JPH11311559A

JPH11311559A - センサー回路系

Info

Publication number: JPH11311559A
Application number: JP10120516A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Miyajima; 浩光宮嶋; Nobuaki Yamashita; 宣明山下
Original assignee: AICHI KEISO KK
Current assignee: AICHI KEISO KK
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】流量センサー回路系において、補正回路を使
用することなしに、供給電源の電圧が変動してもデジタ
ル検知信号の変動を極めて少なくし、回路構成を簡単化
し、消費電力を少なくし、センサー寸法を大きくする必
要をなくし、回路調整を簡単化し、回路系の信頼性を良
好に維持する。【解決手段】流量に対応するアナログ電気信号を出力
する流量検知回路及びこの流量検知回路のための定電圧
回路を含むセンサー側のアナログ回路と、流量検知回路
から出力されるアナログ電気信号をデジタル電気信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路を含むマイコン側のデジタル回
路とを有するセンサー回路系であって、Ａ／Ｄ変換回路
の＋側リファレンス電圧として定電圧回路の出力を用
い、デジタル回路において定電圧回路の出力を基準とし
て利用することにより流量に対応するデジタル検知信号
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検知量に対応する
電気的信号を出力する各種センサーに付随する電気回路
系に関するものである。センサーとしては、傍熱型流量
センサーなどの熱式流量センサーを例示することができ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
各種流体特に液体（または気体）の流量（あるいは流
速）を測定する流量センサー（あるいは流速センサー）
としては、種々の形式のものが使用されているが、低価
格化が容易であるという理由で、いわゆる熱式（特に傍
熱型）の流量センサーが利用されている。

【０００３】この傍熱型流量センサーとしては、基板上
に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁
層を介して積層し、基板を配管に取付けたものが使用さ
れている。発熱体に通電することにより感温体を加熱
し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化さ
せる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づ
く）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変
化する。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が基板を
経て流体中へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は
流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて感温
体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗
値が変化するからである。この感温体の電気抵抗値の変
化は、流体の温度によっても異なり、このため、上記感
温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補
償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度による流
量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行われて
いる。

【０００４】このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量
センサーに関しては、例えば、特開平８−１４６０２６
号公報に記載がある。

【０００５】ところで、近年においては、以上のような
傍熱型などの熱式流量センサーやその他の検知量に対応
する電気的信号を出力する各種センサーのアナログ出力
は、該センサーの検知量に基づき各種制御を行ったり、
検知量を遠隔地へと通信したり、検知量を表示したりす
るのに便利なように、デジタル信号へと変換されるよう
になっている。

【０００６】このようなデジタル信号への変換は、近年
急速に進歩したマイクロコンピューター（マイコン）に
よりなされる。そして、センサーとマイコンとは一般に
異なる製造所にて別個のユニットとして製造され、これ
らの配線端子どうしをハンダ付けなどにより電気的に接
続することでセンサー回路系（センサー回路及びその周
辺の回路系）が形成されている。

【０００７】測定機器であるセンサーでは、測定精度の
確保のため、供給電源からの電圧を内部の基準電圧回路
（定電圧回路：安定化電源回路）を用いて電圧変動の極
めて少ない定電圧を作成している。該センサーから出力
される検知信号たるアナログ信号は、マイコン側のＡ／
Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換される。このＡ／
Ｄ変換回路のリファレンス電圧としては、従来、マイコ
ン側への供給電源電圧が使用されている。

【０００８】このため、上記電源電圧が変動する（例え
ば５％）と、Ａ／Ｄ変換回路では変動するリファレンス
電圧に基づきセンサーからの入力信号をデジタル化する
ので、該Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の
値もそれに応じて変動するという難点があった。

【０００９】このように供給電源電圧が変動してもＡ／
Ｄ変換回路からの出力信号をセンサーからの入力信号
（即ち検知信号）にできるだけ対応したものにするた
め、センサー側において補正回路を付加して、該補正回
路によりセンサー出力を電源電圧変動分を補償した値に
補正した上で、マイコン側のＡ／Ｄ変換器に入力させる
ことが考えられる。

【００１０】このような補正回路を有する流量センサー
を用いたセンサー回路系の構成ブロック図を図８に示
す。

【００１１】図８において、アナログ回路（センサー
側）では、供給電源（Ｖｃｃ）から定電圧回路により定
電圧を作成し、流量検知回路へと供給している。該流量
検知回路からは検知量に対応するアナログ電気信号が出
力され、この出力は補正回路へと入力される。該補正回
路へはＶｃｃ及び定電圧回路からも入力がなされ、アナ
ログ演算によりＶｃｃの電圧変動を補償した補償検知量
信号が出力される。デジタル回路（マイコン側）では、
アナログ回路からの補償検知量信号がＡ／Ｄ変換回路に
入力され、ここでＡ／Ｄ変換され、デジタル信号出力が
得られる。Ａ／Ｄ変換回路では、マイコン側のＶｃｃか
ら供給されるリファレンス電圧を用いてＡ／Ｄ変換がな
される。このため、Ｖｃｃが電圧変動しても、該変動分
はＡ／Ｄ変換回路に入力される補償検知量信号で予め補
償されているので、Ａ／Ｄ変換回路の出力は検知量に対
応する値となる。

【００１２】しかし、このような構成を採用する場合、
補正回路として使用される例えばアナログ乗除算回路で
は増幅器、トランジスタ、抵抗体その他（入出力のレベ
ル調整のための周辺回路分も含む）の多くの構成要素を
使用するので、アナログ回路の構成が非常に複雑にな
り、消費電力が多くなるとともに、センサーの寸法が大
きくなり、アナログ回路の調整が面倒で困難になり、回
路系の信頼性が低下するなどの不利がある。

【００１３】そこで、本発明の目的は、センサー回路系
において、補正回路を使用することなしに、供給電源の
電圧が変動してもデジタル検知信号の変動を極めて少な
くし、回路構成を簡単化し、消費電力を少なくし、セン
サー寸法を大きくする必要をなくし、回路調整を簡単化
し、回路系の信頼性を良好に維持することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、検知量に対応するアナ
ログ電気信号を出力する検知回路及び該検知回路のため
の定電圧回路を含んでなるアナログ回路と、前記検知回
路から出力されるアナログ電気信号をデジタル電気信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路を含んでなるデジタル回路と
を有するセンサー回路系であって、前記デジタル回路に
おいて前記定電圧回路の出力を基準として利用すること
により前記検知量に対応するデジタル検知信号を得るこ
とを特徴とするセンサー回路系、が提供される。

【００１５】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、検知量に対応するアナログ電気信
号を出力する検知回路及び該検知回路のための定電圧回
路を含んでなるアナログ回路と、前記検知回路から出力
されるアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路を含んでなるデジタル回路とを有するセ
ンサー回路系であって、前記Ａ／Ｄ変換回路のリファレ
ンス電圧として前記定電圧回路の出力を用いることを特
徴とするセンサー回路系、が提供される。

【００１６】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、検知量に対応するアナログ電気信
号を出力する検知回路及び該検知回路のための定電圧回
路を含んでなるアナログ回路と、前記検知回路から出力
されるアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
Ａ／Ｄ変換回路を含んでなるデジタル回路とを有するセ
ンサー回路系であって、前記検知回路の出力と前記定電
圧回路の出力とを切替えスイッチを介して交互に前記Ａ
／Ｄ変換回路へと入力させ、該Ａ／Ｄ変換回路から出力
される定電圧回路出力対応デジタル信号を基準としてそ
の前または後に前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される検知
回路出力対応デジタル信号の大きさの割合を算出し、予
め記憶された検量線に基づき前記検知量に対応するデジ
タル検知信号を得ることを特徴とするセンサー回路系、
が提供される。

【００１７】本発明の一態様においては、前記アナログ
回路を有するセンサーの前記定電圧回路の出力端子及び
前記検知回路の出力端子が、それぞれ、前記デジタル回
路を有するマイコンの２つの入力端子と接続されてい
る。

【００１８】本発明の一態様においては、前記検知回路
は傍熱型流量センサーの流量検知回路であり、前記傍熱
型流量センサーは、発熱体と該発熱体の発熱の影響を受
けるように配置された流量検知用感温体とを有してお
り、前記発熱体からの熱が被検知流体に伝達され吸熱さ
れるように該被検知流体のための流通経路が形成されて
おり、前記発熱体の発熱に基づき前記被検知流体による
吸熱の影響を受けた感温が前記流量検知用感温体におい
て実行され、前記発熱体に電流を供給する経路に前記発
熱体の発熱を制御する発熱制御手段が接続されており、
該発熱制御手段は前記感温の結果が目標と一致するよう
に該感温の結果に基づき前記発熱体へ供給する電流を制
御し、前記発熱制御手段による制御状態に基づき前記被
検知流体の流量を検知し、これにより検知される前記検
知量に対応するアナログ電気信号を出力する。

【００１９】本発明の一態様においては、前記発熱制御
手段による制御状態を示すものとして前記発熱体に印加
される電圧を用いる。

【００２０】本発明の一態様においては、前記発熱体及
び前記流量検知用感温体はいずれも薄膜からなり、これ
ら発熱体及び流量検知用感温体は基板上にて絶縁層を介
して積層されている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。

【００２２】図１は本発明によるセンサー回路系の第１
の実施形態を示すブロック図である。

【００２３】図１において、アナログ回路（センサー
側）では、供給電源（Ｖｃｃ）から定電圧回路により定
電圧を作成し、流量検知回路へと供給している。該流量
検知回路からは検知流量に対応するアナログ電気信号が
出力される。一方、デジタル回路（マイコン側）では、
アナログ回路の定電圧回路の出力がＡ／Ｄ変換回路の＋
側リファレンス電圧として入力され（なお、図示はしな
いが、Ａ／Ｄ変換回路の−側リファレンス電圧としては
接地電位が入力される）、またアナログ回路の流量検知
回路から流量検知信号が入力され、ここでリファレンス
電圧に基づき検知信号がＡ／Ｄ変換される。このため、
Ｖｃｃが電圧変動しても、Ａ／Ｄ変換回路では定電圧回
路により作成された定電圧をリファレンス電圧として用
いているので、Ｖｃｃの電圧変動による影響を受けるこ
となく検知量に正確に対応するデジタル信号がＡ／Ｄ変
換回路から出力される。Ａ／Ｄ変換回路は例えば８ビッ
トのデジタル信号を出力する。このＡ／Ｄ変換回路の出
力を用いてＣＰＵが所望の処理たとえば積算、流量制
御、通信、記憶、表示などを行う（あるいは制御す
る）。

【００２４】図１に示されているように、本実施形態で
は、アナログ回路の流量検知回路の出力端子とデジタル
回路のＡ／Ｄ変換回路の信号入力端子とが接続されるこ
とに加えて、アナログ回路の定電圧回路の出力端子とデ
ジタル回路のＡ／Ｄ変換回路のリファレンス端子とが接
続される。この接続は、ハンダ付けや端子に付設された
カプラにより行うことができる。

【００２５】図２は本発明による回路系を構成する流量
センサーの一実施形態を示す回路構成図である。供給電
源（Ｖｃｃ）は、例えば＋５Ｖ（±５％）であり、定電
圧回路１０２に供給される。該定電圧回路１０２は、例
えば＋４Ｖ（±０．５％）で出力０．１Ｗであり、その
出力はブリッジ回路１０４に供給される。ブリッジ回路
１０４は流量検知用感温体１０４−１と温度補償用感温
体１０４−２と可変抵抗１０４−３，１０４−４とを含
んでなる。

【００２６】ブリッジ回路１０４のａ，ｂ点の電圧が差
動増幅回路１０６に入力される。該差動増幅回路１０６
は可変抵抗１０６ａにより増幅率可変とされている。差
動増幅回路１０６の出力は積分回路１０８に入力され
る。これら増幅率可変の差動増幅回路１０６と積分回路
１０８とが、後述のように応答性設定手段として機能す
る。

【００２７】一方、上記供給電源は、ＮＰＮトランジス
ター１１０のコレクタに接続されており、該トランジス
ター１１０のエミッタは発熱体１１２に接続されてい
る。また、トランジスター１１０のベースには、上記積
分回路１０８の出力が入力される。即ち、供給電源はト
ランジスター１１０を経て発熱体１１２へと電流を供給
し、該発熱体１１２にかかる電圧はトランジスター１１
０の分圧により制御される。そして、トランジスター１
１０の分圧は、抵抗を介してベースへと入力される積分
回路１０８の出力の電流により制御され、トランジスタ
ー１１０は可変抵抗体として機能し、発熱体１１２の発
熱を制御する発熱制御手段として機能する。

【００２８】図５は本実施形態の流量センサーの構造部
分を示す一部切欠平面図であり、図３及び図４はそれぞ
れその一部切欠側面図及び断面図である。

【００２９】これらの図において、２はケーシング本体
部であり、該ケーシング本体部を貫通して被検知流体の
流通経路となる管路４が形成されている。該管路４はケ
ーシング本体部２の両端まで延びている。該ケーシング
本体部の両端において、外部配管と接続するための接続
部６ａ，６ｂが形成されている。ケーシング２には、管
路４の上方に素子収容部が形成されており、該収容部に
はケーシング蓋体部８がネジにより固定されている。該
ケーシング蓋体部８と上記ケーシング本体部２とにより
ケーシングが構成されている。

【００３０】上記ケーシング内には、流量検知部１２が
配置されている。該流量検知部１２は、図６に示されて
いる様に、基板１２−１の上面（第１面）上に絶縁層１
２−２を形成し、その上に薄膜発熱体１２−３を形成
し、その上に該薄膜発熱体のための１対の電極層１２−
４，１２−５を形成し、その上に絶縁層１２−６を形成
し、その上に流量検知用薄膜感温体１２−７を形成し、
その上に絶縁層１２−８を形成したチップ状のものから
なる。基板１２−１としては例えば厚さ０．５ｍｍ程度
で大きさ２〜３ｍｍ角程度のシリコンやアルミナなどか
らなるものを用いることができ（アルミナなどの絶縁基
板を用いる場合には、絶縁層１２−２を省略することが
できる）、薄膜発熱体１２−３としては膜厚１μｍ程度
で所望形状にパターニングしたサーメットからなるもの
を用いることができ、電極層１２−４，１２−５として
は膜厚０．５μｍ程度のニッケルからなるもの又はこれ
に膜厚０．１μｍ程度の金を積層したものを用いること
ができ、絶縁層１２−２，１２−６，１２−８としては
膜厚１μｍ程度のＳｉＯ₂ からなるものを用いることが
でき、薄膜感温体１２−７としては膜厚０．５〜１μｍ
程度で所望形状例えば蛇行形状にパターニングした白金
やニッケルなどの温度係数が大きく安定な金属抵抗膜を
用いることができる（あるいは酸化マンガン系のＮＴＣ
サーミスターからなるものを用いることもできる）。こ
のように、薄膜発熱体１２−３と薄膜感温体１２−７と
が薄膜絶縁層１２−６を介して極く近接して配置されて
いることにより、薄膜感温体１２−７は薄膜発熱体１２
−３の発熱の影響を直ちに受けることになる。

【００３１】図３及び図４に示されているように、流量
検知部１２の下面すなわち基板１２−１の下面（第２
面）には、熱伝達用部材としてのフィンプレート１４が
熱伝導性良好な接合材１６により接合されている。フィ
ンプレート１４としては例えば銅、ジュラルミン、銅−
タングステン合金からなるものを用いることができ、接
合材１６としては例えば銀ペーストを用いることができ
る。尚、ケーシング本体部２には、上記流量検知部１２
が配置されている位置において、フィンプレート１４が
通過する開口が形成されており、該開口内にはフィンプ
レート１４を挿入した状態でシール用のガラスが充填さ
れ、ガラスシール１８が形成されている。

【００３２】フィンプレート１４は、中央でほぼ直角に
曲っており、上部水平部分が流量検知部１２に接合され
ており、下部垂直部分が管路４内へと延びている。該フ
ィンプレート１４は、ほぼ円形の断面を持つ管路４内に
おいて、その断面内の中央を通って上部から下部へと該
管路４を横切って延在している。但し、管路４は必ずし
も断面が円形である必要はなく、適宜の断面形状が可能
である。管路４内において、上記フィンプレート１４の
管路方向の寸法Ｌ₁ は該フィンプレート１４の厚さＬ₂
より十分大きい。このため、フィンプレート１４は、管
路４内における流体の流通に大きな影響を与えることな
しに、流量検知部１２と流体との間の熱伝達を良好に行
うことが可能である。

【００３３】上記ケーシング内には、流量検知部１２か
ら管路４に沿って隔てられた位置において、流体温度検
知部２２が配置されている。該温度検知部２２は、上記
流量検知部１２と同様な基板上に、同様な薄膜感温体
（上記図１の温度補償用感温体１０４−２に相当する）
を形成したチップ状のものからなる。また、温度検知部
２２はケーシング本体部２の管路４の真上において熱伝
達向上のために肉薄となした部分に、熱伝導性良好な接
合材を介して接合されている。流体温度検知部２２は、
管路４内の流体流通方向に関して上流側に配置するのが
好ましい。

【００３４】尚、以上のような流量検知部１２及び温度
検知部２２を覆うようにして、それぞれ樹脂被覆２０，
２４が形成されている。図５においては、これらの樹脂
被覆は図示を省略されている。

【００３５】上記ケーシング内には、流量検知部１２及
び温度検知部２２以外の部分において、配線基板２６が
固定配置されている。該配線基板２６の電極のうちのい
くつかは、上記流量検知部１２の電極とボンディングワ
イヤ２８により電気的に接続されており、同様に上記温
度検知部２２の電極とボンディングワイヤにより電気的
に接続されている。これらボンディングワイヤ２８は、
上記樹脂被覆２０，２４により封止されている。配線基
板２６の電極のうちの他のいくつかは外部リード線３０
と接続されていて、該外部リード線３０はケーシング外
へと延びている。

【００３６】即ち、流量検知部１２において、薄膜発熱
体１２−３の発熱に基づき、フィンプレート１４を介し
て被検知流体による吸熱の影響を受けて、薄膜感温体１
２−７による感温が実行される。そして、該感温の結果
として、図１に示すブリッジ回路１０４のａ，ｂ点の電
圧Ｖａ，Ｖｂの差が得られる。

【００３７】（Ｖａ−Ｖｂ）の値は、流体の流量に応じ
て流量検知用感温体１０４−１の温度が変化すること
で、変化する。予め可変抵抗１０４−３，１０４−４の
抵抗値を適宜設定することで、基準となる所望の流体流
量の場合において（Ｖａ−Ｖｂ）の値を零とすることが
できる。この基準流量では、差動増幅回路１０６の出力
は零であり、積分回路１０８の出力が一定となり、トラ
ンジスター１１０の抵抗値も一定となる。その場合に
は、発熱体に印加される分圧も一定となり、この時の流
量出力が上記基準流量を示すものとなる。

【００３８】流体流量が基準流量から増減すると、差動
増幅回路１０６の出力は（Ｖａ−Ｖｂ）の値に応じて極
性（流量検知用感温体１０４−１の抵抗−温度特性の正
負により異なる）及び大きさが変化し、これに応じて積
分回路１０８の出力が変化する。積分回路１０８の出力
の変化の速さは差動増幅回路１０６の可変抵抗１０６ａ
による増幅率設定により調節することができる。これら
積分回路１０８と差動増幅回路１０６とにより、制御系
の応答特性が設定される。

【００３９】流体流量が増加した場合には流量検知用感
温体１０４−１の温度が低下するので、発熱体１１２の
発熱量を増加させる（即ち電流量を増加させる）よう、
積分回路１０８からはトランジスター１１０のベースに
対して、トランジスター１１０の抵抗を低下させるよう
な制御入力がなされる。

【００４０】他方、流体流量が減少した場合には流量検
知用感温体１０４−１の温度が上昇するので、発熱体１
１２の発熱量を減少させる（即ち電流量を減少させる）
よう、積分回路１０８からはトランジスター１１０のベ
ースに対して、トランジスター１１０の抵抗を増加させ
るような制御入力がなされる。

【００４１】以上のようにして、流体流量の変化によら
ず、常に流量検知用感温体１０４−１により検知される
温度が目標値となるように、発熱体１１２の発熱がフィ
ードバック制御される（流量検知用感温体１０４−１の
抵抗−温度特性の正負に応じて、必要な場合には差動増
幅回路１０６の出力の極性を適宜反転させる）。そし
て、その際に発熱体１１２に印加される電圧は流体流量
に対応しているので、これを流量出力として取り出す。

【００４２】この流量出力がセンサーの流量検知出力と
して図１のデジタル回路のＡ／Ｄ変換回路へと入力され
る。また、図２の定電圧回路１０２の出力が図１のデジ
タル回路のＡ／Ｄ変換回路の＋側リファレンス電圧とし
て入力される。

【００４３】以上の本実施形態によれば、被検知流体の
流量の如何にかかわらず、発熱体１１２周囲の流量検知
用感温体１０４−１の温度がほぼ一定に維持されるの
で、流量センサーの経時劣化が少なく、また可燃性の被
検知流体の着火爆発の発生を防止することができる。

【００４４】また、本実施形態においては、発熱体１１
２には定電圧回路が不要であるので、ブリッジ回路１０
４のための低出力の定電圧回路１０２を用いれば良いと
いう利点がある。このため、定電圧回路の発熱量を小さ
くでき、流量センサーを小型化しても流量検知精度を良
好に維持することができる。また、流量センサーを小型
化することで高速動作が可能となる。

【００４５】以上の実施形態においては、Ｖｃｃの電圧
が変動してもデジタル検知信号の変動は殆どなく、回路
構成は簡単であり、消費電力も少なく、センサー寸法を
大きくする必要はなく、回路調整も簡単化され、回路系
の信頼性は良好なものとなる。また、Ａ／Ｄ変換回路の
消費電力は小さいので、センサの動作に悪影響を及ぼす
ことはない。

【００４６】図７は本発明によるセンサー回路系の第２
の実施形態を示すブロック図である。

【００４７】本実施形態は、デジタル回路の構成が上記
第１の実施形態とは異なる。即ち、Ａ／Ｄ変換回路の＋
側リファレンス端子へはＶｃｃが接続されている。ま
た、アナログ回路の定電圧回路の出力と流量検知回路出
力とは、切替えスイッチ（切替えＳＷ）を介して、Ａ／
Ｄ変換回路の信号入力端子と接続されている。この切替
えスイッチは、ＣＰＵにより制御される。

【００４８】本実施形態では、Ａ／Ｄ変換回路の信号入
力端子へは、切替えスイッチを作動させることで、定電
圧回路出力と流量検知回路出力とが交互に入力され、そ
れらの信号がＡ／Ｄ変換された上でＣＰＵに入力され
る。定電圧回路出力が入力された時点と流量検知回路出
力が入力される時点との時間間隔を適宜設定すること
で、これらの入力時点間隔におけるＶｃｃの電圧変動を
十分に小さくすることができる。

【００４９】ＣＰＵでは、これら２つの信号の比率を演
算し、予め内蔵メモリに格納されている検量線との比較
を行って、流量検知回路出力に対応するデジタル信号を
得る。

【００５０】このように、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換
回路の出力の段階ではＶｃｃの電圧変動による影響を受
けた２種類（定電圧回路出力に対応するもの［基準信
号］と流量検知回路出力に対応するもの［検知データ信
号］）のデジタル信号が出力されるが、これら２種類の
信号はマイコン側のＶｃｃの電圧変動により実質上同等
の影響を受けているので、ＣＰＵにおいてこれらの比率
を演算する（即ち基準信号に対する検知データ信号の割
合を得る）ことで、実質上Ｖｃｃの電圧変動による影響
を除去することができ、検知量に正確に対応するデジタ
ル信号を得ることができる。

【００５１】本実施形態においても、回路構成は簡単で
あり、消費電力も少なく、センサー寸法を大きくする必
要はなく、回路調整も簡単化され、回路系の信頼性は良
好なものとなる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセンサー
回路系によれば、センサー側のアナログ回路に含まれて
いる定電圧回路の出力をマイコン側のデジタル回路での
Ａ／Ｄ変換の際の基準電圧として利用したりＣＰＵでの
演算の際の基準信号をＡ／Ｄ変換回路で作成するのに利
用したりすることで、供給電源の電圧変動の影響を十分
に防止することができる。しかも、このような効果を、
回路構成を簡単化し、消費電力を少なくし、センサー寸
法を小さく維持し、回路調整を簡単化し、回路系の信頼
性を良好なものとなしつつ、実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるセンサー回路系の第１の実施形態
を示すブロック図である。

【図２】本発明による回路系を構成する流量センサーの
一実施形態を示す回路構成図である。

【図３】本発明による回路系を構成する流量センサーの
一実施形態の構造部分を示す一部切欠側面図である。

【図４】本発明による回路系を構成する流量センサーの
一実施形態の構造部分を示す断面図である。

【図５】本発明による回路系を構成する流量センサーの
一実施形態の構造部分を示す一部切欠平面図である。

【図６】本発明による回路系を構成する流量センサーの
一実施形態の流量検知部の分解斜視図である。

【図７】本発明によるセンサー回路系の第２の実施形態
を示すブロック図である。

【図８】補正回路を有する流量センサーを用いたセンサ
ー回路系の構成ブロック図である。

【符号の説明】

２ケーシング本体部４管路６ａ，６ｂ接続部８ケーシング蓋体部１２流量検知部１２−１基板１２−２絶縁層１２−３薄膜発熱体１２−４，１２−５電極層１２−６絶縁層１２−７流量検知用薄膜感温体１２−８絶縁層１３ハウジング１４フィンプレート１６接合材１８ガラスシール２０樹脂被覆２２流体温度検知部２４樹脂被覆２６配線基板２８ボンディングワイヤ３０外部リード線１０２定電圧回路１０４ブリッジ回路１０４−１流量検知用感温体１０４−２温度補償用感温体１０４−３，１０４−４可変抵抗１０６差動増幅回路１０８積分回路１１０トランジスター１１２発熱体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検知量に対応するアナログ電気信号を出
力する検知回路及び該検知回路のための定電圧回路を含
んでなるアナログ回路と、前記検知回路から出力される
アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路を含んでなるデジタル回路とを有するセンサー
回路系であって、前記デジタル回路において前記定電圧
回路の出力を基準として利用することにより前記検知量
に対応するデジタル検知信号を得ることを特徴とするセ
ンサー回路系。
【請求項２】検知量に対応するアナログ電気信号を出
力する検知回路及び該検知回路のための定電圧回路を含
んでなるアナログ回路と、前記検知回路から出力される
アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路を含んでなるデジタル回路とを有するセンサー
回路系であって、前記Ａ／Ｄ変換回路のリファレンス電
圧として前記定電圧回路の出力を用いることを特徴とす
るセンサー回路系。
【請求項３】検知量に対応するアナログ電気信号を出
力する検知回路及び該検知回路のための定電圧回路を含
んでなるアナログ回路と、前記検知回路から出力される
アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路を含んでなるデジタル回路とを有するセンサー
回路系であって、前記検知回路の出力と前記定電圧回路
の出力とを切替えスイッチを介して交互に前記Ａ／Ｄ変
換回路へと入力させ、該Ａ／Ｄ変換回路から出力される
定電圧回路出力対応デジタル信号を基準としてその前ま
たは後に前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される検知回路出
力対応デジタル信号の大きさの割合を算出し、予め記憶
された検量線に基づき前記検知量に対応するデジタル検
知信号を得ることを特徴とするセンサー回路系。
【請求項４】前記アナログ回路を有するセンサーの前
記定電圧回路の出力端子及び前記検知回路の出力端子
が、それぞれ、前記デジタル回路を有するマイコンの２
つの入力端子と接続されていることを特徴とする、請求
項１〜３のいずれかに記載のセンサー回路系。
【請求項５】前記検知回路は傍熱型流量センサーの流
量検知回路であり、前記傍熱型流量センサーは、発熱体
と該発熱体の発熱の影響を受けるように配置された流量
検知用感温体とを有しており、前記発熱体からの熱が被
検知流体に伝達され吸熱されるように該被検知流体のた
めの流通経路が形成されており、前記発熱体の発熱に基
づき前記被検知流体による吸熱の影響を受けた感温が前
記流量検知用感温体において実行され、前記発熱体に電
流を供給する経路に前記発熱体の発熱を制御する発熱制
御手段が接続されており、該発熱制御手段は前記感温の
結果が目標と一致するように該感温の結果に基づき前記
発熱体へ供給する電流を制御し、前記発熱制御手段によ
る制御状態に基づき前記被検知流体の流量を検知し、こ
れにより検知される前記検知量に対応するアナログ電気
信号を出力することを特徴とする、請求項１〜４のいず
れかに記載のセンサー回路系。
【請求項６】前記発熱制御手段による制御状態を示す
ものとして前記発熱体に印加される電圧を用いることを
特徴とする、請求項５に記載のセンサー回路系。
【請求項７】前記発熱体及び前記流量検知用感温体は
いずれも薄膜からなり、これら発熱体及び流量検知用感
温体は基板上にて絶縁層を介して積層されていることを
特徴とする、請求項５〜６のいずれかに記載のセンサー
回路系。