JPS5864510A

JPS5864510A - 質量流量制御器

Info

Publication number: JPS5864510A
Application number: JP15736381A
Authority: JP
Inventors: ジエ−ムス・エツチ・ドイル
Original assignee: Thermco Products Corp
Current assignee: Thermco Products Corp
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-04-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は質量流量制御器に関するものである。

半導体の製造業者は通常、ホウ素およびリンのような第
１ＩＩ族または第Ｖ族の元素でシリコン結晶あるいはシ
リコン多結晶基板をｒ−デする拡散炉を用いて、半導体
を製造している。＋ｙ−ゾ剤および受動化化合物は、拡
散炉に流入するがスの流れによって供給される。代表的
ながスとしては水素、塩化水素、窒素、酸素、シランな
どがある。シリコン内のドーピング材料の濃度は、予想
される一様な電気特性を持つ半導体を得るために、極め
て精密に制御される必要があることが認められると思う
。すなわち、拡散炉に供給されるガスの量を精密に計測
することが必要である。さらに、炉の中で２つ以上のガ
スが反応されることがある。この場合、がス流量測定の
ために、精密な化学量の割合が保たれなければならない
。

先行技術により、定電流発生器から給電されるブリッジ
を持つ多くの電子装置が明らかにされている。ブリッジ
は通常、その主ガス流または分岐内にまたはそれに熱を
良く伝導する位置に置かれた１対の抵抗器を備え、一方
の抵抗器は他方の抵抗器よシ上流に配置されている。ブ
リッジに電流が供給されると、上流および下流の両抵抗
器はこれを流れるガスに移される熱を発生する。上流抵
抗器は下流抵抗器よシも多く冷却され、上流抵抗器と下
流抵抗器との間の接続点の電圧を変えさせる。この接続
点の電圧変化は増幅され、設定値電圧と比較されて、計
測弁を制御するサーボ増幅器に供給される誤差信号を作
る。

スターリングの米国特許第３．３７２，５９０号は、ベ
ースに接続されたツェナー・ダイオ−Ｐによってベース
でバイアスされるトランジスタ２６を持つ定電流源を使
用する熱流量計を開示している。

しかし、スターリングの流長゛計は第７図に明示される
とおり、導管９０の中の流体の流量に関して非直線の関
係を持つ出力電圧を供給することに社章しなければなら
ない。

拡散炉用の質量流量制御器が作動すべき環境は通常、電
気雑音が多く、熱検出器が受ける比較的遅い変化に対し
て良好な感度を保ちながらすべての制御回路の高周波レ
ス７１ソンスを制限するととが望せしい。

本発明の主な目的は、がスの流量に関して事実上直線で
ある直線化された信号を与えるために検出信号を調節す
る装置を持つ質量流量制御器を提供することである。

したがって本発明は、管を通るがスの流量を表す検出信
号を作る熱検出装置と、前記検出信号を受信しかつ増幅
して増幅信号を供給する増幅装置と、最低１個の可変利
得素子を持つ直線信号調節５　　　　　　　　　　　　
　ｒｅ装置であって、前記可変利得素子の前記利得が前記増幅
信号の振幅によって決定され、前記可変利得素子が前記
がスの前記流量に正比例する直線化された信号を作るよ
うに前記増幅信号を調節する前記直線信号調節装置と、
前記直線化された信号を設定値信号と比較してそれに応
じて指令信号を作る比較装置と、前記指令信号を受信し
てそれに応じ前記がスの流量を計測する流量弁を制御す
るサーが増幅器とを有することを特徴とする質量流量制
御器を提供する。

好適実施例において、質量流量制御器は、導管を通るガ
スの流量を熱検出するために分岐導管に対して熱を良く
伝導する関係位置に置かれた上流抵抗器レグと下流抵抗
器レグを持つブリッジに定電流を供給するツェナー・ダ
イオード・バイアスによる定電流発生器を備えている。

良好なりＣレスポンスおよび最小の高周波利得を持つ可
変利得ブリッジ増幅器がブリッジに接続されて、分岐導
管を通るがスの流量に応じてブリッジの上流および下流
アームの相対温度差を表す増幅された検出）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ電圧信号を作
る。ブリッジ増幅器には、その利得を使用者が選択でき
るように使用者が調節できるインピーダンスを持つ帰還
ループが含まれている。

精密制限器として作られた複数個の演算増幅器が相互に
並列に接続され、ブリッジ増幅器からの出力信号を受信
する。各精密制限器は、ブリッジ増幅信号の直線化を少
しずつ作るように組立ての間に調節される。制限された
高周波利得を持つ比較器は、設定値信号および少しずつ
直線化された信号を受信して、直線化された信号と設定
値信号との差に比例した振幅を持つ比較器出力信号を与
える。比較器出力信号は、ソレノイド制御弁を駆動する
サーボ増幅器に供給される。容ｆｉｔ　ＩＪアクタンス
を持つ帰還ループは、サー１ぐ増幅器から帰還信号が直
線化された信号に加えられる比較器の入力端子に接続さ
れる９本発明の質量流量制御器は極めて精密だが、高周波電気
雑音を比較的少は難い。

本発明の他の特徴は、付図に照らして明細書および特許
請求の範囲を熟読すれば、当業者にとつて明白になると
思う。

いま図面および第１図から、本発明を具体化する質量流
量制御器１０が示されている。質量流量制御器１０には
、ブリッジ１４に電流を供給するように接続された定電
流発生器１２がある。ブリッジ１４には、がス流れライ
ンの分岐管内に置かれている数字１６および１８によっ
てそれぞれ表される１対の抵抗器がある。本実施例では
、抵抗器１６と抵抗器１８はおのおの１巻当たり１Ω、
約５０巻の抵抗線から成り、分岐管の回りに巻かれて、
それに熱を良く伝導し、抵抗器１６は抵抗器１８の上流
にある。ブリッジ増幅器２０は、帰還ループ２２の接地
部分においてインピーダンスを変えることによって使用
者があらかじめ選択し得る可変利得を有し、ブリッジ１
４に接続されて、抵抗器１６および１８を流れるがスに
起因する抵抗器１６および１８の抵抗の変化差に比例す
る出力信号を作る。ブリッジ増幅器２０の出力信号は、
複数個の精密制限回路から成る直線化回路網２４に供給
される。直線化回路網２４は、がスの流量に正比例する
事実上直線の電圧を比較器２６に供給スる。ワイパ・１
１ｅテンシヨメータ２８の運動によって選択される使用
が選択し得る設定値電圧も比較器２６に供給される。サ
ー４ぐ増幅器３０は比較器２６からの出力信号を受信し
て、ガス流れラインを通るがスの流れを計測する周知の
ソレノイＰ弁３２に駆動電流を供給する。

いま第２Ａ図から、電圧信号ががスの流量を表すことを
保証するブリッジ１４からの安定電圧信号を供給するた
めに、定電流発生器１２は調整済＋１５ｖ電圧源に接続
点４２で接続される抵抗器４０を含む。ＩＪ　−ｙ　４
４は＋１５Ｖ電圧を逆バイアスされたツェナー・タイオ
ー１２４６に供給するとともに、演算増幅器５０の供給
レール４８に供給する。抵抗器５２ば抵抗器４０に接続
されている。抵抗器５２は増幅器５０の反転端子５４に
給電する。演算増幅器５０の非反転端子５６はツェナー
・ダイオード４６のカソード４６、および接地リード５
９に接続される抵抗器５８に接続されている。ツェナー
・ダイオード４６によって１５■電源電圧を６■下回る
ように保たれる調整済正電圧が、演算増幅器５０の非反
転端子５６に供給される。演算増幅器５０の出力端子６
２と反転入力端子５０との間の帰還ループにコンデンサ
６０が接続されており、演算増幅器の高周波利得が制限
され、それによって演算増幅器５０からの出力信号の発
振が防止される。抵抗器５２は反転端子５４に流れる電
流を制限する。抵抗器６４が出力端子６２および電解コ
ンデンサ６０に接続されて、ＰＮＰ　）ランジスタロ８
のベースに流れ込む電流を制限する。トランジスタ６８
のエミッタ７０は抵抗器４０と５２の接続点に接続され
ている。コレクタ７２はブリッジ１４に接続されている
。演算増幅器５０は、リード７５全通して一１５Ｖ供給
点７５＆に接続される電力供給レール７４をも備えてい
る。

ブリッジ１４は、２個のレグを含む抵抗器１６および１
８を備えている。固定抵抗器７６は抵抗器１６およびト
ランジスタ６８のコレクタ７２に接続されている。固定
抵抗器７８は接地リード５９および抵抗器１８に接続さ
れている。ポテンショメータ８０は抵抗器７６と７８と
の間に接続されている。ポテンショメータ８０は構造の
校正段階においてブリッジ増幅器２０をゼロにするため
に用いられる。ポテンショメータ８０からのワイパ８２
は、ブリッジ増幅器２０の反転端子８４に接続されてい
る。ブリッジ増幅器２０は、固定抵抗器９０を通って抵
抗器１６と１８の中間の接続点９２に接続される非反転
端子８８を持つ演算増幅器８６を含む。

ガスが分岐管を流れるにつれて、抵抗器１６および１８
によって作られる熱はがスに移される。

ガスは下流の抵抗器１８よシも上流の抵抗器１６でより
冷たいので、上流抵抗器１６は選択的に冷却され、した
がって抵抗が低くなり、抵抗器１６と１８の接続点の電
圧は抵抗器７６と７８の接続点の電圧に関して上昇され
る。がスの流れが速いほど、抵抗器１６と１８との間の
温度差は大きくなる。しかし極めて速いガスの流れ速度
では、冷却差効果はもはや検出不可能であり、ここに開
示されたものとは別のガス流量計装置を使用しなければ
ならないであろう。

抵抗器１６および１８の抵抗の相対変化はブリッジ１４
を不平衡にし、演算増幅器８６０入力端子８４および８
８に入力電圧差を供給する。しかし、電圧差は分岐管を
通るがスの流量に正比例しない。ガスの流量を極めて精
密に調節する必要があるので、増幅器８６はブリッジ１
４によって作られる差電圧を増幅する。この増幅電圧は
出力端子９２で出力される。

増幅器８６は、接地リード５９と非反転端子８８との間
に接続される抵抗器９４を持つ差動増幅器として作られ
ている。電解コンデンサ９６が抵抗器９４と並列に接続
されている。電解コンデンサ９６および抵抗器９４は、
これらがなければ演算増幅器８６によって増幅されると
思われる高周波雑音の低インーーダンス接地通路を与え
る。

本発明が作用する拡散炉環境は電気雑音が大きいことが
認められる。この雑音をできるだけ除去することが重要
である。電解コンデンサ９６と同じキャパシタンスを持
つ電解コンデンサ９８、および抵抗器９４と同じ抵抗を
持つ抵抗器１００が相互に並列に接続され、かつ演算増
幅器８６の反転端子８４と出力端子９２との間の帰還ル
ーツ１０１内に接続されている。電解コンデンサ９８お
よび抵抗器１００も演算増幅器８６の高周波レスポンス
すなわち帯域幅を制限し、擬似雑音信号が増幅されない
ようにする。また帰還ループ１０１内には、固定抵抗器
１０２およびポテンショメータ１０４の一部が含まれて
いる。帰還ループ１０１内にあるポテンショメータ１０
４の抵抗の量はタップ１０６の位置を使用者が選択する
ことによって制御されるので、使用者はブリッジ増幅器
２０から所望の相対利得量を選択することができる。ポ
テンショメータ１０４は、地気５９にも接続される固定
抵抗器１０８に接続されている。

電気回路のレスポンスは、ブリッジ１４の熱レスポンス
よりはるかに速い。ブリッジ１４の比較的遅いレスポン
スは、セッザ抵抗器１６および１８内の温度の遅れに起
因する。すなわち、がスの流量が変化すると、端子８４
と８８の両端の電圧差はすぐには変化しない。温度の遅
れを補償するために、コンデンサ９８と抵抗器１００に
電解コンデンサ１１０が接続されている。抵抗器１１２
は電解コンデンサ１１０と接地リード５９に接続されて
いる。電解コンデンサ１１０と抵抗器１１２との組合せ
は、演算増幅器８６によって供給される信号に時間的変
化を与え、かつブリッジ１４の温度レグを補償する。

接地すなわち共通リード１１３がリード５９に接続され
ている。１対のフィルタ・コンデンサ１１４および１１
５は、共通り−ド１１３と、リード７５に接続されて点
７５ａで成端される一１５■電源り−￥１１６との間に
接続されている。もう１対のフィルタ・コンデンサ１１
７および１１８は、共通リード１１３と、調整済＋ｉ　
５ＶＤＣの適当な電圧源に点１２０で接続される＋１５
ｖ電源ＩＪ−［１９との間に接続されている。リーｒ１
１９はリード４２にも接続されている。コンデンサ１１
４および１１７は電解コンデンサである。リーＰ１２２
はり−＋ｙｒ５に接続されていて、抵抗器１２４に一１
５Ｖ電圧を供給する。抵抗器１２４と接地り−ＩＳ５９
との間にツェナー・ダイオード１２６が接続されていて
、供給リード１２８に調整済−６ＶＤＣ［圧を与える。

供給ＩＪ−Ｐ１２８は、直線化回路網２４に給電する供
給リード１２９に給電する。直線化回路網２４は４個の
精密制限回路を含む。

ことで２５チ精密制限器ともいわれる第１精密制限回路
１３０は、接地される非反転端子１３４と反転端子１３
６とを持つ演算増幅器１３２を備え、ＩＪ　−）’　９
３および抵抗器１４０に接続される抵抗器１３８から電
流を受けるように接続されている。抵抗器１４０はり−
Ｐ１２９から一６ｖの電圧を供給される。抵抗器１３８
はブリッジ増幅器２０から出力信号を供給される。帰還
抵抗器１４２は反転端子１３６と抵抗器１３８との接続
点に接続されている。ダイオード１４４は抵抗器１４２
に接続されるとともに、演算増幅器１３２の出力端子１
４６とダイオ−Ｐ１４８との接続点に接続されている。

ダイオード１４８は、反転端子１３６と抵抗器１４０と
の接続点に接続されている。本実施例では、抵抗器１３
８および１４２はおのおの１００にΩの抵抗器であり、
また抵抗器１４０は４９９にΩの抵抗器である。増幅器
１３２は、ブリッジ増幅信号が１．２５Ｖを越えるとき
ブリッジ増幅信号を反転させる。１．２５　Ｖ以下で、
ポイント・ダイオ−「１４４は逆バイアスされ、ダイオ
−ｖ１４８は順バイアスされて、抵抗器１４２の両端を
地気に保ち、出力信号が供給されないように回路から増
幅器を有効に取シ除く。

増幅器１３２の利得曲線の遮断点は、この実施例では１
．２５Ｖである。

ブリッジ増幅器２０からの出力信号は、問題のがス流量
の全範囲にわたってＯｖと＋５ｖとの間で変化するよう
に選択される。すなわち、増幅器１３２の遮断点は約２
５チの流量振幅で生じる。

５０ｑ６精密制限器ともいわれる第２精密制限器１５０
は、接地リード５９に接続される非反転入力端子１５４
および抵抗器１５８と抵抗器１６０との接続点に接続さ
れる反転入力端子１５６を持つ演算増幅器１５２を備え
ている。抵抗器１６２は、入力端子１５６と抵抗器１５
８との接続点とダイオード１６４との間の増幅器１５２
の帰還ループ内に接続されている。ダイオ−ｒ１６４は
演算増幅器１５２の出力端子１６６に接続されている。

ダイオード１６８はダイオード１６４と出力端子１６６
との接続点に接続されている。ダイオード１６８は抵抗
器１６０と反転入力端子１５６との接続点に接続されて
いる。抵抗器１５８はリード９３からブリッジ増幅信号
を受信する。抵抗器１６０はり−Ｐ１２９から調整済−
６ｖの電圧を受ける。

本実施例では、抵抗器１５８および１６２はおのおｅ！
Ａ１００ｘΩの抵抗器であるが、抵抗器１６９は２４９
にΩの抵抗器である。演算増幅器１５２は、ブリッジ増
幅器の出力電圧が＋２．５０Ｖを越えているかぎり、ブ
リッジ増幅信号を反転する。ブリッジ増幅信号が＋２．
５０　Ｖ未満のときは、ダイオ−Ｐ１６４はダイオ−Ｐ
１６８が順バイアスされている間ブロック状態に逆バイ
アスされ、それによって演算増幅器１５２から出力信号
を除去するとともに、それを回路から有効に取り除く。

すなわち、精密制限器１５０の利得曲線遮断点は＋２．
５０　Ｖであり、この実施例では５０チの理想のがス流
量に相当する。

７５チ精密制限器ともいわれる第３Ｎ密制限器１７０は
、接地される非反転入力端子１７４、および抵抗器１７
８と１８０との接続点に接続される反転入力端子１７６
を持つ演算増幅器１７２を備えている。帰還抵抗器１８
２は、抵抗器１７８と反転端子１７６との接続点に接続
されている。

ダイオード１８４は抵抗器１８２に接続されている。演
算増幅器１７２の出力端子１８６はダイオ−）’１８４
に接続されている。ダイオード１８８はダイオ−ｖ１８
４と出力端子１８６との接続点に接続されている。ダイ
オード１８８は抵抗器１８０と反転入力端子１７６との
接続点に接続されている。抵抗器１７８はリード９３か
らブリッジ増幅信号を受けるが、抵抗器１８０はリード
１２９から調整済−６■電圧を受ける。ブリッジ増幅器
の電圧が＋３．７５　Ｖを越えているかぎり、演算増幅
器１７２はブリッジ増幅４６号を反転する。

ブリッジ増幅器の電圧が＋３．７５　Ｖ未満であるとき
、ダイオード１８４は逆バイアスされ、ダイオード１８
８は順バイアスされて、演算増幅器１７２は出力信号を
与えず、それを回路から有効に除去する。すなわち、精
密制限器１７０の利得曲線遮断点は、最大電圧の７５％
に相当する＋３．７５　Ｖである。３．７５　Ｖの遮断
点および単位反転利得係数は１００ＫΩ抵抗器１７８．
１００にΩ抵抗器１８２、および１６５にΩの抵抗器１
８０の各抵抗によって求められる。

問題の流量の全範１７１（にわたって正しい係数が得ら
れるように、Ｏ〜５■の相当する電圧からのこの例では
、単位利得を持つ反転増幅器として作られた演算増幅器
２００がここに提供されている。

抵抗器２０２は、リーＰ９３と演算増幅器２００の反転
端子２０４との間に接続されている。演算増幅器２００
は、非反転端子２０６および出力端子２０８をも備えて
いる。帰還抵抗器２１０は反転端子２０４と出力端子２
０８との間に接続されている。本実施例では、抵抗器２
０２および２１０は同じ１００にΩの抵抗器である。増
幅信号は、出力端子２０８から抵抗器２１２を通って加
算点２１３に送られる。

こうして、増幅器１３２，１５２，１７２および２００
はすべて単位利得の反転機能を与えることが認められる
。各増幅器間の唯一の相違は、利得曲線が増幅器１３２
では＋１．２５　Ｖで、増幅器１５２では＋２．５０　
Ｖで、そして増幅器１７２では＋３．７５　Ｖで屈曲す
ることである。完全な０．００〜５．００　Ｖの範囲は
増幅器２００によってカバーされる。

少しずつ直線補償を与えるように、それぞれの精密回路
の各出力端子に接続される出力抵抗器の抵抗値が選択さ
れる。本実施例では、各精密制限回路からの出力抵抗器
は、修正する電圧の極性によシ完全反転の演算増幅器２
００の入力または出力側を給電するのに用いられる。本
実施例では、２５チ、５０％および７５チの流［ｔ！、
点が校正のために選択されたが、流量曲線に沿って所望
どおり多くの調節点すなわち校正点を得るように、追加
の精密制限器が並列に加えられることが認められると思
う。

本実施例では抵抗器２１４および２１８からの修正係数
は加算点２１３に一緒に加えられ、その加算点はリード
２２２を通って演算増幅器２２６の反転入力端子２２４
に接続されていることも認められると思う。演算増幅器
２２６は、接地り一ド５９に接続されるとともに帰還抵
抗器２３２に接続されている出力端子２３０にも接続さ
れる非反転入力端子２２８をも備えている。帰還抵抗器
２３２は、ＩＪ−）？　２３４を通って演算増幅器２２
６の反転端子２２４に接続されている。帰還抵抗器２３
２の値と共に、抵抗器２１４および２１８の抵抗値の選
択は、これらの抵抗器を通って加算点２１３に供給され
るそれぞれの電圧に関する利得を決定することが認めら
れると思う。本実例では抵抗器２１４および２１８が増
幅器２０００Å力に接続される一方、抵抗器２１６が増
幅器２２６の入力に接続されているが、校正測定は他の
場合に少しずつ信号の直線性を生じる別の接続組合せを
要求することが認められると思う。

増幅器２００から抵抗器２１３に供給される信号は、演
算増幅器２２６によって反転され、抵抗器２１６からの
信号に加算される。

出力検出端子２３６は出力端子２３０に接続され、１０
０Ω抵抗器２３８は直線化回路網２４からの出力を外部
でモニタする出力リード２３６に接続されている。直線
化された電圧信号は、抵抗器２４０を通って演算増幅器
２４６から成る比較器の反転入力端子２４２に供給され
る。演算増幅器２４６は非反転端子２４８および出力端
子２５０をも備えている。コンデンサ２５２は入力端子
２４２と出力端子２５０との間に接続されている。外部
電圧設定値信号は、リード２５４を通り、抵抗器２５６
を通って、入力端子２４８に接続されるＩＪ　−ｖ　２
５　ｇに供給される。抵抗器２５６と接地ＩＪ　−）？
　５９との間に直列に接続された抵抗器２６２およびコ
ンデンサ２６４を含むフィルタ回路網は、高周波雑音信
号を選択的に地気に導くとともに、演算増幅器２４６の
非反転入力端子２４８にＤＣ設定値信号のみを供給する
ことによって、演算増幅器２４６の高周波レスポンスを
制限する。

比較器２４６からの信号は、出力端子２５０とサーボ増
幅器３０との間に接続される抵抗器２７０に供給される
。その信号はＮＰＮ　）ランジー’！’　２７２のベー
ス２７４に供給される。トランジスタ２７２のコレクタ
２７６とエミッタ２７８は、ＰＮＰ電力トランジスタ２
８０と共にダーリントン構造に接続されている。トラン
ジスタ２８０のベース２８２はコレクタ２７６に接続さ
れている。エミッタ２８４は電力供給リードに接続され
ている。コレクタ２８６は、発振抑制コンデンサ２８８
を通ってトランジスタ２７２のエミッタ２７８に接続さ
れている。バイアス抵抗器２９０は、エミッタ２７８と
コンデンサ２８８との接続点に接続されている。トラン
ジスタ保護ダイオード２９２は、トランジスタ２７２の
ベース２７４とエミッタ２７８との間に接続されて、ト
ランジスタ２７２のベース・エミッタ接合部に対する逆
バイアスによる損傷を防止する。

電力は、調整済＋１２　ＶＤＣ外部電圧源に接続される
電力供給ライン２９４から、エミッタ２８４を通ってト
ランジスタ２８０に供給される。

フィルタ・コンデンサ２９６はエミッタ２８４と接地リ
ード５９との間に接続されて、サーボ増幅器供給ライン
から高周波信号を除去する。コレクタ２８６は帰還ルー
プ２９８に接続されるとともに、弁制御リード３００に
も接続されている。逆バイアスされたダイオ−ｖ３０２
も弁制御り−、ド３００に接続され、ダイオード３０２
の対向側に置かれる数字３０４と３０６によってそれぞ
れ表される１対の端子が備えられる。

制御弁３２は、拡散炉に流入するがスの制御に用いられ
る周知の電磁ソレノイド制御弁である。

トランジスタ２８０のエミッタ・コレクタ接合部を通過
する電流の量は端子３０４および３０６に接続される制
御弁３２の弁の開口量を決定することが認められると思
う。

比較器２４６から供給される信号はトランジスタ２７２
によって増幅され、電力トランジスタ２８０を流れる電
流の量を制御する。さらに、流量制御弁３２に供給され
る電流の頷は、幹線を通るがスの流量を決定する。電力
トランジスタ２８０の損傷を最小に押えたり防止するた
めに、電力が除去されるときにソレノイＰを囲む磁界が
崩壊すると、ダイオ−ｐ３ｏ２は自らに’ｆｉｔ流を流
すように逆バイアスされる。発振抑制コンデンサ３１０
は、ダイオード３０２と抵抗器２９０との間に接続され
て、コンデンサ２８８と同じ機能を果たす。

帰還ループ２９８は、抵抗器３２２と直列に接続される
コンデンサ３２０を備えている。抵抗器３２２は比較器
２４６０反転入カ端子２４２に接続されている。比較器
２４６は抵抗器２４０を通して供給される高周波成分に
所望以上大幅に応答し得るので、演算増幅器２４６の帯
域幅すなわち高周波利得を制限するコンデンサ２５２が
帰還ループ２９８に備えられている。こうして、帰還ル
ープ２９８を用いて、弁が比較的ゆっくり調節するよう
に制御弁３２に直接供給される電力量を制御することが
望ましい。これが望ましいのは、システムの他の部分に
熱の遅れが存在するからである。コンデンサ３２０を持
つ帰還ルーフ２９８は、比較器２４６、トランジスタ２
７２およびトランジスタ２８０を、オクターブ利得曲線
のロールオフ当たり１２デシベルを持つ１個の増幅器と
して扱つ。コンデンサ３２０は、ロールオフ遮断点の回
りで回路が発振しないように帰還ループに追加されてい
る。

したがって、本発明は管を通るがスの流量の比較的小さ
な変化に敏感な質量流量制御回路を提供することが認め
られると思う。直線化回路網は、比較器２４６に供給さ
れる電圧が管を通るガスの流量に正比例することを保証
するために、流量曲線に沿う多数の点で直線修正を与え
る。比較器２４６は、管を通るガスの流量の誤差信号量
のどんな変化に対しても高速レスポンスを持つ。キャパ
シタンス２５２および３２０は、増幅器２４６ならびに
サー］ぐ増幅器の高周波利得を制限して、制御弁の行き
過ぎを防ぐために制御弁に位置を比較的ゆっくり調節さ
せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は質量流量制御回路のブロック図、第２Ａ図は質
量流量制御回路の一部の概略図、第２Ｂ図は質量流量制
御回路の他の一部の概略図である。１０・・・質量流量制御器、１２・・・定電流発生器、
１４・・・ブリッジ、２０・・・ブリッジ増幅器、２２
゜１０１．２９８・・・帰還ループ、２４・・・直線化
回路網、２６・・・比較器、３０・・・ザーポ増幅器、
３２・・・制御弁、４６．１．２６，１４４．１４８，
１６４゜１６８．１８４，１８８，２９２，３０２・・
・ダイオード、５０，８６，１３２，１５２，１７２゜
２００．２２６，２３０，２３２．２４６・・・演算増
幅器、６８．２７２．２８０・・・トランジスタ、１３
０　、１５０　、１７０・・・精密制限回路代理人　　
浅　村　　　皓手続補正書（自発）昭和５６年１２月　１日特許庁長官殿１、事件の表示昭和５６年特許願第　１５７３６３　　号２、発明の名
称質量流量制御器３、補正をする者事件との関係　特許出願人４、代理人氏　名　　　　（６６６９）　　浅　　村　　　　　皓
５、補正命令の日付昭和　　年　　月　　日６、補正により増加する発明の数８、補正の内容　　別紙のとおりａロケ１蒔ンｎ１ンに晴　　ｌ　山１ＳＩ−亦雨すと１
　）手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和Ｓｚ年特ｒ１願第１５りθｚ３　　号２、発明の名
称３、補正をする者事件との関係　特許出願人４、代理人５、補正命令の日付昭和６ワｒ年　７月　η口６、補正により増加する発明の数７、補正の対象願書のφ、ｎ′「出願人（ｉ−’、人〕（シｊ、１１Ｘ
氏昨ハ個久：任状、及びぞのりく文各１通図面のｉＴ’；！ｉ　　（内′１７に変更なし）８、補
正の内容　　別紙のとおり

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管を通るガスの流量を表す検出信号を作る熱。検出装置と、前記検出信号を受信しかつ増幅して増幅信
号を供給する増幅装置と、最低１個の可変利得素子を持
つ直線信号調節装置であって、前記可変利得素子の前記
利得が前記増幅信号の振幅によって決定され、前記可変
利得素子が前記がスの前記流量に正比例する直線化され
た信号を作るように前記増幅信号を調節する前記直線信
号調節装置と、前記直線化された信号を設定値信号と比
較してそれに応じて指令信号を作る比較装置と、前記指
令信号を受信してそれに応じ前記ガスの流量を計測する
ガス流量弁を制御するサーボ増幅器と、を有することを
特徴とする質量流量制御器。
（２）前記特許請求の範囲第（１）項記載による質量流
量制御器において、前記熱検出装置は１対の抵抗器を持
つブリッジを備え、第１抵抗器が前記管の上流部分で良
好に熱を伝導する位置に置かれるようにされ、かつ第２
抵抗器が前記管の下流部分で良好に熱を伝導する位置に
置かれるようにされ、前記ガス流量によって作られた前
記抵抗器の冷却差が前記検出信号を作るように前記ブリ
ッジ内で電圧を変えさせることを特徴とする前記質量流
量制御器。
（３）前記特許請求の範囲第（２）項記載による質量流
量制御器において、前記ブリッジは定電流発生器からの
電流を供給され、前記ガスの前記流量を検出する際の誤
差を最小にすることを特徴とする前記質量流量制御器。
（４）前記特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、ま
たは第（３）項記載による質量流量制御器において、前
記可変利得素子は帰還ループ内に最低１個のダイオード
が接続される演算増幅器であることを特徴とする前記質
量流量制御器。
（５）前記特許請求の範囲第（４）項記載による質量流
量制御器において、前記演算増幅器はその中に第２帰還
ループに接続された第２ダイオードを備え、前記演算増
幅器は第１振幅範囲内にある前記増幅信号に応じて第１
振幅を持つ信号を作るとともに、第２振幅範囲内にある
前記増幅信号に応じて第２振幅を持つ信号を作ることを
特徴とする前記質量流量制御器。
（６）前記特許請求の範囲第（１）項ないし第（５）項
のいずれかに記載の質量流量制御器において、前記増幅
装置が差動増幅器であることを特徴とする前記質量流量
制御器。