JPH10104183A - 湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置 - Google Patents
湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置Info
- Publication number
- JPH10104183A JPH10104183A JP8255816A JP25581696A JPH10104183A JP H10104183 A JPH10104183 A JP H10104183A JP 8255816 A JP8255816 A JP 8255816A JP 25581696 A JP25581696 A JP 25581696A JP H10104183 A JPH10104183 A JP H10104183A
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- JP
- Japan
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- temperature
- air flow
- humidity
- flow rate
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- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】湿度の変化に対し直線的に変化する湿度を検出
する。 【解決手段】発熱抵抗体１と感温抵抗体３とを用い、空
気の熱伝達率を測定し、湿度を求め空気流量を補正す
る。
する。 【解決手段】発熱抵抗体１と感温抵抗体３とを用い、空
気の熱伝達率を測定し、湿度を求め空気流量を補正す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気流量測定装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】空気流量測定装置の湿度補正の手段は、
特開平5−52625号公報に示すように、感湿抵抗体を用い
て補正することが公知となっている。
特開平5−52625号公報に示すように、感湿抵抗体を用い
て補正することが公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のように空気流量
補正手段として感湿抵抗体を用いた場合、感湿抵抗体か
らの出力は湿度の変化に対し指数的に変化するため湿度
の算出が困難であり、また、直線的に変化させるために
は回路が複雑になるという問題がある。
補正手段として感湿抵抗体を用いた場合、感湿抵抗体か
らの出力は湿度の変化に対し指数的に変化するため湿度
の算出が困難であり、また、直線的に変化させるために
は回路が複雑になるという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、湿度の変化に対し出力が
直線的に変化する湿度計を用い、湿度の算出が簡単な空
気流量補正手段を提供することにある。
直線的に変化する湿度計を用い、湿度の算出が簡単な空
気流量補正手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的の湿度計は、発
熱抵抗体の近くに感温抵抗体を配置し、前記発熱抵抗体
により温められた空気で、前記感温抵抗体を加熱し、空
気の熱伝導率を測定することにより実現できる。
熱抵抗体の近くに感温抵抗体を配置し、前記発熱抵抗体
により温められた空気で、前記感温抵抗体を加熱し、空
気の熱伝導率を測定することにより実現できる。
【０００６】また、空気流量補正に用いるためには、空
気流量を測定するために設けられた発熱抵抗体の風下に
配置した感温抵抗体と前記発熱抵抗体の熱影響を受けな
い位置に配置した温度検出素子とを設け、前記感温抵抗
体と前記温度検出素子とから湿度検出手段で湿度を算出
し、発熱抵抗体と温度検出素子とから空気流量検出手段
で算出された空気流量を空気流量補正手段で補正して出
力することにより実現できる。
気流量を測定するために設けられた発熱抵抗体の風下に
配置した感温抵抗体と前記発熱抵抗体の熱影響を受けな
い位置に配置した温度検出素子とを設け、前記感温抵抗
体と前記温度検出素子とから湿度検出手段で湿度を算出
し、発熱抵抗体と温度検出素子とから空気流量検出手段
で算出された空気流量を空気流量補正手段で補正して出
力することにより実現できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図によって説明
する。
する。
【０００８】図１（ａ）は本発明の湿度計の回路を示し
たものであり、図１（ｂ）は構成を示したものである。
発熱抵抗体１の近くに感温抵抗体３を設置し、感温抵抗
体３が発熱抵抗体１により空気を介してのみ加熱される
ようにする。空気の熱伝導率は湿度の増加と共に増加す
る。つまり、発熱抵抗体１と感温抵抗体３との間の熱伝
導率を測定すれば湿度を検出することができる。温度検
出素子２および感温抵抗体３の抵抗値をＲｔ＝αＴ＋Ｒ
０とする。Ｔは温度である。温度検出素子２の温度をＴ
ａ，感温抵抗体３の温度をＴｈとすると出力Ｖｏｕｔ
は、
たものであり、図１（ｂ）は構成を示したものである。
発熱抵抗体１の近くに感温抵抗体３を設置し、感温抵抗
体３が発熱抵抗体１により空気を介してのみ加熱される
ようにする。空気の熱伝導率は湿度の増加と共に増加す
る。つまり、発熱抵抗体１と感温抵抗体３との間の熱伝
導率を測定すれば湿度を検出することができる。温度検
出素子２および感温抵抗体３の抵抗値をＲｔ＝αＴ＋Ｒ
０とする。Ｔは温度である。温度検出素子２の温度をＴ
ａ，感温抵抗体３の温度をＴｈとすると出力Ｖｏｕｔ
は、
【０００９】
【数１】 Ｖｏｕｔ＝Ｉ１α(Ｔｈ−Ｔａ) …（数１） Ｉ１；定電流 となり、感温抵抗体３の温度上昇分がわかる。絶対湿度
をＨｕ，発熱抵抗体１と空気との温度差をΔＴとする
と、
をＨｕ，発熱抵抗体１と空気との温度差をΔＴとする
と、
【００１０】
【数２】 Ｔｈ−Ｔａ＝Ｋ＊ΔＴ＊Ｈｕ …（数２） Ｋ；定数 で表される。数１，数２よりＨｕ＝Ｖｏｕｔ／(Ｋ＊Δ
Ｔ＊Ｉ１＊α)となり、絶対湿度を求めることができ
る。
Ｔ＊Ｉ１＊α)となり、絶対湿度を求めることができ
る。
【００１１】図２は本発明の空気流量測定装置の配置を
示したものである。発熱抵抗体１１と温度検出素子２２
とからなる従来の空気流量測定装置の発熱抵抗体１１の
風下側に感温抵抗体３と温度検出素子２を図２のように
配置する。温度検出素子２と２２は発熱抵抗体１１の熱
影響を受けない位置に設置するのに対し、感温抵抗体３
は発熱抵抗体１１の熱影響を受けやすい位置に設置する
ことが特徴である。ただし、発熱抵抗体１１から感温抵
抗体３への熱の伝達は空気を介してのみ行われる。この
ため、図１でも示したように空気の熱伝達率から湿度を
得ることができる。ただし、絶対湿度Ｈｕと感温抵抗体
の抵抗値Ｒｔの関係は図４に示すように空気流量により
変化する。図４で横軸は湿度、縦軸は感温抵抗体の抵抗
値である。図４からわかるように、空気流量が大きくな
るとグラフの傾きが大きくなる。このため、図２の装置
で湿度を求めるには、感温抵抗体３と湿度検出手段５と
からの信号の他に、空気流量も必要になる。
示したものである。発熱抵抗体１１と温度検出素子２２
とからなる従来の空気流量測定装置の発熱抵抗体１１の
風下側に感温抵抗体３と温度検出素子２を図２のように
配置する。温度検出素子２と２２は発熱抵抗体１１の熱
影響を受けない位置に設置するのに対し、感温抵抗体３
は発熱抵抗体１１の熱影響を受けやすい位置に設置する
ことが特徴である。ただし、発熱抵抗体１１から感温抵
抗体３への熱の伝達は空気を介してのみ行われる。この
ため、図１でも示したように空気の熱伝達率から湿度を
得ることができる。ただし、絶対湿度Ｈｕと感温抵抗体
の抵抗値Ｒｔの関係は図４に示すように空気流量により
変化する。図４で横軸は湿度、縦軸は感温抵抗体の抵抗
値である。図４からわかるように、空気流量が大きくな
るとグラフの傾きが大きくなる。このため、図２の装置
で湿度を求めるには、感温抵抗体３と湿度検出手段５と
からの信号の他に、空気流量も必要になる。
【００１２】図３は本発明の空気流量測定装置の空気流
量の湿度補正のブロック図を示したものである。発熱抵
抗体１１と温度検出素子２２とから算出される空気流量
信号と、感温抵抗体３と温度検出素子２とから算出され
る湿度信号は、空気流量補正手段６に入力され、６から
補正された空気流量が出力される。
量の湿度補正のブロック図を示したものである。発熱抵
抗体１１と温度検出素子２２とから算出される空気流量
信号と、感温抵抗体３と温度検出素子２とから算出され
る湿度信号は、空気流量補正手段６に入力され、６から
補正された空気流量が出力される。
【００１３】図５は、湿度検出用の温度検出素子２と空
気流量測定用の温度検出素子２２を一つの温度検出素子
で兼用する様子を示したものである。図のように、素子
の数が減るため、発熱抵抗体からの熱影響を受けにくく
なる、という特徴がある。
気流量測定用の温度検出素子２２を一つの温度検出素子
で兼用する様子を示したものである。図のように、素子
の数が減るため、発熱抵抗体からの熱影響を受けにくく
なる、という特徴がある。
【００１４】図６は図２で感温抵抗体３の形状を板状に
した場合の配置を示したものである。発熱抵抗体１１の
風下に円柱状などの感温抵抗体を設置した場合、温めら
れた空気の流れ（温風の流れ）が乱され、温度検出素子
２および２２に熱影響を与えることがある。そこで、図
６に示すように、風向きに対し適度な角度で取り付けら
れた板状の感温抵抗体３３を用いれば、温度検出素子２
及び２２に熱影響を与えることがなくなり、更に感温抵
抗体３は熱影響を受けやすくなり、精度が良くなる。
した場合の配置を示したものである。発熱抵抗体１１の
風下に円柱状などの感温抵抗体を設置した場合、温めら
れた空気の流れ（温風の流れ）が乱され、温度検出素子
２および２２に熱影響を与えることがある。そこで、図
６に示すように、風向きに対し適度な角度で取り付けら
れた板状の感温抵抗体３３を用いれば、温度検出素子２
及び２２に熱影響を与えることがなくなり、更に感温抵
抗体３は熱影響を受けやすくなり、精度が良くなる。
【００１５】図７は空気流量算出手段６の詳細な実施例
を示したものである。空気流量検出手段４からの信号と
抵抗値測定手段５からの信号とはそれぞれデジタル変換
器７でデジタル信号に変換された後、演算処理部８に入
力される。演算処理部８では、あらかじめ空気流量と感
温抵抗体３の抵抗値と湿度との関係を記憶した湿度算出
マップ９を用いて湿度を算出し、空気流量を補正して出
力する。空気流量検出手段４の出力をＱとすると
を示したものである。空気流量検出手段４からの信号と
抵抗値測定手段５からの信号とはそれぞれデジタル変換
器７でデジタル信号に変換された後、演算処理部８に入
力される。演算処理部８では、あらかじめ空気流量と感
温抵抗体３の抵抗値と湿度との関係を記憶した湿度算出
マップ９を用いて湿度を算出し、空気流量を補正して出
力する。空気流量検出手段４の出力をＱとすると
【００１６】
【数３】 Ｑ＝Ｑａｉｒ＋Ｑｍ …（数３） Ｑａｉｒ；乾き空気による出力 Ｑｍ ；水蒸気による出力 となる。また、Ｍ，Ｎを定数とすると
【００１７】
【数４】 Ｑａｉｒ／Ｑｍ＝Ｍ(１−Ｈｕ)／(Ｎ＊Ｈｕ) …（数４） で表される。このとき、Ｍ＜Ｎである。数３，数４よ
り、
り、
【００１８】
【数５】 Ｑａｉｒ／(Ｑ−Ｑａｉｒ)＝Ｍ(１−Ｈｕ)／(Ｎ＊Ｈｕ） Ｑａｉｒ＝Ｍ(１−Ｈｕ)＊Ｑ／(Ｎ＊Ｈｕ＋Ｍ(１−Ｈｕ)) …（数５） となり、乾き空気流量を補正することができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、エンジンに供給される空
気流量を正確に測定することができ、常に最適なエンジ
ン制御を行うことができる。
気流量を正確に測定することができ、常に最適なエンジ
ン制御を行うことができる。
【図１】本発明の湿度計の説明図。
【図２】本発明の空気流量測定装置の断面図。
【図３】空気流量を補正する手段のブロック図。
【図４】湿度と感温抵抗体の抵抗値の関係を示す特性
図。
図。
【図５】板状感温抵抗体の実施例の断面図。
【図６】湿度算出手段の構成のブロック図。
【図７】空気流量算出手段のブロック図。
２，２２…温度検出素子、３…感温抵抗体、１１…発熱
抵抗体。
抵抗体。
Claims (6)
- 【請求項１】空気の熱伝導率を測定するために所定温度
まで加熱された発熱抵抗体を備えた熱伝導式絶対湿度計
において、前記発熱抵抗体と空気の温度を測定する温度
検出素子と、前記発熱抵抗体の近くに設けられた感温抵
抗体とを含み、前記発熱抵抗体により温められた空気で
前記感温抵抗体を加熱し、前記発熱抵抗体と前記感温抵
抗体との間の空気の熱伝導率を求めることにより湿度を
検出することを特徴とする湿度検出装置。 - 【請求項２】空気通路中に、所定温度まで加熱した発熱
抵抗体と空気通路中の空気温度を検出するための温度検
出素子とを配置した空気流量測定装置において、前記発
熱抵抗体の風下に配置した感温抵抗体と前記発熱抵抗体
の熱影響を受けない位置に配置した温度検出素子とを有
し、前記感温抵抗体と前記温度検出素子とから湿度検出
手段で湿度を算出し、前記発熱抵抗体と前記温度検出素
子とから空気流量検出手段で算出された空気流量を空気
流量補正手段で補正して出力することを特徴とする空気
流量測定装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記温度検出素子と前
記温度検出素子とを一つの温度検出素子で兼用する空気
流量測定装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記感温抵抗体は温度
の変化に対し抵抗値が直線的に変化するリニア感温抵抗
体である空気流量測定装置。 - 【請求項５】請求項２又は請求項３において、前記感温
抵抗体は板状に形成され、前記温度検出素子、および前
記温度検出素子に温風が当らないように配置している空
気流量測定装置。 - 【請求項６】請求項２において、前記空気流量算出手段
は前記空気流量検出手段からの信号と前記湿度検出手段
からの信号とをデジタル変換器を用いてデジタル信号に
変換して演算処理部に入力し、空気流量と前記感温抵抗
体の抵抗値と湿度との関係を記憶した湿度算出マップか
ら湿度を求め、補正された空気流量を算出し出力する空
気流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255816A JPH10104183A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255816A JPH10104183A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104183A true JPH10104183A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17284032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255816A Pending JPH10104183A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013087811A1 (de) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur auswertung von messsignalen eines luftmassenmessers |
| WO2018037721A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式湿度測定装置 |
| KR20210115776A (ko) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | 김영희 | 열전도도 보정 질량유량계 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8255816A patent/JPH10104183A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013087811A1 (de) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zur auswertung von messsignalen eines luftmassenmessers |
| WO2018037721A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式湿度測定装置 |
| JPWO2018037721A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2019-02-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式湿度測定装置 |
| US11092559B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-08-17 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Thermal humidity measuring device |
| KR20210115776A (ko) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | 김영희 | 열전도도 보정 질량유량계 |
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