説明する。
本実施例では、熱式流量計はセンサ素子部1と集積回路14とにより構成され、センサ素子部1には、発熱体2と、発熱体2の温度に応じて抵抗値の変化するヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5,6,8とバランス調整用抵抗7とで構成されるヒータ温度検出ブリッジ回路3と、発熱体2の風上に配置される温度検出抵抗10,13と風下に配置される温度検出抵抗11,12とで構成され、発熱体2の風上と風下の温度差を検出する温度差検出ブリッジ回路9とを配置している。また、集積回路14には、バランス調整用抵抗7の両端電圧の中間電位Vtを取り出すタップ付調整抵抗15と、タップ付調整抵抗15のタップ電圧Vtとヒータ温度検出抵抗4と固定抵抗5との間の電圧V45との電圧差を検出して発熱体2への駆動電圧Vhを発生する増幅器(差動増幅器)16と、バランス調整用抵抗7の両端部に接続された配線L2と配線L3との間の電圧が第1の所定値以下であるかどうかを検出する比較器17と、温度差検出ブリッジ回路9に基準電圧Vrefを供給する基準電圧源18と、温度差検出ブリッジ回路9の出力を増幅してセンサ出力を生成する増幅器(差動増幅器)19、増幅器19の出力電圧をグランド電位に固定するスイッチ20とを配置している。
本明細書において、「中間電圧」(「中間電位」という場合もある)とは2つの電位の中央値を意味するものではない。2つの電位の範囲内にある電圧或いは電位を意味するものである。従って、中央値からずれた電圧或いは電位であってもよい。
正常時には、比較器17の入力電圧は発熱体2の駆動電圧Vhと固定抵抗6,8とバランス調整用抵抗7とタップ付調整抵抗15とによって決まる。つまり、比較器17の入力電圧は所定の範囲の電圧になる。この所定の範囲の電圧は、駆動電圧Vhよりも固定抵抗6とバランス調整用抵抗7との接続部に生じている電圧分だけ低い電圧V67と、グランド電位から固定抵抗8に生じている電圧分だけ高い電圧V78との間の電圧値である。この電圧値はタップ付調整抵抗15のタップ位置によって決まる。
配線L2あるいは配線L3が断線した場合、比較器17の入力電圧はタップ付調整抵抗15によって短絡されるので比較器17の入力電圧は0になる。すなわち、比較器17の2つの入力がタップ付調整抵抗15によって接続されて配線L2あるいは配線L3が断線した場合、比較器17の2つの入力は同電位になってしまう。従って、図2に示す様に比較器17の入力電圧が第1の所定値Vth以下となった場合に、配線L2あるいは配線L3が断線したものと判定して、比較器17は出力を1にする。比較機17は配線L2と配線L3との間の電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことを検出する電圧検出回路を構成する。
ブリッジ回路3と増幅器16とを接続する配線L2,L3の断線検出を不可能にする原因は、ブリッジ回路3を構成する抵抗(バランス調整用抵抗7)に対して回路素子(タップ付調整抵抗15)を並列接続し、この回路素子を介して増幅器16への入力電圧を取り出すようにした構成にある。本実施例では、回路素子として、タップ付調整抵抗15や、多段に直列接続した複数の抵抗とスイッチとで構成された素子などを用いることができる。このような回路素子をブリッジ回路のバランス調整を行うために使用している。
センサ素子部1には電圧V67を取り出すための端子がパッドPD1として形成されている。集積回路部14にも端子としてのパッドPD14が形成されており、パッドPD1とパッドPD14との間を配線L2によって電気的に接続している。配線L2としては、金線或いはアルミ線を用い、パッドPD1とパッドPD14とをワイヤボンディングによって接続するのが一般的である。その他の配線L1,L3~L9と、他の実施例における配線L10~L12にも、センサ素子部1側にパッドPD1が形成され、集積回路部14側にパッドPD14が形成され、パッドPD1とパッドPD14とがワイヤボンディングによって接続されている。
配線の断線はパッドPD1とパッドPD14とを接続する配線部分(ワイヤボンディングによる配線分)で起こる場合が多い。本実施例及び他の実施例では、パッドPD1とパッドPD14とを接続する配線部分での断線を確実に検出できるようにしている。
また、比較器17の出力が1になった場合には、スイッチ20によりセンサ出力Vsoをグランド電位に固定することで、熱式流量計のセンサ出力を受ける制御装置側へ故障を知らせることができる。なお、スイッチ20を電源側に接続することにより、センサ出力Vsoを電源電位に固定して制御装置側へ故障を知らせてもよい。断線による故障を示す信号は、流量信号(センサ出力Vso)を出力する出力信号線29を通じて出力端子30から上位の制御装置に対して出力される。スイッチ20は故障を示す信号を出力する故障信号出力回路を構成する。
本実施例では配線L2と配線L3の断線検出に関して述べたが、図3に示す様に配線L1、配線L5の断線に関しても検出可能である。尚、図3では「OK」は断線検出が可能であり、「NG」は断線検出が不可能であることを表す。配線L1が断線した場合、ヒータ温度検出ブリッジ回路3に駆動電圧Vhが供給されなくなるため、配線L2と配線L3の間の電圧は0になり、比較器17の入力電圧は所定値Vth以下となる。また、配線L5が断線した場合も配線L2と配線L3の間の電圧は0になるので比較器17の入力電圧は所定値Vth以下となる。他にも増幅器16が故障して駆動電圧Vhの電圧が0になった場合も検出可能である。
本実施例では配線L2と配線L3との間の電圧を比較器17で検出するだけなので、ブリッジ回路への影響が全く無い。特開2012-8014号公報に記載されている様な断線検出方法ではブリッジ回路に断線検出のための電流を流す必要があるため、この電流のバラツキによってブリッジ回路のバランスに影響を与える可能性がある。これに対して、本実施例では、ブリッジ回路に断線検出のための電流を流す必要がないので、ブリッジ回路のバランスに影響を与えることがない。
次に、本発明の第2の実施例である熱式流量計を図5、6、7により説明する。なお、図5は第2の実施例の熱式流量計の構成を示す図であり、図6は比較器17、24の入出力特性を示す図であり、図7は断線検出機能を示す真理値表である。
第2の実施例の熱式流量計は第1の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるが比較器17の動作変更と固定抵抗21、スイッチ22、固定抵抗23、比較器24、論理和回路25を追加した構成である。本実施例ではヒータ温度検出ブリッジ回路3の左辺側に固定抵抗21を設け、固定抵抗21と並列に集積回路14の内部に固定抵抗23を配置し、固定抵抗21の両端電圧を比較器24で検出できるようにした。また、比較器17、24の特性も図6に示す様にバンド型の比較特性として、比較器17,24の入力電圧が第1の所定値Vth1以下の場合と第2の所定値Vth2以上の場合に1(故障を示す信号)を出力する様にした。また、比較器17、24の出力の論理和を論理和回路25で求めることで、比較器17あるいは比較器24で故障判定信号が出力された場合にはセンサ出力をスイッチ20でグランド電位に固定すると共にスイッチ22によりヒータ駆動電圧Vhをグランド電位に固定した。また、ヒータ温度検出ブリッジ回路3の電源を一定の電圧を発生する基準電圧源18から供給するように変更している。
本実施例では配線L4が断線した場合、比較器24の入力電圧は固定抵抗23が接続されているので比較器24の入力電圧は0となり、所定の電圧よりも小さくなる。このため、比較器24によりこの電圧変化を検出することで配線L4の断線を検出することができる。同様に配線L6も検出できる。このことで、第1の実施例では検出不能であった配線L4の断線検出を可能にした。また、本実施例ではヒータ温度検出ブリッジ回路3の右辺と左辺の回路構成を同一に出来るのでヒータ温度検出ブリッジ回路3の対称性を向上させることができる。また、ヒータ温度検出ブリッジ回路3の電源を基準電圧源18にすることで、正常時の配線L2と配線L3との間の電圧及び配線L4と配線L6との間の電圧の変化を小さくでき、比較器17、24の検出精度を向上できる。また、比較器17,24の特性をバンド型にすることで、基準電圧源18の電圧異常、配線L2,L3,L4,L6の電源あるいはグランドへの短絡故障も図7に示す様に検出可能にした。また、故障検出時にはスイッチ22によりヒータ駆動電圧Vhをグランド電位に固定することで、発熱体2の加熱制御を停止するようにしている。これは、故障が発生した場合に、発熱体2に過大な電圧が印加されることがないようにするための処置であり、ヒータ駆動電圧Vhを必ずしもグランド電位に固定する必要はなく、ヒータ駆動電圧Vhを低電圧に維持できればよい。しかし、ヒータ駆動電圧Vhをグランド電位に固定する方が、発熱体2で消費される電力を抑制することができる。
故障検出時にヒータ駆動電圧Vhをグランド電位に固定するスイッチ22を、第1の実施例の他、後述する実施例に適用することにより、故障検出時に発熱体2の加熱制御を停止するようにしてもよい。また、固定抵抗21、固定抵抗23、比較器24、論理和回路25に係る構成や、比較器17,24の特性をバンド型の比較特性として比較器17,24の入力電圧が第1の所定値Vth1以下の場合と第2の所定値Vth2以上の場合に故障を示す信号を出力する様にする構成を、前述及び後述の各実施例に適宜適用しても良い。
次に、本発明の第3の実施例である熱式流量計を図8、9、10により説明する。なお、図8は第3の実施例の熱式流量計の構成を示す図であり、図9は第3の実施例である熱式流量計の出力特性を示す図であり、図10は断線検出時の出力値を示す図である。
第3の実施例の熱式流量計は第2の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるがデジタル出力回路26を設けている。
本実施例では、比較器17の出力と比較器24の出力とをデジタル出力回路26に入力している。デジタル出力回路26はセンサ出力Vsoを生成する増幅器19の出力と比較器17の出力と比較器24の出力とを受けて、センサ出力Vso及び故障を通知する信号をデジタル値で出力する。故障を通知する信号は、熱式流量計の出力として、流量信号(センサ出力Vso)を出力する出力信号線29を通じて出力端子30から上位の制御装置に対して出力される。
本実施例では、デジタル出力回路26が故障を示す信号を出力する故障信号出力回路を構成する。
本実施例では、図9に示すように、熱式流量計が正常に動作している場合の流量に係わる出力値は-30000~30000の間で変化するように設定されている。図9において、出力デジタル値32768及び-32768はそれぞれ215及び-215に対応する値である。図9に示すように、出力デジタル値30001~32768の間及び-30001~-32768の間に、流量を表す出力値に関係しない空き領域が存在する。この空き領域の出力デジタル値を、故障を通知する信号として使用する。
断線を検出した場合には、例えば図10に示す様に、故障を示す信号(出力値)が設定される。比較器17で断線を検出した場合は出力値を32000に固定し、比較器24で断線検出した場合には出力値を32001に固定する。こうすることで、比較器17で検出した断線と比較器24で検出した断線とを区別して上位の制御装置に知らせることができる。すなわち、断線が発生した配線を詳細に特定して上位の制御装置に知らせることができる。
本実施例におけるデジタル出力回路26を前述及び後述の他の実施例に適用して、断線が発生したことを出力デジタル値で上位の制御装置に知らせるようにしてもよい。
次に、本発明の第4の実施例である熱式流量計を図11により説明する。なお、図11は第4の実施例の熱式流量計の構成を示す図である。
第4の実施例の熱式流量計は第1の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるがヒータ温度検出ブリッジ回路3を発熱体2と固定抵抗5,6,8とバランス調整用抵抗7とで構成した。本実施例ではヒータ温度検出抵抗4を発熱体2で置き換えたが、本実施例でも第1の実施例同様に配線L2および配線L3の断線を検出できる。
次に、本発明の第5の実施例である熱式流量計を図12により説明する。なお、図12は第5の実施例の熱式流量計の構成を示す図である。
第5の実施例の熱式流量計は第4の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるが発熱体2を流れる電流を固定抵抗5の両端電圧から検出し、この両端電圧を増幅器19により取り出すことでセンサ出力を得る。本実施例でも第1の実施例同様に配線L2配線L3の断線を検出できる。また、L1,L5の断線や増幅器16が故障して駆動電圧Vhが0になった場合も検出できる。
次に、本発明の第6の実施例である熱式流量計を図13により説明する。なお、図13は第6の実施例の熱式流量計の構成を示す図である。
第6の実施例の熱式流量計は第1の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるが発熱体2に固定抵抗27を接続して発熱体2を流れる電流を固定抵抗27の両端電圧から検出し、この両端電圧を増幅器19により取り出すことでセンサ出力を得る。本実施例でも第1の実施例同様に配線L2配線L3の断線を検出できる。また、L1,L5の断線や増幅器16が故障して駆動電圧Vhが0になった場合も検出できる。
次に、本発明の第7の実施例である熱式流量計を図14により説明する。なお、図14は第7の実施例の熱式流量計の構成を示す図である。
第7の実施例の熱式流量計は第1の実施例の熱式流量計と基本的に同じ構成であるがヒータ温度検出抵抗4の代わりに熱電対28を配置して発熱体2の温度を検出し、固定抵抗6の代わりに熱電対29を配置した構成である。本実施例でも第1の実施例同様に配線L2配線L3の断線を検出できる。また、L1,L5の断線や増幅器16が故障して駆動電圧Vhが0になった場合も検出できる。
1…ンサ素子部、2…発熱体、3…ヒータ温度検出ブリッジ回路、4…ヒータ温度検出抵抗、5…固定抵抗、6…固定抵抗、7…バランス調整用抵抗、8…固定抵抗、9…温度差検出ブリッジ回路、10…温度検出抵抗、11…温度検出抵抗、12…温度検出抵抗、13…温度検出抵抗、14…集積回路、15…タップ付調整抵抗、16…増幅器、17…比較器、18…基準電圧源、19…増幅器、20…スイッチ、21…固定抵抗、22…スイッチ、23…固定抵抗、24…比較器、25…論理和回路、26…デジタル出力回路、27…固定抵抗、28…熱電対、29…熱電対。
Claims (7)
- 発熱体と、複数の抵抗でブリッジ回路を構成し前記発熱体の温度を制御する温度制御用ブリッジ回路とを備え、前記発熱体の温度を制御して流体の流量を検出する熱式流量計において、
前記温度制御用ブリッジ回路を構成する少なくとも一つの抵抗の両端部から引き出された2本の配線によって前記抵抗に対して並列に接続された回路素子と、
前記2本の配線の間に生じる電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことを検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路で前記電圧の大きさが第1の所定値よりも小さくなったことが検出された場合に故障を示す信号を出力する故障信号出力回路とを備えたことを特徴とする熱式流量計。 - 請求項1に記載の熱式流量計において、
前記故障信号出力回路は、流量信号を出力する出力信号線を通じて故障を示す信号を出力することを特徴とする熱式流量計。 - 請求項2に記載の熱式流量計において、
前記故障信号出力回路は、流量信号の出力信号線をグランド電位或いは電源電圧にして故障を示す信号を出力することを特徴とする熱式流量計。 - 請求項2に記載の熱式流量計において、
前記故障信号出力回路は、流量を表す数値の範囲外のデジタル値を用いて故障を示す信号を出力することを特徴とする熱式流量計 - 請求項2に記載の熱式流量計において、
前記ヒータ温度制御用ブリッジ回路に電圧値が一定の駆動電圧を印加する電源を備えたことを特徴とする熱式流量計 - 請求項2に記載の熱式流量計において、
前記電圧検出回路は、前記2本配線の間に生じる電圧の値として、前記第1の所定値よりも大きな第2の所定値を有し、
前記故障信号出力回路は、前記電圧検出回路で検出される電圧が第2の所定値よりも大きな電圧値になった場合に故障を示す信号を出力することを特徴とする熱式流量計。 - 請求項2に記載の熱式流量計において、
前記2本配線の間に生じる電圧の大きさが前記第1の所定値よりも小さくなったことが前記電圧検出回路で検出された場合に、前記発熱体の駆動電圧を低電圧にする回路を設けたことを特徴とする熱式流量計。
Priority Applications (3)
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0581720U (ja) * | 1992-03-31 | 1993-11-05 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 半導体センサの故障検出装置 |
JPH1068647A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Denso Corp | 熱式空気流量計 |
JP2002310754A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Yazaki Corp | フローセンサの異常判定装置 |
JP2005156193A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Nec San-Ei Instruments Ltd | 変換器の異常検出装置及び変換器の異常検出方法 |
JP2011237456A (ja) | 2011-08-29 | 2011-11-24 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 熱式流量センサ |
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US4550261A (en) * | 1983-09-19 | 1985-10-29 | Chrysler Corporation | Fluid level sensor circuitry |
US4939348A (en) * | 1988-01-15 | 1990-07-03 | Ppg Industries, Inc. | Discontinuity detector in a heated transparency |
GB0404419D0 (en) * | 2004-02-27 | 2004-03-31 | Intelligent Textiles Ltd | Electrical components and circuits constructed as textiles |
JP4161078B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2008-10-08 | 三菱電機株式会社 | 熱式流量センサ |
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JP5080020B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-11-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量センサ |
JP5216495B2 (ja) * | 2008-09-16 | 2013-06-19 | 株式会社ジャパンディスプレイウェスト | 接触検出装置および表示装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0581720U (ja) * | 1992-03-31 | 1993-11-05 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 半導体センサの故障検出装置 |
JPH1068647A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Denso Corp | 熱式空気流量計 |
JP2002310754A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Yazaki Corp | フローセンサの異常判定装置 |
JP2005156193A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Nec San-Ei Instruments Ltd | 変換器の異常検出装置及び変換器の異常検出方法 |
JP2012008014A (ja) | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ブリッジ回路の断線検出回路および断線検出手段を有するシステム |
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