JPH0572221A

JPH0572221A - 風速センサ

Info

Publication number: JPH0572221A
Application number: JP3262908A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Osada; 田慎一長; Tsugi Tanihiro; 広次谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】測定する気流の温度が急激に変化しても、出
力信号に誤差が生じにくく、応答性の高い風速センサを
提供する。【構成】この風速センサ１０は基板１２を含み、基板
１２の上にはヒータ用薄膜測温抵抗体１４と温度補償用
薄膜測温抵抗体１６とが形成される。ヒータ用薄膜測温
抵抗体１４と温度補償用薄膜測温抵抗体１６とは、同一
の形状および大きさに形成され、それぞれ、たとえば厚
さ０．１５ｍｍの矩形のアルミナ基板の上に、たとえば
Ｐｔをレーザトリミングあるいはエッチングすることに
よって形成される。さらに、基板１２の上には、検出回
路１８として、定温度法の回路が形成され、検出回路１
８は、ヒータ用薄膜測温抵抗体１４と温度補償用薄膜測
温抵抗体１６とに接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は風速センサに関し、特
にたとえば、熱式風速センサなどの風速センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】風速センサとしては、主にＰｔセンサを
はじめとする測温抵抗体を発熱させ、気流による放熱か
ら風速を求める熱式風速センサがある。熱式風速センサ
の回路方式としては、測温抵抗体に定電流を流す定電流
法と、測温抵抗体の温度が常に一定になるように制御す
る定温度法がよく用いられる。特に、応答速度を速くで
きることや、回路部品数を少なくできるなどの点から、
定温度法がよく用いられる。

【０００３】図２は、従来の熱式風速センサの一例を示
す平面図である。この風速センサ１は、２つの温度セン
サ２，３を含む。これらの温度センサ２，３は、プリン
ト基板４の電子回路５に接続される。これらの温度セン
サのうち、一方の温度センサ２には、ヒータ用温度セン
サとしてのヒータ用測温抵抗体が用いられ、一定の温度
に発熱させて気流による放熱の変化をとらえる機能を有
する。他方の温度センサ３には温度補償用センサとして
の温度補償用測温抵抗体が用いられ、気流の温度変化に
よる風速測定値の誤差を補正する機能を有する。

【０００４】風速センサ１の電子回路５としては、たと
えば図３に示すような定温度法の回路方式が用いられ
る。温度センサ２，３は、抵抗６，７とともにブリッジ
回路を構成する。そして、温度センサ２，３の出力は、
オペアンプ８に入力される。オペアンプ８の出力側はト
ランジスタ９のベースに接続され、トランジスタ９の出
力はブリッジ回路にフィードバックされる。ヒータ用の
温度センサ２には電流が流され、それによって温度セン
サ２は加熱する。ここに気流が接触すると温度センサ２
の熱が奪われ、温度センサ２の抵抗値変化から風速が測
定される。また、温度補償用の温度センサ３で空気の温
度が測定され、空気の温度の違いによる風速の誤差が補
正される。したがって、風速の変化に対する風速センサ
１の応答速度は、一方の温度センサ２の熱応答性によっ
て決定される。熱応答性をよくするため、温度センサ２
には、非常に薄いたとえば厚さ０．１５ｍｍのアルミナ
基板が用いられている。このような風速センサ１では、
風速の変化に対する風速センサ１の応答時間は約０．１
ｓｅｃである。また、他方の温度センサ３は、風速の変
化に対する風速センサ１の応答時間の決定に関与しな
い。そのため、その温度センサ３には、たとえば厚さ
０．６ｍｍのアルミナ基板が従来から用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな風速センサ１では、測定する気流の温度が急激に変
化した場合、一方の温度センサ２と他方の温度センサ３
との応答時間が大幅に違うため、温度変化が終了して
も、しばらくは、正確な風速信号を出力できない現象が
発生する。すなわち、気流の温度が上昇した場合、ま
ず、一方の温度センサ２によって、奪われる熱量の変化
が測定される。それから、他方の温度センサ３が空気の
温度を測定し、空気の温度の違いによる風速の誤差を補
正する。そのため、この風速センサ１では、気流の変化
がなくても、気流が小さくなったという風速信号を出力
してしまう。したがって、このような風速センサ１で
は、気流の急激な温度変化が無い場合、応答時間は０．
１ｓｅｃと応答性が高いけれども、気流の急激な温度変
化のある場合、非常に大きな誤差を伴って風速信号を出
力する。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、測
定する気流の温度が急激に変化しても、出力信号に誤差
が生じにくく、応答性の高い風速センサを提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、気流によっ
て奪われる熱量を測定するためのヒータ用測温抵抗体
と、気流の温度を測定するための温度補償用測温抵抗体
とを含み、ヒータ用測温抵抗体と温度補償用測温抵抗体
とは、同一の形状および大きさに形成され、かつ、定温
度法によって風速が検出される、風速センサである。

【０００８】

【作用】ヒータ用測温抵抗体と温度補償用測温抵抗体と
は、同一の形状および同一の大きさに形成されるため、
それらの熱容量が同一となる。そのため、ヒータ用測温
抵抗体と温度補償用測温抵抗体との熱応答性が等しくな
る。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、測定する気流の温度
が急激に変化しても、出力信号に誤差が生じにくく、応
答性の高い風速センサが得られる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図解図であ
る。風速センサ１０は基板１２を含む。基板１２の上に
は、ヒータ用温度センサとしてのヒータ用薄膜測温抵抗
体１４と、温度補償用温度センサとしての温度補償用薄
膜測温抵抗体１６とが形成される。ヒータ用薄膜測温抵
抗体１４は、たとえば厚さ０．１５ｍｍの矩形のアルミ
ナ基板の上に、たとえばＰｔをレーザトリミングあるい
はエッチングすることによって形成される。同様にし
て、温度補償用薄膜測温抵抗体１６も、厚さ０．１５ｍ
ｍの矩形のアルミナ基板の上に、Ｐｔをレーザトリミン
グあるいはエッチングすることによって形成される。な
お、この場合、ヒータ用薄膜測温抵抗体１４の抵抗値と
しては、たとえば１０Ωのものが用いられ、温度補償用
薄膜測温抵抗体１６としては、たとえば５００Ωのもの
が用いられる。この実施例では、特に、従来ヒータ用測
温抵抗体に用いられていた、たとえば厚さ０．１５ｍｍ
のアルミナ基板が用いられ、ヒータ用薄膜測温抵抗体１
４と温度補償用薄膜測温抵抗体１６とは、同一の形状お
よび同一の大きさに形成される。

【００１２】さらに、基板１２の上には、検出回路１８
が形成される。この検出回路１８としては、図３に示す
ような定温度法の回路が形成される。そして、ヒータ用
薄膜測温抵抗体１４と温度補償用薄膜測温抵抗体１６と
が検出回路１８に接続される。

【００１３】この風速センサ１０では、ヒータ用薄膜測
温抵抗体１４が加熱され、空気の流れが接触することに
よって、その熱が奪われる。この温度変化にともなうヒ
ータ用薄膜測温抵抗体１４の抵抗値の変化が検出回路１
８によって検出される。また、温度補償用薄膜測温抵抗
体１６によって空気の温度が測定され、空気の温度によ
る風速測定の誤差が補正される。これらのヒータ用薄膜
測温抵抗体１４および温度補償用薄膜測温抵抗体１６の
信号が検出回路１８に入力され、風速に対応する検出信
号が出力される。この検出信号が、引き出しリード２０
を介して信号を処理するための外部回路に入力される。
また、この風速センサ１０のための電源が、引き出しリ
ード２２によって検出回路１８に接続される。

【００１４】この風速センサ１０では、特に、ヒータ用
薄膜測温抵抗体１４と温度補償用薄膜測温抵抗体１６と
が同一の形状および同一の大きさに形成されるため、そ
れらの熱容量が同じになる。そのため、この風速センサ
１０では、気流の急激な温度変化に対しても、温度補償
の遅れがなく、風速に対する検出信号の誤差を防止でき
る。したがって、応答性の高い風速センサが得られる。
この実施例の風速センサ１０では、その応答速度が０．
１ｓｅｃとなり、従来のものと比べて大幅に応答性を高
めることができる。

【００１５】なお、ヒータ用薄膜測温抵抗体１４および
温度補償用薄膜測温抵抗体１６としては、従来温度補償
用薄膜測温抵抗体に用いられていた、たとえば厚さ０．
６ｍｍのアルミナ基板を用いたものでもよい。この場合
でも、ヒータ用薄膜測温抵抗体１４と温度補償用薄膜測
温抵抗体１６とは、同一の形状および同一の大きさに形
成される。ヒータ用薄膜測温抵抗体１４と温度補償用薄
膜測温抵抗体１６とに厚いアルミナ基板を用いると、薄
いアルミナ基板を用いたものに比べて熱応答性は劣る
が、これらの熱容量が等しいために熱応答性に差がな
い。したがって、このような風速センサ１０でも、気流
の温度が変化しても、風速の検出に対する温度補償の遅
れがなく、風速に対応する検出信号の誤差を防止でき
る。この風速センサ１０は、アルミナ基板を薄く形成す
る必要がないために、コストを低くすることができる。
したがって、このような風速センサ１０は、それほど応
答性を必要としないローコストタイプとして用いられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】従来の風速センサの一例を示す図解図である。

【図３】図２に示す風速センサの回路図である。

【符号の説明】

１０風速センサ１２基板１４ヒータ用薄膜測温抵抗体１６温度補償用薄膜測温抵抗体１８検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気流によって奪われる熱量を測定するた
めのヒータ用測温抵抗体、および前記気流の温度を測定
するための温度補償用測温抵抗体を含み、前記ヒータ用測温抵抗体と前記温度補償用測温抵抗体と
は、同一の形状および大きさに形成され、かつ、定温度
法によって風速が検出される、風速センサ。