JPS5868618A - 流量計 - Google Patents
流量計Info
- Publication number
- JPS5868618A JPS5868618A JP57170786A JP17078682A JPS5868618A JP S5868618 A JPS5868618 A JP S5868618A JP 57170786 A JP57170786 A JP 57170786A JP 17078682 A JP17078682 A JP 17078682A JP S5868618 A JPS5868618 A JP S5868618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- resistor
- current
- bridge
- resistance
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
- G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
- G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
- G01F1/692—Thin-film arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
を発明は、温度依存性抵抗を有し電流を通された２つの
電気導体が流量を測定すべき流体にさらされており、第
１の電気導体は電流により加熱され測定抵抗として用い
られ、第２の電気導体は電流により加熱されず比較抵抗
として用いられており、測定抵抗および比較抵抗は別に
設けられた電気抵抗とともに抵抗測定ブリッジを構成し
ており、ブリッジの不平衡電圧に関係してプリツノ電流
を７ｕ子的に調節しブリッジの不平衡電圧をほぼ零にす
るための調節装置が設けられており、ブリッジ電流の変
化が流体の流量に対する尺度として利用されており、薄
い基体の上に被覆された薄い抵抗層として測定抵抗およ
び比較抵抗が構成されている流に計に関する。
電気導体が流量を測定すべき流体にさらされており、第
１の電気導体は電流により加熱され測定抵抗として用い
られ、第２の電気導体は電流により加熱されず比較抵抗
として用いられており、測定抵抗および比較抵抗は別に
設けられた電気抵抗とともに抵抗測定ブリッジを構成し
ており、ブリッジの不平衡電圧に関係してプリツノ電流
を７ｕ子的に調節しブリッジの不平衡電圧をほぼ零にす
るための調節装置が設けられており、ブリッジ電流の変
化が流体の流量に対する尺度として利用されており、薄
い基体の上に被覆された薄い抵抗層として測定抵抗およ
び比較抵抗が構成されている流に計に関する。
液体および気体の流れを検出して電子的に処理可能な信
号を生ずる［−記のような２？ｉ技術による抵抗式流量
計は特開昭５６−７０１８号公報から公知である。セン
サ素子は箔の上に蒸治された測定抵抗Ｒ１および比較抵
抗Ｒ２を含んでおり、これらの抵抗は別の抵抗Ｒ，１’
およびＲ，２′ と共に、電流により測定抵抗Ｒ１は
加熱さね他方比較抵抗Ｒ２は実際上加熱されないように
抵抗測定ブリッジを構成している。加熱された測定抵抗
Ｒ１がそれに接して流れる流体により熱を奪われるとき
、奪われた熱は流体の流速に対する尺度である。測定抵
抗Ｒ１から奪われた熱は調節回路により追加された電流
の熱の形態で再び与えられるので、この電流追加分も流
体の流速に対する尺度である。このような流量計を用い
て、たとえば自動車エンジン内で、エネルギー節減およ
び公害防止り有利な燃焼制御を行なうため、吸入空気の
流けが測定され得る。しかし、吸入空気の流量を十分ｉ
Ｅ確に制御するためには、流量計が流量変化にできるか
ぎり迅速に追従し得ることが必要である。実用Ｏｆ能な
吸気制御のためには、ステップ状の流量変化の際に最終
値の９０％の値に到達するまでの応答時間は３Ｑｍｓな
いし５Ｑｍｓを越えてはならなし・０このように短い応
答時間は、意図する応用分野で、公知の流量計では得ら
れない。空気流量測定用として現在、ＰＴＣサーミスタ
、半導体素ｆ（いわゆる拡がり抵抗）または金属線から
成る温度依存性抵抗を用いたセンサが知られているが、
これらのセンサには下記のような欠点がある。
号を生ずる［−記のような２？ｉ技術による抵抗式流量
計は特開昭５６−７０１８号公報から公知である。セン
サ素子は箔の上に蒸治された測定抵抗Ｒ１および比較抵
抗Ｒ２を含んでおり、これらの抵抗は別の抵抗Ｒ，１’
およびＲ，２′ と共に、電流により測定抵抗Ｒ１は
加熱さね他方比較抵抗Ｒ２は実際上加熱されないように
抵抗測定ブリッジを構成している。加熱された測定抵抗
Ｒ１がそれに接して流れる流体により熱を奪われるとき
、奪われた熱は流体の流速に対する尺度である。測定抵
抗Ｒ１から奪われた熱は調節回路により追加された電流
の熱の形態で再び与えられるので、この電流追加分も流
体の流速に対する尺度である。このような流量計を用い
て、たとえば自動車エンジン内で、エネルギー節減およ
び公害防止り有利な燃焼制御を行なうため、吸入空気の
流けが測定され得る。しかし、吸入空気の流量を十分ｉ
Ｅ確に制御するためには、流量計が流量変化にできるか
ぎり迅速に追従し得ることが必要である。実用Ｏｆ能な
吸気制御のためには、ステップ状の流量変化の際に最終
値の９０％の値に到達するまでの応答時間は３Ｑｍｓな
いし５Ｑｍｓを越えてはならなし・０このように短い応
答時間は、意図する応用分野で、公知の流量計では得ら
れない。空気流量測定用として現在、ＰＴＣサーミスタ
、半導体素ｆ（いわゆる拡がり抵抗）または金属線から
成る温度依存性抵抗を用いたセンサが知られているが、
これらのセンサには下記のような欠点がある。
ＰＴＣサーミスタまたは拡がり抵抗を用いた流量センサ
は、その熱容量が比較的大きいので、急速な流量変化を
検出するためには熱的遅れが入き過ぎ、従って不適当で
ある。
は、その熱容量が比較的大きいので、急速な流量変化を
検出するためには熱的遅れが入き過ぎ、従って不適当で
ある。
抵抗線を用いたセンサでは、それよりも熱的遅れが小さ
いものを製作することができるけれども、その（を法を
任意に選定し得ないので、比較的低い抵抗値のものしか
製作することができない。従って、非常に低い動作電圧
のもとでも、加熱される抵抗に２００°Ｋ までの比較
的高い温度上昇が生ずる。このように高湿まで加熱され
ることは自動車エンジン用としては不適当であり、さら
に長時間使用中の安定性が損なわれる。
いものを製作することができるけれども、その（を法を
任意に選定し得ないので、比較的低い抵抗値のものしか
製作することができない。従って、非常に低い動作電圧
のもとでも、加熱される抵抗に２００°Ｋ までの比較
的高い温度上昇が生ずる。このように高湿まで加熱され
ることは自動車エンジン用としては不適当であり、さら
に長時間使用中の安定性が損なわれる。
従って本発明の目的は、安定で、比較的低い温度−上昇
で作動し、自動東エンジン用として使用可能であり、特
にエンジン吸気制御にも使用可能なように十分に短い応
答および整定時間を有する流量計を提供することである
。
で作動し、自動東エンジン用として使用可能であり、特
にエンジン吸気制御にも使用可能なように十分に短い応
答および整定時間を有する流量計を提供することである
。
この目的は本発明によれば、冒頭に記載した種類の流量
計において、測定抵抗が流体の流れの上流側に向けられ
る基体の縁にできるかぎり近い位置に取付けられており
、かつ測定抵抗を電流が流体の流れ方向に対して垂直に
流れるように取付方向を定められており、また基体が測
定抵抗の範囲内でできるかぎり小さな熱容量を有するこ
とを特徴とする流量計により達成される。
計において、測定抵抗が流体の流れの上流側に向けられ
る基体の縁にできるかぎり近い位置に取付けられており
、かつ測定抵抗を電流が流体の流れ方向に対して垂直に
流れるように取付方向を定められており、また基体が測
定抵抗の範囲内でできるかぎり小さな熱容量を有するこ
とを特徴とする流量計により達成される。
この対策により、自動車エンジン用として望ましい最大
約４０°にの低い温度上昇においてセンサの応答時間を
比較的短くすることができる。すなわち、本発明により
流体の流れ方向と交さ特に直交する方向に電流を流すよ
うな取付方向で、また流体の流れの上流側に向けられる
基体の縁にできるかぎり近い位置に測定抵抗を配置する
ことによって測定抵抗内の電流方向と流体の流れ方向と
が′＋灯している（他の点では同様の）センサにくらべ
て応答時間を約３０％だけ短縮することができる。
約４０°にの低い温度上昇においてセンサの応答時間を
比較的短くすることができる。すなわち、本発明により
流体の流れ方向と交さ特に直交する方向に電流を流すよ
うな取付方向で、また流体の流れの上流側に向けられる
基体の縁にできるかぎり近い位置に測定抵抗を配置する
ことによって測定抵抗内の電流方向と流体の流れ方向と
が′＋灯している（他の点では同様の）センサにくらべ
て応答時間を約３０％だけ短縮することができる。
基体の熱容電減少を達成するため、基体が測定抵抗の範
囲で著しく孔あけされた二重層の薄い合成樹脂箔から成
り、両層の間に測定抵抗が取付けられていることは有利
である。
囲で著しく孔あけされた二重層の薄い合成樹脂箔から成
り、両層の間に測定抵抗が取付けられていることは有利
である。
本発明による孔あけによって、本発明による流電計の応
答時間は約５０％だけ減ぜられ得る３、さらに、基体が
１２μｍ の厚さのポリイミド箔から成ることは、熱容
量を非常に小さくし得る点で有利である。
答時間は約５０％だけ減ぜられ得る３、さらに、基体が
１２μｍ の厚さのポリイミド箔から成ることは、熱容
量を非常に小さくし得る点で有利である。
また、抵抗測定ブリッジに、周波数応答補旧を可能にす
る装置が設けられていることは有利である。この対策に
より増幅器などの電ｆ的部分の周波数応答が改善される
ので、応答時間が・層短縮される。
る装置が設けられていることは有利である。この対策に
より増幅器などの電ｆ的部分の周波数応答が改善される
ので、応答時間が・層短縮される。
周波数応答の補正の際に高いはうの周波数では低いほう
の周波数よりも最大２倍だけ利得が高められることは有
利である。なぜならば、それにより行き過ぎ振動の発生
や高周波ノイズ（雑音）の発生を避は得るからである。
の周波数よりも最大２倍だけ利得が高められることは有
利である。なぜならば、それにより行き過ぎ振動の発生
や高周波ノイズ（雑音）の発生を避は得るからである。
以下図面により本発明を一層詳細に説明する。
第１図に示す回路図で抵抗Ｒ，１、Ｒ２、Ｒ，１’。
Ｒ５２′からブリッジが構成されている。差動増幅器り
は調節回路Ｒ，Ｓを介してブリッジ電流ＩをΔＩだけ変
化させることによりブリッジを羽衡させる。
は調節回路Ｒ，Ｓを介してブリッジ電流ＩをΔＩだけ変
化させることによりブリッジを羽衡させる。
計器Ｍは電流の変化分Δ■またはそれに対応する流体の
流量を指示する。
流量を指示する。
第２図では、加熱される測定抵抗Ｒ１および加熱されな
い比較抵抗Ｒ２が薄い基体１のトに取付けられている。
い比較抵抗Ｒ２が薄い基体１のトに取付けられている。
好ましくは１２μｍの厚さのポリイミド箔の上に抵抗Ｒ
１およびＲ２がニッケル蒸着抵抗として、抵抗Ｒ１が流
体の流れの上流側に向けられる基体の縁（上流縁）８に
できるかぎり近く位置するように取付けられる。流体の
流れ方向は矢印９により示されている。測定抵抗ＦＬＩ
とに流量８との間の間隔Ｘは熱的遅れを小さくするため
に最小にされる。熱の伝達に関して次式が成りｔつ。。
１およびＲ２がニッケル蒸着抵抗として、抵抗Ｒ１が流
体の流れの上流側に向けられる基体の縁（上流縁）８に
できるかぎり近く位置するように取付けられる。流体の
流れ方向は矢印９により示されている。測定抵抗ＦＬＩ
とに流量８との間の間隔Ｘは熱的遅れを小さくするため
に最小にされる。熱の伝達に関して次式が成りｔつ。。
ここに、α：乱流に対する熱伝達数
Ｖ：原流体流速
Ｘ：測定抵抗Ｒ１と上流縁８との間
の間隔
さらに、次式が成り立つ。
Ｑ＝α・ΔＴ （ＩＴ）
ここに、Ｑ：測定抵抗ＦＬ１から流体への熱流ΔＴ：測
定抵抗Ｒ１と流体どの間の温 度差 式ＴおよびＵかられかるように、Ｘの最小化は、他の条
件が同一であれば、測定抵抗Ｒ１から流体への熱流Ｑの
最大化に通ずる。基体１のトにはさらに中間橋絡部（導
体帯）４および接続面５および６が取付けられている。
定抵抗Ｒ１と流体どの間の温 度差 式ＴおよびＵかられかるように、Ｘの最小化は、他の条
件が同一であれば、測定抵抗Ｒ１から流体への熱流Ｑの
最大化に通ずる。基体１のトにはさらに中間橋絡部（導
体帯）４および接続面５および６が取付けられている。
基体１は１つの実施例では１２μｍ厚のポリイミド箔で
あり、蒸着された表面の上を同じく１２μｍ厚の第２の
ポリイミド箔でおおわれる。基体ｌまたはポリイミド箔
の両層は測定抵抗Ｒ１の範囲で、破線により示されてい
るように、著しく孔あけされている。この孔あけはセン
サの熱容量従ってまた熱的遅れの減少に有利である。
あり、蒸着された表面の上を同じく１２μｍ厚の第２の
ポリイミド箔でおおわれる。基体ｌまたはポリイミド箔
の両層は測定抵抗Ｒ１の範囲で、破線により示されてい
るように、著しく孔あけされている。この孔あけはセン
サの熱容量従ってまた熱的遅れの減少に有利である。
機械的安定性を良好にするため、仁のセンサは測定抵抗
Ｒ１および比較抵抗Ｒ２の外側の範囲で補強枠により補
強されていてよいが、この補強枠は図面を見やすいもの
とするため第２図には示されていない。
Ｒ１および比較抵抗Ｒ２の外側の範囲で補強枠により補
強されていてよいが、この補強枠は図面を見やすいもの
とするため第２図には示されていない。
第２図に示されているセンサの応答時間を最適にするた
め、このセンサは測定抵抗Ｆｔｌ内の電流方向と流体の
流れ方向（矢印９）とが交さ特に直交するように流体の
流れのなかに配置される。測定の結果、第２図のセンサ
をこのように配置することにより、測定抵抗Ｒ１内の電
流方向と流体の流れ方向とが平行しているセンサにくら
べて応答時間を３０％だけ短縮することが判明した。基
体面は常に流体の流れ方向に対して平行に配置されてい
る。
め、このセンサは測定抵抗Ｆｔｌ内の電流方向と流体の
流れ方向（矢印９）とが交さ特に直交するように流体の
流れのなかに配置される。測定の結果、第２図のセンサ
をこのように配置することにより、測定抵抗Ｒ１内の電
流方向と流体の流れ方向とが平行しているセンサにくら
べて応答時間を３０％だけ短縮することが判明した。基
体面は常に流体の流れ方向に対して平行に配置されてい
る。
第３図は周波数応答補正付きの本発明による流量計の回
路を示す。この回路の鎖線枠Ａ内の部分は第１図で説明
した測定ブリッジであり、同一の抵抗には同一の参照符
号が付されている。抵抗Ｒ１’は約６２Ωの一定抵抗お
よび２０Ωの可調節抵抗により構成されている、第１図
中の差動増幅器りと同一の差動増幅器が第３図では参照
符号ＤＩを付されている。なぜならば、第３図め回路に
は第２の差動増幅器が存在するからである。
路を示す。この回路の鎖線枠Ａ内の部分は第１図で説明
した測定ブリッジであり、同一の抵抗には同一の参照符
号が付されている。抵抗Ｒ１’は約６２Ωの一定抵抗お
よび２０Ωの可調節抵抗により構成されている、第１図
中の差動増幅器りと同一の差動増幅器が第３図では参照
符号ＤＩを付されている。なぜならば、第３図め回路に
は第２の差動増幅器が存在するからである。
第３図の鎖線枠Ｂ内の部分は、差動増幅器ＤＩの出力信
号に対して周波数応答補正を行々う。コンデンサＣＩが
抵抗Ｒ６に、またコンデンサＣ２が抵抗Ｒ５にそれぞれ
並列に接続されている。こ周波数では低いほうの周波数
よりも２倍だけ利得が高められるように選定された。コ
ンデンサＣＩおよびＣ２は３３μＦのキャパシタンスを
有し、電解コンデンサまたはクンタルコンデンサが用い
られ得る。
号に対して周波数応答補正を行々う。コンデンサＣＩが
抵抗Ｒ６に、またコンデンサＣ２が抵抗Ｒ５にそれぞれ
並列に接続されている。こ周波数では低いほうの周波数
よりも２倍だけ利得が高められるように選定された。コ
ンデンサＣＩおよびＣ２は３３μＦのキャパシタンスを
有し、電解コンデンサまたはクンタルコンデンサが用い
られ得る。
個々の抵抗は第３図の回路で次のように選定された。Ｒ
１＝７００、Ｒ２＝１ｋＱ、Ｒ１’＝２０Ω（可調節）
＋６２Ω（一定）、Ｒ２’＝１にΩ、Ｒ３−Ｒ４＝Ｒ５
＝Ｒ６＝１００ｋＱ、Ｒ７−Ｒ９＝４７０にΩ、Ｒ８＝
１にΩ、ＲｊＯ＝２．２にΩ、Ｒ１１＝１．５にΩ、Ｆ
ＬＩ ２＝１ ｋΩ、Ｒ１３＝３９Ω、Ｒ１，４＝ ２
０Ω（Ｏｒ調節）。なお、これらの回路常数の選定は１
つの実施例に過ぎない。
１＝７００、Ｒ２＝１ｋＱ、Ｒ１’＝２０Ω（可調節）
＋６２Ω（一定）、Ｒ２’＝１にΩ、Ｒ３−Ｒ４＝Ｒ５
＝Ｒ６＝１００ｋＱ、Ｒ７−Ｒ９＝４７０にΩ、Ｒ８＝
１にΩ、ＲｊＯ＝２．２にΩ、Ｒ１１＝１．５にΩ、Ｆ
ＬＩ ２＝１ ｋΩ、Ｒ１３＝３９Ω、Ｒ１，４＝ ２
０Ω（Ｏｒ調節）。なお、これらの回路常数の選定は１
つの実施例に過ぎない。
本発明による流量計では、短い応答および選定時間が得
られる。ステップ状流量変化の際の９０％応答時間は約
３Ｑｍｓないし５Ωｍｓ である。
られる。ステップ状流量変化の際の９０％応答時間は約
３Ｑｍｓないし５Ωｍｓ である。
このような望ましい応答および整定時間は第２図で説明
した対策により第２図のセンサの熱的遅れが最小化され
ることにより達成される。第３図中のｊＩｆｆ線枠Ｂ内
の部分による周波数応答補正の追加はセンサの小さな熱
的遅れの最適利用を可能にする１、なせならば、周波数
応答補正によりセンサの電気的出力信号の当用の減衰が
除かれるからである。
した対策により第２図のセンサの熱的遅れが最小化され
ることにより達成される。第３図中のｊＩｆｆ線枠Ｂ内
の部分による周波数応答補正の追加はセンサの小さな熱
的遅れの最適利用を可能にする１、なせならば、周波数
応答補正によりセンサの電気的出力信号の当用の減衰が
除かれるからである。
センサの熱的遅れの最小化は、第２図で詳細に説明した
ように、測定抵抗Ｒ１の範囲でのセンサの孔あけと、測
定抵抗Ｒ１とセンサのＰ流量との間の間隔Ｘの最小化と
、流体の流れ方向に対して准直なセンサの空間的配電と
により達成される。
ように、測定抵抗Ｒ１の範囲でのセンサの孔あけと、測
定抵抗Ｒ１とセンサのＰ流量との間の間隔Ｘの最小化と
、流体の流れ方向に対して准直なセンサの空間的配電と
により達成される。
間隔Ｘの最小化と流体の流れ方向に対して垂直なセンサ
の空間的配置とにより薄い空気境界層が測定抵抗Ｒ１に
接して生じ、それにより空気流と測定抵抗Ｒ１との間の
熱流が良好になる。もしセンサの１流縁に渦が生ずれば
、測定信号の安定性が損われる。なぜならば、測定すべ
き流体の流れは、特に流体が空気の場合、測定したい流
速範囲（Ｖ＝１・・・３５ｍ／ｓ）でいずれにせよ著し
い乱流であるため測定信号にゆらぎを生し、さらに乱流
は対流効果が著しく小さいため測定信号にかたよりを生
ずるからである。測定の結果、５０μｍ厚の箔を用いた
箔技術による冒頭に記載のセンサは、孔あけ、−り濃緑
付近への測定抵抗ＲＩの配置および周波数応答補正が行
なわれない場合、約ｖ ＝ １ｍ／ｓないＬ ３５ ｍ
／ｓの範囲の空気流速の測定に際して約３００ｍ５の応
答および整定時間を有することが判明した。
の空間的配置とにより薄い空気境界層が測定抵抗Ｒ１に
接して生じ、それにより空気流と測定抵抗Ｒ１との間の
熱流が良好になる。もしセンサの１流縁に渦が生ずれば
、測定信号の安定性が損われる。なぜならば、測定すべ
き流体の流れは、特に流体が空気の場合、測定したい流
速範囲（Ｖ＝１・・・３５ｍ／ｓ）でいずれにせよ著し
い乱流であるため測定信号にゆらぎを生し、さらに乱流
は対流効果が著しく小さいため測定信号にかたよりを生
ずるからである。測定の結果、５０μｍ厚の箔を用いた
箔技術による冒頭に記載のセンサは、孔あけ、−り濃緑
付近への測定抵抗ＲＩの配置および周波数応答補正が行
なわれない場合、約ｖ ＝ １ｍ／ｓないＬ ３５ ｍ
／ｓの範囲の空気流速の測定に際して約３００ｍ５の応
答および整定時間を有することが判明した。
１２μｍ厚の箔の使用により、応答および整定時間は約
１５９ｍ５に減少する。
１５９ｍ５に減少する。
１２μｍ厚で第２図のように孔あけされた箔の使用と、
空気の流れ方向に対して垂直な測定抵抗Ｒ１の配置と、
測定抵抗Ｒ１と上流縁との間の間隔Ｘの最小化とにより
、応答および整定時間はさらに約７０ ｍｓに減少する
。第３図中の鎖線枠Ｂ内の部分による周波数応答補正の
追加によって、本発明による流量計の応答および整定時
間は約３５ｍ５に減ぜられる。
空気の流れ方向に対して垂直な測定抵抗Ｒ１の配置と、
測定抵抗Ｒ１と上流縁との間の間隔Ｘの最小化とにより
、応答および整定時間はさらに約７０ ｍｓに減少する
。第３図中の鎖線枠Ｂ内の部分による周波数応答補正の
追加によって、本発明による流量計の応答および整定時
間は約３５ｍ５に減ぜられる。
第２図によるセンサでは熱拡散が孔あき基体内で主どし
て垂直方向のみに、従ってまた熱源のほぼすべての点で
等長の経路で行なわれる。側方熱拡散は乱の縁で終り、
それにより阻止される。、このように構成されたセンサ
Ｉでは、整定時間または応答時間を電子的な方法で追縦
増幅器における周波数応答補正を経て一層短縮すること
が可能である。従って、第２図によるセンサの構成は第
３図中の鎖線枠Ｂ内の部分による周波数応答補正を１、
可能にするための前提条件である。
て垂直方向のみに、従ってまた熱源のほぼすべての点で
等長の経路で行なわれる。側方熱拡散は乱の縁で終り、
それにより阻止される。、このように構成されたセンサ
Ｉでは、整定時間または応答時間を電子的な方法で追縦
増幅器における周波数応答補正を経て一層短縮すること
が可能である。従って、第２図によるセンサの構成は第
３図中の鎖線枠Ｂ内の部分による周波数応答補正を１、
可能にするための前提条件である。
第２図のセンサを含み第３図中の鎖線枠Ａ内に示されて
いる抵抗ブリッジは差動増幅器ＤＩにより、流体の特定
の温度に対して加熱された測定抵抗Ｒ１が再び比Ｒ１／
Ｒ２を一定に保つような抵抗値になるように調節される
。第３図で入力端１２．１３から抵抗Ｒ３およびＲ４に
与えられる電圧Ｕ２は調節されたブリッジ電流に比例す
る電圧である。この電圧は流体の流ｇｖに対する尺度で
あるπこの電圧Ｕ２は差動増幅器ＤＩにより、一方の電
位を一定電位に保って、増幅される３、抵抗Ｒ５および
Ｒ６に並列接続されているコンデンづＣ１およびＣ２は
高い周波数で利得を高める役割をする。利得は周波数に
関係し、て最大２倍だけ高められ得る。ステンプ状変化
の開始時に［Ｊ２に対する増幅利得は最大であり、その
後、設定された時定数で最終的な利得値に減少する５゜
Ｆ記の周波数応答補正を用いるための前提条件は、信号
立ちトがりの時定数が一定に保たれることである。この
前提条件は第２図で説明したセンサをｖ ＝ １ ｍ／
ｓ （ない−Ｌ ３５ ｍ／ｓ ）の流速範囲の空気の
流速測定に用いる場合には満足されている。
いる抵抗ブリッジは差動増幅器ＤＩにより、流体の特定
の温度に対して加熱された測定抵抗Ｒ１が再び比Ｒ１／
Ｒ２を一定に保つような抵抗値になるように調節される
。第３図で入力端１２．１３から抵抗Ｒ３およびＲ４に
与えられる電圧Ｕ２は調節されたブリッジ電流に比例す
る電圧である。この電圧は流体の流ｇｖに対する尺度で
あるπこの電圧Ｕ２は差動増幅器ＤＩにより、一方の電
位を一定電位に保って、増幅される３、抵抗Ｒ５および
Ｒ６に並列接続されているコンデンづＣ１およびＣ２は
高い周波数で利得を高める役割をする。利得は周波数に
関係し、て最大２倍だけ高められ得る。ステンプ状変化
の開始時に［Ｊ２に対する増幅利得は最大であり、その
後、設定された時定数で最終的な利得値に減少する５゜
Ｆ記の周波数応答補正を用いるための前提条件は、信号
立ちトがりの時定数が一定に保たれることである。この
前提条件は第２図で説明したセンサをｖ ＝ １ ｍ／
ｓ （ない−Ｌ ３５ ｍ／ｓ ）の流速範囲の空気の
流速測定に用いる場合には満足されている。
さらに、センサの信号ヴち上がりの時定数を一定に保つ
ためには、空気境界層の厚みの変化率が過大でない、す
なわち空気の流速の変化率が過大でないという条件が満
足されていなければならない。この条件は、たとえば自
動車エンジンの吸気＠測定の場合には、常にある程度の
吸気が行なわれているので、満足されている。
ためには、空気境界層の厚みの変化率が過大でない、す
なわち空気の流速の変化率が過大でないという条件が満
足されていなければならない。この条件は、たとえば自
動車エンジンの吸気＠測定の場合には、常にある程度の
吸気が行なわれているので、満足されている。
本発明による流量計は特に自動車エンジンの吸気制御に
適している。
適している。
しかし、本発明はこの用途に制限されるものではない。
第１図は流量計の測定ブリッジの回路図、第２図は本発
明により測定抵抗を配置されたセンサの平面図、第３図
は本発明による周波数応答補正付き流量計の回路図であ
る。 １・基体、２・・・孔、４・・・中間橋絡部、５，６・
・・接続面、８・・・上流縁、９・・流れ方向、Ａ・・
・測定ブリッジ、Ｂ・・・周波数応答補正回路、Ｒ１・
・・測定抵抗、Ｒ２・・・比較抵抗、Ｒ１’、Ｒ２’・
・ブリッジ抵抗、Ｄ、ＤＩ、ＤＩ・・・差動増幅器ζＭ
・・計器、Ｒ８・・・調節回路４、 ｒｉｌ１８）代理人弁理士富村 ラ ＩＧ Ｉ ＩＧ ２
明により測定抵抗を配置されたセンサの平面図、第３図
は本発明による周波数応答補正付き流量計の回路図であ
る。 １・基体、２・・・孔、４・・・中間橋絡部、５，６・
・・接続面、８・・・上流縁、９・・流れ方向、Ａ・・
・測定ブリッジ、Ｂ・・・周波数応答補正回路、Ｒ１・
・・測定抵抗、Ｒ２・・・比較抵抗、Ｒ１’、Ｒ２’・
・ブリッジ抵抗、Ｄ、ＤＩ、ＤＩ・・・差動増幅器ζＭ
・・計器、Ｒ８・・・調節回路４、 ｒｉｌ１８）代理人弁理士富村 ラ ＩＧ Ｉ ＩＧ ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ）渇仰依存性抵抗を有し電流を通された２つの電気導
体が流ｔｔを測定ずべき流体にさらされており、第１の
電気導体は電流により加熱さね測定抵抗として用いられ
、第２の電気導体は電流により加熱されず比較抵抗とし
て用いられており、測定抵抗および比較抵抗は別に設け
られた電気抵抗とともに抵抗測定ブリッジを構成してお
り、ブリッジの不モ衡電圧に関係してブリッジ電流を電
子的に調節しブリッジの不平衡電圧をほぼ零にするため
の調節装置が設けられており、ブリッジ電流の変化が流
体の流量に対する尺度として利用されており、薄い基体
のトに被覆された薄い抵抗層として測定抵抗および比較
抵抗が構成されている流量計において、測定抵抗（Ｒ１
）が流体の流れの１−流側に向けられる基体の縁（８）
にできるかぎり近い位置に取付けらねており、かつ測定
抵抗（Ｒ１）を電流が流体の流れ方向に対して垂直に流
れるように取付ｈ゛向を定められており、また基体（＋
３が測定抵抗（ａｌｌの範囲内でできるかぎり小さな熱
容量を有することを特徴とする流量計。 ２）基体＜１）が測定抵抗（Ｈ，ｌ ）の範囲で片しく
孔あけされた二重層の薄い合ｒ＆樹脂箔から成り、両層
の間に測定抵抗（Ｒ１）が取付けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の流に計。 ３）基体（１）が１２μｍの厚さのポリイミド箔から成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の流量計、。 ４）抵抗測定ブリッジに、周波数応答補正を可能にする
装置が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれかに記載の流量計。 ５）周波数応答の補正の際に高いほうの周波数では低い
ほうの周波数よりも最大２倍だけ利得が高められること
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の流量計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813138910 DE3138910A1 (de) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Mengendurchflussmesser |
| DE31389104 | 1981-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868618A true JPS5868618A (ja) | 1983-04-23 |
Family
ID=6143054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57170786A Pending JPS5868618A (ja) | 1981-09-30 | 1982-09-29 | 流量計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0076951A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5868618A (ja) |
| DE (1) | DE3138910A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250312A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Sharp Corp | 流速センサ−駆動回路 |
| JPS6413U (ja) * | 1987-06-18 | 1989-01-05 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3429729A1 (de) * | 1984-08-13 | 1986-07-31 | Weber Sentec GmbH, 2201 Kollmar | Nach kalorimetrischem prinzip arbeitende stroemungsmessanordnung |
| SE447318B (sv) * | 1985-05-21 | 1986-11-03 | Nils Goran Stemme | Integrerad halvledarkrets med fog av termiskt isolerande fogemne, sett att framstella kretsen samt dess anvendning i en flodesmetare |
| GB2179748B (en) * | 1985-08-20 | 1989-09-06 | Sharp Kk | Thermal flow sensor |
| GB2195449B (en) * | 1986-09-26 | 1991-02-13 | Thorn Emi Protech Limited | Heat detecting unit |
| JP2846518B2 (ja) * | 1992-03-18 | 1999-01-13 | 株式会社日立製作所 | 空気流量検出器及びそれを使用したエンジン制御装置 |
| AU4186000A (en) * | 1999-03-30 | 2000-11-14 | Tivo, Inc. | Television viewer interface system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2919433A1 (de) * | 1979-05-15 | 1980-12-04 | Bosch Gmbh Robert | Messonde zur messung der masse und/oder temperatur eines stroemenden mediums und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE2925975A1 (de) * | 1979-06-27 | 1981-01-15 | Siemens Ag | Mengendurchflussmesser |
-
1981
- 1981-09-30 DE DE19813138910 patent/DE3138910A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-09-23 EP EP19820108815 patent/EP0076951A1/de not_active Withdrawn
- 1982-09-29 JP JP57170786A patent/JPS5868618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250312A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Sharp Corp | 流速センサ−駆動回路 |
| JPS6413U (ja) * | 1987-06-18 | 1989-01-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3138910A1 (de) | 1983-04-14 |
| EP0076951A1 (de) | 1983-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4283944A (en) | Apparatus for measuring the mass of a fluid medium | |
| US4320655A (en) | Quantity of flow meter | |
| US5623097A (en) | Thermal-type flow sensor | |
| US5827960A (en) | Bi-directional mass air flow sensor having mutually-heated sensor elements | |
| US4777820A (en) | Apparatus for determining the flow rate of a flowing medium | |
| JPS6122889B2 (ja) | ||
| JPH0330091B2 (ja) | ||
| JPH0432328B2 (ja) | ||
| US4803875A (en) | Apparatus for determining the flow rate of a flowing medium | |
| US5369994A (en) | Flow sensor | |
| EP0387025B1 (en) | Temperature compensating circuit | |
| JPH063389B2 (ja) | 流体の流量測定装置 | |
| JPS64651B2 (ja) | ||
| US6813570B2 (en) | Optimized convection based mass airflow sensor circuit | |
| JPH0349050B2 (ja) | ||
| JPH01185416A (ja) | 内燃機関用熱式流量計 | |
| US4845984A (en) | Temperature compensation for a thermal mass flow meter | |
| JPS5868618A (ja) | 流量計 | |
| US5460040A (en) | Thermosetting flowmeter | |
| US5375466A (en) | Measuring element | |
| US5271272A (en) | Fluid flow rate measuring element | |
| US4944182A (en) | Air flow rate meter and method for producing an air flow rate meter | |
| JPH03172717A (ja) | 流量計 | |
| JPS60239624A (ja) | 流量測定装置 | |
| US6250150B1 (en) | Sensor employing heating element with low density at the center and high density at the end thereof |