JPH03264821A - 複合センサ出力信号処理方法 - Google Patents

複合センサ出力信号処理方法

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JPH03264821A
JPH03264821A JP2062619A JP6261990A JPH03264821A JP H03264821 A JPH03264821 A JP H03264821A JP 2062619 A JP2062619 A JP 2062619A JP 6261990 A JP6261990 A JP 6261990A JP H03264821 A JPH03264821 A JP H03264821A
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克人 酒井
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植木 孝
Tetsuo Hisanaga
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、2種類の流量センサを使用して測定精度を向
上させる複合センサ出力信号処理方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
フルイブインク流量センサを気体流量針に使用すると、
低流量域で感度が急激に低下し、満足に測定できないと
いう欠点がある。そこで、低流量域1で測定可能な異な
った方式によるセンサたとえば熱式の半導体流量センサ
と上記フルイブインク流量センサとを組み合わせ、低流
量域から高流量域筐で測定を可能にするような方法が提
案されている。フルイブインク流量センサを気体流量計
に使用したときの特性を第4図(a)に、熱式半導体流
量センサを気体流量針に使用したときの特性を第4図(
b)に示す。第4図において、横軸は流量、縦軸はセン
サ出力である。
〔発明が解決しようとする課題〕
フルイブインク流量センサが気体の体積流量を測定する
のに対して、熱式半導体流量センサは気体の質量流量を
測定するため、気体の温度、密度、気体混合比が変化す
ると当然両者の測定値に差が生じる。これを第5図に示
す。第5図において、横軸は体積流量、縦軸はセンサ出
力でsb、81は温度変化等があるときのフルイブイン
ク流量センサの出力、S2は温度変化等があるときの熱
式半導体流量センサの出力を示す。熱式半導体流量セン
サは第5図に示すように温度変化等により異なる特性を
示すので、温度によっては、熱式半導体流量センサから
フルイブインク流量センサへの切換え、あるいはフルイ
ブインク流量センサから熱式半導体流量センサへの切換
えにおいて、流量測定値の飛びすなわち流量測定値の急
激な変化を生じる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであシ、そ
の目的とするところは、2種類の流量センサを使用した
場合のセンサ切換えにかける流量測定値のずれをなくし
、かつ測定精度上同上させる信号処理方法を提供するこ
とにある。
〔課Mを解決するための手段〕
このような目的を達成するために本発明は、第1の所定
流量以下においては流量値を第1の流量センサによって
測定表示し、第2の所定流量以上にかいては流f値を第
2の流量センサによって測定表示する複合センサ出力信
号処理方法において、測定対象流量が第1の所定流量と
第2の所定流量との間の値であるとき2つの流量センサ
のうち高い精度の流量センサにより低い精度の流量セン
サのデータ校正を自動的に行なうようにしたものである
〔作用〕
本発明による複合センサ出力信号処理方法においては、
流量測定値は流量センサ切換えにおいて急激な変化がな
く、滑らかな値となる。
〔実施例〕
壕ず、本発明の概要について述べる。2個の流量センサ
の切換点付近に両センサが同時に動作する範囲を設け、
測定値がこの範囲に入ったとき見られた2つのデータの
うち予め定められた高精度センサのデータで低精度セン
サのデータを校正する。この校正に使った補正係数は次
に校正を行なう1で低精度センサのデータ補正に使用す
る。
第3図は第1の流量センサとしての熱式半導体流量セン
サ1と′i42の流量センサとしてのフルイブインク流
量センサ2とを使用した気体流量針を示す系統図で、3
シよび4は流量値FAおよびFBを出力する信号処理回
路、5は流量値FA、FBを入力して処理を行なうマイ
クロコンピュータ、Gは気体である。第1図においては
、フルイブインク流量センサ2が高精度センサ、熱式半
導体流量センサ1が低精度センサでルシ、フルイブイン
ク流量センサ2の流量測定値のある範囲で熱式半導体流
量センサ1のデータ校正を行なう。
第1図は本発明による複合センサ出力信号ひ理方法の一
実施例を説明するためのフローチャート、第2図は2種
類のセン?(熱式半導体流量センサp:びフルイデイン
ク*i−センサ)の特性を示すグラフでるる。第2図に
分いて横軸は流量、縦軸dセンサ出力値で、SFA r
i熱熱式半導泥流1センサ1待吐を示す曲縁、srsは
フルイブインク流量センサ2の詩性を示す曲線である。
!た5raCはデータ校正後の熱式半導体流量センサ1
の出力測定値である。
次に、データ校正の方法について第1図〜第3図を用い
て説明する。センサ1,2の測定出力値の誤差がセンサ
の梠度変化に起因するものと考え、実際の流量をF、セ
ンサ1,2の各々の所定の感度からの変化分t−JsA
、JSBとすれば、FA=F(1−+−JSA) ・・
・・・(1)FB =F (1+、jsB)  ・・・
・・(2)とたる。なお、センサの感度変化は周囲温度
の変化や、測定気体成力の違い、経時変化などによって
生じる。
センサの特性から1−13AI>>IJSBI と考L
、フルイブインク流量センサ2による流量測定値FBが
第1図のセンサ出力値Fl (第1の所定流量)とF2
  (第2の所定流量)との間に入ったとき(第1図の
ステップ11〜13)、フルイブインク流量センサ2の
測定値FBの値を使って熱式半導体流量センサ1の測定
値FAの値を校正する。すなわち、次式の補正係数にの
値を決定する(第1図のステップ15)。
k@F(1+JSA)=FB ・・・・・(3)以降、
次に流量測定値FBが第1図のセンサ出力値F1とF2
との間に入るまで、センサ1の測定値FAKkを掛けて
表示する。センサ1の測定値FAにkを掛けたものをF
ACと表わすと、FAC=に@FA=に@F(1−1−
JSA)・・・・・(4)このようにすれば、熱式半導
体流量センサ1の表示精度が向上し、筐た、フルイブイ
ンク流量センサ2の測定値FBとの切換時のずれもなく
すことができる。
フルイブインク流量センサ2では瞬時に流量値が得られ
ず、精度よく測定するには成る程度以上の測定時間が必
要である。このため、校正を行なう際、一定時間流量を
測定し、その間の平均流量をもって、測定値FBとする
。熱式半導体流量センサ1は連続測定可能であるが、校
正時にはフルイブインク流量センサ2と同時間内に測定
を継続して行ない、その間の平均流量をもって流lt値
FAとする。この処理は第1図のステップ14.15に
示す処理であるが、この処理については後述する。
このような処理を行なうことにより、測定時間内に流量
変動を生じてもその影響を受けず、筐た高精度の校正が
可能となる。なか、この同時測定中にはフルイブインク
流量センサ2の出力値FBを積算する(第1図のステッ
プ13,14.2(1)。
筐た、同時測定中に流量が変化して第2図に示す出力値
F1〜F2の範囲を外れた場合には校正演算は中止し、
通常の測定に戻る。なお、アルイブインク流量センサ2
の出力値FBが出力値F1 よシ小さい場合は熱式半導
体流量センサ1の出力値FAを補正して積算する(第1
図のステップ12゜11〜19)。
データ校正範囲を定めるセンサ出力値Fl、  F2の
値の決定は次のように行なう。フルイブインク流量セン
サ2で満足できる測定の行なえる下限値tFOとし、熱
式半導体流量センサ1で満足できる測定の行なえる上限
値をF3とすれば、FO≦Fl(F2≦F3 ・・・・
・(5)のように出力値Fl、F2を選ぶ。
熱式半導体流量センサ1は連続測定可能でらるが、フル
イブインク流量センサ2は間欠的にしか測定結果が得ら
れないため、気体Gの流量変化が急激に生じた場合、F
l〜F20区関がせ筐いと、測定を行なわないうちにこ
の区間を通過してし1い、先に述べた補正演算が行なわ
れない可能性がある。また、Fl−F2の区間が広いと
、この区間に測定値が入る確率は高く々るが、ここでは
二重に測定を行なうため消費電力が増大し、電池駆動の
気体流量計では好筐しくない。このため、Fl。
F2は上に示した式(5)の範囲で実際の使用条件を考
慮しながら決定する。例えば、P O=10017’ 
h 。
F3=300z/hの場合、F’1=150 t/h、
F2=i s o t7h のように選ぶ。
先に述べたデータ校正時の消費電力を防ぐには次のよう
な方法がるる。演算装置内にタイマを設け、データ校正
を行なう毎にタイマをリセットする(第1図のステップ
16)。その後、測定値がF1〜F2の間に入ってもタ
イマにあらかじめセントした時間TIが経過する1では
データ校正を行なわず(第1図のステップ13,14.
2(1)、時115T1を過ぎてから初めてデータ校正
を行なうようにする(第1図のステップ14.15)。
時間T1は気体の温度変化の速度や気体威勺変化の速度
に応じて決定する。すなわち変化の速い測定条件では時
間T1を短く、遅い条件では時間TIは長く選ぶ。この
ようにすることにより、必要以上の頻度でデータ校正し
ないようになり、無駄な電力の消費を防ぐことができる
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、測定対象流量が第1の所
定流量を一定量越えた流量範囲にあるとき第1と第2の
2つの流量センサで同時に測定し、2つの流量センサの
うち安定性の高い流量センサにより経時的なドリフトが
発生しやすい流量センサのデータ校正を自動的に行なう
ことにより5経時的なドリフトを発生しやすい流量セン
サの安定性を高めることができるとともに、2種類の流
量センサを使用した場合のセンサ切換えにおける流量測
定値のずれをなくすことができる効果がるる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による複合センサ出力信号処理方法の一
実施例を説明するためのフローチャート、第2図は21
1類の流量センサの特性を示すグラフ、第3図は本発明
による複合センサ出力信号処理方法の一実施例が適用さ
れる気体流量計を示す系統図、第4図はフルイブインク
流量センサと熱式半導体流量センサの特性を示すグラフ
、Wc5図はフルイブイック流量センサと熱式半導体流
量センサの温度変化等による出力値変化を示すグラフで
るる。 1・・・−熱式半導体流量センサ、2・・・・フルイブ
インク流量センサ、3,4・・・・信号処理回路、5・
・・・マイクロコンピュータ、G・・・・気体。 第 図 第 図 (a) (b) イ峯4シλこ」Iヒ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の所定流量以下においては流量値を第1の流
    量センサによつて測定表示し、第2の所定流量以上にお
    いては流量値を第2の流量センサによつて測定表示する
    複合センサ出力信号処理方法において、第1の流量セン
    サは第1の所定流量を一定量越えた流量範囲でも第2の
    流量センサと同時に測定できるようにしておき、その第
    1の流量センサと第2の流量センサが同時に測定する流
    量範囲に測定対象流量があるとき前記2つの流量センサ
    のうち安定性の高い流量センサにより経時的なドリフト
    が発生しやすい流量センサのデータ校正を自動的に行な
    う複合センサ出力信号処理方法。
  2. (2)2つの流量センサとしてフルイデイツクセンサと
    熱式半導体センサとを用い、演算装置によりデータ校正
    を行なう請求項1記載の複合センサ出力信号処理方法。
  3. (3)演算装置にタイマを付加し、タイマセット時間を
    経過するまでは校正を行なわないようにする請求項2記
    載の複合センサ出力信号処理方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002533721A (ja) * 1998-12-23 2002-10-08 イメージ・ガイディッド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 複数センサーによって追跡されるハイブリッド3dプローブ
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US9689729B2 (en) 2012-10-24 2017-06-27 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Zero point drift compensating flowmeter

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