JP5001020B2 - 熱式ガス質量流量計 - Google Patents
熱式ガス質量流量計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5001020B2 JP5001020B2 JP2007025621A JP2007025621A JP5001020B2 JP 5001020 B2 JP5001020 B2 JP 5001020B2 JP 2007025621 A JP2007025621 A JP 2007025621A JP 2007025621 A JP2007025621 A JP 2007025621A JP 5001020 B2 JP5001020 B2 JP 5001020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- sensor element
- gas mass
- heat generation
- flow rate
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
図1は本発明に係る熱式ガス質量流量計の一実施形態の概略構成図を示している。1は電源であり、車載のバッテリが用いられている。電源1は発熱センサ素子であるホットワイヤ5に駆動電圧を印加して加熱させるとともに、定電流回路2を介してホットワイヤ5に電流を供給する。ホットワイヤ5に印加される駆動電圧は、電流制御手段であるMOS形電界効果形トランジスタ(MOS−FET)3によってON・OFFされ、ホットワイヤ5に供給される電流のONとOFFの時間比(以下、Duty比)が制御されて、ホットワイヤ5の温度が流量を測定しようとするガス温度Tgより所定の温度差ΔThだけ高くなるように制御されている。
ホットワイヤの温度変化は次の式(1)によって表わされる。
S:ホットワイヤ表面積、h:熱伝達率
Th:ホットワイヤ温度、Tg:ガス温度
そして、式(1)をTgについて解くと、式(2)になる。
T(V1):ホットワイヤを加熱していないときの電圧V1から求まるホットワイヤ温度
T(V2):ホットワイヤを加熱しているときの電圧V1と電圧V2とから求まるホットワイヤ温度
Δt:T(V2)とT(V1)の時間間隔
Re:レイノルズ数、Nu:ヌッセルト数、d:ホットワイヤの直径、
Duty−流量変換テーブルは、図5に示す3次元テーブルを用いることにより1つのDuty−流量変換テーブルでDutyとΔThからガス流量を算出することができ、CPU9の付加を軽減できる。
2…定電流回路
3…MOS−FET
4…逆流防止用ダイオード
5…ホットワイヤ
6…電流検出用抵抗
7…差動増幅器
8…差動増幅器
9…制御装置(CPU)
10…PWM信号
11…非加熱時ホットワイヤ温度検出手段
12…加熱時ホットワイヤ温度検出手段
13…ガス温度演算手段
14…印加時間制御手段
15…ガス流量算出手段
16…物性補正テーブル
17…最終流量出力
18…A/Dコンバータ
19…A/Dコンバータ
20…1チップLSI
Claims (11)
- 加熱した発熱センサ素子からの放熱量に基づいてガス流量を測定する熱式ガス質量流量計であって、
前記発熱センサ素子を加熱するための駆動電圧を発熱センサ素子に印加させる手段と、前記発熱センサ素子への駆動電圧をON・OFFする電流制御手段と、前記発熱センサ素子に流れる電流を検知するための電流検出用抵抗と、前記発熱センサ素子に駆動電圧が印加されていないときに、前記発熱センサ素子に微小の定電流を流す定電流手段と、前記電流制御手段のON・OFFを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記駆動電圧が印加されて発熱センサ素子が加熱されているときの発熱センサ素子の温度と前記発熱センサ素子に微小の定電流が流されているときの発熱センサ素子の温度とからガス温度を算出するとともに、前記発熱センサ素子の温度が、算出したガス温度より所定の温度差だけ高くなるように前記電流制御手段をON・OFFして駆動電圧の印加時間を制御し、該所定の温度差における該印加時間に基づいてガス流量を計測することを特徴とする熱式ガス質量流量計。 - 請求項1に記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置は、前記発熱センサ素子の温度をガス温度より所定の温度差だけ高くするための駆動電圧の印加時間とガス流量との関係が示された流量変換テーブルを有することを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項2に記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置は、
前記発熱センサ素子の温度をガス温度より高くする温度差が複数の設定温度に変更可能であり、前記駆動電圧の印加時間とガス流量との関係が示された前記流量変換テーブルを温度差毎に有することを特徴とする熱式ガス質量流量計。 - 請求項3に記載の熱式ガス質量流量計において、前記流量変換テーブルは3次元テーブルであることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の熱式ガス質量流量計において、前記定電流手段は、前記電流制御手段からの電流が該定電流手段に逆流するのを防止するダイオードを備えていることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置は、前記発熱センサ素子への駆動電圧の印加時間を、前記電流制御手段のONとOFFの時間比であるDuty比で制御し、前記流量変換テーブルは、前記Duty比とガス流量との関係が示されていることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項6に記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置は、前記発熱センサ素子の加熱温度を電流制御手段のDuty比によって決まるパルス幅変調(Pulse Width Modulation)で制御することを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1に記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置は、A/Dコンバータを有し、前記発熱センサ素子の両端の電圧が差動増幅器を介して前記A/Dコンバータに入力され、該差動増幅器のオフセット電圧が変更可能であることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の熱式ガス質量流量計において、前記制御装置、前記電流制御手段、前記定電流手段及び前記電流検出用抵抗は1チップLSIで構成されていることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の熱式ガス質量流量計において、前記温度検出手段は、前記電流制御手段がOFFになる直前の前記発熱センサ素子の温度を検出することを特徴とする熱式ガス質量流量計。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の熱式ガス質量流量計において、前記電流検出用抵抗は抵抗値精度が高く、温度係数が小さい固定抵抗であることを特徴とする熱式ガス質量流量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007025621A JP5001020B2 (ja) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 熱式ガス質量流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007025621A JP5001020B2 (ja) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 熱式ガス質量流量計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008190999A JP2008190999A (ja) | 2008-08-21 |
JP5001020B2 true JP5001020B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=39751232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007025621A Expired - Fee Related JP5001020B2 (ja) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | 熱式ガス質量流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5001020B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8695446B2 (en) | 2008-07-08 | 2014-04-15 | Albemarle Corporation | System and method for detecting pluggage in a conduit for delivery of solids and carrier gases to a flowing gas stream |
JP5276949B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2013-08-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量測定装置 |
CN111595402B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-11-23 | 合肥工业大学 | 一种恒温差型热式气体质量流量计 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3115850B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2000-12-11 | リコーエレメックス株式会社 | 抵抗体センサを要素とするセンサ回路 |
JP4205243B2 (ja) * | 1998-08-18 | 2009-01-07 | 東京瓦斯株式会社 | 温度補償方法およびそれを用いた温度補償回路ならびにセンサ |
-
2007
- 2007-02-05 JP JP2007025621A patent/JP5001020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008190999A (ja) | 2008-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8225652B2 (en) | Thermal flow meter measuring flow rate based on temperature difference measurement and driving energy of the heater | |
JP4186899B2 (ja) | 排気還流制御装置 | |
CN101275863A (zh) | 包括电阻式温度传感器和加热元件的空气流量传感*** | |
JP2007285756A (ja) | 熱式流量センサ | |
JP2007279036A5 (ja) | ||
JP5226933B2 (ja) | 流量センサおよび空気流量の測定方法 | |
WO2003016833A1 (fr) | Debitmetre de type thermique | |
JP5001020B2 (ja) | 熱式ガス質量流量計 | |
US10337904B2 (en) | Apparatus and method for determining flow of a medium | |
JP2007139672A (ja) | 流体計測装置及び流体計測方法 | |
RU2007130676A (ru) | Способ регулировки термического или калориметрического расходомера | |
EP1582847A3 (en) | Heating resistance flow rate measuring apparatus | |
US6871536B2 (en) | Temperature averaging fluid flow measuring apparatus | |
JP5680178B1 (ja) | 流量センサおよび内燃機関の制御システム | |
WO2003029759A1 (fr) | Instrument de mesure de debit | |
CN107807253B (zh) | 风速测定装置及风量测定装置 | |
JP2006138688A (ja) | 流体流量計及びそれを用いたエンジン制御システム | |
JP2009031014A (ja) | 熱式ガス質量流量計 | |
JP2003302271A (ja) | 流量測定部パッケージ及びそれを用いた流量測定ユニット | |
JP2009229094A (ja) | 熱式流量計 | |
JP7217401B2 (ja) | 発熱量測定方法および発熱量測定装置 | |
JP2010107328A (ja) | 熱式流量測定装置 | |
JP3706283B2 (ja) | フローセンサ回路 | |
WO2019031329A1 (ja) | 風速測定装置および風量測定装置 | |
JP4052378B2 (ja) | 熱式流量計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081017 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20100115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5001020 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |