JPH0718727B2 - 流量計のヒータ制御装置 - Google Patents
流量計のヒータ制御装置Info
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- JPH0718727B2 JPH0718727B2 JP2139741A JP13974190A JPH0718727B2 JP H0718727 B2 JPH0718727 B2 JP H0718727B2 JP 2139741 A JP2139741 A JP 2139741A JP 13974190 A JP13974190 A JP 13974190A JP H0718727 B2 JPH0718727 B2 JP H0718727B2
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
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- Details Of Flowmeters (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコン等の基台上にヒータ用抵抗と該ヒー
タ用抵抗の近傍に独立して配置された測温抵抗を有する
フローセンサを用いた流量計に関し、特にその流量計の
ヒータ制御装置に関するものである。
タ用抵抗の近傍に独立して配置された測温抵抗を有する
フローセンサを用いた流量計に関し、特にその流量計の
ヒータ制御装置に関するものである。
流量計としては、例えばシリコンの基台上にヒータ用抵
抗と該ヒータ用抵抗の両側（上流，下流）に独立して配
置された測温抵抗からなるフローセンサ、いわゆるマイ
クロフローセンサを用い、このフローセンサのヒータ用
抵抗から測定流体を介した熱の拡散度合を前記測温抵抗
によって検出することにより、流量を測定するものがあ
る。
抗と該ヒータ用抵抗の両側（上流，下流）に独立して配
置された測温抵抗からなるフローセンサ、いわゆるマイ
クロフローセンサを用い、このフローセンサのヒータ用
抵抗から測定流体を介した熱の拡散度合を前記測温抵抗
によって検出することにより、流量を測定するものがあ
る。
ところで、かかる流量計において用いられている従来の
ヒータ制御装置は、ブリッジ回路の各辺にそれぞれヒー
タ用抵抗，周囲温度測定用リファレンス抵抗を接続し、
これらヒータ用抵抗，リファレンス抵抗の差電圧を増幅
器で検出して、ヒータ用抵抗の温度が周囲温度に関わり
なく、ある一定温度差になるようにコントロールされる
回路構成となっていた。
ヒータ制御装置は、ブリッジ回路の各辺にそれぞれヒー
タ用抵抗，周囲温度測定用リファレンス抵抗を接続し、
これらヒータ用抵抗，リファレンス抵抗の差電圧を増幅
器で検出して、ヒータ用抵抗の温度が周囲温度に関わり
なく、ある一定温度差になるようにコントロールされる
回路構成となっていた。
ところが、このような従来回路は、ヒータ用抵抗により
熱せられた同一チップ上のセンサ（測温抵抗）の感度は
周囲温度が上昇すると、ヒータ用抵抗の温度が一定であ
るにもかかわらず、気体の熱拡散率の温度特性により、
すなわち測定対象の気体の温度が上昇するに従って感度
が低下する。例えば、気体の熱拡散率によりその温度特
性が約4000ppm/℃の割合で周囲温度上昇に伴いセンサの
感度低下を生じるという問題があった。
熱せられた同一チップ上のセンサ（測温抵抗）の感度は
周囲温度が上昇すると、ヒータ用抵抗の温度が一定であ
るにもかかわらず、気体の熱拡散率の温度特性により、
すなわち測定対象の気体の温度が上昇するに従って感度
が低下する。例えば、気体の熱拡散率によりその温度特
性が約4000ppm/℃の割合で周囲温度上昇に伴いセンサの
感度低下を生じるという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、周囲温度測
定センサとしてのリファレンス抵抗のもつ温度係数（34
00ppm/℃）を利用して、ヒータ用抵抗に印加する電圧を
その温度係数に正比例させるように可変制御することに
より、センサの温度特性を補正することができる流量計
のヒータ制御装置を提供することを目的する。
定センサとしてのリファレンス抵抗のもつ温度係数（34
00ppm/℃）を利用して、ヒータ用抵抗に印加する電圧を
その温度係数に正比例させるように可変制御することに
より、センサの温度特性を補正することができる流量計
のヒータ制御装置を提供することを目的する。
上記の目的を達成するために、本発明に係るヒータ制御
装置は、周囲温度測定用のリファレンス抵抗と該リファ
レンス抵抗に一定電流を流すための固定抵抗とを直列に
接続し、そのリファレンス抵抗と固定抵抗で分圧された
電圧を差動増幅器で増幅して、この出力によりヒータ用
抵抗に供給する電力を制御することによりそのヒータ用
抵抗の温度を周囲温度に応じて可変するようにしたもの
である。
装置は、周囲温度測定用のリファレンス抵抗と該リファ
レンス抵抗に一定電流を流すための固定抵抗とを直列に
接続し、そのリファレンス抵抗と固定抵抗で分圧された
電圧を差動増幅器で増幅して、この出力によりヒータ用
抵抗に供給する電力を制御することによりそのヒータ用
抵抗の温度を周囲温度に応じて可変するようにしたもの
である。
本発明においては、ヒータ用抵抗つまりヒータに印加す
る電圧をその温度係数に正比例させて電力に温度係数を
もたせることにより、周囲温度の上昇に伴いヒータ温度
を上昇させ、センサの温度特性を補正することができ
る。
る電圧をその温度係数に正比例させて電力に温度係数を
もたせることにより、周囲温度の上昇に伴いヒータ温度
を上昇させ、センサの温度特性を補正することができ
る。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
図は本発明の一実施例による流量計のヒータ制御装置の
回路構成図である。図において、１はジュール熱により
発熱するヒータ用抵抗、２は周囲温度測定用のリファレ
ンス抵抗、3,4,5および６は固定抵抗、７はリファレン
ス抵抗２と抵抗３で分割された電圧を増幅する差動増幅
器、８はこの差動増幅器７の出力によりヒータ用抵抗１
に供給する電力を制御するトランジスタであり、このト
ランジスタ８とヒータ用抵抗１によりヒータ回路９を構
成している。なお、ヒータ用抵抗１はシリコン等の基台
上の中央部分に配置され、その両側にそれぞれ独立して
測温抵抗（図示せず）が配置れるとともに、その上流側
に周囲温度測定用のリファレンス抵抗２が配置されてい
て、これらヒータ用抵抗１、リファレンス抵抗２及び測
温抵抗により従来例と同様のフローセンサを構成してい
る。
回路構成図である。図において、１はジュール熱により
発熱するヒータ用抵抗、２は周囲温度測定用のリファレ
ンス抵抗、3,4,5および６は固定抵抗、７はリファレン
ス抵抗２と抵抗３で分割された電圧を増幅する差動増幅
器、８はこの差動増幅器７の出力によりヒータ用抵抗１
に供給する電力を制御するトランジスタであり、このト
ランジスタ８とヒータ用抵抗１によりヒータ回路９を構
成している。なお、ヒータ用抵抗１はシリコン等の基台
上の中央部分に配置され、その両側にそれぞれ独立して
測温抵抗（図示せず）が配置れるとともに、その上流側
に周囲温度測定用のリファレンス抵抗２が配置されてい
て、これらヒータ用抵抗１、リファレンス抵抗２及び測
温抵抗により従来例と同様のフローセンサを構成してい
る。
ここで、前記リファレンス抵抗２と抵抗３は直列に接続
され、その一端が電源＋Ｖに、他端が接地されている。
そしてこの直列回路の中点ａの電圧が差動増幅器７の一
方の入力側に加えられ、その他方の入力側が抵抗４を介
して接地されている。この差動増幅器７の出力側は抵抗
６を経てトランジスタ８のベースに接続されていて、そ
のコレクタ側がヒータ用抵抗１を介して接地されるとと
もに、抵抗５を経て差動増幅器７の他方の入力側に接続
されている。
され、その一端が電源＋Ｖに、他端が接地されている。
そしてこの直列回路の中点ａの電圧が差動増幅器７の一
方の入力側に加えられ、その他方の入力側が抵抗４を介
して接地されている。この差動増幅器７の出力側は抵抗
６を経てトランジスタ８のベースに接続されていて、そ
のコレクタ側がヒータ用抵抗１を介して接地されるとと
もに、抵抗５を経て差動増幅器７の他方の入力側に接続
されている。
上記実施例の構成によると、ヒータ用抵抗１の抵抗値を
RH、リファレンス抵抗２の抵抗値をRR、抵抗３の抵抗値
をRaとしたとき、これらをRa＞＞RRとすると、リファレ
ンス抵抗２にはほぼ一定の電流が流れる。このため、周
囲温度の上昇に伴い接続点ａの電位は上がり、ヒータ用
抵抗１の印加電圧点ｂの電圧をVB、その点ｂにおける電
力をＰとすると、周囲温度Toでは次式で表される。
RH、リファレンス抵抗２の抵抗値をRR、抵抗３の抵抗値
をRaとしたとき、これらをRa＞＞RRとすると、リファレ
ンス抵抗２にはほぼ一定の電流が流れる。このため、周
囲温度の上昇に伴い接続点ａの電位は上がり、ヒータ用
抵抗１の印加電圧点ｂの電圧をVB、その点ｂにおける電
力をＰとすると、周囲温度Toでは次式で表される。
VB＝CRR（１＋αTo） ・・・・(2) ただし、αは温度係数、Ｃは定数であり、(1)式の分母
は温度THにおけるヒータ用抵抗１の抵抗値を示す。ま
た、(2)式の点ｂにおける電圧VBはリファレンス抵抗２
の抵抗値と比例関係にある。よって、(2)式を(1)式へ代
入すると、 ただし、 となる。これにより、１＋αTOの温度係数でヒータ用抵
抗１への印加電力が上昇し、これに伴いヒータ用抵抗１
の温度は１＋αTOの温度係数で上昇して、センサの温度
上昇による感度低下分を補正することができる。
は温度THにおけるヒータ用抵抗１の抵抗値を示す。ま
た、(2)式の点ｂにおける電圧VBはリファレンス抵抗２
の抵抗値と比例関係にある。よって、(2)式を(1)式へ代
入すると、 ただし、 となる。これにより、１＋αTOの温度係数でヒータ用抵
抗１への印加電力が上昇し、これに伴いヒータ用抵抗１
の温度は１＋αTOの温度係数で上昇して、センサの温度
上昇による感度低下分を補正することができる。
このように本実施例では、周囲温度測定用のリファレン
ス抵抗２のもつ温度係数3400ppm/℃を利用し、ヒータ用
抵抗１つまりヒータ１に印加する電圧VBをその温度係数
に正比例させるようにして、この電力Ｐに温度係数をも
たせることにより、周囲温度の上昇に応じてヒータ１の
温度を上昇させ、センサの温度特性を補正することが可
能になる。
ス抵抗２のもつ温度係数3400ppm/℃を利用し、ヒータ用
抵抗１つまりヒータ１に印加する電圧VBをその温度係数
に正比例させるようにして、この電力Ｐに温度係数をも
たせることにより、周囲温度の上昇に応じてヒータ１の
温度を上昇させ、センサの温度特性を補正することが可
能になる。
なお、上記実施例ではヒータ用抵抗の両側に同一チップ
上に測温抵抗を配置し、その測温抵抗の周囲温度による
感度を補正する場合について示したが、該測温抵抗が１
つだけでも同様に適用することができる。
上に測温抵抗を配置し、その測温抵抗の周囲温度による
感度を補正する場合について示したが、該測温抵抗が１
つだけでも同様に適用することができる。
以上説明したように、本発明に係る流量計のヒータ制御
装置によれば、ヒータ用抵抗の温度を周囲温度に対して
正の温度係数で制御することにより、センサの感度の温
度特性がフラットな特性になり、精度の向上が図れる効
果がある。
装置によれば、ヒータ用抵抗の温度を周囲温度に対して
正の温度係数で制御することにより、センサの感度の温
度特性がフラットな特性になり、精度の向上が図れる効
果がある。
図は本発明に係るヒータ制御装置の一実施例を示す回路
構成図である。 １……ヒータ用抵抗（ヒータ）、２……リファレンス抵
抗、3,4,5,6……固定抵抗、７……差動増幅器、８……
トランジスタ、９……ヒータ回路。
構成図である。 １……ヒータ用抵抗（ヒータ）、２……リファレンス抵
抗、3,4,5,6……固定抵抗、７……差動増幅器、８……
トランジスタ、９……ヒータ回路。
Claims (1)
- 【請求項１】基台上にヒータ用抵抗と該ヒータ用抵抗の
近傍に独立して配置された測温抵抗を有するフローセン
サを備え、このフローセンサのヒータ用抵抗から測定液
体を介した熱の拡散度合を前記測温抵抗によって検出す
ることにより、液量を測定する流量計において、前記基
台上に一体に形成された周囲温度測定用のリファレンス
抵抗と該リファレンス抵抗に一定電流を流すための固定
抵抗とを直列に接続した直列回路と、前記リファレンス
抵抗と固定抵抗で分圧された電圧を増幅する差動増幅器
と、該差動増幅器の出力により前記ヒータ用抵抗に供給
する電力を制御して、そのヒータ用抵抗の温度を周囲温
度に応じて可変するように構成されたヒータ回路を具備
したことを特徴とする流量計のヒータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139741A JPH0718727B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 流量計のヒータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139741A JPH0718727B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 流量計のヒータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434315A JPH0434315A (ja) | 1992-02-05 |
| JPH0718727B2 true JPH0718727B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15252299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2139741A Expired - Lifetime JPH0718727B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 流量計のヒータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718727B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2139741A patent/JPH0718727B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434315A (ja) | 1992-02-05 |
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Legal Events
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