JPS62182670A - 流速測定装置 - Google Patents
流速測定装置Info
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- JPS62182670A JPS62182670A JP61024683A JP2468386A JPS62182670A JP S62182670 A JPS62182670 A JP S62182670A JP 61024683 A JP61024683 A JP 61024683A JP 2468386 A JP2468386 A JP 2468386A JP S62182670 A JPS62182670 A JP S62182670A
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- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (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】
本発明は、−１０℃から＋７０°Ｃの大きな温度変化を
生ずる流体中で、その温度変化を自動的かつ高精度に補
償し、さらに流速値を直読できるように変換出力する流
速測定装置に間するものである。
生ずる流体中で、その温度変化を自動的かつ高精度に補
償し、さらに流速値を直読できるように変換出力する流
速測定装置に間するものである。
サーミスタは温度変化に対する抵抗変化が他の抵抗体に
比べて著しく大きいので、流速計のセンサーとして用い
られる。すなわち、サーミスタに電流を流すと、ある電
流値以下でジュール熱によって自己、加熱をおこし、電
流の増加に比例してサーミスタ自体の温度が上昇し、サ
ーミスタの温度抵抗特性に従って抵抗値は小さくなる。
比べて著しく大きいので、流速計のセンサーとして用い
られる。すなわち、サーミスタに電流を流すと、ある電
流値以下でジュール熱によって自己、加熱をおこし、電
流の増加に比例してサーミスタ自体の温度が上昇し、サ
ーミスタの温度抵抗特性に従って抵抗値は小さくなる。
そして、加熱したサーミスタを測定流体中に入れると、
その流れによって冷却され、抵抗値は流速に比例して大
きくなる。
その流れによって冷却され、抵抗値は流速に比例して大
きくなる。
ここで、流速測定用サーミスタの消ｌＩＩ電力Ｗ、その
加熱温度Ｔと流体温度ＴＩＩとの温度差Ｔ−Ｔθ及び測
定流体の流速Ｖとの間には次に示す関係が知られている
。
加熱温度Ｔと流体温度ＴＩＩとの温度差Ｔ−Ｔθ及び測
定流体の流速Ｖとの間には次に示す関係が知られている
。
Ｗ ＝ Ｖ ・ Ｉ
・・・・番・・（１）Ｗ＝Ｋ （ｖ） ・ （Ｔ
Ｔｓ ） ”・・・・（２）、’、Ｋ （
ｖ） ＝Ｐ／ （Ｔ Ｔ １１ ） ””（
３）ここで、■：サーミスタへの印加電圧 Ｉ：サーミスタを流れる電流 Ｋ（ｖ）：サーミスタの形状等によって決まる放熱係数
で流速Ｖの関数 したがって、流速測定用サーミスタの加熱温度が流体温
度と一定の温度差をもつようにサーミスタに流れる電流
を制御することによって、流速の間数であるところの放
熱係数Ｋ（ｖ）は、サーミスタの消費電力に比例した出
力として得られるので、これより流速が求められる。
・・・・番・・（１）Ｗ＝Ｋ （ｖ） ・ （Ｔ
Ｔｓ ） ”・・・・（２）、’、Ｋ （
ｖ） ＝Ｐ／ （Ｔ Ｔ １１ ） ””（
３）ここで、■：サーミスタへの印加電圧 Ｉ：サーミスタを流れる電流 Ｋ（ｖ）：サーミスタの形状等によって決まる放熱係数
で流速Ｖの関数 したがって、流速測定用サーミスタの加熱温度が流体温
度と一定の温度差をもつようにサーミスタに流れる電流
を制御することによって、流速の間数であるところの放
熱係数Ｋ（ｖ）は、サーミスタの消費電力に比例した出
力として得られるので、これより流速が求められる。
このような流速計として、従来、次のような方式が知ら
れている。
れている。
（１）抵抗値が等しい２個の抵抗を上辺に、流速測定用
サーミスタと電界効果トランジスタを下辺に接続したブ
リッジ回路において、流体の温度測定用サーミスタの出
力を増幅度及びオフセット調整して得られた基準電圧を
電界効果トランジスタのゲートに接続することによって
ソースとドレイン間の抵抗値を変化させ、流速測定用サ
ーミスタの加熱温度を制御すると同時に、流速測定用サ
ーミスタの消費電力から流速を求める方式。
サーミスタと電界効果トランジスタを下辺に接続したブ
リッジ回路において、流体の温度測定用サーミスタの出
力を増幅度及びオフセット調整して得られた基準電圧を
電界効果トランジスタのゲートに接続することによって
ソースとドレイン間の抵抗値を変化させ、流速測定用サ
ーミスタの加熱温度を制御すると同時に、流速測定用サ
ーミスタの消費電力から流速を求める方式。
（２）流速測定用サーミスタと抵抗を直列に接続し、抵
抗の両端の電圧を掛算器と割算器で流速測定用サーミス
タの消費電力及び抵抗値に比例する電圧に変換し、割算
器の出力を、流体の温度測定用サーミスタの出力を増幅
度及びオフセット調整して得られた基準電圧と比較して
、それらを等しくするため流速測定用サーミスタに流れ
る電流を制御する帰還回路を接続すると同時に、掛算器
の出力から流速を求める方式、（特公昭 ５９−４しか
しながら、これらの方式では次に示す欠点を有する。
抗の両端の電圧を掛算器と割算器で流速測定用サーミス
タの消費電力及び抵抗値に比例する電圧に変換し、割算
器の出力を、流体の温度測定用サーミスタの出力を増幅
度及びオフセット調整して得られた基準電圧と比較して
、それらを等しくするため流速測定用サーミスタに流れ
る電流を制御する帰還回路を接続すると同時に、掛算器
の出力から流速を求める方式、（特公昭 ５９−４しか
しながら、これらの方式では次に示す欠点を有する。
上記（りの場合、（２）の場合ともに、流速測定用サー
ミスタの加熱温度と流体温度との温度差を一定にするた
めに、温度測定用サーミスタの出力から基準電圧を作り
出している。ここで、基準電圧なる電圧は温度測定用サ
ーミスタの抵抗値に比例した電圧ではなく、流体温度に
一定の温度を加えたときめ流速測定用サーミスタの抵抗
値に比例した電圧である必要がある。しかるに、従来の
方式では、温度測定用サーミスタの抵抗値に比例した出
力の増幅度及びオフセット調整だけで流速測定用サーミ
スタを一定温度加熱したときの抵抗値に比例した出力に
合わそうとしていた。
ミスタの加熱温度と流体温度との温度差を一定にするた
めに、温度測定用サーミスタの出力から基準電圧を作り
出している。ここで、基準電圧なる電圧は温度測定用サ
ーミスタの抵抗値に比例した電圧ではなく、流体温度に
一定の温度を加えたときめ流速測定用サーミスタの抵抗
値に比例した電圧である必要がある。しかるに、従来の
方式では、温度測定用サーミスタの抵抗値に比例した出
力の増幅度及びオフセット調整だけで流速測定用サーミ
スタを一定温度加熱したときの抵抗値に比例した出力に
合わそうとしていた。
このとき、流体温度Ｔと、そのときの流速測定用サーミ
スタの抵抗［ＲＨ１温度測定用サーミスタの抵抗１１
Ｒｃの間係は以下の式で表わされる。
スタの抵抗［ＲＨ１温度測定用サーミスタの抵抗１１
Ｒｃの間係は以下の式で表わされる。
Ｒｃ＝ＲＩＩｅｘｐ ［：Ｂ （１／Ｔ−１／ＴＬ１）
］・・・・・・・（４） Ｒｓ＝ＲＩＩｅｘｐ ［Ｂ （１／ （Ｔ＋ＤＴ）
１／Ｔｓ） ］・・・・・・・（５） ここで、Ｒｅ：温度ＴＬ１での（ｔ−ミスタの抵抗値Ｂ
：サーミスタのＢ定数 ＤＴ：加熱温度 上式かられかるようにＲｃはＲＨと比例関係をもたない
ため、増幅度とオフセット調整だけではすべての温度て
ＲｃとＲＨを等しくすることは困難であり、一定の、し
かも狭い温度範囲でＲｃとＲＨを近づけることができる
にすぎない。しかも、増幅度とオフセットの調整は２点
ないしは３点の温度でＲｃとＲＨが一致するように調整
するため、その２点ないしは３点の間では誤差が生じて
しまい、この誤差は温度範囲を広げれば広げるほど大Ａ
くなる。また、温度範囲を広げると流速測定用サーミス
タの抵抗値の変化幅が大きくなって掛算器や１す算器の
動作入力範囲を超える場合がでてくると同時に、超えな
いまでも動作限界付近では誤差が大きくなる場合がある
。したがって、従来の方式では、流体温度が一定の定常
状態をもち、温度変化が小さい場合においては高精度の
流速測定が可能であるが、流体温度の変化が大きい場合
には、温度変化に応じて調整をやり直す必要があり、広
い温度範囲で自動的に高精度の流速測定を行なうことは
不可能である。
］・・・・・・・（４） Ｒｓ＝ＲＩＩｅｘｐ ［Ｂ （１／ （Ｔ＋ＤＴ）
１／Ｔｓ） ］・・・・・・・（５） ここで、Ｒｅ：温度ＴＬ１での（ｔ−ミスタの抵抗値Ｂ
：サーミスタのＢ定数 ＤＴ：加熱温度 上式かられかるようにＲｃはＲＨと比例関係をもたない
ため、増幅度とオフセット調整だけではすべての温度て
ＲｃとＲＨを等しくすることは困難であり、一定の、し
かも狭い温度範囲でＲｃとＲＨを近づけることができる
にすぎない。しかも、増幅度とオフセットの調整は２点
ないしは３点の温度でＲｃとＲＨが一致するように調整
するため、その２点ないしは３点の間では誤差が生じて
しまい、この誤差は温度範囲を広げれば広げるほど大Ａ
くなる。また、温度範囲を広げると流速測定用サーミス
タの抵抗値の変化幅が大きくなって掛算器や１す算器の
動作入力範囲を超える場合がでてくると同時に、超えな
いまでも動作限界付近では誤差が大きくなる場合がある
。したがって、従来の方式では、流体温度が一定の定常
状態をもち、温度変化が小さい場合においては高精度の
流速測定が可能であるが、流体温度の変化が大きい場合
には、温度変化に応じて調整をやり直す必要があり、広
い温度範囲で自動的に高精度の流速測定を行なうことは
不可能である。
加えて、従来の方式では流速測定用サーミスタの消費電
力に比例した電圧をそのまま出力として用いているが、
前述した （３）式からもわかるように、サーミスタの
消費電力に比例した出力電圧は流速の間数であるところ
の放熱係数と比例するのであって、実際の流速と出力電
圧との関係は非線形となる。したがって、流速値を直読
するためには、出力電圧−流速換算表を用いて表から流
速を読み取る、出力をアナログ指針式の電圧計にして不
均等目盛りにして用いる、あるいは、外部に出力電圧の
りニアライズをするための演算回路を設けるなどの方法
を用いる必要がある。
力に比例した電圧をそのまま出力として用いているが、
前述した （３）式からもわかるように、サーミスタの
消費電力に比例した出力電圧は流速の間数であるところ
の放熱係数と比例するのであって、実際の流速と出力電
圧との関係は非線形となる。したがって、流速値を直読
するためには、出力電圧−流速換算表を用いて表から流
速を読み取る、出力をアナログ指針式の電圧計にして不
均等目盛りにして用いる、あるいは、外部に出力電圧の
りニアライズをするための演算回路を設けるなどの方法
を用いる必要がある。
本発明は、上述した従来の方式では困難であった、−１
０℃から７０℃に及ぶ広い温度範囲での高精度な流速測
定を自動的に行ない、かつ、流速値を直接表示あるいは
外部に電圧出力する流速測定装置を提供しようとするも
のであり、流速測定用サーミスタの抵抗値に比例した電
圧と温度測定装置の出力との比較によって構成されてい
る流速測定用サーミスタに流れる電流を変化させる帰還
回路において、温度測定装置の出力を、あらかじめサー
ミスタの温度−抵抗特性を記憶させた演算装置を使い、
流体温度に加熱温度を加えたときのサーミスタの抵抗値
に比例した出力に変換して帰還回路に用いることと、帰
還回路中の割算器及び出力回路中の掛算器の入力端子を
調整する分圧回路に定電圧源を組み合わせて用いること
によって、流速測定用サーミスタをあらゆる温度で、常
に流体温度と一定の温度差をもつような制御を行なうこ
とができ、広い温度範囲で高精度の流速測定を可能なら
しめると同時に、流速測定用サーミスタの消費電力に比
例した電圧を同じ演算装置でリニアライズすることによ
って、流速測定値を直読することができることをその特
徴としている。
０℃から７０℃に及ぶ広い温度範囲での高精度な流速測
定を自動的に行ない、かつ、流速値を直接表示あるいは
外部に電圧出力する流速測定装置を提供しようとするも
のであり、流速測定用サーミスタの抵抗値に比例した電
圧と温度測定装置の出力との比較によって構成されてい
る流速測定用サーミスタに流れる電流を変化させる帰還
回路において、温度測定装置の出力を、あらかじめサー
ミスタの温度−抵抗特性を記憶させた演算装置を使い、
流体温度に加熱温度を加えたときのサーミスタの抵抗値
に比例した出力に変換して帰還回路に用いることと、帰
還回路中の割算器及び出力回路中の掛算器の入力端子を
調整する分圧回路に定電圧源を組み合わせて用いること
によって、流速測定用サーミスタをあらゆる温度で、常
に流体温度と一定の温度差をもつような制御を行なうこ
とができ、広い温度範囲で高精度の流速測定を可能なら
しめると同時に、流速測定用サーミスタの消費電力に比
例した電圧を同じ演算装置でリニアライズすることによ
って、流速測定値を直読することができることをその特
徴としている。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は流速測定装置全体の構成図である。流速測定用
サーミスタＴＨは、温度係数の小さい抵抗Ｒ１と定電圧
源ＯＦＳと直列に接続され、Ｒ１の両端の電圧ＶＩＶ２
は、バッファアンプＡＰ３、ＡＰ４を介して分圧回路Ｄ
ＶＣに接続される。
サーミスタＴＨは、温度係数の小さい抵抗Ｒ１と定電圧
源ＯＦＳと直列に接続され、Ｒ１の両端の電圧ＶＩＶ２
は、バッファアンプＡＰ３、ＡＰ４を介して分圧回路Ｄ
ＶＣに接続される。
分圧回路ＤＶＣと定電圧源ＯＦＳの働きにより、Ｖｌと
Ｖ２は動作温度範囲内のいずれの温度においても、割算
器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの入力電圧範囲を超えないよう
に分圧される。割算器ＤＩＶの出力ＶＤは広帯域増幅器
ＡＰＩの入力となり、増幅器ＡＰ２とともに、流速測定
用サーミスタＴＨを流れる電流を制御する帰還回路を形
成する。
Ｖ２は動作温度範囲内のいずれの温度においても、割算
器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの入力電圧範囲を超えないよう
に分圧される。割算器ＤＩＶの出力ＶＤは広帯域増幅器
ＡＰＩの入力となり、増幅器ＡＰ２とともに、流速測定
用サーミスタＴＨを流れる電流を制御する帰還回路を形
成する。
広帯域増幅ＷＡＰＩのもう一方の入力は、白金薄膜抵抗
体ＰＴと抵抗電圧変換器ＲＶの出力を演算装置Ｘで処理
した出力ｖＳが接続される。掛算器ＭＬＴの出力ＶＭは
演算装置Ｘに入力され、演算 ゛処理された後に出力ｖ
Ｏとして表示または電圧出力される。また、演算装＃Ｌ
Ｘは第二図に示すように、マルチプレクサＭＰ、Ａ−Ｄ
変換器ＡＤ、マイクロコンピュータＣＰＵ、記憶装置Ｒ
ＯＭ 、表示装置ＤＳＰ、Ｄ−Ａ変換器ＤＡから成る。
体ＰＴと抵抗電圧変換器ＲＶの出力を演算装置Ｘで処理
した出力ｖＳが接続される。掛算器ＭＬＴの出力ＶＭは
演算装置Ｘに入力され、演算 ゛処理された後に出力ｖ
Ｏとして表示または電圧出力される。また、演算装＃Ｌ
Ｘは第二図に示すように、マルチプレクサＭＰ、Ａ−Ｄ
変換器ＡＤ、マイクロコンピュータＣＰＵ、記憶装置Ｒ
ＯＭ 、表示装置ＤＳＰ、Ｄ−Ａ変換器ＤＡから成る。
次に、流速測定装置の作用について説明する。
流速の測定に際し、流速測定用サーミスタＴＨ及び白金
薄膜抵抗体ＰＴを測定流体中に入れ、抵抗Ｒ】及び流速
測定用サーミスタＴＨに電圧を印加すると、抵抗Ｒ１及
び流速測定用サーミスタＴＨに電流が流れ、流速測定用
サーミスタＴＨは自己加熱して、抵抗Ｒ１の両端にはＶ
ｌ、Ｖ２なろ電圧が発生する。Ｖｌ、Ｖ２は、それぞれ
バッファアンプＡＰ３、ＡＰ４を介して分圧回路ＤＶＣ
に接続され、割算器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの入力条件に
合うように、すなわち、流体の温度変化によって流速測
定用サーミスタＴＨの抵抗値が大きく変化しても、割算
器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの動作入力電圧２範囲を超える
ことのないように分圧される。ここで、定電圧ＲＯＦＳ
は一定の電圧を加える働きをするもので、ｖｌ、■２を
分圧回路ＤＶＣで分圧する際に回路のグランドを基準に
しないで、定電圧源ＯＦＳの出力電圧を基準にして分圧
することにより、分圧回路ＤＶＣだけでは調整しきれな
いような広い温度範囲で割算器ＤＴＶ、掛算器ＭＬＴの
入力条件を合わせることができる。
薄膜抵抗体ＰＴを測定流体中に入れ、抵抗Ｒ】及び流速
測定用サーミスタＴＨに電圧を印加すると、抵抗Ｒ１及
び流速測定用サーミスタＴＨに電流が流れ、流速測定用
サーミスタＴＨは自己加熱して、抵抗Ｒ１の両端にはＶ
ｌ、Ｖ２なろ電圧が発生する。Ｖｌ、Ｖ２は、それぞれ
バッファアンプＡＰ３、ＡＰ４を介して分圧回路ＤＶＣ
に接続され、割算器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの入力条件に
合うように、すなわち、流体の温度変化によって流速測
定用サーミスタＴＨの抵抗値が大きく変化しても、割算
器ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの動作入力電圧２範囲を超える
ことのないように分圧される。ここで、定電圧ＲＯＦＳ
は一定の電圧を加える働きをするもので、ｖｌ、■２を
分圧回路ＤＶＣで分圧する際に回路のグランドを基準に
しないで、定電圧源ＯＦＳの出力電圧を基準にして分圧
することにより、分圧回路ＤＶＣだけでは調整しきれな
いような広い温度範囲で割算器ＤＴＶ、掛算器ＭＬＴの
入力条件を合わせることができる。
定電圧ｆｆ０Ｆｓの電圧値は、流体の温度範囲や割算器
ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの動作入力電圧範囲によって変わ
ってくるので、それぞれに合うように調整する必要があ
る。割算器ＤＩＶの出力電圧ＶＤは広帯域増幅器ＡＰＩ
の一方の入力となり、演算装置Ｘの出力電圧ｖＳと比較
されて、両方の電圧が等しくなるように流速測定用サー
ミスタＴ Ｈを流れる電流を制御する帰還回路を構成す
る。ここで、演算装置Ｘの出力電圧Ｖｓは、流体の７Ｈ
度を測定する白金薄膜抵抗体ＰＴの抵抗嬢を抵抗電圧変
換器ＲＶで電圧信号に変換し、さらにマルチプレクサＭ
Ｐを通った後、Ａ−Ｄ変換器ＡＤでディジタル信号化さ
れ、記憶装置ＲＯＭに記憶された流速測定用サーミスタ
ＴＨの温度−抵抗特性によって、流体の温度Ｔ＠にあら
かじめ設定した温度差を加えた加熱温度Ｔのときの流速
測定用サーミスタＴＨの抵抗値をマイクロコンピュータ
ＣＰＵで計算し、Ｄ−Ａ変換器ＤＡで電圧信号化して出
力したものである。したがって、演算装ａＸの出力電圧
ｖＳと割算器ＤｒＶの出力電圧ＶＤとを比較して両方の
電圧が等しくなるように流速測定用サーミスタＴＨに流
れる電流を制御することは、流速測定用サーミスタＴＨ
の抵抗値を演算装置Ｘの内部で計算された加熱温度Ｔに
一致させることに他ならない。ゆえに、流体温度Ｔｇと
加熱温度Ｔの温度差Ｔ −Ｔ ＠は流体温度にかかわら
ず常に一定となる。前述した （３）式からもあきらが
なように、流速測定用サーミスタの加熱温度Ｔと流体温
度Ｔ＠の温度差Ｔ−Ｔθが一定の場合には、流速測定用
サーミスタの消費電力Ｗは流速の関数であるところの放
熱係数に比例する。そこで、実際の流速を直読できるよ
うにするために、掛算器ＭＬＴの出力電圧ＶＭを演算装
置Ｘに入力し、マルチプレクサＭＰで白金薄膜抵抗体Ｐ
Ｔと抵抗電圧変換器ＲＶからの入力と区別された後に、
Ａ−Ｄ変喚器ＡＤでディジタル信号化し、マイクロコン
ピュータＣＰＵでリニアライズを行なう。リニアライズ
された結果は表示装置ＤＳＰで直接表示されると同時に
、Ｄ−Ａ変換器ＤＡで電圧信号化されて、ｖＳとは別に
流速に比例した電圧■ｏとして出力される。
ＤＩＶ、掛算器ＭＬＴの動作入力電圧範囲によって変わ
ってくるので、それぞれに合うように調整する必要があ
る。割算器ＤＩＶの出力電圧ＶＤは広帯域増幅器ＡＰＩ
の一方の入力となり、演算装置Ｘの出力電圧ｖＳと比較
されて、両方の電圧が等しくなるように流速測定用サー
ミスタＴ Ｈを流れる電流を制御する帰還回路を構成す
る。ここで、演算装置Ｘの出力電圧Ｖｓは、流体の７Ｈ
度を測定する白金薄膜抵抗体ＰＴの抵抗嬢を抵抗電圧変
換器ＲＶで電圧信号に変換し、さらにマルチプレクサＭ
Ｐを通った後、Ａ−Ｄ変換器ＡＤでディジタル信号化さ
れ、記憶装置ＲＯＭに記憶された流速測定用サーミスタ
ＴＨの温度−抵抗特性によって、流体の温度Ｔ＠にあら
かじめ設定した温度差を加えた加熱温度Ｔのときの流速
測定用サーミスタＴＨの抵抗値をマイクロコンピュータ
ＣＰＵで計算し、Ｄ−Ａ変換器ＤＡで電圧信号化して出
力したものである。したがって、演算装ａＸの出力電圧
ｖＳと割算器ＤｒＶの出力電圧ＶＤとを比較して両方の
電圧が等しくなるように流速測定用サーミスタＴＨに流
れる電流を制御することは、流速測定用サーミスタＴＨ
の抵抗値を演算装置Ｘの内部で計算された加熱温度Ｔに
一致させることに他ならない。ゆえに、流体温度Ｔｇと
加熱温度Ｔの温度差Ｔ −Ｔ ＠は流体温度にかかわら
ず常に一定となる。前述した （３）式からもあきらが
なように、流速測定用サーミスタの加熱温度Ｔと流体温
度Ｔ＠の温度差Ｔ−Ｔθが一定の場合には、流速測定用
サーミスタの消費電力Ｗは流速の関数であるところの放
熱係数に比例する。そこで、実際の流速を直読できるよ
うにするために、掛算器ＭＬＴの出力電圧ＶＭを演算装
置Ｘに入力し、マルチプレクサＭＰで白金薄膜抵抗体Ｐ
Ｔと抵抗電圧変換器ＲＶからの入力と区別された後に、
Ａ−Ｄ変喚器ＡＤでディジタル信号化し、マイクロコン
ピュータＣＰＵでリニアライズを行なう。リニアライズ
された結果は表示装置ＤＳＰで直接表示されると同時に
、Ｄ−Ａ変換器ＤＡで電圧信号化されて、ｖＳとは別に
流速に比例した電圧■ｏとして出力される。
このように、本発明の流速測定装置によれば、流体温度
が変化した場合にも広い温度範囲において自動的に温度
補償が行なわれるため、−１０℃から７０℃というよう
な非常に広い温度範囲においても、温度変化の影響を受
けない高精度の流速測定を行なうことができる。また、
流速測定用サーミスタの加熱温度の設定がソフトウェア
のみて可能なため、直接に、かつ、簡単に行なえる。さ
らに、流速測定用サーミスタとして、抵抗値や温度係数
の大きく異なったものを用いた場合でも、ソフトウェア
のみの変更で容易に使用可能なうえ、温度測定装置とし
て白金薄膜抵抗体やサーミスタなど各種の温度検出素子
を用いることも可能である。また、流速を直読するため
に必要な出力電圧のりニアライズを装置内部で行なうこ
とができるため、従来の方式のように、出力電圧−流速
換算表や外付けのリニアライス回路を必要とせず、直接
流速値を表示、あるいは電圧で出力させることができる
。また、流速測定用サーミスタに直列に接続した定電圧
源を可変電圧源に置き換えた一ヒで周囲温度に応して電
圧値を変えろことによって、より広い温度範囲での使用
や、動作入力端子範囲が狭い掛算器や割算器を使用する
ことも可能となる。
が変化した場合にも広い温度範囲において自動的に温度
補償が行なわれるため、−１０℃から７０℃というよう
な非常に広い温度範囲においても、温度変化の影響を受
けない高精度の流速測定を行なうことができる。また、
流速測定用サーミスタの加熱温度の設定がソフトウェア
のみて可能なため、直接に、かつ、簡単に行なえる。さ
らに、流速測定用サーミスタとして、抵抗値や温度係数
の大きく異なったものを用いた場合でも、ソフトウェア
のみの変更で容易に使用可能なうえ、温度測定装置とし
て白金薄膜抵抗体やサーミスタなど各種の温度検出素子
を用いることも可能である。また、流速を直読するため
に必要な出力電圧のりニアライズを装置内部で行なうこ
とができるため、従来の方式のように、出力電圧−流速
換算表や外付けのリニアライス回路を必要とせず、直接
流速値を表示、あるいは電圧で出力させることができる
。また、流速測定用サーミスタに直列に接続した定電圧
源を可変電圧源に置き換えた一ヒで周囲温度に応して電
圧値を変えろことによって、より広い温度範囲での使用
や、動作入力端子範囲が狭い掛算器や割算器を使用する
ことも可能となる。
第１図は本発明の実施例を示す回路構成図である。
Ｒ１・・・・抵抗、ＴＨ・・・・流速測定用サーミスタ
、ＤＶＣ・・・・分圧回路 ＤＩＶ・・・・割算器 ＭＬＴ・・・・掛算器 ＰＴ・・・・白金薄膜抵抗体 ＲＶ・・・・抵抗電圧変換器 Ｘ・・・・演算装置 ＡＰＩ・・・・広帯域増幅器 ＡＰ２・・・・増幅器 ＡＰ３．ＡＰ４・・・・バッファアンプ第２図は第１図
中にＸで示した演算ｇ置の部分の回路構成図である。 ＭＰ・・・・マルチプレクサ ＡＤ・・・・Ａ−Ｄ変換器 ＤＳＰ・・・・表示装置 ＣＰＵ・・Φ・マイクロコンピュータ ＲＯＭ・・・・記ｔ！装置 ＤＡ・・・・Ｄ−Ａ変換器。
、ＤＶＣ・・・・分圧回路 ＤＩＶ・・・・割算器 ＭＬＴ・・・・掛算器 ＰＴ・・・・白金薄膜抵抗体 ＲＶ・・・・抵抗電圧変換器 Ｘ・・・・演算装置 ＡＰＩ・・・・広帯域増幅器 ＡＰ２・・・・増幅器 ＡＰ３．ＡＰ４・・・・バッファアンプ第２図は第１図
中にＸで示した演算ｇ置の部分の回路構成図である。 ＭＰ・・・・マルチプレクサ ＡＤ・・・・Ａ−Ｄ変換器 ＤＳＰ・・・・表示装置 ＣＰＵ・・Φ・マイクロコンピュータ ＲＯＭ・・・・記ｔ！装置 ＤＡ・・・・Ｄ−Ａ変換器。
Claims (2)
- （１）温度係数の小さい抵抗と流速測定用サーミスタと
定電圧源とを直列に接続してなるサーミスタの加熱回路
に、上記抵抗の両端電圧と上記定電圧源の出力電圧とを
分圧回路を通した後にサーミスタの抵抗値に比例する電
圧を出力する割算器に入力し、上記割算器の出力電圧と
基準電圧とを比較して、それらを等しくするようにサー
ミスタに流れる電流を制御する帰還回路を接続した流速
測定装置において、別の温度測定器で流体温度を測定し
、流体温度に比例する電圧をＡ−Ｄ変換器によりディジ
タル変換して演算装置に入力し、あらかじめ記憶させて
おいたサーミスタの温度抵抗特性からサーミスタの加熱
温度と測定流体との温度差を常に一定に保つためのサー
ミスタの抵抗値を計算し、Ｄ−Ａ変換器により、その抵
抗値に比例する電圧を上記帰還回路の基準電圧のかわり
に印加し、その電圧と割算器の出力電圧とを一致させる
ようにサーミスタに流す電流を制御するように構成した
温度補償回路と、上記抵抗の両端電圧と上記定電圧源の
出力電圧とを分圧回路を通した後に掛算器に入力するこ
とによって得られる、サーミスタの消費電力に比例する
電圧であるところの掛算器の出力電圧を、実際の流速値
に変換して外部に出力する出力回路を有することを特徴
とする流速測定装置。 - （２）前記出力回路は前記掛算器から出力される前記サ
ーミスタの消費電力量に比例する電圧を前記Ａ−Ｄ変換
器でディジタル変換して演算装置に入力し、あらかじめ
記憶させておいた換算式を用いて流速値に変換して外部
に出力する出力回路であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の流速測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024683A JPS62182670A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 流速測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61024683A JPS62182670A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 流速測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182670A true JPS62182670A (ja) | 1987-08-11 |
Family
ID=12144950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61024683A Pending JPS62182670A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 流速測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62182670A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199108A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-18 | Yamada Mitsue | 制御装置 |
| JPH0558913U (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-03 | 新日本製鐵株式会社 | 空気式駆動部用異常検出装置 |
| JPH05263589A (ja) * | 1990-12-17 | 1993-10-12 | Daiho Constr Co Ltd | シールド機 |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP61024683A patent/JPS62182670A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199108A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-18 | Yamada Mitsue | 制御装置 |
| JPH05263589A (ja) * | 1990-12-17 | 1993-10-12 | Daiho Constr Co Ltd | シールド機 |
| JPH0558913U (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-03 | 新日本製鐵株式会社 | 空気式駆動部用異常検出装置 |
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