JPH10142249A - Flow sensor - Google Patents

Flow sensor

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JPH10142249A
JPH10142249A JP8298427A JP29842796A JPH10142249A JP H10142249 A JPH10142249 A JP H10142249A JP 8298427 A JP8298427 A JP 8298427A JP 29842796 A JP29842796 A JP 29842796A JP H10142249 A JPH10142249 A JP H10142249A
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fluid
temperature
voltage
resistance elements
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Hidenori Sato
英紀 佐藤
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Sunpot Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow sensor which has a simple and inexpensive formation, and can accurately measure flow speed or flow quantity extending over the wide temperature range of fluid temperature. SOLUTION: An electric current is applied to two heat sensitive resistance elements 1, 2 arranged in the flow path of fluid through voltage supply circuits 6, 7 connected to the above elements 1, 2 to heat them so that the temperature of each of elements 1, 2 may be maintained at mutually different fixed temperature, and in this state, the output voltage of the voltage supply circuits 6, 7 is severally rectilinearised by rectilinearised circuits 8, 9 to create a level signal corresponding to electric power supplied to the elements 1, 2. The output of each of rectilinearised circuits 8, 9 is inputted into a differential amplification circuit 5, and the level signal corresponding to the flow quantity or flow speed of fluid is issued from the differential amplification circuit 5 without influence due to the temperature of the fluid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流速や流量
を測定するためのフローセンサに関し、より詳しくは熱
式のフローセンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow sensor for measuring a flow rate and a flow rate of a fluid, and more particularly, to a thermal type flow sensor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】熱式のフローセンサにあっては、サーミ
スタや白金等の感熱抵抗素子を流体の流路に配置すると
共に、該感熱抵抗素子を一定の温度で発熱させるように
（感熱抵抗素子の抵抗値が一定に維持されるように）ブ
リッジ回路や帰還回路を用いた検出回路により該感熱抵
抗素子に通電するものが一般的に知られている。このフ
ローセンサは、感熱抵抗素子の放熱量が、該素子に接触
する流体の流量によって変化して、該素子を一定の温度
に保持するための該素子への供給電力が流体の流量に応
じて変化することを利用し、その供給電力を印可電圧や
通電電流によって検出することで、流体の流量や流速
（流体の流路の単位断面積当たりの流量）を測定するも
のである。2. Description of the Related Art In a thermal type flow sensor, a thermosensitive resistor such as a thermistor or platinum is arranged in a fluid flow path, and the thermosensitive resistor is heated at a constant temperature (thermosensitive resistor). It is generally known that the thermal resistance element is energized by a detection circuit using a bridge circuit or a feedback circuit so that the resistance value of the thermal resistance element is maintained constant. In this flow sensor, the amount of heat radiated from the heat-sensitive resistance element changes according to the flow rate of the fluid in contact with the element, and the power supplied to the element for maintaining the element at a constant temperature depends on the flow rate of the fluid. By utilizing the change, the supplied electric power is detected by an applied voltage or an energizing current to measure the flow rate and the flow velocity of the fluid (the flow rate per unit sectional area of the fluid passage).

【０００３】さらに詳細には、感熱抵抗素子の単位時間
当たりの放熱量をＱとしたとき、次の関係式（１）が一
般的に成り立つ。More specifically, the following relational expression (1) generally holds, where Q is the amount of heat radiation per unit time of the thermal resistance element.

【０００４】Ｑ＝Ｋ・ΔＴ・ΦRe ……（１） ここで、Ｋは熱伝達関数で、基本的には流体の熱伝導率
や感熱抵抗素子の形状等に基づく定数である。また、Δ
Ｔは感熱抵抗素子の温度ＴH と流体の温度ＴLとの温度
差（ＴH −ＴL ）である。また、ΦRe は感熱抵抗素子
に接触する流体のレイノルズ数の関数で、単位時間当た
りに感熱抵抗素子に接触する流体の質量に比例し、基本
的には流体の流量（単位時間当たりの体積流量）もしく
は流速に依存した関数である。以下、流体の流量もしく
は流速をＶとして、ΦRe をΦ（Ｖ）と表し、式（１）
を次式（２）により表す。Q = K · ΔT · ΦRe (1) where K is a heat transfer function, which is basically a constant based on the thermal conductivity of the fluid, the shape of the heat-sensitive resistance element, and the like. Also, Δ
T is a temperature difference (TH-TL) between the temperature TH of the thermal resistance element and the temperature TL of the fluid. ΦRe is a function of the Reynolds number of the fluid in contact with the thermo-resistive element and is proportional to the mass of the fluid in contact with the thermo-resistive element per unit time. Basically, the flow rate of the fluid (volume flow per unit time) Or it is a function depending on the flow velocity. Hereinafter, ΦRe is expressed as Φ (V), where V is the flow rate or flow velocity of the fluid, and the equation (1)
Is represented by the following equation (2).

【０００５】Ｑ＝Ｋ・ΔＴ・Φ（Ｖ） ……（２） 一方、感熱抵抗素子への供給電力をＷとしたとき、Ｗ＝
Ｑであるから、これと式（２）とにより、 Ｗ＝Ｋ・ΔＴ・Φ（Ｖ） ……（３） が得られる。Q = K · ΔT · Φ (V) (2) On the other hand, when the power supplied to the thermosensitive resistance element is W, W =
Since it is Q, W = K ・ T と Φ (V) (3) is obtained from this and equation (2).

【０００６】従って、前述の如く感熱抵抗素子の温度Ｔ
H を一定に保持したとき、流体の温度ＴL が一定であれ
ば、それらの温度差ΔＴが一定となって、感熱抵抗素子
への供給電力Ｗは流体の流量あるいは流速Ｖに応じたも
のとなり、感熱抵抗素子への供給電力Ｗを測定すること
で、流体の流量又は流速Ｖを検出することができる。Accordingly, as described above, the temperature T
When H is held constant, if the temperature TL of the fluid is constant, the temperature difference ΔT is constant, and the power W supplied to the thermosensitive resistance element is in accordance with the flow rate or the flow velocity V of the fluid, By measuring the power W supplied to the thermosensitive resistance element, the flow rate or the flow velocity V of the fluid can be detected.

【０００７】しかるに、種々の状況において、流量や流
速を測定しようとする流体の温度ＴL は一般には、一定
温度に保持されているとは限らず、このように流体の温
度が変化する場合には、前記式（３）から明らかなよう
に、感熱抵抗素子への供給電力Ｗは流体の流速あるいは
流量のみならず、流体の温度ＴL にも依存する。However, in various situations, the temperature TL of the fluid whose flow rate or flow velocity is to be measured is generally not always kept at a constant temperature. As is apparent from the above equation (3), the power W supplied to the thermosensitive resistance element depends not only on the flow velocity or flow rate of the fluid, but also on the temperature TL of the fluid.

【０００８】このような流体の温度変化の影響を排除す
るために、種々のフローセンサが提案されており、例え
ば特開平５−１４９７６８号公報や、特公昭５９−４８
３４１号公報に開示されたものが知られいる。Various flow sensors have been proposed in order to eliminate the influence of such a temperature change of the fluid, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-149768 and Japanese Patent Publication No. 59-48.
No. 341 is known.

【０００９】特開平５−１４９７６８号公報に開示され
ているものでは、二個の感熱抵抗素子を同一の一定温度
に保持するようにそれぞれの感熱抵抗素子に対応した定
抵抗回路により通電・加熱すると共に、一方の感熱抵抗
素子を流体の通路に配置し、他方の感熱抵抗素子を流体
の流れが遮断されたダミー流路に配置したものである。
そして、流体通路の感熱抵抗素子側の定抵抗回路の出力
（これは流体の流量と温度とに応じたものとなる）と、
ダミー通路の感熱抵抗素子側の定抵抗回路の出力（これ
は流体の温度に応じたものとなる）とを差動アンプに入
力して、それらの差分をとることで、流体の温度変化の
影響を排除したものである。In the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-149768, current is supplied and heated by a constant resistance circuit corresponding to each of the two thermal resistance elements so that the two thermal resistance elements are maintained at the same constant temperature. In addition, one of the heat-sensitive resistance elements is arranged in a fluid passage, and the other heat-sensitive resistance element is arranged in a dummy flow path in which the flow of the fluid is shut off.
Then, the output of the constant resistance circuit on the side of the heat-sensitive resistance element in the fluid passage (this corresponds to the flow rate and temperature of the fluid),
The output of the constant-resistance circuit on the side of the thermo-sensitive resistance element in the dummy path (this is based on the temperature of the fluid) is input to the differential amplifier, and the difference between them is taken to obtain the effect of the temperature change of the fluid. Is excluded.

【００１０】また、特公昭５９−４８３４１号公報のも
のでは、流体の流路中に配置した流速測定用の感熱抵抗
素子と定抵抗値の抵抗体とを直列に接続した直列回路に
通電して、感熱抵抗素子を加熱すると共に、該直列回路
の出力から、感熱抵抗素子への供給電力を測定してそれ
を流速値に変換する一方、流体の温度をサーミスタによ
り測定し、その流体温度と、前記感熱抵抗素子の抵抗値
により示される該感熱抵抗素子の温度との差を一定に保
持するように前記直列回路への通電電流をフィードバッ
ク制御するようにしたものである。そして、このように
流体温度と、感熱抵抗素子の温度との差を一定に保持す
る（これは前記式（３）のΔＴを一定値にすることを意
味する）ことで、流体の温度変化の影響を排除するよう
にしたものである。In Japanese Patent Publication No. Sho 59-48341, a current is supplied to a series circuit in which a heat-sensitive resistance element for measuring flow velocity and a resistor having a constant resistance value, which are arranged in a fluid flow path, are connected in series. While heating the thermal resistance element, from the output of the series circuit, measure the power supplied to the thermal resistance element and convert it to a flow velocity value, while measuring the temperature of the fluid with a thermistor, The current supplied to the series circuit is feedback-controlled so as to keep a difference from the temperature of the heat-sensitive resistance element indicated by the resistance value of the heat-sensitive resistance element constant. By keeping the difference between the fluid temperature and the temperature of the thermal resistance element constant (this means that ΔT in equation (3) is set to a constant value), the temperature change of the fluid can be reduced. The effect is to be eliminated.

【００１１】しかしながら、これらの従来のフローセン
サでは、流体の温度変化の影響を排除することは可能で
あるものの、次のような不都合を生じるものであった。However, these conventional flow sensors can eliminate the influence of a change in the temperature of the fluid, but have the following disadvantages.

【００１２】すなわち、特開平５−１４９７６８号公報
のものでは、流体の流れを遮断したダミー流路が必要と
なるため、流速あるいは流量測定のための装置構成が大
型化すると共に、部品点数が増大し、コスト的に不利な
ものとなっていた。That is, in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-149768, a dummy flow path in which the flow of fluid is shut off is required, so that the apparatus configuration for measuring the flow velocity or flow rate becomes large and the number of parts increases. And it was disadvantageous in terms of cost.

【００１３】また、特公昭５９−４８３４１号公報のも
のでは、流体温度と感熱抵抗素子の温度との差を一定に
保つため、流体温度の変化に追従して感熱抵抗素子の温
度が変化することとなる。このため、流体温度の幅広い
範囲にわたって流量や流速を精度よく測定するために
は、感熱抵抗素子の温度−抵抗値特性を幅広い温度範囲
で高精度に保つ必要があるが、このような感熱抵抗素子
は高価なものとなりやすく、また、感熱抵抗素子の耐熱
性の面から、その加熱温度を高めることが難しい。従っ
て、同号公報のものでは、流体温度の幅広い範囲にわた
って流量や流速測定する上では、コスト的あるいは性能
的に不利なものとなりやすいという不都合があった。In Japanese Patent Publication No. 59-48341, in order to keep the difference between the fluid temperature and the temperature of the thermal resistance element constant, the temperature of the thermal resistance element changes following the change of the fluid temperature. Becomes For this reason, in order to accurately measure the flow rate and the flow velocity over a wide range of fluid temperature, it is necessary to maintain the temperature-resistance characteristic of the thermal resistance element with high accuracy over a wide temperature range. Is likely to be expensive, and it is difficult to increase the heating temperature from the viewpoint of the heat resistance of the thermal resistance element. Therefore, the method disclosed in the above publication has a disadvantage that the measurement of the flow rate and the flow velocity over a wide range of the fluid temperature tends to be disadvantageous in terms of cost or performance.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、簡単且つ安価な構成で流体温度の幅広い温度範囲
にわたって流速あるいは流量の測定を精度よく行うこと
ができるフローセンサを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a flow sensor capable of accurately measuring a flow rate or a flow rate over a wide temperature range of a fluid temperature with a simple and inexpensive configuration. And

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のフローセンサは
かかる目的を達成するために、流体の流速又は流量を測
定すべき流路に配置される一組の感熱抵抗素子と、各感
熱抵抗素子に対応してそれぞれ設けられ、各感熱抵抗素
子を互いに異なる一定温度に保持するよう各感熱抵抗素
子に電力を供給ししつつ、そのそれぞれの供給電力値に
応じたレベルの信号を出力する一組の検出回路と、両検
出回路の出力のレベル差に応じたレベルの信号を前記流
体の流速又は流量の値を示す信号として出力する差動増
幅回路とから成ることを特徴とする。In order to achieve the above object, a flow sensor according to the present invention has a set of heat-sensitive resistance elements arranged in a flow path for measuring the flow rate or flow rate of a fluid, and each heat-sensitive resistance element. And a pair of power supply units for supplying power to the respective thermal resistance elements so as to maintain the respective thermal resistance elements at different constant temperatures and outputting a signal of a level corresponding to the respective supplied power value. And a differential amplifier circuit that outputs a signal having a level corresponding to the level difference between the outputs of the two detection circuits as a signal indicating the value of the flow velocity or flow rate of the fluid.

【００１６】かかる本発明において、前記流体の流路に
配置した一組の感熱抵抗素子に前記各検出回路から供給
される電力をそれぞれＷ1 、Ｗ2 、各感熱抵抗素子に対
応した前記一定温度をそれぞれＴH1、ＴH2（ＴH1≠ＴH
2）とすると、前記式（３）によって、 Ｗ1 ＝Ｋ・（ＴH1−ＴL ）・Φ（Ｖ） ……（４） Ｗ2 ＝Ｋ・（ＴH2−ＴL ）・Φ（Ｖ） ……（５） （但し、Ｋ：定数、ＴL ：流体温度、Ｖ：流量又は流
速） 従って、各感熱抵抗素子への供給電力の差（Ｗ1 −Ｗ2
）は、 Ｗ1 −Ｗ2 ＝Ｋ・（ＴH1−ＴH2）・Φ（Ｖ） ……（６） となる。そして、各感熱抵抗素子の温度ＴH1，ＴH2は前
記検出回路によって、一定に保持されるので、各感熱抵
抗素子への供給電力の差（Ｗ1 −Ｗ2 ）は、流体の温度
ＴL の影響を受けずに、流量又は流速Ｖに応じたものと
なる。In the present invention, the electric power supplied from each of the detection circuits to the set of thermal resistance elements disposed in the flow path of the fluid is represented by W1 and W2, and the constant temperature corresponding to each thermal resistance element is represented by W1 and W2, respectively. TH1, TH2 (TH1 ≠ TH
Assuming that 2), according to the above equation (3), W1 = K （(TH1−TL) 2Φ (V) (4) W2 = K （(TH2−TL) ・ Φ (V) (5) (However, K: constant, TL: fluid temperature, V: flow rate or flow velocity) Therefore, the difference (W1 -W2) in the power supply to each thermal resistance element
) Is as follows: W1−W2 = K · (TH1−TH2) · Φ (V) (6) Since the temperatures TH1 and TH2 of the respective thermal resistance elements are kept constant by the detection circuit, the difference (W1-W2) of the power supplied to each thermal resistance element is not affected by the temperature TL of the fluid. And the flow rate or the flow velocity V.

【００１７】従って、各感熱抵抗素子に対応した各検出
回路から出力される各感熱抵抗素子への供給電力に応じ
たレベルの信号を前記差動増幅回路に入力してそれらの
レベル差に応じたレベルの信号を生成することで、該差
動増幅回路の出力レベルは、流体の温度ＴL の影響を受
けずに、流量又は流速Ｖに応じたものとなり、該差動増
幅回路の出力レベルにより、流体の流量又は流速Ｖを流
体の温度変化によらずに測定することができることとな
る。Therefore, a signal of a level corresponding to the power supplied to each thermal resistance element output from each detection circuit corresponding to each thermal resistance element is input to the differential amplifier circuit, and a signal corresponding to the level difference therebetween is provided. By generating a level signal, the output level of the differential amplifier circuit is not affected by the temperature TL of the fluid, but is in accordance with the flow rate or the flow velocity V. According to the output level of the differential amplifier circuit, The flow rate or the flow velocity V of the fluid can be measured without depending on the temperature change of the fluid.

【００１８】この場合、本発明では、各感熱抵抗素子は
それぞれ一定温度ＴH1，ＴH2に保持するため、流体の流
量又は流速Ｖを前記差動増幅器の出力により精度よく測
定するためには、各感熱抵抗素子に対応した固定的な温
度ＴH1，ＴH2における抵抗値が高精度であればよく、従
って、各感熱抵抗素子の温度−抵抗値特性の精度は要求
されず、このような感熱抵抗素子は比較的安価なものを
使用することができる。また、測定に際しては、各感熱
抵抗素子を同じ流路内に配置すればよいため、ダミー流
路等の特別な構造物を設ける必要がない。In this case, according to the present invention, each of the thermosensitive resistance elements is maintained at a constant temperature TH1, TH2, respectively. It is only necessary that the resistance value at the fixed temperatures TH1 and TH2 corresponding to the resistance element is high precision. Therefore, the accuracy of the temperature-resistance characteristic of each thermal resistance element is not required. Inexpensive ones can be used. Further, at the time of measurement, it is only necessary to arrange the respective thermosensitive resistance elements in the same flow path, so that it is not necessary to provide a special structure such as a dummy flow path.

【００１９】よって本発明のフローセンサによれば、簡
単且つ安価な構成で流体温度の幅広い温度範囲にわたっ
て流速あるいは流量の測定を精度よく行うことができ
る。Therefore, according to the flow sensor of the present invention, the flow velocity or the flow rate can be measured accurately over a wide temperature range of the fluid temperature with a simple and inexpensive configuration.

【００２０】かかる本発明のより具体的な構成では、前
記各検出回路は、前記各感熱抵抗素子をそのそれぞれに
対応した前記一定温度に保持するよう各感熱抵抗素子に
電圧を付与する電圧付与回路と、該電圧付与回路の付与
電圧を前記流体の温度変化に対して直線的にレベルが変
化する信号に直線化して各感熱抵抗素子への供給電力値
に応じたレベルの信号を前記差動増幅回路に出力する直
線化回路とから成る。In a more specific configuration according to the present invention, each of the detection circuits includes a voltage applying circuit for applying a voltage to each of the thermal resistance elements so as to maintain the thermal resistance elements at the constant temperature corresponding to each of the detection circuits. And linearizing the applied voltage of the voltage applying circuit to a signal whose level changes linearly with respect to the temperature change of the fluid, and amplifying the signal of a level corresponding to the power supply value to each thermal resistance element by the differential amplification. And a linearization circuit for outputting to the circuit.

【００２１】すなわち、各検出回路の電圧付与回路によ
って、前記各感熱抵抗素子をそのそれぞれに対応した前
記一定温度に保持するよう各感熱抵抗素子に電圧を付与
した場合、その付与電圧を基に、各感熱抵抗素子への供
給電力Ｗ1 ，Ｗ2 に応じたレベルの信号を生成すること
が好ましい。この場合、供給電力Ｗ1 ，Ｗ2 は、前記式
（４）、（５）から明らかなように流体の温度ＴL の変
化に対して直線的に変化する特性をもつ一方、前記電圧
付与回路による各感熱抵抗素子への付与電圧は、供給電
力Ｗ1 ，Ｗ2 の平方根に比例するため、流体の温度ＴL
の変化に対して非線形な変化（平方根関数的な変化）を
有する特性となる。従って、前記直線化回路によって、
電圧付与回路の付与電圧を前記流体の温度変化に対して
直線的にレベルが変化する信号に直線化することで、該
付与電圧から各感熱抵抗素子への供給電力値に応じたレ
ベルの信号を生成することができ、それを前記差動増幅
器に出力することで、該差動増幅器から前述の如く、流
体温度の影響を受けずに流速又は流量に応じたレベルの
信号を出力することができる。That is, when a voltage is applied to each of the heat-sensitive resistance elements by the voltage application circuit of each detection circuit so as to maintain the heat-sensitive resistance elements at the constant temperature corresponding thereto, based on the applied voltage, It is preferable to generate a signal of a level corresponding to the powers W1 and W2 supplied to the respective thermosensitive resistance elements. In this case, the supply powers W1 and W2 have a characteristic that changes linearly with the change of the fluid temperature TL as is clear from the above-mentioned equations (4) and (5), while each of the heat-sensitive Since the voltage applied to the resistance element is proportional to the square root of the supply power W1, W2, the temperature TL of the fluid
Is a characteristic having a non-linear change (a change in a square root function) with respect to the change in. Therefore, by the linearization circuit,
By linearizing the applied voltage of the voltage applying circuit to a signal whose level changes linearly with respect to the temperature change of the fluid, a signal of a level corresponding to a power supply value to each thermosensitive resistance element from the applied voltage is obtained. By outputting the signal to the differential amplifier, a signal having a level corresponding to the flow rate or the flow rate can be output from the differential amplifier without being affected by the fluid temperature, as described above. .

【００２２】尚、電圧付与回路の付与電圧を直線化する
ためには、該付与電圧のレベルを自乗すればよい。In order to linearize the applied voltage of the voltage applying circuit, the level of the applied voltage may be squared.

【００２３】あるいは、本発明のより具体的な構成で
は、前記各検出回路は、前記各感熱抵抗素子をそのそれ
ぞれに対応した前記一定温度に保持するよう各感熱抵抗
素子に電圧を付与する電圧付与回路を具備すると共に、
前記各感熱抵抗素子に対応した前記一定温度は、前記電
圧付与回路の付与電圧が前記流体の温度変化に対して略
直線的に変化する温度域に設定され、該電圧付与回路の
付与電圧又は該付与電圧に比例したレベルの信号を各感
熱抵抗素子への供給電力値に応じたレベルの信号として
前記差動増幅回路に出力する。Alternatively, in a more specific configuration according to the present invention, each of the detection circuits is configured to apply a voltage to each of the heat-sensitive resistance elements so as to maintain the heat-sensitive resistance elements at the constant temperature corresponding thereto. Equipped with a circuit,
The constant temperature corresponding to each of the thermosensitive resistance elements is set in a temperature range in which the applied voltage of the voltage applying circuit changes substantially linearly with a change in the temperature of the fluid, and the applied voltage of the voltage applying circuit or A signal having a level proportional to the applied voltage is output to the differential amplifier circuit as a signal having a level corresponding to a power supply value to each thermosensitive resistor.

【００２４】すなわち、各感熱抵抗素子への付与電圧を
それぞれＥ1 、Ｅ2 、各感熱抵抗素子のそれぞれの保持
温度における抵抗値をＲ1 、Ｒ2 とすると、Ｗ1 ＝Ｅ12
／Ｒ1 、Ｗ2 ＝Ｅ22／Ｒ2 であるので、前記式（４）、
（５）から、 Ｅ12／Ｒ1 ＝Ｋ・（ＴH1−ＴL ）・Φ（Ｖ） ……（７） Ｅ22／Ｒ2 ＝Ｋ・（ＴH2−ＴL ）・Φ（Ｖ） ……（８） が得られ、さらに、これらの式（７）、（８）の平方根
をとることで、 Ｅ1 ／（Ｒ1 )1/2＝（Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH1−ＴL ）1/2 ……（９） Ｅ2 ／（Ｒ2 )1/2＝（Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH2−ＴL ）1/2 ……（１０） が得られる。ここで、各感熱抵抗素子の一定の保持温度
ＴH1，ＴH2を流体の温度ＴL よりも十分に高い温度に設
定し、ＴH1≫ＴL 、ＴH2≫ＴL とすると、近似的に（Ｔ
H1−ＴL ）1/2 ≒ＴH1−ＴL ／２、（ＴH2−ＴL ）1/2
≒ＴH2−ＴL ／２となるので、前記式（９）、（１０）
は近似的に次式（１１）、（１２）により表される。That is, if the voltages applied to the respective thermal resistance elements are E1 and E2, and the resistance values of the respective thermal resistance elements at the respective holding temperatures are R1 and R2, W1 = E1 2
/ R1, since it is W2 = E2 2 / R2, the above formula (4),
From (5), E1 2 / R1 = K · (TH1-TL) · Φ is (V) ...... (7) E2 2 / R2 = K · (TH2-TL) · Φ (V) ...... (8) Then, by taking the square root of these equations (7) and (8), E1 / (R1) 1/2 = (K.PHI. (V)) 1/2. (TH1-TL) 1 / 2 (9) E2 / (R2) 1/2 = (K.PHI. (V)) 1/2. (TH2-TL) 1/2 (10) Here, when the constant holding temperatures TH1 and TH2 of the respective thermosensitive resistance elements are set to sufficiently higher than the fluid temperature TL, and TH1≫TL and TH2≫TL, approximately (T
H1-TL) 1/2 1 / 2TH1-TL / 2, (TH2-TL) 1/2
Since 2TH2−TL / 2, the above equations (9) and (10)
Is approximately represented by the following equations (11) and (12).

【００２５】 Ｅ1 ／（Ｒ1 )1/2≒（Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH1−ＴL ／２） ……（１１） Ｅ2 ／（Ｒ2 )1/2≒（Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH2−ＴL ／２） ……（１２） 従って、各感熱抵抗素子の一定の保持温度ＴH1，ＴH2を
流体の温度ＴL よりも十分に高い温度に設定しておけ
ば、各感熱抵抗素子への付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 は流体の温
度ＴL の変化に対してほぼ直線的に変化し、このとき、
式（９）、（１０）の各辺の差をとると、 Ｅ1 ／（Ｒ1 )1/2−Ｅ2 ／（Ｒ2 )1/2 ＝（Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH1−ＴH2） ……（１３） となり、これは、流体の温度ＴL の影響を受けずに、流
量又は流速Ｖに応じたものとなる。E 1 / (R 1 ) 1/2・ (K · Φ (V)) 1/2 · (TH 1 −TL / 2) (11) E 2 / (R 2) 1/2 ≒ (K · Φ ( V)) 1/2 · (TH2−TL / 2) (12) Therefore, if the constant holding temperatures TH1 and TH2 of each thermosensitive resistance element are set to a temperature sufficiently higher than the temperature TL of the fluid, The applied voltages E1 and E2 applied to the respective thermosensitive resistance elements change almost linearly with the change of the fluid temperature TL.
Taking the difference between the sides of equations (9) and (10), E1 / (R1) 1 / 2- E2 / (R2) 1/2 = (K.PHI. (V)) 1/2. (TH1- TH2) (13), which depends on the flow rate or the flow velocity V without being affected by the fluid temperature TL.

【００２６】よって、各感熱抵抗素子に対応した一定の
保持温度ＴH1，ＴH2を、前記電圧付与回路の付与電圧Ｅ
1 ，Ｅ2 が流体の温度変化に対して略直線的に変化する
温度域に設定しておき、該電圧付与回路の付与電圧Ｅ1
，Ｅ2 あるいは該付与電圧に比例したレベルの信号を
各感熱抵抗素子への供給電力値に応じたレベルの信号と
して前記差動増幅回路に出力することで、該差動増幅回
路から、流体温度の影響を受けずに流速又は流量に応じ
たレベルの信号を出力することができる。そして、この
場合には、付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 を直線化する回路を省略
することができるため、フローセンサの構成をさらに簡
略で且つ安価なものとすることができる。Therefore, the fixed holding temperatures TH1 and TH2 corresponding to each of the thermal resistance elements are set to the applied voltage E of the voltage applying circuit.
1 and E2 are set in a temperature range in which the temperature change of the fluid changes substantially linearly, and the applied voltage E1 of the voltage applying circuit is set.
, E2 or a signal having a level proportional to the applied voltage is output to the differential amplifier circuit as a signal having a level corresponding to the power supply value to each thermosensitive resistance element. A signal of a level corresponding to the flow velocity or the flow rate can be output without being affected. In this case, since a circuit for linearizing the applied voltages E1 and E2 can be omitted, the configuration of the flow sensor can be further simplified and inexpensive.

【００２７】ところで、前述のように各感熱抵抗素子へ
の付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 を基に流速又は流量に応じたレベ
ルの信号を前記差動増幅回路から出力するためには、各
感熱抵抗素子のそれぞれの保持温度における抵抗値Ｒ1
，Ｒ2 が互いに異なるものである場合には、前記直線
化回路を備えたものでは、前記式（６）のＷ1 、Ｗ2 を
付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 により表してなる次式（１４）を参
照して明らかなように、直線化回路の出力を差動増幅回
路に入力するに際して付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 のレベルを各
感熱抵抗素子の抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 に応じて調整する必要
がある。By the way, in order to output a signal of a level corresponding to the flow rate or the flow rate from the differential amplifier circuit based on the applied voltages E1 and E2 to the respective thermal resistance elements as described above, Resistance value R1 at each holding temperature
, R2 are different from each other, the one provided with the linearization circuit will be described with reference to the following equation (14) in which W1 and W2 in the equation (6) are represented by applied voltages E1 and E2. As is apparent, when inputting the output of the linearizing circuit to the differential amplifier circuit, it is necessary to adjust the levels of the applied voltages E1 and E2 according to the resistance values R1 and R2 of each thermosensitive resistance element.

【００２８】 Ｅ12／Ｒ1 −Ｅ22／Ｒ2 ＝Ｋ・（ＴH1−ＴH2）・Φ（Ｖ） ……（１４） 同様に、直線化回路を省略した場合にあっても、各感熱
抵抗素子のそれぞれの保持温度における抵抗値Ｒ1 ，Ｒ
2 が互いに異なるものである場合には、前記式（１３）
を参照して明らかなように、付与電圧Ｅ1 ，Ｅ2 のレベ
ルを各感熱抵抗素子の抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 に応じて調整す
る必要がある。E 12 / R 1 −E 22 / R 2 = K · (TH 1 −TH 2 ) · Φ (V) (14) Similarly, even when the linearization circuit is omitted, each thermal resistance element Resistance values R1, R at each holding temperature
2 are different from each other, the above formula (13)
As is apparent from the above, it is necessary to adjust the levels of the applied voltages E1 and E2 according to the resistance values R1 and R2 of the respective thermosensitive resistance elements.

【００２９】一方、各感熱抵抗素子のそれぞれの保持温
度における抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 を同じにして、Ｒ1 ＝Ｒ2
＝Ｒ（一定値）とした場合には、直線化回路を備えたも
のに対応する前記式（１４）は、 Ｅ12−Ｅ22＝Ｒ・Ｋ・（ＴH1−ＴH2）・Φ（Ｖ） ……（１５） となり、この式（１５）から明らかなように、付与電圧
Ｅ1 ，Ｅ2 をそのまま直線化した信号を差動増幅回路に
入力することで、流体の温度ＴL の影響を受けずに流速
又は流量に応じた出力を得ることができることが判る。On the other hand, the resistance values R1 and R2 at the respective holding temperatures of the respective thermosensitive resistance elements are made the same, and R1 = R2
= When the R (constant value), the expression corresponding to those with linearization circuit (14), E1 2 -E2 2 = R · K · (TH1-TH2) · Φ (V) ... .. (15) As is apparent from the equation (15), by inputting a signal obtained by linearizing the applied voltages E1 and E2 as they are to the differential amplifier circuit, the flow velocity is not affected by the fluid temperature TL. Or it turns out that the output according to a flow rate can be obtained.

【００３０】同様に、Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝Ｒ（一定値）とした
場合、直線化回路を省略したものに対応する前記式（１
３）は、 Ｅ1 −Ｅ2 ＝（Ｒ・Ｋ・Φ（Ｖ））1/2 ・（ＴH1−ＴH2） ……（１６） となり、この式（１６）から明らかなように、付与電圧
Ｅ1 ，Ｅ2 をそのまま差動増幅回路に入力することで、
流体の温度ＴL の影響を受けずに流速又は流量に応じた
出力を得ることができることが判る。Similarly, when R1 = R2 = R (constant value), the above equation (1) corresponding to the one without the linearizing circuit is used.
3) becomes E1 -E2 = (R.K..PHI. (V)) 1/2. (TH1 -TH2) (16). As is apparent from the equation (16), the applied voltages E1 and E2 are obtained. Is input to the differential amplifier circuit as it is,
It can be seen that an output corresponding to the flow velocity or flow rate can be obtained without being affected by the fluid temperature TL.

【００３１】そこで、本発明ではさらに、前記各感熱抵
抗素子は、それぞれに対応した前記一定温度において、
同一の抵抗値を有する感熱抵抗素子を用いる。Therefore, according to the present invention, each of the heat-sensitive resistance elements may further include:
A heat-sensitive resistance element having the same resistance value is used.

【００３２】このようにすることで、前述の如く、各感
熱抵抗素子への付与電圧のレベル調整を行うための増幅
回路や分圧回路等の回路構成が不要となって、フローセ
ンサをより一層簡略で且つ安価なものとすることができ
る。特に、直線化回路を省略したものでは、前記電圧付
与回路の出力をそのまま差動増幅回路に入力するだけ
で、流体の流速又は流量に応じたレベルの信号を流体の
温度の影響を受けずに出力することができるので、極め
て簡略且つ安価なフローセンサを提供できる。By doing so, as described above, a circuit configuration such as an amplifier circuit or a voltage dividing circuit for adjusting the level of the voltage applied to each thermal resistance element becomes unnecessary, and the flow sensor can be further improved. It can be simple and inexpensive. In particular, when the linearization circuit is omitted, the signal of the level corresponding to the flow velocity or flow rate of the fluid can be obtained without being affected by the temperature of the fluid simply by inputting the output of the voltage applying circuit directly to the differential amplifier circuit. Since the output can be performed, an extremely simple and inexpensive flow sensor can be provided.

【００３３】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図１乃
至図４を参照して説明する。図１は本実施形態のフロー
センサの回路ブロック図、図２は図１の要部の回路図、
図３及び図４は図１のフローセンサの作動を説明するた
めの実測データを示す線図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit block diagram of the flow sensor of the present embodiment, FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of FIG. 1,
3 and 4 are graphs showing actual measurement data for explaining the operation of the flow sensor of FIG.

【００３４】図１を参照して、このフローセンサは、例
えばサーミスタからなる二つの感熱抵抗素子１，２と、
これらの感熱抵抗素子１，２にそれぞれ接続された検出
回路３，４と、これらの検出回路３，４の出力を入力す
る差動増幅回路５とにより構成されている。両感熱抵抗
素子１，２は、その形状や熱伝導率がほぼ同一のものを
使用し、流体の流量又は流速（以下、これらを総称的に
流量と称する）を測定しようとする流路中の測定箇所に
固定・配置される。Referring to FIG. 1, this flow sensor comprises two heat-sensitive resistance elements 1 and 2 composed of, for example, a thermistor,
The circuit includes detection circuits 3 and 4 connected to the heat-sensitive resistance elements 1 and 2, respectively, and a differential amplifier circuit 5 to which outputs of the detection circuits 3 and 4 are input. The two heat-sensitive resistance elements 1 and 2 have substantially the same shape and thermal conductivity, and are used to measure the flow rate or flow rate of a fluid (hereinafter, these are collectively referred to as flow rate) in a flow path. It is fixed and placed at the measurement point.

【００３５】各検出回路３，４は、それぞれに対応する
感熱抵抗素子１，２を一定の温度に保持するように各感
熱抵抗素子１，２に電圧を付与する電圧付与回路６，７
と、この各電圧付与回路６，７の出力電圧を直線化し
て、各電圧付与回路６，７による各感熱抵抗素子１，２
への供給電力に応じたレベルの信号を生成し、それを前
記差動増幅回路５に出力する直線化回路８，９とにより
構成されている。Each of the detection circuits 3 and 4 includes a voltage application circuit 6 and 7 for applying a voltage to each of the thermal resistance elements 1 and 2 so as to maintain the corresponding thermal resistance element 1 and 2 at a constant temperature.
And the output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 is linearized, and each of the thermal resistance elements 1 and 2 by the voltage applying circuits 6 and 7 is linearized.
And a linearization circuit 8 or 9 for generating a signal of a level corresponding to the power supplied to the differential amplifier circuit 5 and outputting the generated signal to the differential amplifier circuit 5.

【００３６】電圧付与回路６，７は、それらの基本的回
路構成が同一のものであり、図２に示すような回路構成
を有している。The voltage applying circuits 6 and 7 have the same basic circuit configuration, and have a circuit configuration as shown in FIG.

【００３７】すなわち、図２を参照して、各電圧付与回
路６（７）は、感熱抵抗素子１（２）に固定抵抗値の抵
抗体１０を直列に接続してなる直列回路１１と、二つの
固定抵抗値の抵抗体１２，１３を直列に接続してなる直
列回路１４とを並列に接続してブリッジ回路１５を構成
している。そして、このブリッジ回路１５の直列回路１
１の中点の電位を負入力、直列回路１４の中点の電位を
正入力として該ブリジ回路１５に接続されたオペアンプ
１６を備え、このオペアンプ１６の出力電圧をブリッジ
回路１５に付与して、該ブリッジ回路１５の両直列回路
１１，１４に通電すると共に、該オペアンプ１６の出力
電圧を感熱抵抗素子１（２）への付与電圧を示すものと
して前記直線化回路８（９）に出力するようにしてい
る。That is, referring to FIG. 2, each voltage applying circuit 6 (7) includes a series circuit 11 formed by connecting a resistor 10 having a fixed resistance value to a heat-sensitive resistor 1 (2) in series. A bridge circuit 15 is formed by connecting in parallel a series circuit 14 in which two fixed resistors 12 and 13 are connected in series. The series circuit 1 of the bridge circuit 15
An operational amplifier 16 connected to the bridge circuit 15 is provided with the potential of the middle point of 1 as a negative input and the potential of the middle point of the series circuit 14 as a positive input, and the output voltage of the operational amplifier 16 is applied to the bridge circuit 15. The two series circuits 11 and 14 of the bridge circuit 15 are energized, and the output voltage of the operational amplifier 16 is output to the linearization circuit 8 (9) as an indication of the voltage applied to the thermal resistance element 1 (2). I have to.

【００３８】このような構成の電圧付与回路６（７）で
は、オペアンプ１６に電源電圧Ｖccを与えると、オペア
ンプ１６の出力電圧は、直列回路１１の中点の電位と直
列回路１４の中点の電位とが等しくなるように、換言す
れば、直列回路１１の感熱抵抗素子１（２）の温度に応
じた抵抗値と抵抗体１０の固定抵抗値との比が、直列回
路１４の抵抗体１２の固定抵抗値と抵抗体１３の固定抵
抗値との比（一定値）に等しくなるように調整され、こ
れにより、感熱抵抗素子１（２）が一定温度に保持され
るように通電・加熱される。In the voltage application circuit 6 (7) having such a configuration, when the power supply voltage Vcc is applied to the operational amplifier 16, the output voltage of the operational amplifier 16 becomes equal to the potential of the middle point of the series circuit 11 and the potential of the middle point of the series circuit 14. In other words, the ratio between the resistance according to the temperature of the heat-sensitive resistance element 1 (2) of the series circuit 11 and the fixed resistance of the resistor 10 is set so that the potential is equal to the resistance of the resistor 12 of the series circuit 14. Is adjusted so as to be equal to the ratio (constant value) of the fixed resistance value of the resistor 13 and the fixed resistance value of the resistor 13, whereby the heat-sensitive resistance element 1 (2) is energized and heated so as to be maintained at a constant temperature. You.

【００３９】この場合、本実施形態では、例えば直列回
路１４の抵抗体１２，１３の固定抵抗値を同一とし、感
熱抵抗素子１（２）の抵抗値が抵抗体１０の固定抵抗値
に等しくなる温度に該感熱抵抗素子１（２）を加熱する
ようにしている。そして、感熱抵抗素子１に対応する電
圧付与回路６と、感熱抵抗素子２に対応する電圧付与回
路７とでは、各感熱抵抗素子１，２をそれぞれ互いに異
なる温度に保持するように抵抗体１０の固定抵抗値を設
定し、例えば、感熱抵抗素子１を２５０°Ｃの一定温度
に保持し、感熱抵抗素子２を２００°Ｃの一定温度に保
持するようにしている。In this case, in the present embodiment, for example, the fixed resistances of the resistors 12 and 13 of the series circuit 14 are the same, and the resistance of the thermosensitive resistor 1 (2) becomes equal to the fixed resistance of the resistor 10. The thermal resistance element 1 (2) is heated to a temperature. Then, the voltage applying circuit 6 corresponding to the thermal resistance element 1 and the voltage applying circuit 7 corresponding to the thermal resistance element 2 are connected to the resistor 10 so that the thermal resistance elements 1 and 2 are maintained at different temperatures. A fixed resistance value is set, for example, the thermal resistance element 1 is maintained at a constant temperature of 250 ° C., and the thermal resistance element 2 is maintained at a constant temperature of 200 ° C.

【００４０】尚、これらの電圧付与回路６，７におい
て、各オペアンプ１６の出力電圧は、各感熱抵抗素子１
（２）への付与電圧に比例し、例えば前述のように各感
熱抵抗素子１（２）をその抵抗値が抵抗体１０の固定抵
抗値に等しくなる温度に保持したときには、各オペアン
プ１６の出力電圧は、各感熱抵抗素子１（２）への付与
電圧の２倍となる。そして、各オペアンプ１６の出力電
圧は、各感熱抵抗素子１（２）に接触する流体の温度変
化に対して平方根関数的に変化する特性となると同時
に、各感熱抵抗素子１（２）に接触する流体の流量に応
じたものとなる（前記式（１１）、（１２）を参照）。In each of the voltage applying circuits 6 and 7, the output voltage of each operational amplifier 16 corresponds to each thermal resistance element 1
The output of each operational amplifier 16 is proportional to the applied voltage to (2), for example, when each thermosensitive resistor 1 (2) is held at a temperature at which its resistance value is equal to the fixed resistance value of the resistor 10 as described above. The voltage is twice the voltage applied to each thermosensitive resistance element 1 (2). The output voltage of each operational amplifier 16 has a characteristic that changes in a square root function with respect to a change in the temperature of the fluid contacting each thermal resistance element 1 (2), and at the same time, contacts each thermal resistance element 1 (2). It depends on the flow rate of the fluid (see the above equations (11) and (12)).

【００４１】前記各直線化回路８（９）は、図１に示す
ように各電圧付与回路６（７）のオペアンプ１６の出力
電圧を自乗する自乗回路１７と、この自乗回路１７の出
力を増幅もしくは分圧してレベル調整を行うレベル調整
回路１８とを具備し、該レベル調整回路１８の出力を差
動増幅回路５に出力する。As shown in FIG. 1, each linearizing circuit 8 (9) squares the output voltage of the operational amplifier 16 of each voltage applying circuit 6 (7), and amplifies the output of this square circuit 17. Alternatively, it includes a level adjusting circuit 18 that performs level adjustment by dividing the voltage, and outputs the output of the level adjusting circuit 18 to the differential amplifier circuit 5.

【００４２】この場合、自乗回路１８に入力するオペア
ンプ１６の出力電圧は、各感熱抵抗素子１（２）への供
給電力の平方根に比例するため、該出力電圧を自乗回路
１７により自乗することで、各感熱抵抗素子１（２）へ
の供給電力に比例したレベルの信号が生成される。そし
て、各感熱抵抗素子１（２）への供給電力は、前記式
（４）、（５）から明らかなように、流体の温度変化に
対して直線的に変化するため、自乗回路１７の出力レベ
ルも、流体の温度変化に対して直線的に変化するものと
なる。In this case, since the output voltage of the operational amplifier 16 input to the squaring circuit 18 is proportional to the square root of the power supplied to each of the thermosensitive resistance elements 1 (2), the output voltage is squared by the squaring circuit 17. , A signal having a level proportional to the power supplied to each thermosensitive resistance element 1 (2) is generated. The power supplied to each of the thermosensitive resistance elements 1 (2) changes linearly with respect to the temperature change of the fluid, as is apparent from the equations (4) and (5). The level also changes linearly with changes in the temperature of the fluid.

【００４３】実際、感熱抵抗素子１，２としてサーミス
タを用い、それぞれの保持温度を２５０°Ｃ（３０
Ω）、２００°Ｃ（６０Ω）としたとき、図３に示すよ
うに、自乗回路１７の出力レベルは、流体（この場合、
空気）の温度変化に対して直線的に変化するものとなっ
た。Actually, thermistors were used as the heat-sensitive resistance elements 1 and 2 and their respective holding temperatures were set to 250 ° C. (30 ° C.).
Ω) and 200 ° C. (60 Ω), as shown in FIG. 3, the output level of the squaring circuit 17 is fluid (in this case,
It changed linearly with the temperature change of (air).

【００４４】レベル調整回路１８は、次のように自乗回
路１７の出力レベルを調整する。すなわち、本実施形態
のフローセンサは、各直線化回路８，９の出力を差動増
幅回路５に入力して、該差動増幅回路５から流体の温度
によらずに、流量に応じたレベルの信号を出力させるよ
うにするものであるが、この場合、前記式（６）を参照
して明らかなように、基本的には、各直線化回路８，９
の出力レベルの差を各感熱抵抗素子１，２への供給電力
の差に比例したものとする必要がある。The level adjusting circuit 18 adjusts the output level of the squaring circuit 17 as follows. That is, the flow sensor according to the present embodiment inputs the outputs of the linearization circuits 8 and 9 to the differential amplifier circuit 5 and outputs a level corresponding to the flow rate from the differential amplifier circuit 5 irrespective of the fluid temperature. In this case, as is apparent with reference to the above equation (6), basically, each of the linearization circuits 8 and 9 is output.
Is required to be proportional to the difference between the power supplied to each of the thermal resistance elements 1 and 2.

【００４５】ここで、各感熱抵抗素子１，２に対応する
自乗回路１７の出力レベルは、各感熱抵抗素子１，２へ
の付与電圧の自乗に比例するため、各感熱抵抗素子１，
２への付与電圧をそれぞれ前述の如くＥ1 ，Ｅ2 とし、
各感熱抵抗素子１，２に対応する自乗回路１７の出力レ
ベルをＬ1 、Ｌ2 とすると、 Ｅ12＝ｋ・Ｌ1 、Ｅ22＝ｋ・Ｌ2 ……（１７） （但し、ｋは定数） となる。また、各感熱抵抗素子１，２への供給電力をＷ
1 ，Ｗ2 とし、各感熱抵抗素子１，２のそれぞれの保持
温度における抵抗値をＲ1 ，Ｒ2 とすると、Ｗ1−Ｗ2
＝Ｅ12／Ｒ1 −Ｅ22／Ｒ2 であるから、この式と前記式
（１７）とから、 Ｗ1 −Ｗ2 ＝ｋ（Ｌ1 ／Ｒ1 −Ｌ2 ／Ｒ2 ） ……（１８） が得られる。さらに、各レベル調整回路１８による各自
乗回路１７の出力レベルＬ1 ，Ｌ2 の変換倍率をそれぞ
れＡ，Ｂとし、各レベル調整回路１８の出力レベルをＬ
1'，Ｌ2' とすると、Ｌ1 ＝Ｌ1'／Ａ、Ｌ2 ＝Ｌ2'／Ｂ
であるから、これと式（１８）とから Ｗ1 −Ｗ2 ＝ｋ［Ｌ1'／（Ａ・Ｒ1 ）−Ｌ2'／（Ｂ・Ｒ2 ）］ ……（１９） が得られる。従って、この式（１９）から明らかなよう
に、Ａ・Ｒ1 ＝Ｂ・Ｒ2（Ａ／Ｂ＝Ｒ2 ／Ｒ1 ）となる
ように、各レベル調整回路１８の変換倍率を設定すれ
ば、各レベル調整回路１８の出力レベルの差（Ｌ1'−Ｌ
2'）が、各感熱抵抗素子１，２への供給電力の差（Ｗ1
−Ｗ2 ）に比例したものとなることが判る。Since the output level of the square circuit 17 corresponding to each of the thermal resistance elements 1 and 2 is proportional to the square of the voltage applied to each of the thermal resistance elements 1 and 2,
The voltages applied to E2 are E1 and E2, respectively, as described above.
When the output level of the square circuit 17 corresponding to the respective thermal resistance elements 1, 2 and L1, L2, the E1 2 = k · L1, E2 2 = k · L2 ...... (17) ( where, k is a constant) . Also, the power supplied to each of the thermal resistance elements 1 and 2 is W
1 and W2, and if the resistance values of the thermosensitive resistance elements 1 and 2 at the respective holding temperatures are R1 and R2, W1-W2
= E1 2 / R1 -E2 from a 2 / R2, since this equation the equation (17), W1 -W2 = k (L1 / R1 -L2 / R2) ...... (18) is obtained. Further, the conversion magnifications of the output levels L1 and L2 of the square circuits 17 by the level adjustment circuits 18 are A and B, respectively, and the output level of each level adjustment circuit 18 is L
1 ', L2', L1 = L1 '/ A, L2 = L2' / B
Therefore, from this and Expression (18), W1 -W2 = k [L1 '/ (AR1) -L2' / (BR2)] (19) is obtained. Therefore, as is apparent from the equation (19), if the conversion magnification of each level adjustment circuit 18 is set so that A.R1 = B.R2 (A / B = R2 / R1), each level adjustment can be performed. The difference between the output levels of the circuit 18 (L1'-L
2 ') is the difference (W1) between the power supplied to the thermal resistance elements 1 and 2.
−W2).

【００４６】本実施形態における各レベル調整回路１８
は、このようなレベル調整を行うものである。Each level adjusting circuit 18 in the present embodiment
Performs such a level adjustment.

【００４７】尚、上記のようなレベル調整は理論上のも
ので、実際には、各自乗回路１７の実際の出力レベル
が、流体の温度変化に対して同じ比率で変化するように
（図３の各自乗回路１８の出力特性を示す直線が同じ傾
きになるように）各レベル調整回路１８の変換倍率を調
整しておくことでなされる。また、本実施形態では、各
直線化回路８，９にレベル調整回路１８を備えたが、上
記のようなレベル調整は、必ずしも直線化回路８，９の
両者について行う必要はなく、いずれか一方の直線化回
路８，９についてのみ行うようにしてもよく（これは、
前記変換倍率Ａ，Ｂの一方を「１」とする場合に相当す
る）、さらには、各自乗回路１８のゲイン調整により行
うようにしてもよい。また、レベル調整回路１８を省く
こともできるのであるが、これについては後述する。The above-described level adjustment is theoretical, and in practice, the actual output level of each square circuit 17 changes at the same ratio with respect to the change in the temperature of the fluid (FIG. 3). This is done by adjusting the conversion magnification of each level adjustment circuit 18 so that the straight line indicating the output characteristic of each square circuit 18 has the same slope. Further, in the present embodiment, the level adjustment circuit 18 is provided in each of the linearization circuits 8 and 9, but the level adjustment as described above does not necessarily need to be performed for both of the linearization circuits 8 and 9; May be performed only for the linearization circuits 8 and 9 (this is because
This may correspond to the case where one of the conversion magnifications A and B is set to “1”), and further, may be performed by adjusting the gain of each squaring circuit 18. The level adjustment circuit 18 can be omitted, which will be described later.

【００４８】以上のように構成された本実施形態のフロ
ーセンサでは、各感熱抵抗素子１，２を流量を測定しよ
うとする流体の流路中に配置したとき、各電圧付与回路
６，７から、流体の流量と温度とに応じたレベルの電圧
が出力され、さらに、これらの出力電圧を入力する各直
線化回路８，９から、各感熱抵抗素子１，２への供給電
力に相当するレベルの信号が出力され、それらの信号の
レベル差は、各感熱抵抗素子１，２への供給電力の差に
比例したものとなる。そして、この各直線化回路８，９
の出力を差動増幅回路５に入力することで、該差動増幅
回路５から、各直線化回路８，９の出力のレベル差、換
言すれば、各感熱抵抗素子１，２への供給電力の差に応
じたレベルの信号が出力される。このとき、該差動増幅
回路５の出力レベルは、各感熱抵抗素子１，２への供給
電力の差に応じたものであり、また、各感熱抵抗素子
１，２は互いに異なる一定温度に保持されているので、
前記式（６）を参照して明らかなように、流体の流量に
応じたものとなり、且つ、流体の温度には依存しないも
のとなる。従って、差動増幅回路５の出力により流体の
流量を流体の温度の影響を受けずに測定することができ
る。実際、感熱抵抗素子１，２としてサーミスタを用
い、それぞれの温度を２５０°Ｃ、２００°Ｃに保持し
た状態で、該感熱抵抗素子１，２に種々の温度の空気を
送風ファン（図示せず）によって、送風したとき、図４
に示すような差動増幅回路５の出力特性が得られた。同
図４に見られるように、送風ファンの同じ回転数（同じ
送風量）では、流体（空気）の温度によらずに、差動増
幅回路５の出力レベルは高精度で一定となり、また、該
出力レベルは、送風量に応じたレベルとなる。In the flow sensor of the present embodiment configured as described above, when the thermosensitive resistance elements 1 and 2 are arranged in the flow path of the fluid whose flow rate is to be measured, the voltage application circuits 6 and 7 A voltage corresponding to the flow rate and temperature of the fluid is output, and a level corresponding to the power supplied to each of the thermosensitive resistance elements 1 and 2 from each of the linearization circuits 8 and 9 to which these output voltages are input. Are output, and the level difference between the signals is proportional to the difference between the power supplied to the thermal resistance elements 1 and 2. Then, the linearization circuits 8, 9
Is input to the differential amplifier circuit 5, the difference between the output levels of the linearization circuits 8 and 9 from the differential amplifier circuit 5, in other words, the power supplied to each of the thermosensitive resistance elements 1 and 2. A signal having a level corresponding to the difference is output. At this time, the output level of the differential amplifier circuit 5 is in accordance with the difference in the power supplied to the thermal resistance elements 1 and 2, and the thermal resistance elements 1 and 2 are maintained at different constant temperatures. Has been
As is clear with reference to the above equation (6), the value depends on the flow rate of the fluid and does not depend on the temperature of the fluid. Therefore, the flow rate of the fluid can be measured by the output of the differential amplifier circuit 5 without being affected by the temperature of the fluid. In practice, thermistors are used as the heat-sensitive resistance elements 1 and 2, and air of various temperatures is blown to the heat-sensitive resistance elements 1 and 2 while maintaining the temperatures at 250 ° C. and 200 ° C. (not shown). ), When the air is blown,
The output characteristics of the differential amplifier circuit 5 shown in FIG. As shown in FIG. 4, at the same rotation speed of the blower fan (the same blower amount), the output level of the differential amplifier circuit 5 becomes constant with high accuracy regardless of the temperature of the fluid (air). The output level is a level corresponding to the amount of air blow.

【００４９】また、かかるフローセンサでは、各感熱抵
抗素子１，２はそれぞれ一定温度に保持するため、その
それぞれの温度における各感熱抵抗素子１，２の抵抗値
が高精度なものとしておくことで、差動増幅回路５の出
力により流体の幅広い温度範囲にわたって精度よく流体
の流量を測定できる。そして、各感熱抵抗素子１，２
は、その保持温度のみにおける抵抗値が高精度なもので
あればよいので、そのような感熱抵抗素子１，２は安価
なものを採用することができる。また、測定に際して
は、各感熱抵抗素子１，２を同じ流路内に配置すればよ
いため、ダミー流路等の特別な構造物を設ける必要がな
い。In this flow sensor, since each of the thermal resistance elements 1 and 2 is maintained at a constant temperature, the resistance value of each of the thermal resistance elements 1 and 2 at each temperature is set to be high precision. The output of the differential amplifier circuit 5 can accurately measure the flow rate of the fluid over a wide temperature range of the fluid. Then, each thermal resistance element 1, 2
Since it is sufficient that the resistance value at only the holding temperature is high precision, inexpensive heat-sensitive resistance elements 1 and 2 can be adopted. Further, at the time of measurement, since each of the thermosensitive resistance elements 1 and 2 may be arranged in the same channel, there is no need to provide a special structure such as a dummy channel.

【００５０】従って、本実施形態のフローセンサによれ
ば、簡単且つ安価な構成で流体温度の幅広い温度範囲に
わたって流量の測定を精度よく行うことができる。Therefore, according to the flow sensor of the present embodiment, the flow rate can be measured accurately over a wide temperature range of the fluid temperature with a simple and inexpensive configuration.

【００５１】次に、本発明の第２の実施形態を図５を参
照して説明する。図５は本実施形態のフローセンサの回
路ブロック図である。尚、本実施形態の基本構成は図１
のものと同一であり、同一部分については図１のものと
同一の参照符号を付して説明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit block diagram of the flow sensor of the present embodiment. The basic configuration of this embodiment is shown in FIG.
The same parts as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【００５２】図５を参照して、本実施形態のフローセン
サが図１のものと相違する点は、感熱抵抗素子１，２と
して、そのそれぞれの保持温度（例えば２５０°Ｃ、２
００°Ｃ）における抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 が同一の抵抗値Ｒ
となる感熱抵抗素子を採用すると共に、図１のものに備
えたレベル調整回路１８を省略し、各感熱抵抗素子１，
２に対応する自乗回路１７の出力をそのまま差動増幅回
路５に入力する構成とした点である。他の構成は、図１
のものと同一である。Referring to FIG. 5, the flow sensor of this embodiment is different from that of FIG. 1 in that each of the heat-sensitive resistance elements 1 and 2 has its own holding temperature (for example, 250 ° C., 2 ° C.).
00 ° C), the resistance values R1 and R2 are the same.
1 and the level adjustment circuit 18 provided in FIG. 1 is omitted.
2 is that the output of the squaring circuit 17 corresponding to 2 is directly input to the differential amplifier circuit 5. Another configuration is shown in FIG.
Is the same as

【００５３】かかる構成のフローセンサでは、感熱抵抗
素子１，２のそれぞれの保持温度における抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 が同一の抵抗値Ｒであるため、前記式（１８）を参
照して明らかなように、各感熱抵抗素子１，２に対応す
る自乗回路１７の出力レベルの差（Ｌ1 −Ｌ2 ）は、各
感熱抵抗素子１，２への供給電力の差（Ｗ1 −Ｗ2 ）に
比例したものとなる。従って、自乗回路１７の出力をそ
のまま差動増幅回路５に入力することで、該差動増幅回
路５から、前記図１のものと同様に、流体の温度によら
ずに、流体の流量に応じたレベルの出力を得ることがで
きる。In the flow sensor having such a configuration, the resistance values R 1,
Since R2 has the same resistance value R, the difference (L1-L2) between the output levels of the square circuits 17 corresponding to the respective thermal resistance elements 1 and 2 is apparent from the above equation (18). It is proportional to the difference (W1 -W2) between the power supplied to the thermal resistance elements 1 and 2. Therefore, by inputting the output of the squaring circuit 17 to the differential amplifier circuit 5 as it is, the differential amplifier circuit 5 responds to the flow rate of the fluid irrespective of the temperature of the fluid as in the case of FIG. Level of output can be obtained.

【００５４】そして、かかるフローセンサでは、図１の
ものと同様の作用効果を奏することはもちろん、さら
に、レベル調整回路を設ける必要がなくなるため、回路
構成がさらに簡単なものとなると同時に安価なものとす
ることができる。In addition, the flow sensor has the same function and effect as that of FIG. 1, and furthermore, it is not necessary to provide a level adjusting circuit, so that the circuit configuration becomes simpler and inexpensive. It can be.

【００５５】次に、本発明の第３の実施形態を図６及び
図７を参照して説明する。図６は本実施形態のフローセ
ンサの回路ブロック図、図７は図６のフローセンサの作
動を説明するための実測データを示す線図である。尚、
本実施形態の説明においても、図１のものと同一構成部
分については同一の参照符号を付して説明を省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a circuit block diagram of the flow sensor of the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing measured data for explaining the operation of the flow sensor of FIG. still,
Also in the description of the present embodiment, the same components as those in FIG.

【００５６】図６を参照して、本実施形態のフローセン
サでは、各感熱抵抗素子１，２の保持温度を後述の如く
設定した上で、各感熱抵抗素子１，２に対応する電圧付
与回路６，７の出力電圧（∝各感熱抵抗素子１，２への
付与電圧）を図１のものと同様のレベル調整回路１８’
を介して差動増幅回路５に入力する構成とし、図１のも
のに備えた自乗回路１７を省略した構成としている。Referring to FIG. 6, in the flow sensor of the present embodiment, after setting the holding temperature of each of thermal resistance elements 1 and 2 as described later, a voltage applying circuit corresponding to each of thermal resistance elements 1 and 2 is provided. The output voltages of (6) and (7) (the applied voltages to the respective thermal resistance elements 1 and 2) are adjusted to the same level adjustment circuit 18 'as that of FIG.
1 to the differential amplifier circuit 5, and the configuration is such that the square circuit 17 provided in FIG. 1 is omitted.

【００５７】この場合、各感熱抵抗素子１，２の保持温
度は、流量を測定しようとする流体の温度よりも十分に
高い温度に設定され、例えば流体の温度範囲が、−３０
°Ｃ〜９０°Ｃとした場合、各感熱抵抗素子１，２の保
持温度はそれぞれ２５０°Ｃ、２００°Ｃに設定されて
いる。このように各感熱抵抗素子１，２の保持温度を設
定すると、前記式（１１）、（１２）により示したよう
に、各感熱抵抗素子１，２への付与電圧、さらには、こ
れに比例する各電圧付与回路６，７の出力電圧は、流体
の温度変化に対してほぼ直線的に変化する特性をもつ。In this case, the holding temperature of each of the thermal resistance elements 1 and 2 is set to a temperature sufficiently higher than the temperature of the fluid whose flow rate is to be measured. For example, the temperature range of the fluid is -30.
When the temperature is set to 90 ° C. to 90 ° C., the holding temperatures of the thermal resistance elements 1 and 2 are set to 250 ° C. and 200 ° C., respectively. When the holding temperature of each of the thermal resistance elements 1 and 2 is set in this way, as shown by the above equations (11) and (12), the applied voltage to each of the thermal resistance elements 1 and 2, The output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 has a characteristic that changes substantially linearly with a change in the temperature of the fluid.

【００５８】実際、感熱抵抗素子１，２として例えばサ
ーミスタを用い、それぞれの温度を各電圧付与回路６，
７により２５０°Ｃ、２００°Ｃに保持した状態で、感
熱抵抗素子１，２を例えば風量「０」（無風状態）の空
気中に配置したとき、各電圧付与回路６，７の出力電圧
は、図７に示すように、少なくとも−３０°Ｃ〜９０°
Ｃの温度範囲で、温度に対して直線的に変化する特性と
なった。Actually, for example, thermistors are used as the heat-sensitive resistance elements 1 and 2, and the respective temperatures are applied to the respective voltage applying circuits 6 and 6.
7, when the thermo-sensitive resistance elements 1 and 2 are arranged in air having an air volume of “0” (no wind state), the output voltages of the voltage applying circuits 6 and 7 are, for example, maintained at 250 ° C. and 200 ° C. 7, as shown in FIG.
In the temperature range of C, the characteristics changed linearly with temperature.

【００５９】尚、本願発明者等の各種検討によれば、各
電圧付与回路６，７の出力電圧が、流体温度に対して直
線的に変化する特性を得るためには、感熱抵抗素子１，
２の保持温度を流体温度よりも、１００°Ｃ以上、高く
することが好ましい。According to various studies by the present inventors, in order to obtain a characteristic in which the output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 changes linearly with respect to the fluid temperature, it is necessary to use the heat-sensitive resistance element 1
It is preferable that the holding temperature of No. 2 be higher than the fluid temperature by 100 ° C. or more.

【００６０】このように、各電圧付与回路６，７の出力
電圧が流体温度に対して直線的に変化するような温度域
に各感熱抵抗素子１，２の保持温度を設定すると、前述
したように前記式（１３）の関係式が成り立ち、従っ
て、各電圧付与回路６，７の出力電圧を、図１のもので
レベル調整を行った場合と同様に、各感熱抵抗素子１，
２の保持温度における抵抗値に応じて各レベル調整回路
１８’によりレベル調整して、それを差動増幅回路５に
入力することで、該差動増幅回路５から、流体の温度に
よらずに流量に応じたレベルの信号を得ることができ
る。As described above, when the holding temperatures of the thermosensitive resistance elements 1 and 2 are set in a temperature range in which the output voltages of the voltage applying circuits 6 and 7 change linearly with the fluid temperature, as described above. Therefore, the output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 is set to be equal to that of the thermosensitive resistance element 1 and the output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 in the same manner as in the case where the level adjustment is performed by using FIG.
The level is adjusted by each level adjusting circuit 18 ′ according to the resistance value at the holding temperature of 2, and the level is input to the differential amplifier circuit 5, so that the differential amplifier circuit 5 can output the signal regardless of the temperature of the fluid. A signal having a level corresponding to the flow rate can be obtained.

【００６１】この場合、各感熱抵抗素子１，２に対応す
るレベル調整回路１８’の変換倍率をそれぞれＡ’、
Ｂ’としたとき、理論上は、前記式（１３）から明らか
なように、 Ａ’・Ｒ11/2＝Ｂ’・Ｒ21/2 ……（２０） となるように、各レベル調整回路１８’の変換倍率を設
定することで、各レベル調整回路１８の出力レベルの差
が、流体の温度によらずに流量に応じたものとなる。す
なわち、各レベル調整回路１８’の出力レベルをＬａ、
Ｌｂとし、各感熱抵抗素子１，２への付与電圧をＥ1 、
Ｅ2 、各感熱抵抗素子１，２のそれぞれの保持温度にお
ける抵抗値をＲ1 、Ｒ2 とすると、前記式（２０）のよ
うに各レベル調整回路１８’の変換倍率Ａ’，Ｂ’を設
定したとき、各レベル調整回路１８の出力レベルをＬ
ａ、Ｌｂの差（Ｌａ−Ｌｂ）は［Ｅ1 ／（Ｒ1 )1/2−Ｅ
2 ／（Ｒ2 )1/2］（＝各感熱抵抗素子１，２への供給電
力の平方根の差）に比例し、このことと、前記式（１
３）とから、各レベル調整回路１８の出力レベルの差
（Ｌａ−Ｌｂ）が流体の温度によらずに流量に応じたも
のとなることが判る。In this case, the conversion magnifications of the level adjustment circuits 18 'corresponding to the respective thermal resistance elements 1 and 2 are A' and A ', respectively.
Assuming that B ′, theoretically, each level adjusting circuit is set so that A ′ · R1 1/2 = B ′ · R2 1/2 (20), as is apparent from the equation (13). By setting the conversion magnification of 18 ′, the difference between the output levels of the respective level adjustment circuits 18 depends on the flow rate without depending on the temperature of the fluid. That is, the output level of each level adjustment circuit 18 'is La,
Lb, the applied voltage to each of the thermal resistance elements 1 and 2 is E1,
E2, assuming that the resistance values of the thermal resistance elements 1 and 2 at the respective holding temperatures are R1 and R2, when the conversion magnifications A 'and B' of the respective level adjustment circuits 18 'are set as in the above equation (20). , The output level of each level adjustment circuit 18 is L
The difference between La and Lb (La-Lb) is [E1 / (R1) 1 / 2- E
2 / (R2) 1/2 ] (= the difference in the square root of the power supplied to each of the thermal resistance elements 1 and 2).
From 3), it can be seen that the difference (La-Lb) between the output levels of the respective level adjustment circuits 18 depends on the flow rate without depending on the temperature of the fluid.

【００６２】本実施形態のフローセンサにおける各レベ
ル調整回路１８’はこのようなレベル調整を行うもので
ある。Each level adjusting circuit 18 'in the flow sensor of the present embodiment performs such a level adjustment.

【００６３】尚、実際上は、各電圧付与回路６，７の実
際の出力電圧が、流体の温度変化に対して同じ比率で変
化するように（図７の各電圧付与回路６，７の出力特性
を示す直線が同じ傾きになるように）各レベル調整回路
１８’の変換倍率を調整しておくことで、上記のような
レベル調整がなされる。また、図１のものと同様に、こ
のようなレベル調整は、各電圧付与回路６，７の出力電
圧のいずれか一方のみに対して行うようにしてもよい。In practice, the actual output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7 is changed at the same ratio with respect to the fluid temperature change (the output of each of the voltage applying circuits 6 and 7 in FIG. 7). The above-described level adjustment is performed by adjusting the conversion magnification of each level adjustment circuit 18 '(so that the straight line indicating the characteristic has the same slope). Further, as in the case of FIG. 1, such a level adjustment may be performed on only one of the output voltages of the voltage applying circuits 6 and 7.

【００６４】かかる本実施形態のフローセンサでは、前
述したことから明らかなように、各感熱抵抗素子１，２
の保持温度を流体の温度よりも十分に高い温度に設定し
た上で、各電圧付与回路６，７の出力電圧を直線化する
ことなく、レベル調整回路１８’によりレベル調整を行
って、差動増幅回路５に入力することで、図１のものと
同様に、流体の幅広い温度範囲において、流体の温度に
よらずに、流体の流量の応じたレベルの出力を精度よく
得ることができる。そして、この場合、図１のものに備
えた直線化回路を設ける必要がないため、フローセンサ
の構成を極めて安価で簡単な構成とすることができる。In the flow sensor of this embodiment, as is apparent from the above description, each of the thermal resistance elements 1, 2
Is set to a temperature sufficiently higher than the temperature of the fluid, the level is adjusted by the level adjusting circuit 18 'without linearizing the output voltage of each of the voltage applying circuits 6 and 7, and the differential By inputting to the amplifying circuit 5, an output of a level corresponding to the flow rate of the fluid can be obtained with high accuracy regardless of the temperature of the fluid in a wide temperature range of the fluid as in the case of FIG. In this case, since it is not necessary to provide the linearization circuit provided in FIG. 1, the configuration of the flow sensor can be made extremely inexpensive and simple.

【００６５】次に、本発明の第４の実施形態を図８を参
照して説明する。図８は本実施形態のフローセンサの回
路ブロック図である。尚、本実施形態のものは、図６の
ものと基本構成が同一のものであるので、同一構成部分
については、図６のものと同一の参照符号を付して説明
を省略する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit block diagram of the flow sensor of the present embodiment. The basic configuration of this embodiment is the same as that of FIG. 6, and the same components are denoted by the same reference numerals as those of FIG.

【００６６】図８を参照して、本実施形態のフローセン
サが図６のものと相違する点は、感熱抵抗素子１，２と
して、前記図５のものと同様に、それぞれの保持温度
（例えば２５０°Ｃ、２００°Ｃ）における抵抗値Ｒ1
，Ｒ2 が同一の抵抗値Ｒとなる感熱抵抗素子を採用す
ると共に、図６のものに備えたレベル調整回路１８’を
省略し、各感熱抵抗素子１，２に対応する電圧付与回路
６，７の出力をそのまま差動増幅回路５に入力する構成
とした点である。他の構成は、図６のものと同一であ
る。Referring to FIG. 8, the difference between the flow sensor of this embodiment and that of FIG. 6 is that, as in the case of FIG. 250 ° C, 200 ° C)
, R2 have the same resistance value R, and the level adjusting circuit 18 'provided in FIG. 6 is omitted, and the voltage applying circuits 6, 7 corresponding to the respective thermal sensitive elements 1, 2 are omitted. Is input to the differential amplifier circuit 5 as it is. Other configurations are the same as those in FIG.

【００６７】かかる構成のフローセンサでは、感熱抵抗
素子１，２のそれぞれの保持温度における抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 が同一の抵抗値Ｒであるため、前記式（１６）を参
照して明らかなように、各感熱抵抗素子１，２に対応す
る電圧付与回路６，７の出力電圧の差（∝Ｅ1 −Ｅ2 ）
が、流体の温度によらずに、流体の流量の応じたものと
なる。従って、電圧付与回路６，７の出力電圧をそのま
ま差動増幅回路５に入力することで、図６のものと同様
に、該差動増幅回路５から、流体の温度によらずに、流
体の流量の応じたレベルの信号を得ることができ、その
レベルにより流体の流量を測定することができる。In the flow sensor having such a configuration, the resistance values R1,
Since R2 has the same resistance value R, the difference between the output voltages of the voltage applying circuits 6 and 7 corresponding to the respective thermal resistance elements 1 and 2 (∝E1 − E2)
However, it depends on the flow rate of the fluid irrespective of the temperature of the fluid. Therefore, by inputting the output voltages of the voltage applying circuits 6 and 7 to the differential amplifier circuit 5 as they are, the differential amplifier circuit 5 outputs the fluid from the differential amplifier circuit 5 irrespective of the fluid temperature in the same manner as in FIG. A signal of a level corresponding to the flow rate can be obtained, and the flow rate of the fluid can be measured based on the level.

【００６８】そして、かかるフローセンサでは、図６の
ものと同様の作用効果を奏することはもちろん、さら
に、レベル調整回路を設ける必要がなくなるため、回路
構成がさらに簡単なものとなると同時に安価なものとす
ることができる。尚、前記第１及び第２の実施形態で
は、電圧付与回路６，７の出力電圧を直線化すること
で、各感熱抵抗素子１，２への供給電力に応じたレベル
の信号を生成して、それを差動増幅回路５に入力するよ
うにしたが、例えば電圧付与回路６，７の抵抗体１０
（図２参照）の電圧により感熱抵抗素子１（２）に流れ
る電流を把握し、それと電圧付与回路６，７のの出力電
圧とを乗算することで、各感熱抵抗素子１，２への供給
電力に応じたレベルの信号を生成するようにしてもよ
い。In addition, the flow sensor has the same function and effect as that of FIG. 6, and furthermore, it is not necessary to provide a level adjusting circuit, so that the circuit configuration becomes simpler and at the same time inexpensive. It can be. In the first and second embodiments, the output voltage of the voltage applying circuits 6 and 7 is linearized to generate a signal having a level corresponding to the power supplied to each of the thermal resistance elements 1 and 2. Is input to the differential amplifying circuit 5.
The current flowing through the thermal resistance element 1 (2) is grasped by the voltage of the thermal resistance element 1 (2), and the current is multiplied by the output voltage of the voltage application circuits 6 and 7 to supply the current to the thermal resistance elements 1 and 2. A signal having a level corresponding to the power may be generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のフローセンサの第１の実施形態の回路
ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram of a first embodiment of a flow sensor according to the present invention.

【図２】図１の要部の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of FIG. 1;

【図３】図１のフローセンサの作動を説明するための実
測データを示す線図。FIG. 3 is a diagram showing actual measurement data for explaining the operation of the flow sensor of FIG. 1;

【図４】図１のフローセンサの作動を説明するための実
測データを示す線図。FIG. 4 is a diagram showing actual measurement data for explaining the operation of the flow sensor of FIG. 1;

【図５】本発明のフローセンサの第２の実施形態の回路
ブロック図。FIG. 5 is a circuit block diagram of a second embodiment of the flow sensor of the present invention.

【図６】本発明のフローセンサの第３の実施形態の回路
ブロック図。FIG. 6 is a circuit block diagram of a third embodiment of the flow sensor according to the present invention.

【図７】図６のフローセンサの作動を説明するための実
測データを示す線図。FIG. 7 is a diagram showing actual measurement data for explaining the operation of the flow sensor of FIG. 6;

【図８】本発明のフローセンサの第４の実施形態の回路
ブロック図。FIG. 8 is a circuit block diagram of a flow sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２…感熱抵抗素子、３，４…検出回路、５…差動増
幅回路、６，７…電圧付与回路、８，９…直線化回路。1, 2,... Thermosensitive resistance elements, 3, 4,... Detection circuits, 5,... Differential amplifier circuits, 6, 7,.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】流体の流速又は流量を測定すべき流路に配
置される一組の感熱抵抗素子と、各感熱抵抗素子に対応
してそれぞれ設けられ、各感熱抵抗素子を互いに異なる
一定温度に保持するよう各感熱抵抗素子に電力を供給し
しつつ、そのそれぞれの供給電力値に応じたレベルの信
号を出力する一組の検出回路と、両検出回路の出力のレ
ベル差に応じたレベルの信号を前記流体の流速又は流量
の値を示す信号として出力する差動増幅回路とから成る
ことを特徴とするフローセンサ。1. A set of thermo-sensitive elements arranged in a flow path for measuring a flow velocity or a flow rate of a fluid, and provided respectively corresponding to the thermo-sensitive elements, and each thermo-sensitive element is set at a constant temperature different from each other. A pair of detection circuits that output signals at levels corresponding to the respective supplied power values while supplying power to each of the thermosensitive resistance elements so as to hold, and a level corresponding to the level difference between the outputs of the two detection circuits. A differential amplifier circuit for outputting a signal as a signal indicating the value of the flow velocity or flow rate of the fluid. 【請求項２】前記各検出回路は、前記各感熱抵抗素子を
そのそれぞれに対応した前記一定温度に保持するよう各
感熱抵抗素子に電圧を付与する電圧付与回路と、該電圧
付与回路の付与電圧を前記流体の温度変化に対して直線
的にレベルが変化する信号に直線化して各感熱抵抗素子
への供給電力値に応じたレベルの信号を前記差動増幅回
路に出力する直線化回路とから成ることを特徴とする請
求項１記載のフローセンサ。2. A voltage application circuit for applying a voltage to each thermal resistance element so as to maintain each of the thermal resistance elements at the constant temperature corresponding thereto, and an applied voltage of the voltage application circuit. From a linearization circuit which linearizes the signal to a signal whose level changes linearly with respect to the temperature change of the fluid, and outputs a signal of a level corresponding to the power supply value to each thermosensitive resistor to the differential amplifier circuit. The flow sensor according to claim 1, wherein the flow sensor is formed. 【請求項３】前記各検出回路は、前記各感熱抵抗素子を
そのそれぞれに対応した前記一定温度に保持するよう各
感熱抵抗素子に電圧を付与する電圧付与回路を具備する
と共に、前記各感熱抵抗素子に対応した前記一定温度
は、前記電圧付与回路の付与電圧が前記流体の温度変化
に対して略直線的に変化する温度域に設定され、該電圧
付与回路の付与電圧又は該付与電圧に比例したレベルの
信号を各感熱抵抗素子への供給電力値に応じたレベルの
信号として前記差動増幅回路に出力することを特徴とす
る請求項１記載のフローセンサ。3. Each of said detecting circuits includes a voltage applying circuit for applying a voltage to each of said heat-sensitive resistance elements so as to maintain said heat-sensitive resistance elements at said constant temperature corresponding to each of said heat-sensitive resistance elements. The constant temperature corresponding to the element is set in a temperature range where the applied voltage of the voltage applying circuit changes substantially linearly with a change in the temperature of the fluid, and is proportional to the applied voltage of the voltage applying circuit or the applied voltage. 2. The flow sensor according to claim 1, wherein the signal having the determined level is output to the differential amplifier circuit as a signal having a level corresponding to a power supply value to each of the thermal resistance elements. 【請求項４】前記各感熱抵抗素子は、それぞれに対応し
た前記一定温度において、同一の抵抗値を有する感熱抵
抗素子であることを特徴とする請求項２又は３記載のフ
ローセンサ。4. The flow sensor according to claim 2, wherein each of the heat-sensitive resistance elements has the same resistance value at the corresponding constant temperature.
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