JPH03501883A - 流体流れ検出器 - Google Patents

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】 発明の名称 流体流れ検出器 発明の背景 １、発明の分野 本発明は流体流れ効果の検出器に関しζより詳細には、ガス流中の質量流量又は ガス流中の分離した成分を測定するための検出器に関する。

流体流れ効果検出器は、多くのプロセス制御装置及び器械設備で必要とされてい る。そのような検圧器は、加熱、換気及び空調システム、エンジンの吸気流、ガ スクロマトグラフィーの溶離したガス流などの監視のような場において、ガス流 量を測定するために用いられる。

何種類かの検出器が流体流れの種々の性状を測定するために用いられている。例 えば、質量流量の測定においては、ワイヤーに対する流体の冷却効果の程度を測 定できるように、熱されたワイヤーを流体流れを横切って配置したホットワイヤ ー風速計が用いられる。あるいは、この目的のために、流れている流体中にサー ミ°スタを配置することができる。より最近では、検出器のサイズを縮小して感 度を改善し、かつ又バッチ製作法によって検出器のコストを下げるために、その ような測定のために流れている流体中に、又はそれに隣接して金属被覆（メタラ イゼーション）構造体を支持する種々の集積回路デバイス装置が用いられている 。

多くの質量流量測定の場面において、検出器の付近におけるガス流の状態の変化 に対する検出器の応答時定数を減少させるために、非常に小さな熱質ｔｉ　（ｔ ｈｅｒｍａｌ　ｃｏａｓｓ）を有する検出器が必要とされている。さらに、ガス クロマトグラフなど多くのガス流れ状況においては、ガスは極めて小さな寸法の 流路中を流れている。従って、検出器の構造は、そのような幾何学的配置での使 用に相応して適合しなければならない。

発明の概要 本発明は、流体流れ効果検出器を提供する。この検出器は、流体流れを受入れる （ａｃｃｏｌＴｌｍｏｄａｔｅ）ための開口を備えた基板を有し、その開口には 、導体手段が、基板に結合された他の構造体からその掛吊部分（ｓｕｓｐｅｎｄ ｅｄ　ｐｏｒｔｉｏｎ’）をさらに支持されることなく掛吊支持（ｓｕｓｐｅｎ ｄ）されている。その導体がら延びる小断面積の延長部を基板に固着して導体手 段の掛吊部分を支持することができる。別の導体手段を掛吊導体手段上に配置す ることができる。この付加された導体手段は、掛吊導体手段中を流れる電流を制 御して掛吊導体手段を所望温度に維持するフィードバックループ中の温度センサ ーとして利用できる。開口上にカンチレバー支持され、掛吊導体手段を取り囲む シニラウド（ｓｈｒｏｕｄ）手段は、流体流れを閉込めて、その大部分が掛吊導 体手段の掛吊部分の領域中を通過するようにさせることを保証する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の平面図である。

第２図は第１図の断面図である。

第３図は第１図の一部の拡大図である。

第４図は第３図の断面図である。

第５図は、第３図に示されている構造部分に基礎を有する本発明の別の実施例の 平面図である。

第６図は、第５図に示されている別の実施例に用いられる回路図である。

第７Ａ図は、ヘリウム・キャリヤ中の水素を横比する従来技術のセンサーの性能 を示す図である。

第７Ｂ図は、ヘリウム・キャリヤ中の水素を検出する本発明によるセンサーの性 能を示す図である。

好適実施例の詳細な説明 第１図は、モノリシック集積回路チップによる流体れ効果センサ１０の主表面の 外観を表わしている。図示されている構造は必ずしも正しい縮尺すなわち比率で 描かれてはおらず、説明を明瞭にすることを優先して描かれている。

第１図に図示されているセンサ１０は、２つの金属被覆端子を電気的相互接続領 域１２及び１３として備え、そこに適当な接続接着装置を介して外部回路を電気 的に接続することができる。これらの金属被覆接続領域は絶縁層１４上に形成さ れ、絶縁層１４は半導体材料本体１５上に形成されている。

典型的には、半導体材料本体１５はｐ形シリコンからなるであろう。絶縁層１４ はシリコン窒化物、主に窒化ケイ素、５１３Ｎ４、又はシリコン酸化物、主に二 酸化ケイ素、Ｓ　Ｉ　Ｏ２のいずれかとすることができる。領域１２及び１３中 の金属は、主にプラチナの複合層構造に形成される。

接続領域１２及び１３は、第１図では、蛇行形状を有し、領域１２及び１３と同 一の材料で形成されている導電性手段１６の両端に設けられている。導電性手段 １６は、その効果を検出すべき流れと相互作用する主要構造部となる。相互作用 時、導電性手段１６は抵抗加熱素子として用いられ、最初温度を上げてその温度 を維持する。その近くを流れるガスは、流れている分子の性質及び量に依存して 、測定可能な量だけ手段１６から熱を奪いとる。

導電性手段１６の大部分は、流れている流体を受入れるための開口１７上に掛吊 支持されている。この開口は、半導体材料本体１５及び絶縁層１４によって構成 された手段１６支持用基板を貫通して形成される。この基板は、手段１６のみな らず接続領域１２及び１３をも形成する金属被覆を支持する。第１図の支持装置 及びこれを貫通する開口１７は、第１図の中心を通る方向についての断面図であ る第２図にいっそう良く示されている。

第２図でカバー又はキャップ１８は絶縁層１４に、従って層１４及び本体１５を 一体化して形成された基板に固着され、導電性手段１６の上方に示されているこ とに注意すべきである。このキャップ又はカバーは、図を明瞭にするために、第 １図には示されていない。キャップ１８はシリコン半導体材料からなり、固着材 料としてガラスフリットを用いて既知の方法で絶縁層１４に接着される。キャッ プ１８にシリコンを用いると、キャップの温度係数が主としてシリコン半導体材 料本体１５で形成されている基板の温度係数と実質的に類似し、両者間の固着部 にかかる熱応力が減少することになる。

第２図に示されているように、受入れ開口１７から又はその上を横切って支持さ れている導電性手段１６には掛吊部分がある。は、手段１６の残部によってもた らされるサポート以外の前記掛吊部分半導体材料本体１５又は絶縁層１４から延 びるいかなる構造体のいかなる機械的支持も受けない。すなわち、導電性手段１ ６のこの掛吊部分は、それと開口１７の間に他の何らの材料も有しない。

導電性手段１６に支持されない掛吊部分をもたらすこの配置は、受入れ開口１７ を通過した後、その側を流れる流体に対する高感度流体流れ効果検出器の提供に あたって重要である。導電性手段１６の掛吊部分を支持する目的の、導電性手段 １６と開口１７の間に介在される他の全ての材料を排除する結果、導電性手段１ ６の定められた幾何学的形状に対して、れている流体と相互作用する熱質量（ｔ ｈｅｒｌＩｌａｌ　ｔｏａｓｓ）の量が最少になる。

検出器１０は、流れている流体が導電性手段１６から熱を除去する能力の差異を 検知することによって作動するので、手段１６の掛吊部分及びそこに直接接して いる任意の構造部分の質量を小さくできればできるほど、開口１７を通って流れ 導電性手段１６に衝突する流体の状態の変化が導電性手段の温度を変化させてそ れに効果を与えるのに必要な時間は短くなる。これは、もちろん、より小さな質 量は一般に、より短い時間で加熱又は冷却されるからである。

このようにして、一定の分子組成を有するガス状流体に対して、導電性手段１６ を通過する質量流量に変化を生じると、導電性手段の質量が小さいので、その変 化は導電性手段１６から熱が除去される割合の増加又は減少として、より迅速に 検出できる。この熱除去の割合の変化は、手段１６の温度、従ってその電気抵抗 の変化に反映される。センサー１０は、いわゆる“一定温度′モードで作動させ ることができるので、導電性手段の温度が周囲温度より高い予定の温度に制御さ れ、その場合要素１６によって消費される電力は質量流量を表わす。

ガスクロマトグラフにおいては、異なる溶離ガスは、その分離係数の相違によっ て時間の経過とともに分離するので、異なる時刻に導電性手段１６に到達する。

開口１７を通ってくる各種のガスは導電性手段１６によって検出される。導電性 手段１６の応答が速ければ速いほど、ガス成分間の時間分離がいっそう正確に検 出されるであろう。また、連続的に溶離するガスの効果の平均化を防止して、各 ガスの濃度がより正確に測定されるであろう。

キャップ又はカバー１８は、第２図に示されているように、その内面で導電性手 段１６及び開口１７、並びにさらに別の流体流れ受入れ開口２０に面する凹所１ ９を有する。開口２０も、絶縁層１４及び半導体材料本体１５によって形成され る基板を貫通して形成されている。効果を測定すべきガス流は開口１７を通して 導入され、導電性手段１６の掛吊部分のパーツ間の開口を通って凹所１９に入り 、そこから開口２０を通ってセンサー１０から出る。

この流路に沿う各位置の断面は、導電性手段１６の場所を除き、流れ方向にほぼ 垂直な面積が実質的に等しい。そのため、流路の断面積の差異に起因して流体流 れに速度変化が起こることが回避される。さもなければ、そのような速度変化が センサーの測定結果に影響を及ぼし、その感度を減少させる。

しかし、流路断面積は導電性手段１６の掛吊部分で著しく狭められている。この 狭窄部は、ガス流を導電性手段１６に平行な平面に垂直な受入れ開口１７の中心 軸に沿って指向させ、導電性手段１６の領域を流れるガスにある程度の渦流及び 乱流を引起こす。ガス流中のこの運動は、ガス流と導電性手段１６の掛吊部分と の接触をその全ての露出表面において促進する。ガスと導電性手段１６とのこの ような良好な表面接触により、導電性手段１６はガス流の流量又は成分比率の変 化により一層迅速に応答するようになる。

この効果は、オリフィスプレート手段２１を用いて導電性手段１６位置でガスが 流通できる断面積を狭め、手段１６の掛吊部分の付近にガス流を集中させること によって増進される。第１図に示されているオリフィスプレート手段２１は、相 互接続領域１２及び１３並びに導電性手段１６と同一の金属材料でそれらと同時 に形成される。オリフィスプレート手段２１及び導電性手段１６はの掛吊部、第 ３図の拡大図及び図示されている。第３図は、第１図の導電性手段１６の掛吊部 分を含む部分の拡大図である。

第３図に示されているように、開口１７の上方の導電性手段１６の主な電流導通 部は規則的な蛇行形状をしている。加えて、導電性手段１６の一部である延長フ ィンガー２２が導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部の湾曲部から延びて絶 縁層１４に達し、掛吊部分を開口１７上に支持するサポートとして絶縁層１４に 固着される。延長フィンガー２２は、導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部 の断面積より非常に小さな断面積を有する。このフィンガー２２の幾何学的特性 は、手段１６の掛吊部分の主電流導通部から絶縁層１４に運び去られる熱量を比 較的少量に抑える。

さらに、オリフィスプレート手段２１は、延長フィンガー２２の間に介在させた カンチレバー支持フィンガーを有する。

このカンチレバー支持フィンガーは、流路を制限し、受入れ開口１７を通って流 れるガス流が主として導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部の間の隙間を通 り抜けるようにさせる。こうして、オリフィスプレート２１の使用は、導電性手 段１６の掛吊部分の主電流導通部を、その下方の絶縁層１４及び半導体材料本体 １５からさらに離して配置第４図に示されているその断面図にさらに詳細にする ことを許容し、これらのずっと大きな（ｍａｓｓｉｖｅ）構造体への熱損失を減 少させる。

導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部と基板との間にこのような相当な間隔 を設けるにもかかわらず、それ自身の熱質量がほとんどないオリフィスプレート 手段２１は、流れているガスが導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部と相互 作用することを保証する。

受入れ開口１７の断面積は、多くの場合、それが取付けられる装置によって定め られるので、導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部間の間隔はこれら主電流 導通部の幅によって決まる。この間隔が決まると、フィルムの幅が決り・残るの は厚さだけになる。これらの主電流導通部の表面積の体積に対する比は、流通す るガスが作用する領域に対して熱質量が比較的小さくなるように、大きいのが望 ましい。手段１６の掛吊部分の主流導通部の厚さ対幅の比は、典型的には１：５ ０から１＋５００の範囲にある。

どのような厚さにするかは、用途に応じて必要とされる感度及びある種の実際上 の制限によって決められる。明らかに、フィルムが薄すぎると強度か弱すぎて、 作動している導電性手段１６の掛吊部分の一体性を維持することができない。例 えば、フィルムを十分一体に保持するための強度が不十分なので、加熱されたと き、その自重を支持することができない。

作動時に、導電性手段１６の掛吊部分の主電流導通部は、流れている流体の温度 以上、例えば８５０℃に加熱されて赤熱し、それが形成されている平面からある 程度たわむようになる。掛吊部分のこのたわみは、上述のように、どの構造部分 によっても拘束されず、従ってこの昇温状態でこの部分の電気抵抗は、基板によ って導電性手段１６の掛吊部分に導入されるであろう歪みには実質的に依存しな いことに注意すべきである。

厚さをより薄くし、質量をより小さくして感度が上がるように金属被覆の厚さを 選択するようにすると、同時に電気抵抗が高くなって、導電性手段１６にジョン ソンノイズか大量に発生する。このノイズは、もちろん、感度を減少させる効果 を有する。従って、導電性手段１６を形成する金属被覆の厚さを選択するに当た っては、検出器１０が用いられる特定の用途を考慮しなければならない。流出路 の直径が０．０４０インチのガスクロマトグラフに対しては、手段１６の掛吊部 分の主電流導通部の厚さ対幅の好適な比率は１６０である。

第２図は検出器１０を用いる装置の一部を示す。図示されている部分は、各々流 体流れ受入れ開口１７及び２０から延びる２つのガス流路延長金属管１７′及び ２０′である。センサー１０は、エポキシ樹脂によって延長管１７′及　び２０ ′　に接着されている。

図示されている接続領域１２及び１３は外部回路との接続のためのものである。

手段１６は他の接続領域に結合してもよい。

センサー１０の製作は、半導体材料本体１５用のｐ形シリコン結晶ウェハから開 始される。本体１５は、（１００）結晶面内にあるその主表面上に、絶縁層１４ として作用する窒化物又は酸化物層を有する。このような絶縁層は、既知の方法 によって、約１，５００オングストロームの厚さまで成長される。

次に、電気的接続領域１２及び１３、導電性手段１６、及びオリフィスプレート 手段２１が、既知の堆積法を用いて、全て同時に金属堆積によって形成される。

この堆積は、最初に接着ベースとして約２００オングストロームのニクロム又は チタンを堆積させ、続いてその上に、純プラチナを一つには用途によって決めら れる厚さに、しかし典型的には２．０００から１０，０００オングストロームの 厚さに堆積させる。

既知のフォトリソグラフィック及びリフト・オフ法を用いて、その堆積した金属 複合層を部分的に除去し、接続領域１２及び１３、導電性手段１６及びオリフィ スプレート手段２１として示されている構造物を形成する。導電性手段１６は、 応力効果をさらに減少するために、センサーユＯの中心に配置される。

その後、ウェハーの一部である半導体材料本体１５は、水酸化カリウム（ＫＯ） （）エツチング液を用いて、標準法で、前述の金属堆積がなされた側と反対側か ら非等方的にエツチングされ、その半導体材料中に開口１７及び２０のためのベ ースが形成される。同様のエツチング工程を用いて、キャップ１８中に凹所１９ を設けることができる。

本体１５のこのエツチングに続いて、標準的なディップエツチング法によって、 開口１７及び２０が形成される場所及び導電性手段１６の掛吊部分の下方から絶 縁体層ユ４が除去される。層１４が窒化物の場合、これらの部分は、プラズマエ ツチング又はリン酸（Ｈ３ＰＯ４）によって、導電性手段１６及びオリフィスプ レート手段２１のだめの堆積金属に比較的影響を与えずに除去することができる 。酸化物に対しては、同様に、導電性手段ユ６及びオリフィスプレート手段２１ に比較的影響を与えずに、フッ化水素酸（ＨＦ）によってディップエツチングを 行うことができる。

絶縁体層のディップエツチングは、開口１７及び２０を形成すべき場所で絶縁材 料ユ４の両側からエツチングが進行するようにして行われることに注意すべきで ある。その結果、その部分の絶縁材料は、半導体材料１５及びセンサー１０の他 の部分の上に位置する絶縁材料よりはるかに速く除去される。

ある応用例においては、ガス又は蒸気が検出器を通過するとき、これらのガス又 は蒸気との間に化学反応が起こる。これらの化学反応は、導電性手段１６がプラ チナなどの触媒材料で形成されているとき、加熱された導電性手段１６との接触 によって加速されることがある。触媒反応によって発生された熱は測定精度を低 下させる。この触媒反応の問題を回避するために、導電性手段１６の露出した表 面は、触媒と流体間の直接的接触を減少又は排除し、触媒作用を効果的に停止さ せる不動態化層で被覆される。不動態化層は、過剰な熱質量又は素子と流体間の 高い熱抵抗を回避するために薄くされる。不動態化層は、好適には、テトラニチ ルオルトシリケー）　（ＴＥ０１）を用いる化学蒸着法（ＣＶＤ法）によって堆 積される二酸化ケイ素（Ｓ　ｌ　０２　）から形成される。導電性手段１６は、 比較的厚い熱酸化物１４及び基板１５からエツチング除去した後に堆積された、 薄い不動態化層を支持する。

本発明の別の実施例が第５図に図示されている。第５図では、（ｉ）　２００オ ングストロームのニクロム層が手段１６の上部表面上に設けられていること、及 び（ｉｉ）窒化ケイ素又は二酸化ケイ素のいずれかからなる１５００オングスト ロームの絶縁層が、そのニクロム層上に堆積されていることを反映して、導電性 手段１６は１６′　として、また延長フィンガー２２は２２′　として符号付け されている。

さらに最後の絶縁層上には、抵抗に基づく温度センサーとして用いられる補助的 導電性手段となる第２の複合ニクロム及びプラチナ層２３が設けられている。層 ２３もまた１５００オングストロームとすることができるが、通常は熱質量を減 少させるためにかなり薄く設定される。このことは層２３が手段１６′　によっ て支持されている故に可能である。

このような配置は、第６図に示されている検知・制御システムの使用を許容する 。補助導電性手段２３は、小さな白丸で示されている正及び負の電圧端子間に接 続されるブリッジ回路中に含まれている。このブリッジ回路はさらに、安定した 温度にあって基準低抗値を与える抵抗２４．２５及び２６を有する。

従って、例えばガス流量が増加して導電性手段１６′の温度が変化すると、補助 的導電性手段２３の温度及び電気抵抗がそれに応じて変化する。この抵抗変化に より、差動平均化手段２７の２つの入力間に位置するブリッジの両端電圧が変化 する。差動平均化手段２７は、その出力２８に、補助的導電性手段２３及び抵抗 ２４〜２６を含むブリッジの両端に発生した信号の平均である信号を発生する。

この同じ出力信号はバッファ一手段２９を駆動するのに用いられ、バッファ一手 段２９は次にｎｐｎバイポーラ−トランジスタ３０のベースを駆動する。このよ うにして、出力２８の信号は、導電性手段１６′を通して流されるのをトランジ スタ３０が許容する電流の大きさを制御し、従って導電性手段１６′の温度を制 御するのに用いられる。

従って、第６図のフィードバックシステムにおいて、流体の流れ状態が変化する ことによって導電性手段１６′　に生じる温度変化は、第６図のフィードバック ループによる作用によって打消され、導電性手段１６′　は予め定められた温度 に維持される。このような動作を行うのに必要な平均信号はシステム出力２８に 存在し、従ってその値は流れているガスが導電性手段１６′　に及ぼす熱伝達効 果の尺度である。

補助的導電性手段２３を流れる電流は、導電性手段１６′を加熱するほどに十分 必要がないので、ずっと小さな電流とすることができる。従ってこの配置によれ ば、補助的導電性手段２３を流れる電流が小さいので、はるかに小さなジョンソ ンノイズ成分のもとに状態検知を行うことができる。これは検出器の感度を改善 する。

このセンサーは、ヘリウム・キャリヤ・ガス中の水素ガス濃度を検知するのに特 に適する。既存の検出器の中には、ヘリウム・キャリヤ中の水素ガスが水素ガス 濃度の関数として、特に水素濃度が約８％を超えるとき、非線形出力強度（例え ば、電力消費）を発生するものがある。本発明によると、ヘリウム・キャリヤ中 の水素に対するセンサーの応答の線形性か改善されることが見出された。第７Ｂ 図に、本発明によるセンサーの時間的応答が水素ガス濃度の関数として示されて いる。第７オングストローム図には、比較のために従来技術のセンサーの時間応 答が示されている。本発明のセンサーは実質的に線形の応答を示すが、従来技術 のセンサーは非線形であると同時に極性の変化する出力を発生し、測定を困難に している。

このセンサーは、センサーに対する流体の流れが実質的にないような応用例に用 いることができる。すなわち、このセンサーは実質的によどんだ流体塊中に配置 し、その流体の熱伝導率を検知することができる。流体の熱伝導率は、加熱され た導電性手段１６から熱又はエネルギーが伝導によって奪われる速度に影響を及 ぼす。こうして、センサーの電力消費は流体の熱伝導率を表わす。

本発明を好適実施例に関して説明したが、この技術に熟練した者は、本発明の精 神及び範囲を逸脱することなくその態様及び細部に変更を加えることができるこ とを理解するであろう。

一 ＋ 国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．半導体材料からなり、その両側に第１及び第２の主表面を有し、該第１の主 表面中に第１の受入れ開口を具備する基板と、 上記基板の第１主表面上に設けられた第１及び第２の電気的接続領域と、 上記第１の電気的接続領域に電気的に接続している第１の端部、および上記第２ の電気的接続領域に電気的に接続している第２の端部の間に電流を流すことので きる掛吊導体手段であって、該掛吊導体手段は上記第１及び第２の端部間に位置 する掛吊部分を有し、該掛吊部分は、該掛吊部分と上記第１の受入れ開口間に位 置し、上記基板に機械的に結合されて該掛吊部分を支持するいかなる構造体にも よらずに、上記第１の受入れ開口を横切ってその上に掛吊支持されており、それ によって上記第１の受入れ開口中の流体は該掛吊部分に直接作用することができ る掛吊導体手段とを含む熱的効果検知装置。
2. ２．上記掛吊導体手段の上記掛吊部分は、上記基板に固着された主電流導通部分 からの延長部分を有する請求項１記載の装置。
3. ３．上記掛吊導体手段の上記掛吊部分は、蛇行形状をしている請求項１記載の装 置。
4. ４．上記基板はその第１の主表面に流体流れのための第２の受入れ開口を有し、 かつ凹所を有するキャップ手段が、流体がその一方の開口から該凹所を通って残 りの他の開口に流れるように、該凹所を上記第１及び第２の２つの受入れ開口に 向けて、上記基板の第１主表面に固着されている請求項１記載の装置。
5. ５．上記基板の第１の主表面上に支持されたオリフィスプレート手段が、上記第 １の掛吊導体手段の上記掛吊部分に隣接するようにして、上記第１の受入れ開口 上にカンチレバー支持されている請求項１記載の装置。
6. ６．上記装置中にさらに第３及び第４の電気的接続手段、並びに該第３の電気的 接続領域に電気的に接触された第１の端部及び該第４の電気的接続領域に電気的 に接触された第２の端部を有し、該第１及び第２の端部間に電流を導通すること のできる補助的導体手段を含み、該補助的導体手段はその上記第１及び第２の端 部間に上記掛吊導体手段の上記掛吊部分に固着された中間部分を有する請求項１ 記載の装置。
7. ７．上記延長部分は、上記掛吊導体手段の上記掛吊部分の上記主電流導通部分の 断面積より小さな断面積を有する請求項２記載の装置。
8. ８．上記掛吊導体手段の上記掛吊部分は、上記基板に固着された主電流導通部分 からの延長部分を有する請求項３記載の装置。
9. ９．上記第１の受入れ開口は、上記基板の第１主表面から上記基板の第２主表面 に達している請求項４記載の装置。
10. １０．上記掛吊導体手段と機械的に全く接触していない上記オリフィスプレート 手段は、上記掛吊導体手段の周囲から上記第１め受入れ開口上方に実質的にカン チレバー支持されている請求項５記載の装置。
11. １１．上記補助的導体手段は、電流制御装置に電気的に接続された抵抗測定回路 中に電気的に接続されており、該電流制御装置は、該補助的導体手段の抵抗が十 分に変化するとき、上記掛吊導体手段中を流れる電流を変化させるように上記掛 吊導体手段に電気的に接続されている請求項６記載の装置。
12. １２．上記補助的導体手段及び上記掛吊導体手段は電気絶縁層によって隔離され ている請求項６記載の装置。
13. １３．上記掛吊導体手段の上記掛吊部分は、上記基板に固着された主電流導通部 分から延びた複数の延長部分を有する請求項７記載の装置。
14. １４．上記延長部分は、上記掛吊導体手段の上記掛吊部分の上記主要電流導通部 分の断面積より小さな断面積を有する請求項８記載の装置。
15. １５．上記第２の受入れ開口は、上記基板の第１主表面から上記基板の第２主表 面に達している請求項９記載の装置。
16. １６．上記掛吊導体手段の上記掛吊部分は、上記第１の受入れ開口の中心軸に実 質的に垂直な平面に事実上平行な蛇行形状をなしている請求項９記載の装置。
17. １７．上記抵抗測定回路は直列接続された抵抗素子の２つの辺（ｓｔｒｉｎｇ） から形成されたブリッジ回路であり、該辺はその各端部で一対の端子手段の一方 ずつに電気的に結合され、該各端子手段は電圧源に電気的に結合されるように適 合され、各辺には検知接続部（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）で互いに電気的に結合された ２個の上記抵抗素子がそれぞれ含まれ、上記電流制御装置は、夫々上記検知接続 部の一つに結合された第１及び第２の入力を有し、該電流制御装置が上記掛吊導 体手段を通して流している電流を表わす出力信号を発生する請求項１１記載の装 置。