JP2000018991A - 流量計測装置のヒータ駆動回路 - Google Patents
流量計測装置のヒータ駆動回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツ
キや回路内の素子に関する特性のバラツキ等に関係なく
精度良く温度補正を行えるようにする。 【解決手段】 流量計測装置のヒータ駆動回路102
は、周囲温度モニタ素子としてのダイオードD1と、オ
フセット電圧を生成する可変抵抗器VR1とを備えてお
り、周囲温度に応じて変化するダイオードD1の一端の
周囲温度モニタ電圧V1とオフセット電圧V2とを加算
する。この加算した電圧V3を、オペアンプAMP1の
増幅回路及びオペアンプAMP2の増幅回路により増幅
して調整し、ヒータ印加電圧V4を生成する。このヒー
タ印加電圧V4をトランジスタTr1を介して電流増幅
してヒータ111に供給する。
キや回路内の素子に関する特性のバラツキ等に関係なく
精度良く温度補正を行えるようにする。 【解決手段】 流量計測装置のヒータ駆動回路102
は、周囲温度モニタ素子としてのダイオードD1と、オ
フセット電圧を生成する可変抵抗器VR1とを備えてお
り、周囲温度に応じて変化するダイオードD1の一端の
周囲温度モニタ電圧V1とオフセット電圧V2とを加算
する。この加算した電圧V3を、オペアンプAMP1の
増幅回路及びオペアンプAMP2の増幅回路により増幅
して調整し、ヒータ印加電圧V4を生成する。このヒー
タ印加電圧V4をトランジスタTr1を介して電流増幅
してヒータ111に供給する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータ及び温度セ
ンサを用いてガス等の流体の流量を求める流量計測装置
のヒータ駆動回路に関する。
ンサを用いてガス等の流体の流量を求める流量計測装置
のヒータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】流量計測装置の一種として、ヒータの上
流側及び下流側に温度センサを配置してなるいわゆる流
量センサを用い、ヒータより熱を発生させてその上流側
及び下流側の温度を温度センサで計測することによっ
て、測定対象流体を介した熱の拡散度合を検出し、これ
を基に流量センサ近傍の流体の流量を求める熱拡散検知
型の流量計測装置が従来より提案されている。
流側及び下流側に温度センサを配置してなるいわゆる流
量センサを用い、ヒータより熱を発生させてその上流側
及び下流側の温度を温度センサで計測することによっ
て、測定対象流体を介した熱の拡散度合を検出し、これ
を基に流量センサ近傍の流体の流量を求める熱拡散検知
型の流量計測装置が従来より提案されている。
【0003】このような流量計測装置に用いられるヒー
タ駆動回路としては、例えば特開平4−34315号公
報に開示されているような温度補正機能を有するものが
ある。温度補正をかけることによって、流量センサの周
囲温度に関わりなく精度良く流量計測を行うことが可能
となる。従来のヒータ駆動回路の構成例を図5に示す。
ヒータ駆動回路は、オペアンプAMP3、抵抗器R1
2,R13,R14、及びトランジスタTr11により
形成された増幅回路を有しており、この増幅回路の出力
端に接続されたヒータRhに電力を供給することによっ
てヒータRhを発熱させるような構成となっている。オ
ペアンプAMP3の負入力端には、抵抗器R11により
直流電源+Vにプルアップされた周囲温度モニタ用のリ
ファレンス抵抗Rrが接続され、電源電圧+Vを抵抗器
R11とリファレンス抵抗Rrとで分圧した電圧Vaが
供給されるようになっている。
タ駆動回路としては、例えば特開平4−34315号公
報に開示されているような温度補正機能を有するものが
ある。温度補正をかけることによって、流量センサの周
囲温度に関わりなく精度良く流量計測を行うことが可能
となる。従来のヒータ駆動回路の構成例を図5に示す。
ヒータ駆動回路は、オペアンプAMP3、抵抗器R1
2,R13,R14、及びトランジスタTr11により
形成された増幅回路を有しており、この増幅回路の出力
端に接続されたヒータRhに電力を供給することによっ
てヒータRhを発熱させるような構成となっている。オ
ペアンプAMP3の負入力端には、抵抗器R11により
直流電源+Vにプルアップされた周囲温度モニタ用のリ
ファレンス抵抗Rrが接続され、電源電圧+Vを抵抗器
R11とリファレンス抵抗Rrとで分圧した電圧Vaが
供給されるようになっている。
【0004】図5の構成において、抵抗器R11の抵抗
値とリファレンス抵抗Rrの抵抗値がR11≫Rrであ
ると仮定すると、リファレンス抵抗Rrに流れる電流は
その抵抗値が変化しても一定となる。リファレンス抵抗
Rrは所定の温度係数を持っており、周囲温度によって
抵抗値が変化する。この結果、オペアンプAMP3に供
給される電圧Vaが変化し、これに伴ってトランジスタ
Tr11のコレクタ出力の電圧Vbが変化する。このよ
うに、ヒータ駆動回路は、リファレンス抵抗Rrの温度
係数を利用して、周囲温度が変化したとき、ヒータRh
に供給する電圧Vbを変化させて温度補正を行ってい
る。
値とリファレンス抵抗Rrの抵抗値がR11≫Rrであ
ると仮定すると、リファレンス抵抗Rrに流れる電流は
その抵抗値が変化しても一定となる。リファレンス抵抗
Rrは所定の温度係数を持っており、周囲温度によって
抵抗値が変化する。この結果、オペアンプAMP3に供
給される電圧Vaが変化し、これに伴ってトランジスタ
Tr11のコレクタ出力の電圧Vbが変化する。このよ
うに、ヒータ駆動回路は、リファレンス抵抗Rrの温度
係数を利用して、周囲温度が変化したとき、ヒータRh
に供給する電圧Vbを変化させて温度補正を行ってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のヒータ駆動回路では、ヒータRhとリファレン
ス抵抗Rrの温度係数を利用し、周囲温度の変化に応じ
てヒータに供給する電圧を変化させる方式のため、ヒー
タRhとリファレンス抵抗Rrの温度係数が一致してい
ないと正確な温度補正が行えないという問題点があっ
た。また、増幅回路内のオペアンプAMP3等の各素子
の特性のバラツキ、リファレンス抵抗Rrの抵抗値のバ
ラツキ、ヒータRhの抵抗値のバラツキなどのために、
流量計測装置の個体差により温度補正のかかり方が異な
り、温度補正をうまく行えない場合が生じるという問題
点もあった。
た従来のヒータ駆動回路では、ヒータRhとリファレン
ス抵抗Rrの温度係数を利用し、周囲温度の変化に応じ
てヒータに供給する電圧を変化させる方式のため、ヒー
タRhとリファレンス抵抗Rrの温度係数が一致してい
ないと正確な温度補正が行えないという問題点があっ
た。また、増幅回路内のオペアンプAMP3等の各素子
の特性のバラツキ、リファレンス抵抗Rrの抵抗値のバ
ラツキ、ヒータRhの抵抗値のバラツキなどのために、
流量計測装置の個体差により温度補正のかかり方が異な
り、温度補正をうまく行えない場合が生じるという問題
点もあった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキ、周
囲温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、及び
回路内の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体
差に関係なく精度良く温度補正を行うことが可能な流量
計測装置のヒータ駆動回路を提供することを目的として
いる。
で、流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキ、周
囲温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、及び
回路内の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体
差に関係なく精度良く温度補正を行うことが可能な流量
計測装置のヒータ駆動回路を提供することを目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の流量計測装置のヒータ駆
動回路は、発熱用のヒータとこのヒータの近傍に配置さ
れた温度センサとを有してなる流量センサを備えた流量
計測装置のヒータ駆動回路であって、前記ヒータの周囲
温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を出力する周
囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧を生成する
オフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モニタ電圧と
前記オフセット電圧とを加算して増幅することにより、
前記周囲温度に対して前記流量センサの出力値が一定に
なるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加電圧生
成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前記ヒー
タに供給する電力供給手段と、を備えたことを特徴とす
る。
め、本発明の請求項1に記載の流量計測装置のヒータ駆
動回路は、発熱用のヒータとこのヒータの近傍に配置さ
れた温度センサとを有してなる流量センサを備えた流量
計測装置のヒータ駆動回路であって、前記ヒータの周囲
温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を出力する周
囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧を生成する
オフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モニタ電圧と
前記オフセット電圧とを加算して増幅することにより、
前記周囲温度に対して前記流量センサの出力値が一定に
なるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加電圧生
成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前記ヒー
タに供給する電力供給手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【0008】上記構成においては、周囲温度モニタ電圧
とオフセット電圧とを加算したものからヒータ印加電圧
を生成してヒータに供給することにより、周囲温度モニ
タ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内の素子に
関する特性のバラツキ等に対応でき、流量センサの個体
差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
とオフセット電圧とを加算したものからヒータ印加電圧
を生成してヒータに供給することにより、周囲温度モニ
タ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内の素子に
関する特性のバラツキ等に対応でき、流量センサの個体
差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
【0009】また、請求項2に記載の流量計測装置のヒ
ータ駆動回路は、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加
電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの
抵抗値に応じて変更可能としたことを特徴とする。
ータ駆動回路は、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加
電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの
抵抗値に応じて変更可能としたことを特徴とする。
【0010】上記構成においては、オフセット電圧とヒ
ータ印加電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方をヒー
タの抵抗値に応じて変更することにより、流量センサの
ヒータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、流量セ
ンサの個体差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
ータ印加電圧生成手段の増幅率の少なくとも一方をヒー
タの抵抗値に応じて変更することにより、流量センサの
ヒータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、流量セ
ンサの個体差に関係なく、正確な温度補正が行われる。
【0011】
【発明の実施の形態】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。図1は本発明の一実施形態
に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図、図2は
本実施形態に係る流量計測装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
て図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態
に係るヒータ駆動回路の構成を示すブロック図、図2は
本実施形態に係る流量計測装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【0012】図2に示すように、本実施形態の流量計測
装置は、マイクロヒータ等からなるヒータ111の両側
部に上流側温度センサ112と下流側温度センサ113
とを配設して形成された流量センサ101を有して構成
されている。この流量センサ101は、例えばシリコン
基板上にマイクロヒータと2つのサーモパイルを形成し
た小型のセンサ素子を用いることができる。上流側温度
センサ112及び下流側温度センサ113を構成するサ
ーモパイルは、冷接点と温接点との熱起電力の差および
熱容量の差からそれぞれの周囲の流体温度を電圧として
感知するものである。流量センサ101には、ヒータ1
11を発熱駆動するヒータ駆動回路102と、上流側温
度センサ112及び下流側温度センサ113の出力を基
に流量を求める処理回路103とが接続されている。
装置は、マイクロヒータ等からなるヒータ111の両側
部に上流側温度センサ112と下流側温度センサ113
とを配設して形成された流量センサ101を有して構成
されている。この流量センサ101は、例えばシリコン
基板上にマイクロヒータと2つのサーモパイルを形成し
た小型のセンサ素子を用いることができる。上流側温度
センサ112及び下流側温度センサ113を構成するサ
ーモパイルは、冷接点と温接点との熱起電力の差および
熱容量の差からそれぞれの周囲の流体温度を電圧として
感知するものである。流量センサ101には、ヒータ1
11を発熱駆動するヒータ駆動回路102と、上流側温
度センサ112及び下流側温度センサ113の出力を基
に流量を求める処理回路103とが接続されている。
【0013】流量計測を行う場合は、ヒータ駆動回路1
02によりヒータ111に電力を供給してヒータ111
を発熱させ、上流側温度センサ112及び下流側温度セ
ンサ113により上流側及び下流側の温度を計測する。
そして、上流側温度センサ112及び下流側温度センサ
113の出力を処理回路103に供給し、処理回路10
3において所定の演算処理を行って流量値Qを求める。
処理回路103では、例えば、ヒータ発熱後の上流側と
下流側それぞれの温度のピーク値の差を算出して、この
差分値を基に所定の演算式により流量値Qを得るような
演算処理が行われる。前記演算式としては、差分値と流
量値との関係を表す回帰関数(多項式で表される)が予
め求められて保持されており、この演算式に差分値を代
入することによって流量値Qが算出される。このよう
に、ヒータ111から測定対象流体を介した熱の拡散度
合を検出することにより、流量センサ101近傍の流体
の流量を求めることが可能となっている。
02によりヒータ111に電力を供給してヒータ111
を発熱させ、上流側温度センサ112及び下流側温度セ
ンサ113により上流側及び下流側の温度を計測する。
そして、上流側温度センサ112及び下流側温度センサ
113の出力を処理回路103に供給し、処理回路10
3において所定の演算処理を行って流量値Qを求める。
処理回路103では、例えば、ヒータ発熱後の上流側と
下流側それぞれの温度のピーク値の差を算出して、この
差分値を基に所定の演算式により流量値Qを得るような
演算処理が行われる。前記演算式としては、差分値と流
量値との関係を表す回帰関数(多項式で表される)が予
め求められて保持されており、この演算式に差分値を代
入することによって流量値Qが算出される。このよう
に、ヒータ111から測定対象流体を介した熱の拡散度
合を検出することにより、流量センサ101近傍の流体
の流量を求めることが可能となっている。
【0014】次に、図1を参照して本実施形態に係るヒ
ータ駆動回路102の構成を詳しく説明する。ヒータ駆
動回路102には、周囲温度により順方向電圧が変化す
る周囲温度モニタ用のダイオードD1が設けられてお
り、このダイオードD1の一端は接地され、他端は抵抗
器R1により直流電源+Vにプルアップされている。こ
のダイオードD1及び抵抗器R1により周囲温度検出手
段が構成される。ダイオードD1と抵抗器R1との接続
点は、抵抗器R2を介してオペアンプAMP1の正入力
端に接続されている。
ータ駆動回路102の構成を詳しく説明する。ヒータ駆
動回路102には、周囲温度により順方向電圧が変化す
る周囲温度モニタ用のダイオードD1が設けられてお
り、このダイオードD1の一端は接地され、他端は抵抗
器R1により直流電源+Vにプルアップされている。こ
のダイオードD1及び抵抗器R1により周囲温度検出手
段が構成される。ダイオードD1と抵抗器R1との接続
点は、抵抗器R2を介してオペアンプAMP1の正入力
端に接続されている。
【0015】また、ダイオードD1及び抵抗器R1と並
列に、一端が直流電源+Vに接続され他端が接地された
オフセット電圧生成手段としての可変抵抗器VR1が設
けられ、この可変抵抗器VR1の中間タップ端子が抵抗
器R3を介してオペアンプAMP1の正入力端に接続さ
れている。すなわち、ダイオードD1により生成された
周囲温度に対応して変化する温度モニタ電圧V1と、可
変抵抗器VR1により生成されたオフセット電圧V2と
が加算され、その加算後の電圧V3がオペアンプAMP
1に供給されるようになっている。
列に、一端が直流電源+Vに接続され他端が接地された
オフセット電圧生成手段としての可変抵抗器VR1が設
けられ、この可変抵抗器VR1の中間タップ端子が抵抗
器R3を介してオペアンプAMP1の正入力端に接続さ
れている。すなわち、ダイオードD1により生成された
周囲温度に対応して変化する温度モニタ電圧V1と、可
変抵抗器VR1により生成されたオフセット電圧V2と
が加算され、その加算後の電圧V3がオペアンプAMP
1に供給されるようになっている。
【0016】なお、ダイオードD1は、サーミスタや測
温抵抗体など、流量センサの内部または外部に設けた他
の周囲温度モニタ素子で代用することもできる。
温抵抗体など、流量センサの内部または外部に設けた他
の周囲温度モニタ素子で代用することもできる。
【0017】オペアンプAMP1の周辺には抵抗器R
4,R5が設けられ、負帰還型の増幅回路が構成されて
いる。また、オペアンプAMP1の出力端には、オペア
ンプAMP2、抵抗器R6,R7,R8からなる増幅回
路が接続されている。このオペアンプAMP1及びオペ
アンプAMP2の増幅回路によりヒータ印加電圧生成手
段が構成される。そして、オペアンプAMP2の後段に
は電流増幅を行う電力供給手段としてのトランジスタT
r1が接続されている。さらに、トランジスタTr1の
コレクタ端子には、ヒータ111が接続され、ヒータ1
11に駆動電力Pが供給されるようになっている。
4,R5が設けられ、負帰還型の増幅回路が構成されて
いる。また、オペアンプAMP1の出力端には、オペア
ンプAMP2、抵抗器R6,R7,R8からなる増幅回
路が接続されている。このオペアンプAMP1及びオペ
アンプAMP2の増幅回路によりヒータ印加電圧生成手
段が構成される。そして、オペアンプAMP2の後段に
は電流増幅を行う電力供給手段としてのトランジスタT
r1が接続されている。さらに、トランジスタTr1の
コレクタ端子には、ヒータ111が接続され、ヒータ1
11に駆動電力Pが供給されるようになっている。
【0018】次に、本実施形態に係るヒータ駆動回路1
02の動作を説明する。流量センサ101の周囲温度に
従ってダイオードD1の順方向電圧が変化し、この温度
モニタ電圧V1に可変抵抗器VR1によるオフセット電
圧V2を加算した電圧V3が周囲温度に対応した温度補
正後の電圧としてオペアンプAMP1に供給される。こ
の電圧V3は、まずオペアンプAMP1の増幅回路で増
幅された後、オペアンプAMP2の増幅回路によって調
整されてヒータ印加電圧V4となり、トランジスタTr
1により電流増幅されてヒータ111に印加される。こ
れにより、ヒータ111に駆動電力Pが通電されてヒー
タ111より熱が発生する。
02の動作を説明する。流量センサ101の周囲温度に
従ってダイオードD1の順方向電圧が変化し、この温度
モニタ電圧V1に可変抵抗器VR1によるオフセット電
圧V2を加算した電圧V3が周囲温度に対応した温度補
正後の電圧としてオペアンプAMP1に供給される。こ
の電圧V3は、まずオペアンプAMP1の増幅回路で増
幅された後、オペアンプAMP2の増幅回路によって調
整されてヒータ印加電圧V4となり、トランジスタTr
1により電流増幅されてヒータ111に印加される。こ
れにより、ヒータ111に駆動電力Pが通電されてヒー
タ111より熱が発生する。
【0019】前記電圧V4は、各周囲温度で流量センサ
の出力が一定になるようなヒータへの印加電圧となる。
図3は周囲温度に対して一定の流量センサ出力が得られ
るヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図であ
る。本実施形態のヒータにおいては、流量センサ出力一
定となるヒータ印加電圧は約1.2V〜1.8Vの範囲
で周囲温度の上昇に応じて線形的に増加するような特性
を有している。
の出力が一定になるようなヒータへの印加電圧となる。
図3は周囲温度に対して一定の流量センサ出力が得られ
るヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図であ
る。本実施形態のヒータにおいては、流量センサ出力一
定となるヒータ印加電圧は約1.2V〜1.8Vの範囲
で周囲温度の上昇に応じて線形的に増加するような特性
を有している。
【0020】このように、図3に示すような周囲温度に
対応した電圧を印加することにより、温度補正を行うこ
とができ、流量センサ101の周囲温度に関わりなく所
定の発熱量で測定対象流体が加熱されるため、流量セン
サ101より周囲温度に関し一定の出力値が得られ、精
度良く流量計測を行うことが可能となる。
対応した電圧を印加することにより、温度補正を行うこ
とができ、流量センサ101の周囲温度に関わりなく所
定の発熱量で測定対象流体が加熱されるため、流量セン
サ101より周囲温度に関し一定の出力値が得られ、精
度良く流量計測を行うことが可能となる。
【0021】本実施形態では、ダイオード等の周囲温度
モニタ素子の作用により周囲温度に対応して変化する温
度モニタ電圧V1と、可変抵抗器VR1の抵抗値の調整
により変化するオフセット電圧V2とを加算した電圧V
3を用い、増幅回路により増幅してヒータ印加電圧V4
としてヒータに供給することにより、容易かつ正確に温
度補正をかけることができる。このように温度補正の際
にヒータ印加電圧を直接調整する方式であるため、ダイ
オードD1等の周囲温度モニタ素子の特性のバラツキな
どがあっても、抵抗器R4,R5等の抵抗値を変えて増
幅回路の増幅率を調整したり、可変抵抗器VR1の抵抗
値を変化させてオフセット電圧V2を調整することで対
応可能である。また、ヒータ駆動回路102内の各素子
の特性のバラツキ等にも同様に対応できる。
モニタ素子の作用により周囲温度に対応して変化する温
度モニタ電圧V1と、可変抵抗器VR1の抵抗値の調整
により変化するオフセット電圧V2とを加算した電圧V
3を用い、増幅回路により増幅してヒータ印加電圧V4
としてヒータに供給することにより、容易かつ正確に温
度補正をかけることができる。このように温度補正の際
にヒータ印加電圧を直接調整する方式であるため、ダイ
オードD1等の周囲温度モニタ素子の特性のバラツキな
どがあっても、抵抗器R4,R5等の抵抗値を変えて増
幅回路の増幅率を調整したり、可変抵抗器VR1の抵抗
値を変化させてオフセット電圧V2を調整することで対
応可能である。また、ヒータ駆動回路102内の各素子
の特性のバラツキ等にも同様に対応できる。
【0022】また、複数のヒータについてその抵抗値別
に周囲温度−ヒータ印加電圧の特性を予め測定してお
き、抵抗値の近いものをグループ化して、各抵抗値毎に
前記オフセット電圧及び増幅率を設定変更することによ
り、流量センサ101に設けたヒータのバラツキにも対
応することができる。すなわち、ヒータの抵抗値に応じ
てヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増幅率を
変えることによりバラツキを吸収し、常に最適なヒータ
印加電圧が出力されるようにする。これにより、回路定
数の設定のために流量センサの温度特性を一つずつ測定
することなく、各ヒータの抵抗値に応じた温度補正を行
うことができるため、生産性を向上できる。
に周囲温度−ヒータ印加電圧の特性を予め測定してお
き、抵抗値の近いものをグループ化して、各抵抗値毎に
前記オフセット電圧及び増幅率を設定変更することによ
り、流量センサ101に設けたヒータのバラツキにも対
応することができる。すなわち、ヒータの抵抗値に応じ
てヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増幅率を
変えることによりバラツキを吸収し、常に最適なヒータ
印加電圧が出力されるようにする。これにより、回路定
数の設定のために流量センサの温度特性を一つずつ測定
することなく、各ヒータの抵抗値に応じた温度補正を行
うことができるため、生産性を向上できる。
【0023】図4にヒータ抵抗値のグループ毎に求めた
周囲温度に対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示
す。この図4のように、所定範囲の抵抗値ごとにグルー
プ化したヒータ抵抗値のグループ1〜3について、それ
ぞれ適切なヒータ印加電圧を供給可能なように、ヒータ
抵抗値に応じて温度特性の傾きが変化するよう各々のグ
ループでヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増
幅率の設定を変更し、温度補正を行うようにする。
周囲温度に対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示
す。この図4のように、所定範囲の抵抗値ごとにグルー
プ化したヒータ抵抗値のグループ1〜3について、それ
ぞれ適切なヒータ印加電圧を供給可能なように、ヒータ
抵抗値に応じて温度特性の傾きが変化するよう各々のグ
ループでヒータ駆動回路102のオフセット電圧及び増
幅率の設定を変更し、温度補正を行うようにする。
【0024】以上のように、本実施形態では、周囲温度
に対して流量センサの出力値が一定になるように、周囲
温度モニタ素子の温度特性を利用して得られる周囲温度
に対応した温度モニタ電圧と可変抵抗器で設定されるオ
フセット電圧とを加算して増幅することにより、ヒータ
に適切な電力を供給する構成としている。これにより、
流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキや回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても、個体差に
関係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる。
に対して流量センサの出力値が一定になるように、周囲
温度モニタ素子の温度特性を利用して得られる周囲温度
に対応した温度モニタ電圧と可変抵抗器で設定されるオ
フセット電圧とを加算して増幅することにより、ヒータ
に適切な電力を供給する構成としている。これにより、
流量センサのヒータにおける抵抗値のバラツキや回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても、個体差に
関係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる。
【0025】またこの際、周囲温度モニタ素子とヒータ
の抵抗値の温度係数を一致させる必要もなくなる。すな
わち、周囲温度モニタ素子にどのようなものを用いた場
合であっても、その素子の温度特性を利用して周囲温度
を検出し、温度補正を行うことができる。従って、本実
施形態のヒータ駆動回路によれば常に最適な温度補正を
かけられるため、周囲温度に関わりなく正確な流量計測
を行うことが可能となる。
の抵抗値の温度係数を一致させる必要もなくなる。すな
わち、周囲温度モニタ素子にどのようなものを用いた場
合であっても、その素子の温度特性を利用して周囲温度
を検出し、温度補正を行うことができる。従って、本実
施形態のヒータ駆動回路によれば常に最適な温度補正を
かけられるため、周囲温度に関わりなく正確な流量計測
を行うことが可能となる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ータの周囲温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を
出力する周囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧
を生成するオフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モ
ニタ電圧と前記オフセット電圧とを加算して増幅するこ
とにより、前記周囲温度に対して流量センサの出力値が
一定になるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加
電圧生成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前
記ヒータに供給する電力供給手段とを設けたので、周囲
温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体差に関
係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる効果が
ある。また、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加電圧
生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの抵抗
値に応じて変更可能とすることにより、流量センサのヒ
ータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、個体差に
関係なく正確な温度補正が可能となる。
ータの周囲温度に応じて変化する周囲温度モニタ電圧を
出力する周囲温度検出手段と、調整用のオフセット電圧
を生成するオフセット電圧生成手段と、前記周囲温度モ
ニタ電圧と前記オフセット電圧とを加算して増幅するこ
とにより、前記周囲温度に対して流量センサの出力値が
一定になるようなヒータ印加電圧を生成するヒータ印加
電圧生成手段と、前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前
記ヒータに供給する電力供給手段とを設けたので、周囲
温度モニタ素子の抵抗値や温度特性のバラツキ、回路内
の素子に関する特性のバラツキ等があっても個体差に関
係なく精度良く温度補正を行うことが可能となる効果が
ある。また、前記オフセット電圧と前記ヒータ印加電圧
生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの抵抗
値に応じて変更可能とすることにより、流量センサのヒ
ータにおける抵抗値のバラツキにも対応でき、個体差に
関係なく正確な温度補正が可能となる。
【図1】本発明の一実施形態に係るヒータ駆動回路の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態に係る流量計測装置の概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】周囲温度に対するヒータ印加電圧の温度特性の
一例を示した特性図である。
一例を示した特性図である。
【図4】ヒータ抵抗値のグループ毎に求めた周囲温度に
対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図
である。
対するヒータ印加電圧の温度特性の一例を示した特性図
である。
【図5】従来のヒータ駆動回路の構成例を示す回路図で
ある。
ある。
101 流量センサ 102 ヒータ駆動回路 103 処理回路 111 ヒータ 112 上流側温度センサ 113 下流側温度センサ AMP1,AMP2 オペアンプ D1 ダイオード R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 抵
抗器 Tr1 トランジスタ VR1 可変抵抗器
抗器 Tr1 トランジスタ VR1 可変抵抗器
Claims (2)
- 【請求項1】 発熱用のヒータとこのヒータの近傍に配
置された温度センサとを有してなる流量センサを備えた
流量計測装置のヒータ駆動回路であって、 前記ヒータの周囲温度に応じて変化する周囲温度モニタ
電圧を出力する周囲温度検出手段と、 調整用のオフセット電圧を生成するオフセット電圧生成
手段と、 前記周囲温度モニタ電圧と前記オフセット電圧とを加算
して増幅することにより、前記周囲温度に対して前記流
量センサの出力値が一定になるようなヒータ印加電圧を
生成するヒータ印加電圧生成手段と、 前記ヒータ印加電圧に応じた電力を前記ヒータに供給す
る電力供給手段と、を具備すること特徴とする流量計測
装置のヒータ駆動回路。 - 【請求項2】 前記オフセット電圧と前記ヒータ印加電
圧生成手段の増幅率の少なくとも一方を前記ヒータの抵
抗値に応じて変更可能としたことを特徴とする請求項1
に記載の流量計測装置のヒータ駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187607A JP2000018991A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流量計測装置のヒータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10187607A JP2000018991A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流量計測装置のヒータ駆動回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000018991A true JP2000018991A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16209079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10187607A Pending JP2000018991A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 流量計測装置のヒータ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000018991A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006118417A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Lg Electronics Inc. | Control circuit for running a heater of electric home appliances |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP10187607A patent/JP2000018991A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006118417A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Lg Electronics Inc. | Control circuit for running a heater of electric home appliances |
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