JPH06105177B2 - 感熱式流量センサ - Google Patents
感熱式流量センサInfo
- Publication number
- JPH06105177B2 JPH06105177B2 JP1222213A JP22221389A JPH06105177B2 JP H06105177 B2 JPH06105177 B2 JP H06105177B2 JP 1222213 A JP1222213 A JP 1222213A JP 22221389 A JP22221389 A JP 22221389A JP H06105177 B2 JPH06105177 B2 JP H06105177B2
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- resistor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/10—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
- G01P5/12—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、感熱抵抗体（加熱抵抗体）を用いた流体の
流量を検出する感熱式流量センサに関するものである。
流量を検出する感熱式流量センサに関するものである。
流体中に配設された感熱抵抗体を含むブリッジの熱平衡
状態から流量を検出する方式は、例えば実開昭61−1089
30号公報に開示されている流量センサが従来から用いら
れているが、セラミック基板上に白金薄膜抵抗体を形成
した感熱抵抗体を加熱抵抗体とする空気流量センサがあ
る。
状態から流量を検出する方式は、例えば実開昭61−1089
30号公報に開示されている流量センサが従来から用いら
れているが、セラミック基板上に白金薄膜抵抗体を形成
した感熱抵抗体を加熱抵抗体とする空気流量センサがあ
る。
第２図は感熱式流量センサの動作の模式図を示すもの
で、流体の主通路となるハウジング１内の所定位置に基
合２が設けられ、基合２に感熱抵抗体３および空気温セ
ンサ４が配設され、それぞれに抵抗R1,R2を接続してブ
リッジ回路が構成されている。また、差動増幅器101の
両入力はブリッジ回路の接続点b,fに接続され、差動増
幅器101の出力はトランジスタ102のベースに接続され、
エミッタはブリッジ回路の一端ａに接続され、コレクタ
は電源103の正極に接続されている。
で、流体の主通路となるハウジング１内の所定位置に基
合２が設けられ、基合２に感熱抵抗体３および空気温セ
ンサ４が配設され、それぞれに抵抗R1,R2を接続してブ
リッジ回路が構成されている。また、差動増幅器101の
両入力はブリッジ回路の接続点b,fに接続され、差動増
幅器101の出力はトランジスタ102のベースに接続され、
エミッタはブリッジ回路の一端ａに接続され、コレクタ
は電源103の正極に接続されている。
また、第３図は感熱抵抗体３の保持構造を示すもので、
支持部材７上に立設された電気接続用リードを兼ねる導
電体からなる１対の係止部材５により平面が流れ方向に
沿うように上記感熱抵抗体３が係止部位６で電気的に接
続されている。
支持部材７上に立設された電気接続用リードを兼ねる導
電体からなる１対の係止部材５により平面が流れ方向に
沿うように上記感熱抵抗体３が係止部位６で電気的に接
続されている。
以上のように構成した流量センサの動作の説明は省略す
るが、接続点b,fの電圧が等しくなったとき、この回路
は平衡状態に達し、このとき、感熱抵抗体３には流量に
対応した電流IHが流れ、ｂ点の電圧VOはIH×R1で表わさ
れ、この電圧VOが流量信号として用いられる。
るが、接続点b,fの電圧が等しくなったとき、この回路
は平衡状態に達し、このとき、感熱抵抗体３には流量に
対応した電流IHが流れ、ｂ点の電圧VOはIH×R1で表わさ
れ、この電圧VOが流量信号として用いられる。
上記のように構成された感熱式流量センサにおいて、被
計測流体の流量変化に対する検出応答性を高めるため、
近年、感熱抵抗体３には厚さの薄いセラミック基板（例
えば0.2〜0.1mm）が用いられているが、第３図に示した
従来構造のものに組付ける際、また、使用中の温度変化
に対する各部材のひずみ等の機械的外力により破損する
という問題があった。また、係止部材５の熱伝導率が大
きいため、感熱抵抗体３より係止部材５への熱損失が大
きくなり、これによって計測感度の低下および計測応答
性の悪化を招くという問題もあった。
計測流体の流量変化に対する検出応答性を高めるため、
近年、感熱抵抗体３には厚さの薄いセラミック基板（例
えば0.2〜0.1mm）が用いられているが、第３図に示した
従来構造のものに組付ける際、また、使用中の温度変化
に対する各部材のひずみ等の機械的外力により破損する
という問題があった。また、係止部材５の熱伝導率が大
きいため、感熱抵抗体３より係止部材５への熱損失が大
きくなり、これによって計測感度の低下および計測応答
性の悪化を招くという問題もあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、計測感度および応答性のよい感熱式流量セン
サを得ることを目的とする。
たもので、計測感度および応答性のよい感熱式流量セン
サを得ることを目的とする。
この発明に係わる感熱式流量センサは、流体通路中に配
設され、基板上に形成された感熱抵抗体と複数の抵抗と
から構成されたブリッジ回路と、上記感熱抵抗体への通
電電流を制御し上記ブリッジ回路が所定の熱平衡を保つ
ように制御する制御回路とより構成され、熱平衡の状態
から流量を検出する感熱式流量センサにおいて、上記感
熱抵抗体の脚部となる基板の基端部に設けたリード端子
が接続リードを介して外部引出用リードと接続され、上
記基板の基端部を通電用リードと共に熱絶縁性の支持部
材に埋設し、この支持部材を基台に保持したことを特徴
とする。
設され、基板上に形成された感熱抵抗体と複数の抵抗と
から構成されたブリッジ回路と、上記感熱抵抗体への通
電電流を制御し上記ブリッジ回路が所定の熱平衡を保つ
ように制御する制御回路とより構成され、熱平衡の状態
から流量を検出する感熱式流量センサにおいて、上記感
熱抵抗体の脚部となる基板の基端部に設けたリード端子
が接続リードを介して外部引出用リードと接続され、上
記基板の基端部を通電用リードと共に熱絶縁性の支持部
材に埋設し、この支持部材を基台に保持したことを特徴
とする。
この発明においては、感熱抵抗体の基端部が支持部材に
埋設されているので、温度変化によるひずみから生じる
応力が厚さ方向に加わることがなく、また、上記支持部
材が熱絶縁性部材からなり、しかもリード端子と外部引
出用リードへの熱伝導が僅かで計測感度や応答性の低下
も生じることがない。さらに製造時等において外部引出
用リードからリード端子への外力の伝達を防止できる。
埋設されているので、温度変化によるひずみから生じる
応力が厚さ方向に加わることがなく、また、上記支持部
材が熱絶縁性部材からなり、しかもリード端子と外部引
出用リードへの熱伝導が僅かで計測感度や応答性の低下
も生じることがない。さらに製造時等において外部引出
用リードからリード端子への外力の伝達を防止できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）はこの発明による感熱式流量センサの構成図
で、図において、３は感熱抵抗部８を有する感熱抵抗体
であって、この感熱抵抗体のセラミック基板3aの基端部
に設けたリード端子９と外部引出用リード10とが接続リ
ード11によって電気的に接続されている。そして、上記
感熱抵抗体３のセラミック基板3aの基端部を外部引出用
リード10と共に熱絶縁性の支持部材12に埋設してある。
この支持部材12はその周囲を金属板13で覆った状態で基
台２に取付けている。このように形成することによっ
て、感熱抵抗体３を基台２の一側面から突出させて支持
することができる。
図（ａ）はこの発明による感熱式流量センサの構成図
で、図において、３は感熱抵抗部８を有する感熱抵抗体
であって、この感熱抵抗体のセラミック基板3aの基端部
に設けたリード端子９と外部引出用リード10とが接続リ
ード11によって電気的に接続されている。そして、上記
感熱抵抗体３のセラミック基板3aの基端部を外部引出用
リード10と共に熱絶縁性の支持部材12に埋設してある。
この支持部材12はその周囲を金属板13で覆った状態で基
台２に取付けている。このように形成することによっ
て、感熱抵抗体３を基台２の一側面から突出させて支持
することができる。
上記のように構成したことで、感熱抵抗体３はその脚部
となるセラミック基板3aの基端部のみを支持部材12に埋
設したので、温度変化によるひずみから生じる応力が厚
さ方向に加わることがなく、上記抵抗体３の破損を防止
できる。また、支持部材12を熱絶縁性部材から形成した
ので、支持部材12への熱伝導が微小であり、さらにリー
ド端子９と外部引出用リード10とを接続リード11によっ
て接続しているので、この接続リード11を細いリードに
構成でき、外部引出用リード10への熱伝導を抑制し、こ
の点からも計測感度および応答性の低下を防止できると
共に製造時等において外部引出用リード10からリード端
子９への外力の伝達を防止し、外力によってリード端子
部がセラミック基板3aから剥がれる等の問題を解消でき
る。
となるセラミック基板3aの基端部のみを支持部材12に埋
設したので、温度変化によるひずみから生じる応力が厚
さ方向に加わることがなく、上記抵抗体３の破損を防止
できる。また、支持部材12を熱絶縁性部材から形成した
ので、支持部材12への熱伝導が微小であり、さらにリー
ド端子９と外部引出用リード10とを接続リード11によっ
て接続しているので、この接続リード11を細いリードに
構成でき、外部引出用リード10への熱伝導を抑制し、こ
の点からも計測感度および応答性の低下を防止できると
共に製造時等において外部引出用リード10からリード端
子９への外力の伝達を防止し、外力によってリード端子
部がセラミック基板3aから剥がれる等の問題を解消でき
る。
なお、支持部材12に基板２の熱膨張係数と同等の低融点
ガラスを用いれば、支持部材12の埋設強度が高く製造時
の作業性も向上する。
ガラスを用いれば、支持部材12の埋設強度が高く製造時
の作業性も向上する。
また、この発明の実施例は上記した構成に限るものでな
く、第１図（ｂ）のように感熱抵抗体３のリード端子９
と外部引出用リード10との接続リード11による接続部を
支持部材12外へ露出させてもよく、さらに、第１図
（ｃ）のように支持部材12の上部を基台２上へ突出させ
て、支持部材12と基台２との接触個所を少なくして支持
部材への熱伝導をより小さくすることができる。
く、第１図（ｂ）のように感熱抵抗体３のリード端子９
と外部引出用リード10との接続リード11による接続部を
支持部材12外へ露出させてもよく、さらに、第１図
（ｃ）のように支持部材12の上部を基台２上へ突出させ
て、支持部材12と基台２との接触個所を少なくして支持
部材への熱伝導をより小さくすることができる。
以上説明したようにこの発明によれば、感熱抵抗体の脚
部となる基板の基端部に設けたリード端子が外部引出用
リードに接続リードを介して接続され、上記基板の基端
部を上記外部引出用リードと共に熱絶縁性の支持部材に
埋設し、この支持部材を基台に保持するようにしたの
で、基板に機械的な外力が加わることなく感熱抵抗体を
破損なく組付けることができる。また、感熱抵抗体の基
端部を熱絶縁性の支持部材に埋設、保持するようにした
ので、支持部材への熱伝達が小さく、したがって、計測
感度および応答性の優れた感熱式流量センサが得られ
る。さらにリード端子と外部引出用リードとを接続リー
ドによって接続しているので、この接続リードを細いリ
ードに構成でき、これによって外部引出用リードへの熱
伝導を抑制し、この点からも計測感度等の低下を防止で
きると共に製造時等において外部引出用リードからリー
ド端子への外力の伝達を防止し、外力によってリード端
子部が基板から剥がれる等の問題を解消できる。
部となる基板の基端部に設けたリード端子が外部引出用
リードに接続リードを介して接続され、上記基板の基端
部を上記外部引出用リードと共に熱絶縁性の支持部材に
埋設し、この支持部材を基台に保持するようにしたの
で、基板に機械的な外力が加わることなく感熱抵抗体を
破損なく組付けることができる。また、感熱抵抗体の基
端部を熱絶縁性の支持部材に埋設、保持するようにした
ので、支持部材への熱伝達が小さく、したがって、計測
感度および応答性の優れた感熱式流量センサが得られ
る。さらにリード端子と外部引出用リードとを接続リー
ドによって接続しているので、この接続リードを細いリ
ードに構成でき、これによって外部引出用リードへの熱
伝導を抑制し、この点からも計測感度等の低下を防止で
きると共に製造時等において外部引出用リードからリー
ド端子への外力の伝達を防止し、外力によってリード端
子部が基板から剥がれる等の問題を解消できる。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明の実施例によ
る感熱抵抗体の各々の構成図、第２図は感熱式流量セン
サの動作の模式図、第３図は従来の感熱式流量センサの
構成図である。 ２……基台、３……感熱抵抗体、８……感熱抵抗部、９
……リード端子、10……外部引出用リード、11……接続
リード、12……支持部材、13……金属板。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
る感熱抵抗体の各々の構成図、第２図は感熱式流量セン
サの動作の模式図、第３図は従来の感熱式流量センサの
構成図である。 ２……基台、３……感熱抵抗体、８……感熱抵抗部、９
……リード端子、10……外部引出用リード、11……接続
リード、12……支持部材、13……金属板。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】流体通路中に配設され、基板上に形成され
た感熱抵抗体と複数の抵抗とから構成されたブリッジ回
路と、上記感熱抵抗体への通電電流を制御し上記ブリッ
ジ回路が所定の熱平衡を保つように制御する制御回路と
より構成され、熱平衡の状態から流量を検出する感熱式
流量センサにおいて、上記感熱抵抗体の脚部となる基板
の基端部に設けたリード端子が接続リードを介して外部
引出用リードと接続され、上記基板の基端部を外部引出
用リードと共に熱絶縁性の支持部材に埋設し、この支持
部材を基台に保持したことを特徴とする感熱式流量セン
サ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222213A JPH06105177B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 感熱式流量センサ |
| US07/560,958 US5148707A (en) | 1989-08-29 | 1990-08-01 | Heat-sensitive flow sensor |
| KR1019900012065A KR930004082B1 (ko) | 1989-08-29 | 1990-08-07 | 감열식 유량 감지기 |
| DE4025644A DE4025644A1 (de) | 1989-08-29 | 1990-08-13 | Waermeempfindlicher stroemungssensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1222213A JPH06105177B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 感熱式流量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384425A JPH0384425A (ja) | 1991-04-10 |
| JPH06105177B2 true JPH06105177B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=16778906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222213A Expired - Lifetime JPH06105177B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 感熱式流量センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5148707A (ja) |
| JP (1) | JPH06105177B2 (ja) |
| KR (1) | KR930004082B1 (ja) |
| DE (1) | DE4025644A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784286B2 (ja) * | 1991-12-09 | 1998-08-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体センサー装置の製造方法 |
| JPH0674805A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 感熱式流量センサ |
| JP2880651B2 (ja) * | 1994-08-12 | 1999-04-12 | 東京瓦斯株式会社 | 熱式マイクロフローセンサ及びその製造方法 |
| CA2470716A1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Microscale out-of-plane anemometer |
| WO2012012769A2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Fluid Components International Llc | Shield for heat transfer restriction for high flow rate use in a thermal flow rate sensor |
| DE102011009754A1 (de) | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Strömungssensoren mit Stromdurchführung im Deckel und Sensorspitze als Zwischenprodukt |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145166A (en) * | 1978-04-10 | 1979-11-13 | Hitachi Ltd | Measuring apparatus of suction air flow rates |
| JPS5676012A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-23 | Hitachi Ltd | Measuring device of suction air quantity |
| JPS56108908A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-28 | Hitachi Ltd | Detector for sucked air flow rate of internal combustion engine |
| DE3604202C2 (de) * | 1985-02-14 | 1997-01-09 | Nippon Denso Co | Direkt beheizte Strömungsmeßvorrichtung |
| DE3542788A1 (de) * | 1985-12-04 | 1987-06-19 | Degussa | Vorrichtung zur thermischen massenstrommessung von gasen und fluessigkeiten |
| DE3638137A1 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur bestimmung der masse eines stroemenden mediums |
| US4823462A (en) * | 1987-04-14 | 1989-04-25 | Hilex Poly Company, Inc. | Mass air flow sensor assembly and method of manufacture |
| JPS63307315A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-15 | Hitachi Ltd | ホツトフイルム形空気流量計 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1222213A patent/JPH06105177B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-01 US US07/560,958 patent/US5148707A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-07 KR KR1019900012065A patent/KR930004082B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-13 DE DE4025644A patent/DE4025644A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4025644A1 (de) | 1991-03-28 |
| US5148707A (en) | 1992-09-22 |
| KR930004082B1 (ko) | 1993-05-20 |
| JPH0384425A (ja) | 1991-04-10 |
| KR910005037A (ko) | 1991-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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|
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