JP3312227B2 - ガス式角速度センサ - Google Patents
ガス式角速度センサInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、センサ本体に角速度が
作用したときのガス通路内におけるガス流の偏向状態
を、ガス通路内に設けられた一対の感熱抵抗素子の抵抗
値の変化としてとらえるようにしたガス式角速度センサ
に関する。
作用したときのガス通路内におけるガス流の偏向状態
を、ガス通路内に設けられた一対の感熱抵抗素子の抵抗
値の変化としてとらえるようにしたガス式角速度センサ
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、センサ本体に加わる角速度を検
出するガス式角速度センサとしては、ポンプを駆動する
ことにより、センサ本体におけるノズル孔からガス通路
内に左右一対に設けられた感熱抵抗素子からなるヒート
ワイヤ対に向けてガスを噴出させておき、センサ本体に
角速度運動が加わってガス通路内を流れるガス流が左右
方向に偏向したときに、ヒートワイヤ対に生じた各感熱
出力の差に応じた検出信号を、その各ヒートワイヤと一
対の基準抵抗素子とが各枝路に設けられた角速度検出用
のブリッジ回路から不平衡出力としてどり出して、その
ときセンサ本体に作用している角速度を検出するように
している。
出するガス式角速度センサとしては、ポンプを駆動する
ことにより、センサ本体におけるノズル孔からガス通路
内に左右一対に設けられた感熱抵抗素子からなるヒート
ワイヤ対に向けてガスを噴出させておき、センサ本体に
角速度運動が加わってガス通路内を流れるガス流が左右
方向に偏向したときに、ヒートワイヤ対に生じた各感熱
出力の差に応じた検出信号を、その各ヒートワイヤと一
対の基準抵抗素子とが各枝路に設けられた角速度検出用
のブリッジ回路から不平衡出力としてどり出して、その
ときセンサ本体に作用している角速度を検出するように
している。
【0003】このようなガス式角速度センサでは、それ
がセンサ本体におけるガス流の偏向状態を感熱抵抗素子
対の抵抗値の変化によってとらえるものであるために、
ガス流量が変動すると角速度の検出感度が変化してしま
うことになる。
がセンサ本体におけるガス流の偏向状態を感熱抵抗素子
対の抵抗値の変化によってとらえるものであるために、
ガス流量が変動すると角速度の検出感度が変化してしま
うことになる。
【0004】また、最近、ノズル孔、ガス通路およびそ
のガス通路内に−対に設けられるヒートワイヤからなる
センサ本体が、半導体基板を用いたIC製造技術による
マイクロマシニング加工によって形成されたものが開発
されているが、このようなセンサ本体が超小形のものに
あっては、特に、ガス通路を流れるガスの流量の微少な
変化によっても検出感度が大きく変化してしまう。
のガス通路内に−対に設けられるヒートワイヤからなる
センサ本体が、半導体基板を用いたIC製造技術による
マイクロマシニング加工によって形成されたものが開発
されているが、このようなセンサ本体が超小形のものに
あっては、特に、ガス通路を流れるガスの流量の微少な
変化によっても検出感度が大きく変化してしまう。
【0005】そのため、従来では、ノズル孔の部分に感
熱抵抗素子としてのフローセンサを別途に設けて、ノズ
ル孔から噴出されるガスの流量を検出し、その検出され
たガスの流量が常に一定になるようにポンプの駆動制御
を行わせるようにしている(特開平5−2026号公報
参照)。
熱抵抗素子としてのフローセンサを別途に設けて、ノズ
ル孔から噴出されるガスの流量を検出し、その検出され
たガスの流量が常に一定になるようにポンプの駆動制御
を行わせるようにしている(特開平5−2026号公報
参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、フローセンサによってガス流量を検出しながらポ
ンプの駆動制御を行わせるのでは、センサ本体側にフロ
ーセンサを別途に設ける必要があり、その構成が複雑に
なってしまうことである。
点は、フローセンサによってガス流量を検出しながらポ
ンプの駆動制御を行わせるのでは、センサ本体側にフロ
ーセンサを別途に設ける必要があり、その構成が複雑に
なってしまうことである。
【0007】また、ガス流量の変化に対する検出感度の
特性は温度によっても変化するものであり、フローセン
サによってガス流量を検出してその流量制御を行わせる
だけでは検出感度の安定化には不充分であり、ガス流量
の制御をなす際に温度補償を行わせる必要がある。
特性は温度によっても変化するものであり、フローセン
サによってガス流量を検出してその流量制御を行わせる
だけでは検出感度の安定化には不充分であり、ガス流量
の制御をなす際に温度補償を行わせる必要がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、センサ本体側
にフローセンサを別途設けることなく、角速度検出用の
ヒートワイヤ対をフローセンサとしても利用できるよう
にするとともに、温度補償をも行わせることができるよ
うにするべく、角速度検出用ブリッジ回路にその電源に
対して温度補償回路を直列に接続するとともに、その各
回路に一対の基準抵抗素子が直列接続されている回路を
並列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路,温度補償
回路および前記一対の基準抵抗素子が各枝路に設けられ
た流量制御用ブリッジ回路を形成して、その流量制御用
ブリッジ回路(14)の出力に応じてガス流量を制御す
るようにし、その温度補償回路を感熱抵抗素子と基準抵
抗素子との並列または直列回路としたことを特徴として
いる。
にフローセンサを別途設けることなく、角速度検出用の
ヒートワイヤ対をフローセンサとしても利用できるよう
にするとともに、温度補償をも行わせることができるよ
うにするべく、角速度検出用ブリッジ回路にその電源に
対して温度補償回路を直列に接続するとともに、その各
回路に一対の基準抵抗素子が直列接続されている回路を
並列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路,温度補償
回路および前記一対の基準抵抗素子が各枝路に設けられ
た流量制御用ブリッジ回路を形成して、その流量制御用
ブリッジ回路(14)の出力に応じてガス流量を制御す
るようにし、その温度補償回路を感熱抵抗素子と基準抵
抗素子との並列または直列回路としたことを特徴として
いる。
【0009】
【実施例】図1ないし図3は、ガス式角速度センサにお
ける半導体基板のマイクロマシニング加工によって形成
された超小形のセンサ本体の一般的な構成を示してい
る。
ける半導体基板のマイクロマシニング加工によって形成
された超小形のセンサ本体の一般的な構成を示してい
る。
【0010】ここでは、それぞれ半導体基板にノズル孔
3を形成する半孔31とそれにつながるガス通路4を形
成する半溝41とがエッチングによって形成された下側
半導体基板1と上側半導体基板2とを、それぞれの半孔
31および半溝41をつき合せるように重ね、両者を接
着させることによって、ノズル孔3およびガス通路4が
形成されている。
3を形成する半孔31とそれにつながるガス通路4を形
成する半溝41とがエッチングによって形成された下側
半導体基板1と上側半導体基板2とを、それぞれの半孔
31および半溝41をつき合せるように重ね、両者を接
着させることによって、ノズル孔3およびガス通路4が
形成されている。
【0011】そして、下側半導体基板1にはガス通路4
にかかる橋梁部6が形成され、その橋梁部6の上面には
一対のヒートワイヤ51,52がパターン成形されてい
る。
にかかる橋梁部6が形成され、その橋梁部6の上面には
一対のヒートワイヤ51,52がパターン成形されてい
る。
【0012】図中、7は、一対のヒートワイヤ51,5
2の両側における下側半導体基板1上にパターン形成さ
れた電極部である。
2の両側における下側半導体基板1上にパターン形成さ
れた電極部である。
【0013】また、図4はガス式角速度センサにおける
角速度検出回路部の構成を示すもので、センサ本体側の
ヒートワイヤ51,52とセンサ本体の外部に設けられ
る一対の基準抵抗素子としてのコールドワイヤ81,8
2とが各枝路に設けられて定電流源9が接続された角速
度検出用ブリッジ回路10と、そのブリッジ回路10の
出力電圧Vrを増幅する増幅器41とからなっている。
角速度検出回路部の構成を示すもので、センサ本体側の
ヒートワイヤ51,52とセンサ本体の外部に設けられ
る一対の基準抵抗素子としてのコールドワイヤ81,8
2とが各枝路に設けられて定電流源9が接続された角速
度検出用ブリッジ回路10と、そのブリッジ回路10の
出力電圧Vrを増幅する増幅器41とからなっている。
【0014】このように構成されたガス式角速度センサ
では、図示しないマイクロポンプによってN2やArな
どの不活性ガスがセンサ本体のノズル孔3から層流とし
てガス通路4内における左右一対に設けられたヒートワ
イヤ対51,52に向けて送り込まれ、センサ本体に角
速度運動が加わってガス通路4内を流れるガス流が左右
方向に偏向したときに、一対のヒートワイヤ51,52
に生じた各感熱出力の差に応じた検出信号が角速度検出
用ブリッジ回路10から不平衡出力としてとり出され
る。
では、図示しないマイクロポンプによってN2やArな
どの不活性ガスがセンサ本体のノズル孔3から層流とし
てガス通路4内における左右一対に設けられたヒートワ
イヤ対51,52に向けて送り込まれ、センサ本体に角
速度運動が加わってガス通路4内を流れるガス流が左右
方向に偏向したときに、一対のヒートワイヤ51,52
に生じた各感熱出力の差に応じた検出信号が角速度検出
用ブリッジ回路10から不平衡出力としてとり出され
る。
【0015】しかして、このようなガス式角速度センサ
では、前述したように、それがセンサ本体におけるガス
流の偏向状態を一対に設けられるヒートセンサ51,5
2の抵抗値の変化によってとらえるものであるために、
図5に示すように、ガス流量が変動すると角速度の検出
感度が変化してしまう。
では、前述したように、それがセンサ本体におけるガス
流の偏向状態を一対に設けられるヒートセンサ51,5
2の抵抗値の変化によってとらえるものであるために、
図5に示すように、ガス流量が変動すると角速度の検出
感度が変化してしまう。
【0016】また、図5に示すように、ガス流量の変化
に対する検出感度の特性は温度によっても変化し、例え
ば、ガス流量の動作点fに対して、温度が25℃から8
0℃に変化すると検出感度がΔSだけ変化してしまう。
に対する検出感度の特性は温度によっても変化し、例え
ば、ガス流量の動作点fに対して、温度が25℃から8
0℃に変化すると検出感度がΔSだけ変化してしまう。
【0017】そのため、本発明では、基本的に、センサ
の温度をガス通路4内を流れるガスに影響されずに検出
できるような位置に温度補償用のヒートワイヤ121を
設けたうえで(図2参照)、図6に示すように、角速度
検出用ブリッジ回路10に、電源9に対してそのヒート
ワイヤ121を直列に接続するとともに、その角速度検
出用ブリッジ回路10とヒートワイヤ121とが直列に
接続された回路に対して、一対の基準抵抗素子としての
コールドワイヤ131,132が直列接続されている回
路を並列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路10,
温度補償用のヒートワイヤ121およびコールドワイヤ
131,132が各枝路に設けられた二重ブリッジ構造
による流量制御用ブリッジ回路14′を形成するように
している。
の温度をガス通路4内を流れるガスに影響されずに検出
できるような位置に温度補償用のヒートワイヤ121を
設けたうえで(図2参照)、図6に示すように、角速度
検出用ブリッジ回路10に、電源9に対してそのヒート
ワイヤ121を直列に接続するとともに、その角速度検
出用ブリッジ回路10とヒートワイヤ121とが直列に
接続された回路に対して、一対の基準抵抗素子としての
コールドワイヤ131,132が直列接続されている回
路を並列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路10,
温度補償用のヒートワイヤ121およびコールドワイヤ
131,132が各枝路に設けられた二重ブリッジ構造
による流量制御用ブリッジ回路14′を形成するように
している。
【0018】そして、その流量制御用ブリッジ回路1
4′の出力Vfをガス流量の検出信号としてガス流量制
御回路15に与え、そこで検出されたガス流量が常に一
定の値となるようにガス通路4内にガスを噴出させるマ
イクロポンプ16の駆動制御を行わせるようにしてい
る。
4′の出力Vfをガス流量の検出信号としてガス流量制
御回路15に与え、そこで検出されたガス流量が常に一
定の値となるようにガス通路4内にガスを噴出させるマ
イクロポンプ16の駆動制御を行わせるようにしてい
る。
【0019】ここで、温度補償用のヒートワイヤ121
としては、センサの温度をガス通路4内を流れるガスに
影響されずに検出できるような位置、例えば、図2に示
すように、下側半導体基板1の片側に形成された溝17
にかかる橋梁部18上に形成される。
としては、センサの温度をガス通路4内を流れるガスに
影響されずに検出できるような位置、例えば、図2に示
すように、下側半導体基板1の片側に形成された溝17
にかかる橋梁部18上に形成される。
【0020】なお、センサ本体およびマイクロポンプを
加圧ガスが封入されたケース内に入れて、マイクロポン
プにより加圧ガスをセンサ本体に楯環させるようにする
場合には、ガス通路4内における気圧と溝17内の気圧
とを同じにするために、溝17を外部に通気させる開口
を設けるようにするのがよい。
加圧ガスが封入されたケース内に入れて、マイクロポン
プにより加圧ガスをセンサ本体に楯環させるようにする
場合には、ガス通路4内における気圧と溝17内の気圧
とを同じにするために、溝17を外部に通気させる開口
を設けるようにするのがよい。
【0021】このように構成された流量制御用ブリッジ
回路14′にあっては、角速度検出用ブリッジ回路10
自体がフローセンサとして用いられることになる。
回路14′にあっては、角速度検出用ブリッジ回路10
自体がフローセンサとして用いられることになる。
【0022】その際、温度変化によって角速度の検出感
度が変動することがないようにするためには、角速度検
出用ブリッジ回路10の合成抵抗RBと温度補償用のヒ
ートワイヤ101の抵抗Rthとの各温度抵抗係数を合
致させて、図7に示すように、ガス流量に対する角速度
の検出感度の特性が温度が変化しても変わることなく、
ガス流量の動作点fに対して常に検出感度が一定となる
ようにする必要がある。
度が変動することがないようにするためには、角速度検
出用ブリッジ回路10の合成抵抗RBと温度補償用のヒ
ートワイヤ101の抵抗Rthとの各温度抵抗係数を合
致させて、図7に示すように、ガス流量に対する角速度
の検出感度の特性が温度が変化しても変わることなく、
ガス流量の動作点fに対して常に検出感度が一定となる
ようにする必要がある。
【0023】角速度検出用ブリッジ回路10の合成抵抗
RBは、角速度検出用のヒートワイヤ51,52の直列
抵抗をRhw、コールドワイヤ81,82の直列抵抗を
Rcwとすると、次式によって与えられる。 RB=Rcw・Rhw/(Rcw+Rhw) …(1)
RBは、角速度検出用のヒートワイヤ51,52の直列
抵抗をRhw、コールドワイヤ81,82の直列抵抗を
Rcwとすると、次式によって与えられる。 RB=Rcw・Rhw/(Rcw+Rhw) …(1)
【0024】ここで、流量制御用ブリッジ回路14′に
おけるコールドワイヤ131,132の直列抵抗をRr
efとすると、RB<<Rrefとなる。したがって、
その流量制御用ブリッジ回路14′に流れる電流I=I
B+Irefにあって、IB>>Irefの関係とな
る。
おけるコールドワイヤ131,132の直列抵抗をRr
efとすると、RB<<Rrefとなる。したがって、
その流量制御用ブリッジ回路14′に流れる電流I=I
B+Irefにあって、IB>>Irefの関係とな
る。
【0025】いま、角速度検出用ブリッジ回路10と温
度補償用のヒートワイヤ121とが回路的に独立してい
れば、その温度補償用のヒートワイヤ121の温度抵抗
係数の調整はそのヒートワイヤ121に流す電流を変え
てその温度を必要な値にすることで実現される。
度補償用のヒートワイヤ121とが回路的に独立してい
れば、その温度補償用のヒートワイヤ121の温度抵抗
係数の調整はそのヒートワイヤ121に流す電流を変え
てその温度を必要な値にすることで実現される。
【0026】しかし、図6に示すような流量制御用ブリ
ッジ回路14′の構成をとる場合には、角速度検出用ブ
リッジ回路10の合成抵抗RBと温度補償用のヒートワ
イヤ121の抵抗Rthとの各温度抵抗係数が異なるた
めに、図8に示すように、それらに共通に流れる電流I
Bに対する温度抵抗係数の特性に差異を生じてしまう。
ッジ回路14′の構成をとる場合には、角速度検出用ブ
リッジ回路10の合成抵抗RBと温度補償用のヒートワ
イヤ121の抵抗Rthとの各温度抵抗係数が異なるた
めに、図8に示すように、それらに共通に流れる電流I
Bに対する温度抵抗係数の特性に差異を生じてしまう。
【0027】したがって、両者の温度抵抗係数を合致さ
せるためには、両特性が交わる点における所定の電流値
でしか達成することができなくなり、ある設計値でガス
式角速度センサを構成する場合、感度調整のために角速
度検出用ブリッジ回路10に供給する電流IBを変える
ことが困難になってしまう。
せるためには、両特性が交わる点における所定の電流値
でしか達成することができなくなり、ある設計値でガス
式角速度センサを構成する場合、感度調整のために角速
度検出用ブリッジ回路10に供給する電流IBを変える
ことが困難になってしまう。
【0028】そこで、特に本発明では、図9に示すよう
に、流量制御用ブリッジ回路14にあって、温度補償用
のヒートワイヤ121と並列に基準抵抗素子としてのコ
ールドワイヤ122を接続した温度補償回路12を設け
るようにしている。
に、流量制御用ブリッジ回路14にあって、温度補償用
のヒートワイヤ121と並列に基準抵抗素子としてのコ
ールドワイヤ122を接続した温度補償回路12を設け
るようにしている。
【0029】そのコールドワイヤ122は、ヒートワイ
ヤ121と同一材料(例えばPt)をもって、ヒートワ
イヤ121のパターン成形と同一のプロセスによって成
形される。
ヤ121と同一材料(例えばPt)をもって、ヒートワ
イヤ121のパターン成形と同一のプロセスによって成
形される。
【0030】このように、ヒートワイヤ121とコール
ドワイヤ122とが並列に接続された温度補償回路12
を設けることにより、ヒートワイヤ121とコールドワ
イヤ122との抵抗比を任意に選定することで、その温
度補償回路12に流す電流に依存せずに温度抵抗係数を
設定することができるようになる。その設定できる範囲
としては、ヒートワイヤ121に流れる電流におけるヒ
ートワイヤ121の温度抵抗係数からコールドワイヤ1
22の温度抵抗係数の範囲になる。
ドワイヤ122とが並列に接続された温度補償回路12
を設けることにより、ヒートワイヤ121とコールドワ
イヤ122との抵抗比を任意に選定することで、その温
度補償回路12に流す電流に依存せずに温度抵抗係数を
設定することができるようになる。その設定できる範囲
としては、ヒートワイヤ121に流れる電流におけるヒ
ートワイヤ121の温度抵抗係数からコールドワイヤ1
22の温度抵抗係数の範囲になる。
【0031】そして、温度補償回路12が角速度検出用
ブリッジ回路10と同様の構成になったので、図10に
示すように、それらに共通に流れる電流IBに対する抵
抗温度係数の特性が角速度検出用ブリッジ回路10と温
度補償回路12とで同じになる。
ブリッジ回路10と同様の構成になったので、図10に
示すように、それらに共通に流れる電流IBに対する抵
抗温度係数の特性が角速度検出用ブリッジ回路10と温
度補償回路12とで同じになる。
【0032】したがって、電流IBを変えることによっ
て温度補償用ブリッジ回路14における抵抗温度係数を
自在に変化させることができるようになり、温度補償を
行いながら、流量制御用ブリッジ回路14の出力Vfが
ガス流量の検出信号としてガス流量制御回路15に与え
られて、検出されたガス流量が一定になるようにマイク
ロポンプ16の駆動制御がなされて感度調整が適切に行
われることになる。
て温度補償用ブリッジ回路14における抵抗温度係数を
自在に変化させることができるようになり、温度補償を
行いながら、流量制御用ブリッジ回路14の出力Vfが
ガス流量の検出信号としてガス流量制御回路15に与え
られて、検出されたガス流量が一定になるようにマイク
ロポンプ16の駆動制御がなされて感度調整が適切に行
われることになる。
【0033】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、図11に示すように、温度補償回路12と
して、感熱抵抗素子121と基準抵抗素子122とを直
列に接続した回路を用いるようにしてもよい。
のではなく、図11に示すように、温度補償回路12と
して、感熱抵抗素子121と基準抵抗素子122とを直
列に接続した回路を用いるようにしてもよい。
【0034】また、本発明は、ヒートワイヤとコールド
ワイヤとを用いて基準抵抗素子とともにブリッジ回路を
組んで、センサ本体に加速度などの運動量が作用したと
きの熱の分布状態の変化をそのブリッジ回路の不平衡出
力としてとり出すようにしたセンサにあっても、同様に
適用が可能である。
ワイヤとを用いて基準抵抗素子とともにブリッジ回路を
組んで、センサ本体に加速度などの運動量が作用したと
きの熱の分布状態の変化をそのブリッジ回路の不平衡出
力としてとり出すようにしたセンサにあっても、同様に
適用が可能である。
【0035】さらに、本発明は、流量制御用ブリッジ回
路14を二重ブリッジ構造とすることなく、角度検出用
ブリッジ回路10と温度保障回路12とを直列に接続し
たうえで、その接続点に中点電位に相当する基準電圧を
別に印加するようにしてもよい。
路14を二重ブリッジ構造とすることなく、角度検出用
ブリッジ回路10と温度保障回路12とを直列に接続し
たうえで、その接続点に中点電位に相当する基準電圧を
別に印加するようにしてもよい。
【0036】
【発明の効果】以上、本発明によりガス式角速度センサ
にあっては、角速度検出用ブリッジ回路にその電源に対
して温度補償回路を直列に接続するとともに、その各回
路に一対の基準抵抗素子が直列接続されている回路を並
列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路,温度補償回
路および2つの基準抵抗素子が各枝路に設けられた二重
ブリッジ構造による流量制御用ブリッジ回路を形成し、
その流量制御用ブリッジ回路の出力に応じてガス流量を
制御するようにしたうえで、特に、温度補償回路を、感
熱抵抗素子とガス通路の外部に設けられた基準抵抗素子
との並列または直列回路としたもので、センサ本体側に
フローセンサを別途設けることなく、角速度検出用のヒ
ートワイヤ対をフローセンサとしても利用できるように
するとともに、温度補償をも行わせることができ、ガス
流量の制御を精度良くなして、角速度の検出感度の安定
化を最適に図ることができるという利点を有している。
にあっては、角速度検出用ブリッジ回路にその電源に対
して温度補償回路を直列に接続するとともに、その各回
路に一対の基準抵抗素子が直列接続されている回路を並
列に接続して、角速度検出用ブリッジ回路,温度補償回
路および2つの基準抵抗素子が各枝路に設けられた二重
ブリッジ構造による流量制御用ブリッジ回路を形成し、
その流量制御用ブリッジ回路の出力に応じてガス流量を
制御するようにしたうえで、特に、温度補償回路を、感
熱抵抗素子とガス通路の外部に設けられた基準抵抗素子
との並列または直列回路としたもので、センサ本体側に
フローセンサを別途設けることなく、角速度検出用のヒ
ートワイヤ対をフローセンサとしても利用できるように
するとともに、温度補償をも行わせることができ、ガス
流量の制御を精度良くなして、角速度の検出感度の安定
化を最適に図ることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】角速度センサにおけるセンサ本体の構成例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図2】図1に示すセンサ本体の下側半導体基板の平面
図である。
図である。
【図3】図1に示すセンサ本体の正断面図である。
【図4】ガス式角速度センサにおける角速度検出回路部
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図5】ガス流量の変化に対する角速度の検出感度の特
性の一例を示す図である。
性の一例を示す図である。
【図6】ガス流量制御用の回路部分の基本的な構成を示
す図である。
す図である。
【図7】ガス流量の変化に対する角速度の検出感度の特
性の他の例を示す図である。
性の他の例を示す図である。
【図8】図6の回路におけるブリッジ電流IBに対する
ブリッジ抵抗R とヒートワイヤ抵抗Rthとの各温度
抵抗係数特性の一例を示す図である。
ブリッジ抵抗R とヒートワイヤ抵抗Rthとの各温度
抵抗係数特性の一例を示す図である。
【図9】本発明によるガス流量制御用の回路部分の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図10】図10の回路におけるブリッジ電流IBに対
するブリッジ抵抗RBと温度補償回路の抵抗との各温度
抵抗係数特性の一例を示す図である。
するブリッジ抵抗RBと温度補償回路の抵抗との各温度
抵抗係数特性の一例を示す図である。
【図11】本発明によるガス流量制御用の回路部分の他
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
1 下側半導体基板 2 上側半導体基板 3 ノズル孔 4 ガス通路 51 ヒートワイヤ(感熱抵抗素子) 52 ヒートワイヤ(感熱抵抗素子) 81 コールドワイヤ(基準抵抗素子) 82 コールドワイヤ(基準抵抗素子) 9 定電流源 10 角速度検出用ブリッジ回路 11 増幅器 12 温度補償回路 14 流量制御用ブリッジ回路 15 ガス流量制御回路 16 マイクロポンプ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−96075(JP,A) 特開 平5−2026(JP,A) 特開 平1−180459(JP,A) 特開 平1−180460(JP,A) 特開 昭63−81269(JP,A) 特開 平3−54475(JP,A) 実開 昭58−17559(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 9/00 G01C 19/00
Claims (1)
- 【請求項1】 ポンプの駆動によりセンサ本体における
ノズル孔からガス通路内にガスを噴出して、ガス通路の
内部に左右一対に設けられた感熱抵抗素子(51,5
2)に向けてガス流を生じさせておき、センサ本体の左
右方向に角速度が加わったときにガス流が偏向して各感
熱抵抗素子(51,52)の抵抗値が変化した状態を、
各感熱抵抗素子(51,52)とガス通路の外部に設け
られた一対の基準抵抗素子(81,82)とが各枝路に
設けられた角速度検出用ブリッジ回路(10)における
不平衡出力としてとり出すようにしたガス式角速度セン
サにおいて、角速度検出用ブリッジ回路(10)にその
電源に対して温度補償回路(12)を直列に接続すると
ともに、その各回路に一対の基準抵抗素子(131,1
32)が直列接続されている回路を並列に接続して、角
速度検出用ブリッジ回路(10),温度補償回路(1
2)および基準抵抗素子(131,132)が各枝路に
設けられた流量制御用ブリッジ回路(14)を形成し
て、その流量制御用ブリッジ回路(14)の出力に応じ
てガス流量を制御するようにし、その温度補償回路(1
2)を感熱抵抗素子(121)と基準抵抗素子(12
2)との並列または直列回路としたことを特徴とするガ
ス式角速度センサ。
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