JPH1062220A - 熱式空気流量計 - Google Patents

熱式空気流量計

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JPH1062220A
JPH1062220A JP8223489A JP22348996A JPH1062220A JP H1062220 A JPH1062220 A JP H1062220A JP 8223489 A JP8223489 A JP 8223489A JP 22348996 A JP22348996 A JP 22348996A JP H1062220 A JPH1062220 A JP H1062220A
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JP
Japan
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temperature
resistor
temperature measuring
heating
resistance
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JP8223489A
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Masamichi Yamada
雅通 山田
Masahiro Matsumoto
昌大 松本
Atsushi Sugaya
菅家  厚
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】計測レンジおよび対ノイズを改善した熱式空気
流量計を提供する。 【解決手段】熱式空気流量計は、被測定流体の上流側の
測温抵抗体5と下流側の測温抵抗体7との間に測温抵抗
体6を並設した測温抵抗体群および該測温抵抗体群を近
接包囲し配設した発熱抵抗体4(4a,4b)を有する測
定素子1と、測温抵抗体6の温度が一定値になるように
発熱抵抗体4の加熱を制御する加熱回路と、測温抵抗体
5と測温抵抗体7との温度差に基づいて被測定流体の流
れ方向および流量を検知する計測回路とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱式空気流量計に
係り、特に内燃機関の吸入空気量を測定するのに好適な
熱式空気流量計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より自動車などの内燃機関の電子制
御燃料噴射装置に設けられ吸入空気量を測定する空気流
量計として、熱式のものが質量空気量を直接検知できる
ことから主流となってきている。この中で特に、半導体
マイクロマシニング技術により製造された空気流量計
が、コストが低減でき且つ低電力で駆動することが出来
ることから注目されてきた。このような従来の半導体基
板を用いた熱式空気流量計としては、例えば、特開昭6
0−142268号公報および特開平7−174600
号公報等に記載の技術がある。上記公報に開示された技
術では、製造コストはある程度低減されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には、流量測定に際しての、計測レンジが狭い、
ノイズが大きい、耐塵埃信頼性が十分でない等の課題が
あった。以下、これについて詳説する。
【0004】図11は従来の熱式空気流量計の測定素子
の平面図であり、上記特開昭60−142268号公報
に記載の第2図であり、この図11を参照し説明する。
図において、1が熱式空気流量計の測定素子で、シリコ
ン等の半導体基板を異方性エッチングにより形成した空
洞(23a,23b,23c)を架橋する電気絶縁膜から
なる2本の橋24aと24bを有し、空気の流れの上流
側が橋24a、下流側が橋24bとなっている。2本の
橋24aと24bとの間の開口した空洞23cを挟んで
発熱抵抗体4を配置し、これらの橋24a,24bには
発熱抵抗体4の側部に各々測温抵抗体5,7が配置さ
れ、更に、電気絶縁膜の空洞23aの上流側の一部に空
気温度を測定する空気温度測温抵抗体8を配設してい
る。また、空洞23a,23bおよび23cは、電気絶
縁膜の開口部を利用して半導体基板を異方性エッチング
することから、電気絶縁膜の橋24a,24b下で連続
した一体の空洞となっている。
【0005】このような空気流量計では、空気温度測温
抵抗体8により定められる空気温度よりも一定温度高い
温度となるように発熱抵抗体4が加熱駆動される。空気
流量は、空気の熱運搬効果を利用して、流路の上流側測
温抵抗体5と下流側測温抵抗体7との間に生じる温度差
から計測される。
【0006】図12は、従来の他の熱式空気流量計を説
明する図であり、特開平7−174600号公報の図1
に記載の測定素子の平面図である。測定素子1は、前記
の従来例と同じように半導体基板2上に電気絶縁膜11
を形成し、公知のホトリソグラフィ技術により電気絶縁
膜11の一部をエッチングし、更に、このエッチング部
の半導体基板2を異方性エッチングして空洞23d,2
3eを形成する。この空洞23dと23eは、前記の従
来例と同じように電気絶縁膜の橋24下で連続した一体
の空洞を形成している。この従来例では、橋24上に発
熱抵抗体4とこれに近接して測温抵抗体5が空気流の上
流側に配設され、さらに、空気温度測温抵抗体8が測定
素子1の最上流に配設される。
【0007】このような空気流量計では、空気温度測温
抵抗体8で検知される空気温度より測温抵抗体5が一定
温度高くなるように発熱抵抗体4を加熱(傍熱)駆動す
る。空気流量は、空気の流量が増加するに従い冷却され
る測温抵抗体5を傍熱する発熱抵抗体4に流す加熱電流
から計測する。
【0008】そして、図11に示す測定素子では、前記
特開昭7−174600号公報の明細書の項目(001
2)に記載されているように、空気流量が大流速域で出
力変化が小さく、直線性が悪くなり、計測可能な流速レ
ンジが狭くなる問題がある。これを改善したのが図12
に示した測定素子だが、この従来例においては、空気の
流れの方向が検知出来ないという問題がある。更には、
図11,図12の両方の従来例に共通する問題として、
空気流量を計測する上で重要な空気流と接する検出有効
面積(この従来例では測温抵抗体5,7の空気流に接す
る面積)が小さいことにより出力ノイズが大きいこと、
また、空気流に接する測定素子の表面に空洞23a,2
3b,23c,23d,23eが開口しており、自動車
等の過酷な条件で使用される場合、上記開口部に塵埃等
が蓄積し長期間に渡って信頼性の高い計測が出来ない等
がある。
【0009】従って、本発明の目的は、従来技術の上記
課題を解決し、流量計測の流速レンジが広く、出力ノイ
ズが小さく、耐塵埃信頼性の高い熱式空気流量計を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する熱式
空気流量計は、被測定流体の上流側の測温抵抗体と下流
側の測温抵抗体との間に中央測温抵抗体を並設した測温
抵抗体群および該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発
熱抵抗体を有する測定素子と、前記中央測温抵抗体の温
度が一定値になるように前記発熱抵抗体の加熱を制御す
る加熱制御手段と、前記上流側測温抵抗体と前記下流側
測温抵抗体との温度差に基づいて前記被測定流体の流れ
方向および流量を検知する流量計測手段とを備えたもの
である。
【0011】また、本発明による熱式空気流量計の他の
特徴は、上面を電気絶縁膜で被覆した半導体基板の該電
気絶縁膜上に、被測定流体の上流側測温抵抗体と下流側
測温抵抗体との間に中央測温抵抗体を並設した測温抵抗
体群と,該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発熱抵抗
体と,前記測温抵抗体群及び前記発熱抵抗体から離間し
た位置に配設した空気温度測温抵抗体と,を形成してな
る測定素子と、前記中央測温抵抗体と前記空気温度測温
抵抗体の温度差を一定に保つように前記発熱抵抗体に流
す加熱電流を制御する加熱制御手段と、前記上流側測温
抵抗体と前記下流側測温抵抗体との温度差に基づいて前
記被測定流体の流れ方向および流量を検知する流量計測
手段とを備えるにある。
【0012】本発明によれば、上下流側の測温抵抗体を
発熱抵抗体で近接包囲し両測温抵抗体が成す温度差を大
きく検出できるように配設したので、流量計測時のダイ
ナミックレンジ及び対ノイズ性の改善が図られる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。図1は、本発明による第一
実施例の測定素子を示す平面図である。熱式空気流量計
用の第一実施例の測定素子1を示している。図2は、図
1のA−A’断面を示す図である。
図1,2において、測定素
子1は、シリコン等からなる半導体基板2と、該半導体
基板2の上面に被膜形成されて後述する空洞3の上面側
を塞いでいる電気絶縁膜11aと、該電気絶縁膜11a
上に形成された発熱抵抗体4a及び4b,測温抵抗体
5,6,7,空気温度を計測するための空気温度測温抵
抗体8,各抵抗体からの信号を外部回路に引き出すため
の複数個の端子電極9と、各抵抗体や端子電極9等を保
護するために被覆形成されている電気絶縁膜11bとか
ら構成される。
【0014】そして、一対の測温抵抗体5および7は、
発熱抵抗体4(4a,4b)に囲まれており、且つ、空気
流10に対して上流側の測温抵抗体5は上流側の発熱抵
抗体4aに、下流側の測温抵抗体7は下流側の発熱抵抗
体4bに近接して各々配置されている。また、測温抵抗
体6は、測温抵抗体5および7に挟まれて配置されてい
る。従って、空気流10の上流側から、発熱抵抗体4
a,測温抵抗体5,測温抵抗体6,測温抵抗体7,発熱
抵抗体4bの順に隣接並置されている。
【0015】換言すれば、測定素子1は、被測定流体と
しての空気流10に対して、上流側に位置する上流側測
温抵抗体としての測温抵抗体5と下流側に位置する下流
側測温抵抗体としての測温抵抗体7との間に、中央測温
抵抗体としての測温抵抗体6を並設した測温抵抗体群
(測温抵抗体5,測温抵抗体6,測温抵抗体7)、および
該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発熱抵抗体4(発
熱抵抗体4a,4b)を有すると言える。尚、測温抵抗
体5,6,7および発熱抵抗体4a及び4bの個数は1
個ずつに限定されるものではない。
【0016】また、測温抵抗体5,6,7と発熱抵抗体
4a及び4bとが形成される電気絶縁膜11aの該半導
体基板2の部位には、半導体基板2の下面側(開口部3
a)から異方性エッチングにより電気絶縁膜11aの境
界面まで穿孔されて、空洞3が設けられている。さら
に、上流側と下流側とに振り分けられて配置形成された
発熱抵抗体4a及び4bは直列に接続されおり、2つの
端子電極9(,)に接続されている。そして、中央に
配置された測温抵抗体6の温度が空気流10の流路先端
に配置された空気温度測温抵抗体8の温度より一定温度
高くなるように、発熱抵抗体4(4a,4b)には、端子
電極9(,)から加熱(傍熱)電流が流されている。
【0017】一方、空気流10の空気流量ならびに方向
は、発熱抵抗体4の上流側部分4aと下流側部分4bに
近接して配置された、上流側部分4aと下流側部分4b
の温度を計測するための一対の測温抵抗体5,7の各温
度(温度に対応した各抵抗値)によって検知される。即
ち、測温抵抗体5,7は、空気流が零のときは、測温抵
抗体6の温度とほぼ同じ温度となり、温度差は生じてい
ない。 しかし、 空気流10が図1に示す順流方向のと
きは、主に発熱抵抗体4の上流側部分4aの方が下流側
部分4bより空気流10による冷却効果が大きいことか
ら、発熱抵抗体4の上流側部分4aに近接した測温抵抗
体5の温度が、下流側部分4bに近接した測温抵抗体7
の温度より低い値となる。
【0018】また、空気流10が図1と反対の逆流方向
のときは、逆に下流側部分4bの測温抵抗体7の温度が
上流側部分4aの測温抵抗体5の温度より低くなる。こ
のように、空気流量は、上記の測温抵抗体5及び7の温
度差(抵抗値差)が空気流量に比例することを利用して、
温度差の大小より計測できる。そして、空気流10の方
向は、測温抵抗体5,7の温度(抵抗値)の大小比較から
検出できる。
【0019】ところで、空洞3上の電気絶縁膜11a上
にて、発熱抵抗体4a,4bは測温抵抗体5,6,7を
囲むように 配置形成されており、 本実施例の発熱抵抗
体4(4a,4b)の面積は、 従来例の1個の発熱抵抗
体の面積に比較して広い(検出有効面積が広い)構成にな
るので、 空気流量信号が大きく取り出せて、ダイナミ
ックレンジが広く取れる。かつ、空気流の局所的な乱れ
に対して平均的な出力になる、換言すれば出力に対する
ノイズ比(N/S)が小さくなることから、対ノイズに強
い構成となっている。
【0020】さらに、図1に示すように、空気温度測温
抵抗体8は、半導体基板2の先端の測温抵抗体群(5,6,
7)及び発熱抵抗体4から離間した位置に、空気流10の
流路に突き出て配設されており、空気流10が順流また
は逆流のいずれの場合においても、発熱抵抗体4に加熱
された空気流の影響を受けない位置に配設されており精
度の高い空気流量の計測が可能となっている。
【0021】図3は、本発明による第二実施例の測定素
子を示す平面図である。熱式空気流量計用の第二実施例
の測定素子1を示している。図3に示す第二実施例の測
定素子1は、図1の第一実施例とほぼ同様の構成となっ
ている。第一実施例と異なるのは、発熱抵抗体4の一部
が、測温抵抗体5,6,7の各抵抗体の挟間に延展され
て構成されている点である。このように構成することに
より、発熱抵抗体4が、さらに緻密に配置されるので測
温抵抗体5,6,7の加熱がより効果的にできる利点が
生まれる。
【0022】図4は、図1または図3の測定素子を実装
した本発明による一実施例の熱式空気流量計の断面を示
す図である。例えば、自動車等の内燃機関の吸気通路に
実装した熱式空気流量計の実施例を示す断面図である。
熱式空気流量計は、図のように、測定素子1と支持体1
4と外部回路15とを含み構成される。そして吸気通路
12の内部にある副通路13に測定素子1が配置され
る。外部回路15は支持体14を介して測定素子1の端
子電極9に電気的に接続されている。ここで、通常では
被測定流体としての吸入空気は空気流10で示された方
向に流れており、内燃機関の条件によって空気流10と
は逆の方向(逆流)に吸入空気が流れる。
【0023】図5は、図4の測定素子部を示す拡大図で
ある。測定素子部は測定素子1および支持体14からな
っている。図6,図7は、図5のB−B’断面及びC−
C’断面を示す図である。図5〜図7に示すように、測
定素子1は、空気温度測温抵抗体8の表裏面が空気流1
0に直接晒されるように支持体14b上に固定され、更
に、端子電極16および信号処理回路を有し、アルミナ
等の電気絶縁基板上に形成された信号処理回路の一部と
しての外部回路15が、同じく支持体14b上に固定さ
れている。
【0024】この測定素子1と外部回路15は、端子電
極9及び端子電極16間を金線17等でワイヤボンディ
ングにより電気的に接続された後、金線17、端子電極
9,16や外部回路15を保護するために支持体14a
により密封保護される。 このように実装された測定素
子1は、図6〜図7に示すように、空洞3の下面は支持
体14bにより、空洞3の上面は電気絶縁膜11により
塞がれて、空気流10に対してほぼ隔離されている。従
って、上記したような本実施例を採用すれば、従来例の
ように空洞3が空気流10に対して開口している部分が
なくなるので、自動車等の内燃機関の空気流量を計測す
る際に問題となる塵埃等が、空洞部あるいは開口部に蓄
積することがなく信頼性の高い計測が可能となる。
【0025】また、自動車等の内燃機関では、内燃機関
の熱により図4に示す吸気通路12および支持体14の
温度が上昇し、さらに、この熱が測定素子1に伝わり、
空気流量の計測に誤差を生じさせ温度特性を悪くするこ
とがある。これに対して、本実施例では、図5に示すよ
うに、空気温度測温抵抗体8は、支持体14より最も遠
い場所に配置され、更に、支持体14から突き出して配
置したことにより、空気流10に表裏面ともに晒され、
放熱が十分になされることから、上記吸気通路12およ
び支持体14の温度上昇による影響を殆ど受けない温度
特性の優れた構成となっている。更には、図6のB−
B’断面に示したように、空気流10に対して支持体1
4bの先端形状を流線型にしたことにより、空気流10
が測定素子1に至る位置においても空気流の乱れがなく
一様に流れることから、更にノイズの少ない計測が可能
となる。
【0026】次に、図8,図9および図10を参照し、
本実施例の測定素子1を用いて被測定流体の流れ方向お
よび流量を検知する構成と動作について説明する。図8
は、本発明による熱式空気流量計の一実施例の加熱回路
を示す図である。図1または図3に示した測定素子1の
抵抗体4(4a,4b),6,8と信号処理のための外部
回路15とからなって、発熱抵抗体4の加熱を制御する
加熱制御手段としての加熱回路が示されている。図9
は、本発明による熱式空気流量計の一実施例の計測回路
を示す図である。図1または図3に示した測定素子1の
抵抗体4(4a,4b),5,7と外部回路15とからな
って、被測定流体の流れ方向および 流量を検知する流
量計測手段としての計測回路が示されている。 図中
の、18a,18bは差動増幅噐、19は発熱抵抗体4
に加熱(傍熱)電流を流すためのトランジスタ、20は電
源、21a,21b,21c,21d,21eは抵抗で
ある。
【0027】図8において、測温抵抗体6、空気温度測
温抵抗体8、抵抗21b,21cよりなるブリッジ回路
は、 測定素子1の中心部に位置する測温抵抗体6の温
度(抵抗値)が空気温度に対応する空気温度測温抵抗体8
の温度(抵抗値)より ある一定値(例えば150℃)高く
なるよう各抵抗値が設定される。換言すれば、測温抵抗
体6の温度が、設定値より低い場合にはブリッジ回路の
中点の電位AとB間に差が生じ、差動増幅噐18aの出
力Cによりトランジスタ19がオンし、発熱抵抗体4に
加熱電流が流れる。発熱抵抗体4により傍熱された測温
抵抗体6の温度が設定値に達すると差動増幅噐18aの
出力Cによりトランジスタ19がオフし、加熱電流が遮
断される。このように、測温抵抗体6の温度が設定値
(一定)になるようにフィードバック加熱制御されてい
る。
【0028】次に、空気流量と方向は、発熱抵抗体4の
上流側部分4aおよび下流側部分4bに近接包囲(配設)
された測温抵抗体5および7の温度(抵抗値)より検出す
る。図9において、計測回路は、測温抵抗体5,7およ
び抵抗21d,21eによりブリッジ回路を構成してい
て、測温抵抗体5,7の抵抗値差(ΔR)を取り出す出力
回路の一例である。測温抵抗体5は、発熱抵抗体4の上
流側部分4aに対応した温度(抵抗値)に、測温抵抗体7
は、下流側部分4bに対応した温度(抵抗値)となってい
る。ここで、差動増幅噐18bには、上流側部分4aと
測温抵抗体5の温度に対応する電位Dと、下流側部分4
bと測温抵抗体7の温度に対応する電位Eとが入力さ
れ、その電位差としてFが出力される。そして電位差F
の絶対値から空気流量が計測され、かつ電位差Fの正負
から空気流の方向が検出される。
【0029】さらに、被測定流体の流れ方向および流量
を検知する動作について詳説する。図10は、図1の測
定素子のA−A’断面および動作原理を示す図である。
図は、発熱抵抗体4(4a,4b)と測温抵抗体5,6,
7との温度分布を、空気流が順流および逆流の場合につ
いて摸式的に示したものである。図において、前述した
ように図8の加熱回路により、測温抵抗体6はある一定
の基準温度に設定されている。空気流が順流の場合に
は、上流側部分4aがより空気流により熱を奪われるこ
とから近接配置された測温抵抗体5の温度が低くなる。
一方、空気流が逆流の場合には、今度は逆に測温抵抗体
7の温度が低くなる。
【0030】即ち、図10に示したように発熱抵抗体4
a,4bに近接配置された測温抵抗体5,7の温度(抵
抗値)を比較することにより、例えば、「測温抵抗体7の
抵抗値−測温抵抗体5の抵抗値=正のΔT=順流」とな
り、「測温抵抗体7の抵抗値−測温抵抗体5の抵抗値=
負のΔT=逆流」となる。そして、その正負により空気
流の方向を検知することができる。また、空気流量は、
測温抵抗体5,7の温度差の絶対値より計測することが
できる。従って、計測回路は、測温抵抗体5,7の温度
差(ΔT)が抵抗値差(ΔR)と同等なので、この抵抗値差
(ΔR)を出力する構成になっている。
【0031】ところで、図10に示したように、上流側
と下流側の測温抵抗体5,7を、上流側と下流側に振り
分けた発熱抵抗体4a,4bで挟むようにし、さらに測
温抵抗体6の温度を基準温度に設定する本発明の構成に
したことにより、測温抵抗体5,7が成す温度差((Δ
T))を十分に大きくして検出できる。これに対して、図
11に示した従来例では、中央の発熱抵抗体を左右の測
温抵抗体で挟んでおり、中央の発熱抵抗体が基準温度に
設定される構成であることから、図10に示す従来例の
温度分布のように、左右の測温抵抗体の両温度が中央の
基準温度より共に低く、本発明に比べて温度差を大きく
検出することはできない。換言すれば、本発明の構成に
より、従来例に比較して温度差を大きく検出できること
が、信号レベルが大きくなり、広いダイナミックレンジ
が得られ、かつ、対ノイズ特性に関して有利になると言
える。
【0032】次に、本発明による熱式空気流量計の測定
素子の具体例について、図1,2を参照して説明する。
まず、シリコンからなる半導体基板2上に電気絶縁膜1
1aとして、熱酸化あるいはCVD等の方法で、約0.
5ミクロンの厚さの二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の膜を
形成する。更に、抵抗体4,5,6,7,8として、ス
パッタ等の方法で、約0.2ミクロンの厚さの白金を形
成する。そして、公知のホトリソグラフィ技術により、
所定の形状にレジストを形成した後、イオンミリング等
の方法により白金をパターニングする。
【0033】次に、端子電極9を金メッキ等で形成した
後、端子電極9以外の部分を保護膜として、先と同様に
約0.5ミクロンの厚さの電気絶縁体11bを形成す
る。最後に、半導体基板2の裏面より二酸化ケイ素等を
マスク材として、異方性エッチングすることにより空洞
3を形成し、チップに切断することにより、測定素子1
が得られる。
【0034】ここで、空洞3上の電気絶縁膜11は、図
12示した従来例の検出有効面積(約0.2mm×1m
m:特開平7−174600号公報の明細書(0028)
項に記載)に対して、図1示した本実施例では1.5m
m×1.5mmの検出有効面積とし、従来例の約10倍
の大きさにした。また、測温抵抗体5,6,7を囲む様
にして発熱抵抗体4を形成したことから、発熱抵抗体の
占有面積が大きくとれる。このことにより、空洞3上の
測温抵抗体5,7の空気流量信号のダイナミックレンジ
および対ノイズ性が、従来例に比較して大幅に改善され
た。
【0035】このように空洞3を大きくした場合でも、
本実施例の測定素子1の大きさは約2.5mm×5mm
で、従来例(約3mm×3mm:特開平7−17460
0号公報の明細書(0028)項に記載)の約1.4倍に
過ぎなく、また、従来例のように空気流10に晒される
開口部がないことにより耐塵埃信頼性が向上した。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、測温抵抗体5と測温抵
抗体7との間に測温抵抗体6を並設した測温抵抗体群お
よび該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発熱抵抗体4
の両測温抵抗体5,7の温度差から空気流の方向と流量
を計測する構成としたことにより、空気流量の計測時の
ダイナミックレンジおよび対ノイズ性の改善を図った熱
式空気流量計が提供できる。
【0037】また、空気流10に対して開口している所
がない構成にすることから、耐塵埃信頼性が向上し、更
に、空気温度測温抵抗体8を空気流に突き出す構成とす
ることにより、温度特性の改善を図った熱式空気流量計
が提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第一実施例の測定素子を示す平面
図である。
【図2】図1のA−A’断面を示す図である。
【図3】本発明による第二実施例の測定素子を示す平面
図である。
【図4】図1または図3の測定素子を実装した本発明に
よる一実施例の熱式空気流量計の断面を示す図である。
【図5】図4の測定素子部を拡大した図である。
【図6】図5のB−B’断面を示す図である。
【図7】図5のC−C’断面を示す図である。
【図8】本発明による一実施例の熱式空気流量計の加熱
回路を示す図である。
【図9】本発明による一実施例の熱式空気流量計の計測
回路を示す図である。
【図10】図1の測定素子のA−A’断面および動作原
理を示す図である。
【図11】従来の熱式空気流量計の測定素子を説明する
平面図である。
【図12】従来の他の熱式空気流量計の測定素子を説明
する平面図である。
【符号の説明】
1…測定素子、2…半導体基板、3…空洞、4,4a,
4b…発熱抵抗体、5,6,7…測温抵抗体、8…空気
温度測温抵抗体、9,16…端子電極、10…空気流、
11,11a,11b…電気絶縁膜、12…吸気主通
路、13…副通路、14,14a,14b…支持体、1
5…外部回路、17…金線、18a,18b…差動増幅
器、19…トランジスタ、20…電源、21a,21
b,21c,21d,21e…抵抗、23a,23b,
23c,23d,23e…空洞、24,24a,24b
…橋

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定流体の上流側の測温抵抗体と下流側
    の測温抵抗体との間に中央測温抵抗体を並設した測温抵
    抗体群および該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発熱
    抵抗体を有する測定素子と、 前記中央測温抵抗体の温度が一定値になるように前記発
    熱抵抗体の加熱を制御する加熱制御手段と、 前記上流側測温抵抗体と前記下流側測温抵抗体との温度
    差に基づいて前記被測定流体の流れ方向および流量を検
    知する流量計測手段とを備えたことを特徴とする熱式空
    気流量計。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記測定素子は、前記
    測温抵抗体群及び前記発熱抵抗体から離間した位置に配
    設した空気温度測温抵抗体を有し、 前記加熱制御手段は、該空気温度測温抵抗体の温度に対
    して前記中央測温抵抗体の温度が一定値高くなるよう
    に、前記発熱抵抗体に流す加熱電流を制御することを特
    徴とする熱式空気流量計。
  3. 【請求項3】上面を電気絶縁膜で被覆した半導体基板の
    該電気絶縁膜上に、被測定流体の上流側測温抵抗体と下
    流側測温抵抗体との間に中央測温抵抗体を並設した測温
    抵抗体群と,該測温抵抗体群を近接包囲し配設した発熱
    抵抗体と,前記測温抵抗体群及び前記発熱抵抗体から離
    間した位置に配設した空気温度測温抵抗体と,を形成し
    てなる測定素子と、 前記中央測温抵抗体と前記空気温度測温抵抗体の温度差
    を一定に保つように前記発熱抵抗体に流す加熱電流を制
    御する加熱制御手段と、 前記上流側測温抵抗体と前記下流側測温抵抗体との温度
    差に基づいて前記被測定流体の流れ方向および流量を検
    知する流量計測手段とを備えたことを特徴とする熱式空
    気流量計。
  4. 【請求項4】請求項3において、前記半導体基板は、前
    記電気絶縁膜で覆われた前記上面から下面まで貫通して
    いる空洞を有し、 前記測温抵抗体群及び前記発熱抵抗体は、該空洞上の前
    記電気絶縁膜の部位に形成されていることを特徴とする
    熱式空気流量計。
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