JPH06265565A - Gas flow velocity detector - Google Patents
Gas flow velocity detectorInfo
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- JPH06265565A JPH06265565A JP5077408A JP7740893A JPH06265565A JP H06265565 A JPH06265565 A JP H06265565A JP 5077408 A JP5077408 A JP 5077408A JP 7740893 A JP7740893 A JP 7740893A JP H06265565 A JPH06265565 A JP H06265565A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流速検出装置の温度特性の改良と、長期的に
ドリフトする要因であるオフセット出力ドリフトを取り
除き、かつ、ドリフトが大きくなった時、アラーム信号
を出力し、センサの交換および校正の時期を明示するこ
とである。
【構成】 温度センサからの温度出力（Ｖｔ）と測温抵
抗エレメントからの流速出力（Ｖｏ）をもとに所定の関
数式あるいは係数をあらかじめ記憶するメモリと、気体
の流量を検出する際に、そのメモリに記憶された関数式
あるいはその係数と、温度センサの温度出力（Ｖｔ）お
よび測温抵抗エレメントの流速出力（Ｖｏ）からその計
測対象である気体の真の流速（Ｖ）を演算する演算器と
を設けたものである。
(57) [Abstract] [Purpose] The temperature characteristics of the flow velocity detector have been improved and the offset output drift, which is a factor causing long-term drift, has been removed, and when the drift becomes large, an alarm signal is output and the sensor It is to specify the time for replacement and calibration. [Structure] A memory for storing a predetermined functional expression or coefficient in advance based on a temperature output (Vt) from a temperature sensor and a flow velocity output (Vo) from a temperature measuring resistance element, and when detecting a gas flow rate, Calculation of the true flow velocity (V) of the gas to be measured from the functional expression or its coefficient stored in the memory, the temperature output (Vt) of the temperature sensor, and the flow velocity output (Vo) of the temperature measuring resistance element. And a container.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は薄膜フローセンサを利
用した流体検出装置により気体の流速を検出する気体の
流速検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas flow velocity detecting device for detecting a gas flow velocity by a fluid detecting device using a thin film flow sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、基板の一部に所定の空間を設けて
薄膜面を形成し、この薄膜面にヒーターエレメントと測
温抵抗エレメントとを設けた薄膜フローセンサを利用し
た気体の流速検出装置においては、一般に温度特性が悪
く、温度に従って、出力が変化する傾向があり、また長
期的に出力特性がドリフトするばあいがある。その原因
としては、フローセンサ用測温抵抗エレメントの抵抗値
ドリフト、ヒーター用エレメントのドリフト、ゴミ、チ
リ等によるフローセンサ素子への付着による熱容量の変
化、すなわちオフセットや感度出力のドリフト、大気中
の水蒸気や腐食ガスによるフローセンサ素子の測温抵抗
エレメントやヒーターエレメント等の腐食に起因する抵
抗値ドリフトによるオフセット、感度出力のドリフトで
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, a gas flow velocity detecting device using a thin film flow sensor in which a predetermined space is provided in a part of a substrate to form a thin film surface and a heater element and a temperature measuring resistance element are provided on the thin film surface. In general, the temperature characteristics are poor, the output tends to change according to the temperature, and the output characteristics may drift in the long term. The causes are the drift of the resistance value of the temperature measuring resistance element for the flow sensor, the drift of the heater element, the change of the heat capacity due to the adhesion to the flow sensor element due to dust, dust, etc. Offset and sensitivity output drift due to resistance value drift caused by corrosion of the temperature measuring resistance element and heater element of the flow sensor element due to water vapor and corrosive gas.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の気体の流速検出
装置は以上のように構成されているので、この種の流速
検出装置は温度特性が低く、ならびに温度による出力変
化が不安定であり、また長期的に出力特性がドリフトす
るなどの問題点があった。Since the conventional gas flow velocity detecting device is constructed as described above, this type of flow velocity detecting device has low temperature characteristics and the output change due to temperature is unstable. In addition, there was a problem that the output characteristics drifted in the long term.
【０００４】請求項１の発明の目的は、この種流速検出
装置における温度特性の改良である。An object of the invention of claim 1 is to improve temperature characteristics in this type of flow velocity detecting device.
【０００５】請求項２の発明の目的は、この種流速検出
装置における信頼性の改良、すなわち長期的にドリフト
する要因であるオフセット出力ドリフトを取り除き、か
つ、ドリフトが大きくなった時、アラーム信号を出力
し、センサの交換および校正の時期を明示することであ
る。The object of the invention of claim 2 is to improve the reliability of this kind of flow velocity detecting device, that is, to eliminate the offset output drift which is a factor causing long-term drift, and to generate an alarm signal when the drift becomes large. It is to output and specify the time of sensor replacement and calibration.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は温度セ
ンサからの温度出力（Ｖｔ）と測温抵抗エレメントから
の流速出力（Ｖ０）をもとに所定の関数式あるいは係数
をあらかじめ記憶するメモリと、気体の流量を検出する
際に、そのメモリに記憶された関数式あるいはその係数
と、温度センサの温度出力（Ｖｔ）および測温抵抗エレ
メントの流速出力（Ｖ０）からその計測対象である気体
の真の流速（Ｖ）を演算する演算器とを設けたものであ
る。According to a first aspect of the present invention, a predetermined functional expression or coefficient is stored in advance based on the temperature output (Vt) from the temperature sensor and the flow velocity output (V0) from the temperature measuring resistance element. When the memory and the flow rate of the gas are detected, the function expression or its coefficient stored in the memory, the temperature output (Vt) of the temperature sensor, and the flow velocity output (V0) of the temperature measuring resistance element are the objects of measurement. And a calculator for calculating the true flow velocity (V) of the gas.
【０００７】請求項２の発明は温度センサからの温度出
力（Ｖｔ）と測温抵抗エレメントからの流速出力（Ｖ
０）の関数式あるいは係数をあらかじめ記憶するメモリ
と、気体の流量を検出する際に、そのメモリに記憶され
た関数式あるいはその係数と、温度センサの温度出力
（Ｖｔ）および測温抵抗エレメントの流速出力（Ｖ０）
からその計測対象である気体の真の流速（Ｖ）を演算す
る演算器とを設け、さらにこの演算器にはヒーターエレ
メントのヒーター電流を駆動しない状態において、フロ
ーセンサ用抵抗値の初期状態からのドリフト量を調べる
抵抗値ドリフト量調査機能と、気体の流速を零の状態に
おいて、出力のオフセットドリフト量を調べる抵抗値オ
フセットドリフト量調査機能および抵抗値ドリフト量ま
たは出力のオフセットドリフト量がある設定範囲を超え
た時にアラーム信号を出すアラーム機能とをもたせたも
のである。According to a second aspect of the present invention, the temperature output (Vt) from the temperature sensor and the flow velocity output (V
0) a function formula or coefficient previously stored in the memory, and the function formula or the coefficient stored in the memory when the gas flow rate is detected, the temperature output (Vt) of the temperature sensor and the temperature measuring resistance element Flow velocity output (V0)
From the initial state of the resistance value for the flow sensor in a state in which the heater current of the heater element is not driven, and a calculator for calculating the true flow velocity (V) of the gas to be measured is provided. Resistance value drift amount checking function to check the drift amount, resistance value offset drift amount checking function to check the output offset drift amount when the gas flow velocity is zero, and the setting range with the resistance value drift amount or the output offset drift amount It has an alarm function that issues an alarm signal when the value exceeds.
【０００８】[0008]
【作用】請求項１の発明における気体の流速検出装置
は、気体の流量を検出する際に、そのメモリに記憶され
た関数式あるいはその係数と、温度センサの温度出力
（Ｖｔ）および測温抵抗エレメントの流速出力（Ｖ０）
からその計測対象である気体の真の流速（Ｖ）が演算さ
れる。In the gas flow velocity detecting device according to the invention of claim 1, when detecting the gas flow rate, the function equation or its coefficient stored in the memory, the temperature output (Vt) of the temperature sensor and the temperature measuring resistance. Element flow velocity output (V0)
From this, the true flow velocity (V) of the gas that is the measurement target is calculated.
【０００９】請求項２の発明における気体の流速検出装
置は、演算器により、ヒーターエレメントのヒーター電
流を駆動しない状態において、フローセンサ用抵抗値の
初期状態からの抵抗値ドリフト量が演算され、また気体
の流速を零の状態において、出力のオフセットドリフト
量が演算され、さらに抵抗値ドリフト量とオフセットド
リフト量がある設定範囲を超えた時にアラーム信号が発
生される。In the gas flow velocity detecting device according to the second aspect of the present invention, the amount of drift of the resistance value for the flow sensor from the initial state is calculated by the calculator in a state where the heater current of the heater element is not driven, and When the gas flow velocity is zero, the output offset drift amount is calculated, and when the resistance value drift amount and the offset drift amount exceed a certain set range, an alarm signal is generated.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図によってこの発明の一実施例につい
て説明する。すなわち図１および図２に示す薄膜フロー
センサ１の原理図において、ヒーターエレメント２は周
知のように薄膜フローセンサ１のダイアフラム部３を均
一に加熱するもので、常時一定の電流が供給される。温
度センサ４は薄膜フローセンサ１上において、ヒーター
エレメントの影響を受けないように、ダイアフラム部３
が形成される部分とは別の位置に設けられる。測温抵抗
エレメント５ａ、５ｂは気体の流れる方向において、ヒ
ーターエレメント２の上流側と下流側とにそれぞれ設け
られる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. That is, in the principle diagram of the thin-film flow sensor 1 shown in FIGS. 1 and 2, the heater element 2 uniformly heats the diaphragm portion 3 of the thin-film flow sensor 1 as is well known, and a constant current is constantly supplied. The temperature sensor 4 is provided on the thin film flow sensor 1 so as not to be affected by the heater element.
Is provided at a position different from the part where the is formed. The temperature measuring resistance elements 5a and 5b are respectively provided on the upstream side and the downstream side of the heater element 2 in the gas flow direction.
【００１１】この図１において、ヒータエレメント２を
制御して、周囲温度にある測温抵抗エレメント５ａ、５
ｂを図３に示すように、周囲温度よりもある一定の高い
温度ｔｈ、たとえば周囲温度を基準に６０℃に制御する
と、測温抵抗エレメント５ａ、５ｂの温度ｔ１、ｔ２は
この図に示すようにほぼ等しくなる。このとき、測温抵
抗エレメント５ａ、５ｂ、ヒータエレメント２、および
測温抵抗エレメント５ｂの配設方向、すなわち矢印Ａ方
向に流体が移動すると、上流側の測温抵抗エレメント５
ａは冷却されΔｔ１だけ温度が下がる。一方下流側の測
温抵抗エレメント５ｂは温度がΔｔ２だけ上昇する。こ
の結果、上流側の測温抵抗エレメント５ａと下流側の測
温抵抗エレメント５ｂとの間に温度差が生じる。そこで
測温抵抗エレメント５ａ、５ｂをブリッジ回路に組み込
み、その温度差を電圧に変換することにより、流体の流
速に応じた電圧が得られ、これによって流体の流速を検
出することができる。In FIG. 1, the heater element 2 is controlled to control the temperature measuring resistance elements 5a and 5 at the ambient temperature.
As shown in FIG. 3, when b is controlled to a certain temperature th higher than the ambient temperature th, for example, 60 ° C. based on the ambient temperature, the temperatures t1 and t2 of the temperature measuring resistance elements 5a and 5b are as shown in this figure. Is almost equal to. At this time, when the fluid moves in the arrangement direction of the temperature measuring resistance elements 5a, 5b, the heater element 2, and the temperature measuring resistance element 5b, that is, in the direction of arrow A, the temperature measuring resistance element 5 on the upstream side.
a is cooled and the temperature is lowered by Δt1. On the other hand, the temperature of the temperature measuring resistance element 5b on the downstream side increases by Δt2. As a result, a temperature difference occurs between the upstream temperature measuring resistance element 5a and the downstream temperature measuring resistance element 5b. Therefore, by incorporating the temperature measuring resistance elements 5a and 5b into the bridge circuit and converting the temperature difference thereof into a voltage, a voltage corresponding to the flow velocity of the fluid is obtained, whereby the flow velocity of the fluid can be detected.
【００１２】図４において、電源端子Ｔ１、Ｔ２間に接
続される２つの測温抵抗エレメント、すなわち第１の測
温抵抗エレメント５ａと第２の測温抵抗エレメント５ｂ
は他の抵抗７、８とともにブリッジ回路１１を形成す
る。そしてこのブリッジ回路の出力端には増幅器１２の
入力端が接続され、この増幅器の出力端は端子Ｔ０に接
続される。またヒーターエレメント２は電源端子Ｔ１、
Ｔ２間に接続される。さらに温度センサ１３は抵抗１５
を介して電源端子Ｔ１、Ｔ２間に接続される。なおヒー
ター回路や温度センサ回路は、定電流を流す等の他の方
法もあり、この実施例に限定されるものではない。In FIG. 4, two temperature measuring resistance elements connected between the power supply terminals T1 and T2, that is, a first temperature measuring resistance element 5a and a second temperature measuring resistance element 5b.
Form a bridge circuit 11 together with the other resistors 7 and 8. The output end of the bridge circuit is connected to the input end of the amplifier 12, and the output end of the amplifier is connected to the terminal T0. Further, the heater element 2 has a power supply terminal T1,
Connected between T2. Further, the temperature sensor 13 has a resistor 15
Is connected between the power supply terminals T1 and T2. The heater circuit and the temperature sensor circuit may have other methods such as flowing a constant current, and are not limited to this embodiment.
【００１３】図５において、アナログスイッチ１７は薄
膜フローセンサ１の出力Ｖ０と温度センサ１３の出力を
切り替える。このアナログスイッチの出力端はアナログ
−ディジタル変換器１９を介して演算器２１に接続され
る。また演算器２１の出力端はディジタル−アナログ変
換器２３を介して制御出力端２５すなわち４〜２０［ｍ
Ａ］出力端に、リレー２７を介して接点出力端２９に、
さらにトランジスタまたはフォトカプラ等のスイッチン
グ回路３１を介して、オープンコレクタ出力端３３に接
続される。一方演算器２１には表示部３５、キーボード
３７、メモリ３９が接続される。このメモリはたとえば
ＥＥＰＲＯＭやＥ2 ＰＲＯＭにより構成される。In FIG. 5, an analog switch 17 switches between the output V0 of the thin film flow sensor 1 and the output of the temperature sensor 13. The output terminal of this analog switch is connected to the arithmetic unit 21 via the analog-digital converter 19. Further, the output end of the arithmetic unit 21 is controlled via the digital-analog converter 23, that is, the control output end 25, that is, 4 to 20 [m].
A] To the output end, to the contact output end 29 via the relay 27,
Further, it is connected to an open collector output terminal 33 via a switching circuit 31 such as a transistor or a photo coupler. On the other hand, a display unit 35, a keyboard 37, and a memory 39 are connected to the arithmetic unit 21. This memory is composed of, for example, an EEPROM or an E 2 PROM.
【００１４】また演算器２１は薄膜フローセンサ１のヒ
ーターエレメント２への通電をオフにした状態で、測温
抵抗エレメント５ａ、５ｂの抵抗値の初期値からのドリ
フトを演算する機能と、流速検出装置の校正時に、すな
わち流速零の状態にて出力のオフセットを演算する機
能、および測温抵抗エレメント５ａ、５ｂの抵抗値の初
期値からのドリフトと流速零の状態における出力のオフ
セット量がある設定値より大きくなったときにアラーム
を出す機能を有している。Further, the calculator 21 has a function of calculating a drift of the resistance value of the temperature measuring resistance elements 5a and 5b from an initial value and a flow velocity detection in a state where the energization to the heater element 2 of the thin film flow sensor 1 is turned off. A function for calculating an output offset when the apparatus is calibrated, that is, in a state where the flow velocity is zero, and a setting in which there is a drift from the initial value of the resistance value of the temperature measuring resistance elements 5a and 5b and an output offset amount in the state where the flow velocity is zero. It has a function to give an alarm when it becomes larger than the value.
【００１５】図５において、薄膜フローセンサ１からの
出力Ｖ０および温度センサ１３の出力Ｖｔはアナログス
イッチ１７によって適宜切り替えられ、その後アナログ
−ディジタル変換器１９に入力され、このアナログ−デ
ィジタル変換器によってディジタル量に変換される。さ
らにその信号は演算器２１に入力される。この演算器２
１において、フローセンサ出力Ｖ０と温度Ｖｔから真の
流速Ｖを演算する。In FIG. 5, the output V0 from the thin film flow sensor 1 and the output Vt from the temperature sensor 13 are appropriately switched by the analog switch 17, and then input to the analog-digital converter 19, which digitally outputs the analog-digital converter. Converted to quantity. Further, the signal is input to the calculator 21. This calculator 2
At 1, the true flow velocity V is calculated from the flow sensor output V0 and the temperature Vt.
【００１６】この発明の気体の流速検出装置においては
工場にてその流速検出装置の組立が完了した時点で、調
整を行う。すなわちその調整は調整装置において、温度
および流速Ｖを変えながら、温度センサの出力Ｖｔとフ
ローセンサの出力Ｖ０のデータを取得し、それらのデー
タを演算器により演算処理し、Ｖ＝ｆ（Ｖ０，Ｖｔ）の
関係式を求める。この関係式またはその係数を製品のメ
モリ３９すなわちＥ2ＰＲＯＭやＰＲＯＭに通信等の手
段により書き込む。In the gas flow velocity detecting device of the present invention, adjustment is performed at the time when the assembly of the gas flow velocity detecting device is completed. That is, in the adjustment, in the adjusting device, while changing the temperature and the flow velocity V, the data of the output Vt of the temperature sensor and the output V0 of the flow sensor are acquired, the data are arithmetically processed by the arithmetic unit, and V = f (V0, The relational expression of Vt) is calculated. This relational expression or its coefficient is written in the product memory 39, that is, the E 2 PROM or PROM by means of communication or the like.
【００１７】また、現場において、流量を計測するとき
には、フローセンサ出力Ｖ０および温度センサ出力Ｖｔ
のデータをメモリ３９すなわちＥ2 ＰＲＯＭやＰＲＯＭ
に記憶された関係式Ｖ＝ｆ（Ｖ０，Ｖｔ）に代入するこ
とにより、演算器２１内で演算し、真の流速Ｖを求め
る。そして演算器２１の出力はディジタル−アナログ変
換器２３を介して制御出力端２５すなわち４〜２０ｍＡ
出力に、またはリレー２７を介して接点出力端２９に、
あるいはトランジスタまたはフォトカプラすなわちスイ
ッチング回路３１を介してオープンコレクタ出力端３３
にそれぞれ出力される。従って、温度Ｖｔが変化しても
真の流速が正確に求められる。When measuring the flow rate on site, the flow sensor output V0 and the temperature sensor output Vt are measured.
Data of the memory 39, that is, E 2 PROM or PROM
By substituting it into the relational expression V = f (V0, Vt) stored in, the calculation is performed in the calculator 21 to obtain the true flow velocity V. The output of the arithmetic unit 21 is passed through the digital-analog converter 23 to the control output end 25, that is, 4 to 20 mA.
To the output, or to the contact output end 29 via the relay 27,
Alternatively, an open collector output terminal 33 is provided via a transistor or a photo coupler, that is, a switching circuit 31.
Are output respectively. Therefore, the true flow velocity can be accurately obtained even if the temperature Vt changes.
【００１８】一方、薄膜フローセンサのヒーターエレメ
ントへの通電をオフにした状態で、演算器２１により、
測温抵抗エレメントの抵抗値の初期値からのドリフトを
演算する。そしてそのドリフトがある設定値より大きく
なったばあいに表示部あるいは音声によりアラームを出
す。On the other hand, with the heater element of the thin film flow sensor turned off, the calculator 21
The drift of the resistance value of the resistance temperature element from the initial value is calculated. When the drift becomes larger than a certain set value, an alarm is issued by the display or voice.
【００１９】また、流速検出装置の校正時には装置の流
量発生部をとめる等の状態で、フローセンサの流速を零
の状態におき、通常の流量計測を行い、すなわちフロー
センサ出力Ｖ０と温度センサ出力Ｖｔを計測し、メモリ
３９に記憶された関係式Ｖ＝ｆ（Ｖ０，Ｖｔ）に代入す
ることにより、演算器２１内で演算し、流速Ｖを求め
る。これがオフセット量、すなわち流速がないときのＶ
の値となる。このオフセット量は通常信頼性が高いばあ
いには、工場で製造直後と使用中のオフセット量とは同
じである。しかし、一般的には従来技術の項で説明した
ように、あるドリフトすなわちずれが発生する。したが
って、流量のない状態でのオフセット量を製造工程で初
期値として計測して、メモリ３９に記憶しておき、それ
以後、校正時に流量の発生のない状態で、オフセット量
すなわちフローセンサの出力Ｖ０と温度センサ４の出力
Ｖｔから求めたＶを測定し、そのデータを演算器２１に
おいて初期値のオフセット量と比較することによりオフ
セット量のドリフトを測定することができる。キー入力
等により、あらかじめある設定値を設けることにより、
その設定値より大きくなったとき表示部あるいは音声ま
たは接点出力２９等によりアラームを出す。Further, when the flow velocity detecting device is calibrated, the flow velocity of the flow sensor is set to zero while the flow velocity generating portion of the device is stopped, and normal flow rate measurement is performed, that is, the flow sensor output V0 and the temperature sensor output. By measuring Vt and substituting it into the relational expression V = f (V0, Vt) stored in the memory 39, calculation is performed in the calculator 21 to obtain the flow velocity V. This is the offset amount, that is, V when there is no flow velocity
Becomes the value of. When the offset amount is usually highly reliable, it is the same as the offset amount immediately after manufacturing in the factory and in use. However, in general, some drift occurs as explained in the section of the prior art. Therefore, the offset amount in the absence of the flow rate is measured as an initial value in the manufacturing process and is stored in the memory 39, and thereafter, the offset amount, that is, the output V0 of the flow sensor in the state in which the flow rate is not generated during the calibration. By measuring V obtained from the output Vt of the temperature sensor 4 and comparing the data with the offset amount of the initial value in the calculator 21, the drift of the offset amount can be measured. By setting a preset value by key input etc.,
When it becomes larger than the set value, an alarm is issued by the display unit, voice, or contact output 29.
【００２０】なお、流速Ｖと同様に、ディジタル−アナ
ログ変換器２３の入力信号をＶｄとするとき、Ｖの工場
での調整時に、このディジタル−アナログ変換器の温度
特性の状態関数式を求め、そのディジタル−アナログ変
換器２３の状態関数式Ｄ０＝ｇ（Ｖｄ、Ｖｔ）をメモリ
３９すなわちＥ2 ＰＲＯＭやＰＲＯＭに保有していれ
ば、求められたＶｄとＶｔから演算器２１にてディジタ
ル−アナログ変換器の状態関数式Ｄ０を演算することに
より、そのディジタル−アナログ変換器２３の温度特性
を改良することができる。As in the case of the flow velocity V, when the input signal of the digital-analog converter 23 is Vd, the state function formula of the temperature characteristic of this digital-analog converter is obtained when V is adjusted at the factory. If the state function equation D0 = g (Vd, Vt) of the digital-analog converter 23 is stored in the memory 39, that is, E 2 PROM or PROM, the digital-analog is calculated by the calculator 21 from the obtained Vd and Vt. By calculating the state function equation D0 of the converter, the temperature characteristic of the digital-analog converter 23 can be improved.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上、説明したように請求項１の発明に
よれば、温度センサからの温度出力（Ｖｔ）と測温抵抗
エレメントからの流速出力（Ｖ０）をもとに所定の関数
式あるいは係数をあらかじめ記憶するメモリと、気体の
流量を検出する際に、そのメモリに記憶された関数式あ
るいはその係数と、温度センサの温度出力（Ｖｔ）およ
び測温抵抗エレメントの流速出力（Ｖ０）からその計測
対象である気体の真の流速（Ｖ）を演算する演算器とを
設けているので、温度特性による誤差が小さくなり、正
確に真の流速が求められる。As described above, according to the first aspect of the invention, a predetermined functional expression or a predetermined functional expression is obtained based on the temperature output (Vt) from the temperature sensor and the flow velocity output (V0) from the temperature measuring resistance element. A memory for storing the coefficient in advance, and a function equation or its coefficient stored in the memory when detecting the gas flow rate, from the temperature output (Vt) of the temperature sensor and the flow velocity output (V0) of the temperature measuring resistance element. Since a calculator for calculating the true flow velocity (V) of the gas to be measured is provided, the error due to the temperature characteristic is reduced, and the true flow velocity can be accurately obtained.
【００２２】また請求項２の発明によれば、温度センサ
からの温度出力（Ｖｔ）と測温抵抗エレメントからの流
速出力（Ｖ０）をもとに所定の関数式あるいは係数をあ
らかじめ記憶するメモリと、気体の流量を検出する際
に、そのメモリに記憶された関数式あるいはその係数
と、測温抵抗エレメントの温度出力（Ｖｔ）および測温
抵抗エレメントの流速出力（Ｖ０）からその計測対象で
ある気体の真の流速（Ｖ）を演算する演算器とを設け、
この演算器には測温抵抗エレメントのヒーター電流を駆
動しない状態において、フローセンサ用抵抗値の初期状
態からのドリフト量を調べる抵抗値ドリフト量調査機能
と、気体の流速を零の状態において、出力のオフセット
ドリフト量を調べるオフセットドリフト量調査機能およ
びドリフト量とオフセットドリフト量がある設定範囲を
超えた時にアラーム信号を出すアラーム機能とをもたせ
ているので、請求項１の効果とともにより信頼性の高い
流速検出を行うことができる。According to the second aspect of the present invention, a memory for storing a predetermined functional expression or coefficient in advance based on the temperature output (Vt) from the temperature sensor and the flow velocity output (V0) from the temperature measuring resistance element. , When detecting the flow rate of gas, the function expression or its coefficient stored in the memory, and the temperature output (Vt) of the temperature measuring resistance element and the flow velocity output (V0) of the temperature measuring resistance element are the objects of measurement. And a calculator for calculating the true flow velocity (V) of the gas,
This calculator has a resistance drift amount checking function to check the drift amount of the resistance value for the flow sensor from the initial state when the heater current of the temperature measuring resistance element is not driven, and outputs when the gas flow velocity is zero. Since it has an offset drift amount checking function for checking the offset drift amount and an alarm function for issuing an alarm signal when the drift amount and the offset drift amount exceed a certain setting range, the effect of claim 1 and higher reliability are achieved. Flow velocity detection can be performed.
【図１】この発明における気体の流速検出装置の検出部
である薄膜フローセンサの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a thin film flow sensor which is a detection unit of a gas flow velocity detection device according to the present invention.
【図２】この発明における気体の流速検出装置の検出部
である薄膜フローセンサの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a thin film flow sensor which is a detection unit of a gas flow velocity detection device according to the present invention.
【図３】図２における薄膜フローセンサのヒーターエレ
メントおよび測温抵抗エレメントの温度分布を示す動作
説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory view showing temperature distributions of a heater element and a temperature measuring resistance element of the thin film flow sensor in FIG.
【図４】この発明における気体の流速検出装置の流量検
出部の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a flow rate detection unit of the gas flow velocity detection device according to the present invention.
【図５】この発明における気体の流速検出装置の信号処
理部の部のブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram of a signal processing section of the gas flow velocity detecting device according to the present invention.
１ 薄膜フローセンサ ２ ヒーターエレメント ３ ダイアフラム部 ４ 温度センサ ５ａ 測温抵抗エレメント ５ｂ 測温抵抗エレメント ７ 抵抗 ８ 抵抗 １１ ブリッジ回路 １２ 増幅器 １３ 温度センサ １５ 抵抗 １７ アナログスイッチ １９ アナログ−ディジタル変換器 ２１ 演算器 ２３ ディジタル−アナログ変換器 ２５ 制御出力端 ２７ リレー ２９ 接点出力端 ３１ スイッチング回路 ３３ オープンコレクタ出力端 ３５ 表示部 ３７ キーボード ３９ メモリ 1 Thin Film Flow Sensor 2 Heater Element 3 Diaphragm Section 4 Temperature Sensor 5a Temperature Measuring Resistance Element 5b Temperature Measuring Resistance Element 7 Resistance 8 Resistance 11 Bridge Circuit 12 Amplifier 13 Temperature Sensor 15 Resistance 17 Analog Switch 19 Analog-Digital Converter 21 Operation Unit 23 Digital-analog converter 25 Control output terminal 27 Relay 29 Contact output terminal 31 Switching circuit 33 Open collector output terminal 35 Display section 37 Keyboard 39 Memory
Claims (2)
ヒーターエレメントと測温抵抗エレメントとを有し、か
つ上記チップ上に温度センサを有する薄膜フローセンサ
を利用した素子を有するものにおいて、上記測温抵抗エ
レメントからの温度出力（Ｖｔ）と上記測温抵抗エレメ
ントからの流速出力（Ｖ０）をもとにＰＶ＝ｆ（Ｖ０，
Ｖｔ）で求められた関数式あるいはその係数をあらかじ
め記憶するメモリと、気体の流速を検出する際に、上記
メモリに記憶された関数式あるいはその係数と、上記温
度センサの温度出力（Ｖｔ）および上記測温抵抗エレメ
ントの流速出力（Ｖ０）からその計測対象である気体の
真の流速（Ｖ）を演算する演算器とを備えたことを特徴
とする気体の流速検出装置。1. A flat thin film body provided on a chip,
A temperature output (Vt) from the temperature measuring resistance element and the temperature measuring resistance having a heater element and a temperature measuring resistance element and an element using a thin film flow sensor having a temperature sensor on the chip. Based on the flow velocity output (V0) from the element, PV = f (V0,
Vt) is a memory for storing in advance the functional equation or its coefficient, and the functional equation or its coefficient stored in the memory when detecting the gas flow velocity, the temperature output (Vt) of the temperature sensor, and A gas flow velocity detection device comprising: a calculator that calculates the true flow velocity (V) of the gas that is the object of measurement from the flow velocity output (V0) of the temperature measuring resistance element.
と測温抵抗エレメントとを有し、かつ上記チップ上に温
度センサを有する薄膜フローセンサを利用した素子を有
するものにおいて、上記温度センサからの温度出力（Ｖ
ｔ）と上記測温抵抗エレメントからの流速出力（Ｖ０）
をもとにＰＶ＝ｆ（Ｖ０，Ｖｔ）で表される関数式ある
いはその係数をあらかじめ記憶するメモリと、気体の流
速を検出する際に、上記メモリに記憶された関数式ある
いはその係数と、上記温度センサの温度出力（Ｖｔ）お
よび上記測温抵抗エレメントの流速出力（Ｖ０）からそ
の計測対象である気体の真の流速（Ｖ）を演算する演算
器とを備え、この演算器には上記ヒーターエレメントの
ヒーター電流を駆動しない状態において、フローセンサ
用測温抵抗エレメントの抵抗値の初期状態からのドリフ
ト量を調べる抵抗値ドリフト量調査機能と、気体の流速
を零の状態において、出力のオフセットドリフト量を調
べるオフセットドリフト量調査機能および上記抵抗値ド
リフト量と上記オフセットドリフト量がある設定範囲を
超えた時にアラーム信号を出すアラーム機能とを有する
ことを特徴とする気体の流速検出装置。2. A device having a heater element and a temperature measuring resistance element on a planar thin film body, and an element utilizing a thin film flow sensor having a temperature sensor on the chip, wherein: Temperature output (V
t) and the flow velocity output (V0) from the temperature measuring resistance element
A memory for storing in advance a functional expression represented by PV = f (V0, Vt) or its coefficient, and a functional expression or its coefficient stored in the memory when detecting the gas flow velocity, An arithmetic unit for calculating the true flow velocity (V) of the gas to be measured from the temperature output (Vt) of the temperature sensor and the flow velocity output (V0) of the temperature measuring resistance element. Resistance value drift amount checking function to check the drift amount of the resistance value of the flow sensor temperature measuring resistance element from the initial state when the heater current of the heater element is not driven, and the output offset when the gas flow velocity is zero. The offset drift amount checking function for checking the drift amount, and the alarm value when the above-mentioned resistance value drift amount and the above offset drift amount exceed a certain setting range Flow rate detection device of the gas and having an alarm function issuing a signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077408A JPH06265565A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Gas flow velocity detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077408A JPH06265565A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Gas flow velocity detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265565A true JPH06265565A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=13633096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077408A Pending JPH06265565A (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Gas flow velocity detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265565A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-03-12 JP JP5077408A patent/JPH06265565A/en active Pending
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