JPH05142006A - オフセツト電圧測定装置 - Google Patents

オフセツト電圧測定装置

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JPH05142006A
JPH05142006A JP3289721A JP28972191A JPH05142006A JP H05142006 A JPH05142006 A JP H05142006A JP 3289721 A JP3289721 A JP 3289721A JP 28972191 A JP28972191 A JP 28972191A JP H05142006 A JPH05142006 A JP H05142006A
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JP
Japan
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voltage
constant temperature
control circuit
temperature control
resistor
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Application number
JP3289721A
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English (en)
Inventor
Masuo Akamatsu
培雄 赤松
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

(57)【要約】 【目的】空気流量計の定温度制御回路の入力オフセット
電圧と発熱抵抗体の加熱設定温度を直接測定する事にあ
る。 【構成】空気流量計から発熱抵抗体を外し定温度制御回
路1に大小2種類の電圧V2 を印加し,その各々に対す
る定温度制御回路1の出力V1 を分圧抵抗15,16に
より分圧して得る電圧V3とV2の差電圧を演算増幅する
事により定温度制御回路1の入力オフセット電圧VTOFF
を検出する。 【効果】定温度制御回路の入力オフセット電圧と発熱抵
抗体の加熱設定温度を直接測定する事ができるので流量
計の応答性と発熱抵抗体の加熱設定温度を空気を流さな
いで測定する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の電子式燃料制御
システムに使用する熱線式空気流量計の電子回路調整用
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術は『トランジスタ技術、19
77,8月号,p265−p275記載の様に定温度型
熱線式空気流量計の流量変化応答性と定温度制御回路の
入力オフセット電圧との関係は公知であり、応答性を調
整する為に入力オフセット電圧を調整している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は定温度制
御回路内に空気温度補正回路が含まれる場合等、入力オ
フセット電圧を直接測定する事が困難な場合には、流量
計として動作させた状態に於いてその出力波形を観測し
ながら定温度制御回路の入力オフセット電圧を調整する
方法で応答調整が行なわれており、流量計を組立てた後
に空気を流して応答調整を行なう必要が有った。又、定
温度制御回路の出力電圧を直接測定してオフセット電圧
を求めると動作電圧に対するオフセット電圧の比率が小
さい為、正確な測定が困難である。本発明の課題は、定
温度制御回路の入力オフセット電圧を直接測定し、流量
計の応答性を簡便且つ確実に調整する装置を提供する事
である。又、入力オフセット電圧検出装置に於いて測定
回路の分圧抵抗の抵抗値を非測定回路の特性に合わせて
調整する必要がある、この抵抗値の調整を測定器自身が
行なうと調整作業が更に簡便になる。測定装置自身が抵
抗値の自動調整を行なう際、測定器を構成する電子回路
に飽和が起きた場合、測定値が不適当となり前記分圧抵
抗の自己調整機能も動作しなくなる可能性が有る。この
問題を解決する為に、電子回路が一定の電圧範囲を越え
た事を検出し、その飽和のモードに基づき前記分圧抵抗
の自動調整を行なう。又、応答調整と同時に発熱抵抗体
の加熱温度を決定する定温度制御回路の増幅率も同時に
測定すると調整作業が一度にでき、作業効率が更に向上
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、定温度制御回路に大小2種類の入力電圧を印加し、
定温度制御回路の出力をその増幅率に近い分圧比の分圧
抵抗で分圧した値と入力電圧の差を増幅して得る電圧
を、大小各々の入力に対してサンプルホールドし、アナ
ログ演算を行なう事により定温度制御回路の入力オフセ
ット電圧を検出する。次に非測定サンプルの定温度制御
回路の増幅特性に合わせて調整する前記分圧抵抗に摺動
可変抵抗を用い、ステッピングモータにて駆動するよう
に構成し、定温度制御回路の増幅率と前記分圧抵抗の分
圧比とが等しくなる様にステッピングモータの回転方向
を制御する様にする。更に、前記分圧抵抗を複数の固定
抵抗スイッチにより構成し、アップダウンカウンタを用
いてスイッチを制御することにより分圧比の調整を迅速
に行なう。
【0005】又、測定装置内の電子回路が飽和した場合
に対処する為に、大小各々の入力電圧に対してサンプル
ホールドされる分圧と入力電圧の差電圧が一定の電圧範
囲を越えていることを比較器により検出し、飽和のモー
ドを判別して分圧抵抗の調整方向を決定する様に構成す
る。
【0006】
【作用】定温度型熱線式空気流量計の定温度制御回路は
発熱抵抗体の加熱電流を電流検出抵抗により検出した電
圧V2に対してV2を直流増幅した電圧V1 を出力し、こ
れを発熱抵抗体と電流検出抵抗に印加する事により発熱
抵抗体を一定の抵抗値即ち一定の温度に加熱制御する。
定温度制御回路に大小2種類の電圧V2a,V2bを交互に
印加すると、入力を直流増幅した出力V1a,V1bが各々
得られるのでこれを分圧抵抗で分圧してV3a,V3bを得
る。定温度制御回路の入力オフセット電圧VTOFFは分圧
抵抗の分圧V3と入力電圧V2の差電圧V4a,V4bと大小
二種類の入力電圧の比率(V2a/V2b)からアナログ演
算により求める事が出来る。この時、分圧抵抗の値は定
温度制御回路の増幅率に近い程、入力オフセット電圧を
精度良く検出できるので、検出した各々の差電圧の差
(ΔV4=V4a−V4b)が小さくなる様に分圧抵抗の値を
調整する。この調整を行なう為にステッピングモータに
より駆動される摺動可変抵抗若しくはアップダウンカウ
ンタによりスイッチングされる固定抵抗を使用する。
【0007】V1を定温度制御回路の増幅率Aを用いて
表わすと、
【0008】
【数1】
【0009】となる。定温度制御回路に大小2種類の電
圧V2a,V2bを交互に印加すると、入力電圧を直流増幅
した電圧V1a,V1bが得られる。
【0010】
【数2】
【0011】
【数3】
【0012】定温度制御回路の出力電圧V1を分圧比K
なる分圧抵抗で分圧し、入力V2との差をm倍に差動増
幅するとV4を得る。
【0013】
【数4】
【0014】
【数5】
【0015】V4a,V4bをサンプルホールドした後にア
ナログ演算を行なう事により入力オフセット電圧が得ら
れる。V2a,V2bの大きさの比をnとすると、
【0016】
【数6】
【0017】となり、数4,数5よりVTOFFを求める
と、
【0018】
【数7】
【0019】となり、A・K=1に近づける程数7の値
は数8の値に近づく。
【0020】
【数8】
【0021】数8の値は演算増幅器を用いて差動増幅を
行なう事により得る事ができる。
【0022】
【実施例】本発明の一実施例を図1及び図2を用いて説
明する。図1は熱線式空気流量計から発熱抵抗体を除き
定温度制御回路に本発明の装置を接続した時の回路構
成、図2は測定に使用する電圧信号のタイミングチャー
トである。図1に於いて演算増幅器11,トランジスタ
19,抵抗18は、抵抗12,13、トランジスタ14
によりクロック信号Ck1 に合わせて作られる所定の電
圧V2a,V2bを定温度制御回路1の入力端子に印加する
為に定温度制御回路1のV1端子からV2端子へ電流を流
す。ここで、演算を簡単にする為に抵抗12,13をほ
ぼ等しい値に選び数6に於いてn=2となる様にする。
【0023】V2a,V2bの印加に於ける定温度制御回路
1の出力電圧V1a,V1bを抵抗15,16により分圧し
て得られる電圧V3a,V3bと入力V2a,V2bとの差を、
差動増幅回路17を用いて本実施例に於いては100倍
に増幅してV4a,V4bを得る。この時の各部の電圧波形
を図2に示す、V2を切り換えるクロック信号Ck1に対
する差動増幅回路17の出力電圧は図2に示すV4の様
に変化する、このV4からV4a,V4bを直流電圧として
取り出す為にクロックCk2,Ck3に示すタイミング
で、スイッチ20,23を開閉しコンデンサ21,24
を充電する。スイッチがクロックCk2,Ck3のHiの
ときonとなる様にすると演算増幅器22,25の出力
電圧はそれぞれV4a,V4bに保持される。図1の実施例
の回路は数7に於いてn=2,m=100とした場合に
相当するので、これを数7に代入すると、
【0024】
【数9】
【0025】となる。数9の値はV4a−V4bの値が充分
小さい時、分母は1と近似できるので、抵抗26と、抵
抗27の値を等しくすると演算増幅器28の出力は、
【0026】
【数10】
【0027】となり、定温度制御回路1の入力オフセッ
ト電圧VTOFFを検出する事が出来る。数10が有効とな
る為には差動増幅回路29により得られるΔV4=V4a
−V4bが0に近づく様に抵抗15を調節する。
【0028】ΔV4及びV4a,V4bの値に基づきΔV4
0に近づく様に抵抗15を変化させる装置の一実施例を
図3を用いて説明する。図3はV4a,V4bが一定の電圧
範囲を越えた事を検出する飽和検出回路2,ΔV4
正,負を検出する方向検出回路3,回転摺動抵抗より成
る分圧抵抗を回転させるステッピングモータ6,ステッ
ピングモータ6に電流を供給する巻線制御回路5,飽和
検出回路2及び方向検出回路3の出力に基づきステッピ
ングモータ6の回転方向を決定し、巻線制御回路5に信
号を出力する判別回路4により構成したところのΔV4
及びV4a,V4bの値に基づきΔV4が0に近づく様に抵
抗15を変化させる装置である。
【0029】V4a,V4bの値の大小に対し飽和検出回路
2より出力される信号を各々、V4a過大のときD1,V
4a過小のときD2,V4b過大のときD3,V4b過小のとき
4とし、方向検出回路3のΔV4に対する出力を、ΔV
4が近似式数10の実用可能な値より小さいときQL,大
きいときQHとすると、判別回路4の出力QOK,QNG
Fは各々、ΔV4が充分に小さく分圧比が適正となると
き、
【0030】
【数11】
【0031】分圧比の調整が不可能なとき、
【0032】
【数12】
【0033】但し、@=EORである。
【0034】分圧比をΔV4が増加する方向に変化させ
るべきとき、
【0035】
【数13】
【0036】となる。
【0037】以上の様にして判別回路4で得られた出力
OK,QNG,QF に基づき巻線制御回路5にてステッピ
ングモータ6の巻線電流を供給すると、ステッピングモ
ータ6によって変化させられる分圧抵抗の分圧比は数1
0を有効ならしめる様に調整される。図3の回路構成を
実施する事により、入力オフセット電圧検出回路の分圧
抵抗15が自動調整され数9の演算を数10で代用で
き、定温度制御回路の入力オフセット電圧を図1に示し
た演算増幅回路により得る事が出来る。
【0038】本発明の別の一実施例を図4を用いて説明
する。図4は、図3の実施例に於ける巻線制御回路5と
ステッピングモータ6及び回転摺動抵抗器により構成し
た分圧抵抗を変化させる手段をアップダウンカウンタ3
4と抵抗32a〜32i,スイッチ33b〜33iを用
いて構成したものである。図4の実施例では、抵抗32
a〜32iの抵抗値をR32aからR32iまで2進数に従い
増加させる事で、256段階の抵抗値が得られ、抵抗3
1,32,16による分圧比を判別回路4の出力ΔV4
=V4a−V4b に従って調整する事が出来る。図4の実
施例によれば、機械的部品による遅延,バックラシュ等
が無く、より高速な分圧比の調整ができる。
【0039】本発明の別の一実施例を図5を用いて説明
する。図5は、図1の実施例に加えて、V2aを印加した
ときのV1とV2の差電圧を出力する回路を差動増幅器4
1,スイッチ42,コンデンサ43,演算増幅器44に
より構成したものである。定温度制御回路1のV1,V2
端子間は流量計動作時に於いて発熱抵抗体が接続され加
熱制御されるものであるから、電流検出抵抗1aの電圧
2とVH=V1−V2との間には発熱抵抗体の抵抗値をR
Hとすると、
【0040】
【数14】
【0041】が成立する。又、温度依存抵抗体である発
熱抵抗体の温度係数をα、0℃に於ける抵抗値をRH0
すると、抵抗値RHは、発熱抵抗体の温度THを用いて、
【0042】
【数15】
【0043】と表わされるので、V2a印加時のVH をサ
ンプルホールドする事により定温度制御回路1の設定す
る発熱抵抗体の制御温度を知る事が出来る。定温度制御
回路1の入力オフセット電圧は調整抵抗1d,1eによ
り調整され、発熱抵抗体の加熱温度は調整抵抗1b,1
cにより設定され、入力オフセット電圧と加熱温度は互
いに他方の調整より干渉を受けるので、この2つの特性
調整は同時に行なうと良い。図5の発明を実施する事に
より、流量計の定温度制御回路の入力オフセット電圧と
加熱設定温度の両方を連続的且つ同時に測定する事がで
きるので、定温度型熱線式空気流量計の応答性と発熱抵
抗体の加熱設定温度を迅速に調整する事が出来る。
【0044】
【発明の効果】本発明を実施する事により、定温度制御
回路の入力オフセット電圧を直接に精度良く測定する事
が出来るので、空気を流し流量を変化させる事無く定温
度型熱線式空気流量計の応答性を、知ることが出来、分
圧抵抗の分圧比を自動調整することにより常に精度の良
い測定値を得る事ができる。又、定温度制御回路の入力
電圧と出力電圧の差をサンプルホールドすることにより
熱線式空気流量計の応答性と発熱抵抗体の加熱設定温度
を電子回路のみの特性として調整する事ができるので、
熱線式空気流量計を組み立てて空気を流す事無く定温度
制御回路の調整を精度良く迅速に行う事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図2】図1の実施例のタイミングチャートである。
【図3】本発明の別の一実施例の回路構成図である。
【図4】本発明の別の一実施例の回路構成図である。
【図5】本発明の別の一実施例の回路構成図である。
【符号の説明】
1…定温度制御回路、2…飽和検出回路、3…方向検出
回路、4…判別回路、5…巻線制御回路、6…ステッピ
ングモータ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定温度型熱線式空気流量計に於いて、発熱
    抵抗体の定温度制御回路に大小二種類の電圧を交互に印
    加し、各々の入力電圧に対する定温度制御回路の出力電
    圧を定温度制御回路の増幅率に近い分圧比を持つ分圧抵
    抗で分圧して得る電圧と定温度制御回路に入力した電圧
    の差を増幅して得る電圧を各入力に対してサンプルホー
    ルドし各々の電圧を演算増幅する事を特徴とするオフセ
    ット電圧測定装置。
  2. 【請求項2】定温度制御回路の出力電圧を分圧する分圧
    抵抗を可変抵抗により構成し、その分圧比が定温度制御
    回路の設定する発熱抵抗体と電流検出抵抗の比に等しく
    なる様に可変抵抗を自動調整する事を特徴とする請求項
    1記載のオフセット電圧測定装置。
  3. 【請求項3】定温度制御回路の出力を分圧する分圧抵抗
    をステッピングモータにより駆動される摺動可変抵抗に
    より構成し、その分圧比が定温度制御回路の増幅率に等
    しくなる様にステッピングモータを制御する事を特徴と
    する請求項1記載のオフセット電圧測定装置。
  4. 【請求項4】定温度制御回路の出力を分圧する分圧抵抗
    を固定抵抗とカウンターにより制御されるスイッチによ
    り構成し、その分圧比が定温度制御回路の増幅率に等し
    くなる様にカウンターを制御する事を特徴とする請求項
    1記載のオフセット電圧測定装置。
  5. 【請求項5】定温度制御回路の出力を分圧する分圧抵抗
    の分圧と定温度制御回路に入力した電圧の差を増幅する
    回路が飽和した事を検出し、飽和条件に基づき分圧抵抗
    の分圧比の調整方向を決める事を特徴とする請求項1記
    載のオフセット電圧測定装置。
  6. 【請求項6】定温度制御回路に大小2種類の入力電圧を
    交互に印加して入力オフセット電圧を検出すると同時
    に、定温度制御回路の出力電圧と入力電圧の差をサンプ
    ルホールドして定温度制御回路の増幅率を検出する事を
    特徴とする請求項1記載のオフセット電圧測定装置。
JP3289721A 1991-11-06 1991-11-06 オフセツト電圧測定装置 Pending JPH05142006A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110035959A1 (en) * 2009-08-13 2011-02-17 Maguire Products, Inc. Gas flow rate determination method and apparatus and granular material dryer and method for control thereof
US10539366B2 (en) 2014-04-30 2020-01-21 Stephen B. Maguire Method and apparatus for vacuum drying granular resin material
US11203133B2 (en) 2018-04-04 2021-12-21 Novatec, Inc. Method and apparatus for polymer drying using inert gas
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