JPH10148557A - 流量センサ回路およびそのセンサ出力の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ出力ばらつきが小さい流量センサ回路
を提供する。 【解決手段】 ブリッジ回路１とフィードバック回路２
に加えて演算増幅回路３と基準電圧回路４を設ける。セ
ンサ出力を調整するときには、まず、抵抗体Ｒ３を短絡
し、フィードバック回路２の動作を停止させ発熱用感温
抵抗素子ＲＨが発熱していない状態で、ブリッジ回路１
の電圧ＶｎとＶｐが等しくなるように可変抵抗体Ｒ２１
の抵抗値を調整する。その調整後、発熱用感温抵抗素子
ＲＨが設定発熱温度で発熱している状態で、演算増幅回
路３の出力が設定電圧になるように可変抵抗体Ｒ７の抵
抗値を調整する。可変抵抗体Ｒ２１の抵抗値の調整によ
り感度ばらつきを補正し、この補正に起因したオペアン
プＯＰ１のオフセット電圧ばらつきは演算増幅回路３と
基準電圧回路４が補正する。感度ばらつきとオフセット
電圧ばらつきが共に補正されてセンサ出力ばらつきが小
さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は風等の流体の流量を
検知する流量センサ回路およびそのセンサ出力の調整方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４には流量センサ回路の回路例が示さ
れている。この流量センサ回路はブリッジ回路１とフィ
ードバック回路２を有して構成されている。同図に示す
ように、ブリッジ回路１は抵抗体Ｒ１と可変抵抗体Ｒ２
と抵抗体Ｒ３と発熱用感温抵抗素子ＲＨと温度補償用感
温抵抗素子ＲＫを有して構成されており、抵抗体Ｒ１の
一端側に可変抵抗体Ｒ２の一端側が接続され、可変抵抗
体Ｒ２の他端側に抵抗体Ｒ３の一端側が接続されてい
る。

【０００３】上記抵抗体Ｒ３の他端側に温度補償用感温
抵抗素子ＲＫの一端側が接続され、温度補償用感温抵抗
素子ＲＫの他端側に発熱用感温抵抗素子ＲＨの一端側が
接続され、発熱用感温抵抗素子ＲＨの他端側に前記抵抗
体Ｒ１の他端側が接続されている。

【０００４】上記抵抗体Ｒ１によりブリッジ回路１の第
１辺が構成され、可変抵抗体Ｒ２によりブリッジ回路１
の第２辺が構成され、抵抗体Ｒ３と温度補償用感温抵抗
素子ＲＫによりブリッジ回路１の第３辺が構成され、発
熱用感温抵抗素子ＲＨによりブリッジ回路１の第４辺が
構成されている。

【０００５】また、上記抵抗体Ｒ１と可変抵抗体Ｒ２の
接続部Ｘinはブリッジ回路１の電力入力部と成し、可変
抵抗体Ｒ２と抵抗体Ｒ３の接続部Ｘ１は第１の電圧検出
部と成し、温度補償用感温抵抗素子ＲＫと発熱用感温抵
抗素子ＲＨの接続部Ｘgdは接地部と成し、発熱用感温抵
抗素子ＲＨと抵抗体Ｒ１の接続部Ｘ２は第２の電圧検出
部と成している。

【０００６】上記発熱用感温抵抗素子ＲＨと温度補償用
感温抵抗素子ＲＫは素子の温度に応じて素子の抵抗値が
可変するものであり、温度補償用感温抵抗素子ＲＫは発
熱用感温抵抗素子ＲＨと抵抗温度係数が等しいもので形
成されている。

【０００７】前記フィードバック回路２はオペアンプＯ
Ｐ１とスイッチ素子（トランジスタ素子）Ｑ１により構
成されている。オペアンプＯＰ１の非反転入力端部には
前記ブリッジ回路１の第１の電圧検出部Ｘ１が接続さ
れ、オペアンプＯＰ１の反転入力端部にはブリッジ回路
１の第２の電圧検出部Ｘ２が接続されている。このオペ
アンプＯＰ１の出力端部はスイッチ素子Ｑ１のベース側
に接続されている。

【０００８】スイッチ素子Ｑ１のコレクタ側は定電圧電
源Ｖccに接続され、スイッチ素子Ｑ１のエミッタ側には
前記ブリッジ回路１の電力入力部Ｘinが接続されてい
る。このスイッチ素子Ｑ１とブリッジ回路１の電力入力
部Ｘinとの接続部Ｘoutが流量センサ回路のセンサ出力
部と成している。

【０００９】上記オペアンプＯＰ１は前記第１の電圧検
出部Ｘ１から検出される電圧Ｖpと、第２の電圧検出部
Ｘ２から検出される電圧Ｖnとの差分電圧に対応する電
圧をベース電圧としてスイッチ素子Ｑ１のベース側に加
える。スイッチ素子Ｑ１は上記ベース電圧が加えられる
と、そのベース電圧の大きさに応じた電流を定電圧電源
Ｖccからスイッチ素子Ｑ１のコレクタ−エミッタ間に通
電させる。

【００１０】図４の流量センサ回路は上記のように構成
されており、この流量センサ回路において、発熱用感温
抵抗素子ＲＨが流体の流れに晒されると、その流体の流
量に応じて発熱用感温抵抗素子ＲＨの放熱量が変化して
発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱温度が変化し、抵抗値が
変化する。この発熱用感温抵抗素子ＲＨの抵抗値の変化
により、第２の電圧検出部Ｘ２の電圧Ｖnが変化する。
一方、温度補償用感温抵抗素子ＲＫは流体の温度を検知
する機能を有し、温度補償用感温抵抗素子ＲＫが流体の
温度を検知して第１の電圧検出部Ｘ１の電圧Ｖpは流体
の温度に対応する電圧となる。

【００１１】上記電圧Ｖpと電圧Ｖnの差分をオペアンプ
ＯＰ１が求めることにより、流体の温度変化の影響が取
り除かれる。この温度補償されたオペアンプＯＰ１の出
力電圧がベース電圧としてスイッチ素子Ｑ１のベース側
に加えられるので、流体の温度変化の影響を受けずに、
スイッチ素子Ｑ１のコレクタ−エミッタ間の通電量が上
記発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱温度変化分を補償する
分だけ変化することになる。つまり、ブリッジ回路１に
供給される電力は流体の流量に対応させることができ、
このブリッジ回路１に供給される電力に対応する電圧Ｖ
bがセンサ出力Ｖoutとして出力される。

【００１２】上記センサ出力Ｖoutと流体の速度ｖの関
係は、次式（１）に示すことができる。

【００１３】 Ｖout＝（（α＋β・（ｖ）^1/2）・（Ｔｈ−Ｔａ））^1/2・・・・（１）

【００１４】ただし、上記式（１）に示すαとβは予め
定まる定数であり、Ｔｈは発熱用感温抵抗素子ＲＨの発
熱温度を表し、Ｔａは流体の温度を表す。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記発熱用
感温抵抗素子ＲＨには、通電量に対する発熱温度が発熱
用感温抵抗素子ＲＨ毎に異なるという発熱温度ばらつき
がある。この発熱温度ばらつきに起因して流量センサ回
路毎に感度がばらつき、この流量センサ回路の感度ばら
つきにより、流量に対するセンサ出力の値が流量センサ
回路毎にばらついてしまうという問題がある。

【００１６】そこで、上記可変抵抗体Ｒ２の抵抗値を次
のように可変調整して流量センサ回路の感度ばらつきを
補正することがある。その調整とは、例えば、発熱用感
温抵抗素子ＲＨが発熱している状態で、発熱用感温抵抗
素子ＲＨの発熱温度をモニタしながら、発熱用感温抵抗
素子ＲＨの発熱温度が予め定めた発熱温度になるように
可変抵抗体Ｒ２の抵抗値を可変調整して流量センサ回路
の感度ばらつきを補正調整する。

【００１７】このように、可変抵抗体Ｒ２の抵抗値を可
変調整することにより、流量センサ回路の感度ばらつき
を補正することができる。しかしながら、上記のように
可変抵抗体Ｒ２の抵抗値の調整を行うと、オペアンプＯ
Ｐ１のオフセット電圧が流量センサ回路毎に異なるとい
うオフセット電圧ばらつきが大きくなり、流体の流量に
対するブリッジ回路１への電力供給量が流量センサ回路
毎に大きく異なってくる。つまり、オフセット電圧ばら
つきが大きく関与して流量センサ回路のセンサ出力ばら
つきが大きくなるという問題が生じる。

【００１８】上記とは反対に、上記オフセット電圧ばら
つきを小さくする方向に可変抵抗体Ｒ２の抵抗値の可変
調整を行うと、オフセット電圧ばらつきを小さくするこ
とはできるが、前記感度ばらつきが大きくなり、流量セ
ンサ回路のセンサ出力ばらつきを小さくすることはでき
ない。

【００１９】上記のように、感度ばらつきとオフセット
電圧ばらつきによりセンサ出力ばらつきが生じ、図４の
流量センサ回路では、感度ばらつきとオフセット電圧ば
らつきを共に補正することができないために、センサ出
力ばらつきが大きくなってしまうという問題がある。

【００２０】また、可変抵抗体Ｒ２の抵抗値の可変調整
を行うときに、前記の如く、発熱用感温抵抗素子ＲＨを
発熱させて行うと、可変抵抗体Ｒ２の抵抗値を可変する
度に、発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱状態が変化し、そ
の熱応答速度は可変抵抗体Ｒ２の抵抗値の可変速度より
も遅いために、可変抵抗体Ｒ２の抵抗値を可変する度
に、発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱状態が安定するまで
待たねばならず、可変抵抗体Ｒ２の可変調整に多くの時
間を要するという問題がある。

【００２１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、感度ばらつきと、フィード
バック回路のオフセット電圧ばらつきとを共に補正でき
るようにし、センサ出力ばらつきを小さくでき、しか
も、センサ出力の調整を短時間で行うことができる流量
センサ回路およびそのセンサ出力の調整方法を提供する
ことにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次のような構成をもって前記課題を解決
する手段としている。すなわち、流量センサ回路の発明
は、ブリッジ回路とフィードバック回路を有し、上記ブ
リッジ回路の第１辺には抵抗体が、その隣の第２辺には
可変抵抗体が、その隣の第３辺には流体の温度を検出す
るための温度補償用感温抵抗素子と、抵抗体とが、その
隣の第４辺には流体の流量を検出するための発熱用感温
抵抗素子がそれぞれ設けられ、上記第１辺と第２辺の接
続部は電力入力部と成し、第２辺と第３辺の接続部は第
１の電圧検出部と成し、第１辺と第４辺の接続部は第２
の電圧検出部と成しており、前記フィードバック回路は
上記ブリッジ回路の第１と第２の電圧検出部からそれぞ
れ電圧を検出し、それら電圧の差分電圧に応じてブリッ
ジ回路の電力入力部に供給される電力を可変し、そのブ
リッジ回路に供給される電力に対応する電圧がセンサ出
力として出力される流量センサ回路において、基準電圧
を出力する基準電圧回路と；前記ブリッジ回路に供給さ
れる電力を電圧に変換して検出し、その検出電圧と、上
記基準電圧回路が出力した基準電圧との差分に応じた電
圧をセンサ出力として出力する演算増幅回路と；を有
し、上記基準電圧回路は出力する基準電圧を可変調整す
ることが可能な回路構成を有している構成をもって前記
課題を解決する手段としている。

【００２３】また、流量センサ回路のセンサ出力の調整
方法の発明は、上記発明の流量センサ回路のセンサ出力
の調整方法であって、まず、ブリッジ回路の第３辺の抵
抗体を短絡し、フィードバック回路の動作を停止させ、
かつ、発熱用感温抵抗素子と温度補償用感温抵抗素子が
発熱していない状態で、ブリッジ回路に予め定めた電力
を供給し、ブリッジ回路の第１と第２の電圧検出部から
電圧を検出しながら、それら検出した電圧が等しくなる
ようにブリッジ回路の第２辺に設けられている可変抵抗
体の抵抗値を可変調整し、その可変抵抗体の抵抗値の可
変調整が終了した後に、上記第３辺の抵抗体の短絡を外
し、フィードバック回路を動作させ、ブリッジ回路に電
力を供給して発熱用感温抵抗素子を予め定めた温度に発
熱させ、この状態で演算増幅回路が出力する電圧が予め
定めた電圧となるように基準電圧回路が出力する基準電
圧を可変調整して流量センサ回路のセンサ出力を予め定
めた電圧値に合わせる調整を行う構成をもって前記課題
を解決する手段としている。

【００２４】上記構成の発明において、ブリッジ回路と
フィードバック回路に加えて、演算増幅回路と基準電圧
回路を設ける。センサ出力を調整するときには、まず、
ブリッジ回路の第３辺の抵抗体を短絡し、フィードバッ
ク回路の動作を停止させ、かつ、発熱用感温抵抗素子と
温度補償用感温抵抗素子が発熱していない状態で、ブリ
ッジ回路に予め定めた電力を供給し、ブリッジ回路の第
１と第２の電圧検出部から電圧を検出しながら、それら
検出した電圧が等しくなるようにブリッジ回路の第２辺
に設けられている可変抵抗体の抵抗値を可変調整する。

【００２５】この第２辺の可変抵抗体の抵抗値の調整に
より、発熱用感温抵抗素子の発熱温度ばらつきに起因し
た流量センサ回路の感度ばらつきを補正することが可能
である。

【００２６】上記感度ばらつきの補正調整が終了した後
に、上記第３辺の抵抗体の短絡を外し、フィードバック
回路を動作させ、ブリッジ回路に電力を供給して発熱用
感温抵抗素子を予め定めた温度に発熱させ、この状態で
演算増幅回路が出力する電圧が予め定めた電圧となるよ
うに基準電圧回路が出力する基準電圧を可変調整する。

【００２７】上記のように、基準電圧を調整することに
より、演算増幅回路と基準電圧回路は、前記感度ばらつ
きの補正調整により大きくなったフィードバック回路の
オフセット電圧ばらつきを補正することが可能となる。
すなわち、演算増幅回路と基準電圧回路を加えることに
より、感度ばらつきとオフセット電圧ばらつきを共に補
正することが可能となり、流量センサ回路のセンサ出力
ばらつきを小さくすることが可能である。

【００２８】また、発熱用感温抵抗素子が発熱していな
い状態で、ブリッジ回路の第２辺に設けられている可変
抵抗体の抵抗値の調整を行うので、上記可変抵抗体の抵
抗値の可変によって、発熱用感温抵抗素子の発熱状態が
変化することはなく、このことにより、上記可変抵抗体
の抵抗値の調整時間の短縮が図れる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態例を
図面に基づき説明する。

【００３０】図１には第１の実施形態例の流量センサ回
路を示す回路図が表されている。この実施形態例が前記
従来例と異なる特徴的なことは、図１に示すように、ブ
リッジ回路１とフィードバック回路２に加えて、演算増
幅回路３と基準電圧回路４を設けたことである。また、
図４の可変抵抗体Ｒ２の代わりに、ブリッジ回路１の第
２辺に可変抵抗体Ｒ２１と抵抗体Ｒ２２の直列接続体が
設けられている。それ以外の構成は前記図４の回路構成
と同様であり、図４の構成部分と同一名称部分には同一
符号を付し、その重複説明は省略する。

【００３１】上記基準電圧回路４は抵抗体Ｒ６と可変抵
抗体Ｒ７と定電圧電源６を有して構成され、抵抗体Ｒ６
と可変抵抗体Ｒ７は直列に接続され、この直列接続体は
可変抵抗体Ｒ７を定電圧電源６の負極側にして定電圧電
源６に並列に接続される。この基準電圧回路４は上記抵
抗体Ｒ６と可変抵抗体Ｒ７の直列接続部の電圧を基準電
圧Ｖrefとして出力する。

【００３２】前記演算増幅回路３は抵抗体Ｒ４と抵抗体
Ｒ５とオペアンプＯＰ２を有して構成される反転増幅回
路と成し、同図に示すように、抵抗体Ｒ４の一端側がブ
リッジ回路１の電力入力部Ｘin（Ｘout）に接続され、
この抵抗体Ｒ４の他端側がオペアンプＯＰ２の反転入力
端部に接続されている。また、上記オペアンプＯＰ２の
非反転入力端部は前記基準電圧回路４の抵抗体Ｒ６と可
変抵抗体Ｒ７の直列接続部に接続されている。

【００３３】さらに、上記抵抗体Ｒ４とオペアンプＯＰ
２の接続部には抵抗体Ｒ５の一端側が接続され、抵抗体
Ｒ５の他端側はオペアンプＯＰ２の出力端部に接続され
ており、このオペアンプＯＰ２の出力端部は流量センサ
回路の出力端部を成している。

【００３４】この実施形態例の流量センサ回路は上記の
ように構成されており、以下に、この流量センサ回路の
センサ出力の調整方法の一例を示す。

【００３５】まず、ブリッジ回路１の抵抗体Ｒ３を短絡
し、フィードバック回路２の動作を停止させ、ブリッジ
回路１の電力入力部Ｘinに予め定めた電力を供給する。
このとき、発熱用感温抵抗素子ＲＨと温度補償用感温抵
抗素子ＲＫは発熱していない状態である。そして、ブリ
ッジ回路１の第１と第２の各電圧検出部Ｘ１,Ｘ２から
それぞれ電圧を検出しながら、上記第１と第２の電圧検
出部Ｘ１,Ｘ２からそれぞれ検出した電圧Ｖpと電圧Ｖn
が等しくなるように（ブリッジ回路１のバランスが取れ
るように）、可変抵抗体Ｒ２１の抵抗値を可変調整す
る。

【００３６】上記のように、抵抗体Ｒ３を短絡した状態
で、ブリッジ回路１のバランスが取れたときには、抵抗
体Ｒ１と可変抵抗体Ｒ２１と抵抗体Ｒ２２と発熱用感温
抵抗素子ＲＨと温度補償用感温抵抗素子ＲＫの各抵抗値
Ｒ1，Ｒ21，Ｒ22，Ｒh0，Ｒk0の間には次式（２）に示
す関係が成り立つ。

【００３７】 Ｒh0・（Ｒ21＋Ｒ22）＝Ｒk0・Ｒ1・・・・・（２）

【００３８】ただし、上記Ｒh0は発熱用感温抵抗素子Ｒ
Ｈが発熱していないときの抵抗値であり、Ｒk0は温度補
償用感温抵抗素子ＲＫが発熱していないときの抵抗値で
ある。

【００３９】このように、抵抗体Ｒ３を短絡した状態で
ブリッジ回路１のバランスが取れているときには、抵抗
体Ｒ３の抵抗値Ｒ3と発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱温
度Ｔｈの間には次式（３）に示す関係が成り立つ。

【００４０】 Ｒ3＝Ｒka・ρ・（Ｔｈ−Ｔａ）・・・・・（３）

【００４１】ただし、上記式（３）に示すρは温度補償
用感温抵抗素子ＲＫの抵抗温度係数であり、Ｒkaは流体
の温度がＴａの温度 補償用感温抵抗素子ＲＫの抵抗値
である。

【００４２】上記発熱用感温抵抗素子ＲＨが予め定めた
発熱温度Ｔｈで発熱するように、上記式（３）に基づい
て、抵抗体Ｒ３の抵抗値を設定し、その抵抗体Ｒ３をブ
リッジ回路１に組み込み、上記の如く、可変抵抗体Ｒ２
１の抵抗値の調整を行うことにより、発熱用感温抵抗素
子ＲＨを予め定めた発熱温度Ｔｈに発熱させることが可
能である。

【００４３】上記可変抵抗体Ｒ２１の抵抗値の可変調整
終了後、抵抗体Ｒ３の短絡を外し、フィードバック回路
２を動作させてブリッジ回路１の電力入力部Ｘinに定電
圧電源Ｖccからスイッチ素子Ｑ１を介し電力を供給し、
発熱用感温抵抗素子ＲＨを予め定めた発熱温度Ｔｈに発
熱させる。この状態で、演算増幅回路３の出力Ｖoutを
検出し、この出力電圧Ｖoutが予め定めた電圧値となる
ように基準電圧回路４の可変抵抗体Ｒ７の抵抗値を可変
調整して、基準電圧回路４が出力する基準電圧Ｖrefを
調整する。

【００４４】上記のように基準電圧Ｖrefを調整する
と、ブリッジ回路１の電力入力部Ｘin側から出力される
電圧ＶbにオペアンプＯＰ１のオフセット電圧ばらつき
があっても、演算増幅回路３が基準電圧Ｖrefと上記電
圧Ｖbとの差分を求めることにより、上記オフセット電
圧ばらつきを補正することができる。

【００４５】この実施形態例によれば、ブリッジ回路１
とフィードバック回路２に加えて、演算増幅回路３と基
準電圧回路４を設け、基準電圧回路４は出力する基準電
圧Ｖrefの大きさを可変できる構成にしたので、流量セ
ンサ回路毎に基準電圧回路４の基準電圧Ｖrefをオペア
ンプＯＰ１のオフセット電圧ばらつきを小さくする方向
に調整することにより、演算増幅回路３と基準電圧回路
４がブリッジ回路１の電力入力部Ｘin側から出力される
電圧Ｖbのオフセット電圧ばらつきを補正することがで
きる。

【００４６】したがって、感度ばらつきを小さくする方
向に可変抵抗体Ｒ２１の抵抗値を可変調整によって、発
熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱温度ばらつきに起因した流
量センサ回路の感度ばらつきを補正することができ、か
つ、オペアンプＯＰ１のオフセット電圧ばらつきを上記
演算増幅回路３と基準電圧回路４が補正することができ
る。このように、感度ばらつきとオフセット電圧ばらつ
きを共に補正することが可能となり、その結果、流量セ
ンサ回路のセンサ出力のばらつきを格段に小さくするこ
とができる。

【００４７】このことから、流量センサ回路のセンサ出
力精度が向上し、流量センサ回路のセンサ出力精度の信
頼性を高めることができる。

【００４８】また、この実施形態例では、ブリッジ回路
１の抵抗体Ｒ３を短絡することにより、発熱用感温抵抗
素子ＲＨが発熱してない状態で、可変抵抗体Ｒ２１の抵
抗値可変調整を行うことが可能となる。このことから、
発熱用感温抵抗素子ＲＨが発熱していない状態で、可変
抵抗体Ｒ２１の抵抗値可変調整を行うことによって、可
変抵抗体Ｒ２１の抵抗値の可変速度を発熱用感温抵抗素
子ＲＨの熱応答速度に追従させる必要がなく、このこと
から、可変抵抗体Ｒ２１の抵抗値の調整を短時間で行う
ことが可能である。

【００４９】さらに、この実施形態例では、ブリッジ回
路１の第２辺に可変抵抗体Ｒ２１と抵抗体Ｒ２２の直列
接続体を設けたので、ブリッジ回路１の第２辺に可変抵
抗体だけが設けられている場合よりも、可変抵抗体の抵
抗値の可変可能領域を広くすることが可能で発熱用感温
抵抗素子ＲＨの発熱温度ばらつきの補正を精度よく行う
ことができる。

【００５０】以下に、第２の実施形態例を説明する。こ
の実施形態例が前記第１の実施形態例と異なる特徴的な
ことは、図２に示すように、演算増幅回路３を差動増幅
回路により構成したことである。それ以外の構成は前記
第１の実施形態例と同様であり、前記第１の実施形態例
の構成部分と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。

【００５１】上記演算増幅回路３は抵抗体Ｒ８，Ｒ９，
Ｒ１０，Ｒ１１とオペアンプＯＰ２を有して構成されて
おり、同図に示すように、抵抗体Ｒ８の一端側がブリッ
ジ回路１の電力入力部Ｘin（Ｘout）に接続され、この
抵抗体Ｒ８の他端側はオペアンプＯＰ２の非反転入力端
部に接続されている。この抵抗体Ｒ８とオペアンプＯＰ
２の接続部に抵抗体Ｒ９の一端側が接続され、抵抗体Ｒ
９の他端側は接地されている。

【００５２】また、オペアンプＯＰ２の反転入力端部に
は抵抗体Ｒ１０と抵抗体Ｒ１１の一端側がそれぞれ接続
され、抵抗体Ｒ１０の他端側は基準電圧回路４の抵抗体
Ｒ６と可変抵抗体Ｒ７の直列接続部に接続され、前記抵
抗体Ｒ１１の他端側はオペアンプＯＰ２の出力端部に接
続されている。オペアンプＯＰ２の出力端部が流量セン
サ回路の出力端部を成す。

【００５３】上記演算増幅回路３は、ブリッジ回路１の
電力入力部Ｘinに供給される電力を電圧に変換して検出
し、この検出電圧と、基準電圧回路４が出力する基準電
圧Ｖrefとの差分電圧を増幅して出力する構成となって
いる。

【００５４】この実施形態例の流量センサ回路は上記の
ように構成されており、この流量センサ回路において
も、前記第１の実施形態例同様に、ブリッジ回路１の可
変抵抗体Ｒ２１と基準電圧回路４の可変抵抗体Ｒ７の抵
抗値の可変調整が行われ、その調整により、発熱用感温
抵抗素子ＲＨの発熱温度ばらつきに起因した感度ばらつ
きと、オペアンプＯＰ１のオフセット電圧ばらつきとが
共に補正されたセンサ出力を出力することが可能であ
る。

【００５５】この実施形態例によれば、ブリッジ回路１
とフィードバック回路２に加えて、差動増幅回路から成
る演算増幅回路３と、基準電圧回路４とを設けたので、
前記第１の実施形態例同様に、可変抵抗体Ｒ２１の抵抗
値の調整を行い、かつ、可変抵抗体Ｒ７の抵抗値の調整
を行って基準電圧回路４の基準電圧Ｖrefの調整を行う
ことにより、発熱用感温抵抗素子ＲＨの発熱温度ばらつ
きに起因した感度ばらつきが補正でき、かつ、オフセッ
ト電圧ばらつきを演算増幅回路３と基準電圧回路４で補
正することができる。

【００５６】このことから、感度ばらつきとオフセット
電圧ばらつきを共に補正することができ、流量センサ回
路のセンサ出力ばらつきを格段に小さくすることが可能
であり、流量センサ回路のセンサ出力精度の向上を図る
ことができる。

【００５７】また、この実施形態例でも、前記第１の実
施形態例同様に、センサ出力の調整が行われるので、セ
ンサ出力の調整を短時間で行うことができる。

【００５８】なお、この発明は前記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、前記各実施形態例では、基準電圧回路４の抵抗体
Ｒ６と可変抵抗体Ｒ７の直列接続体は可変抵抗体Ｒ７を
定電圧電源６の負極側にして定電圧電源６に並列に接続
されていたが、上記直列接続体は可変抵抗体Ｒ７を定電
圧電源６の正極側にして定電圧電源６に並列に接続して
もよい。

【００５９】また、上記抵抗体Ｒ６とＲ７を共に可変抵
抗体で構成してもよい。この場合には、基準電圧回路４
が出力する基準電圧Ｖrefの調整は、可変抵抗体Ｒ６と
Ｒ７のうち、一方あるいは両方の抵抗値を可変すること
で行うことになる。

【００６０】さらに、上記基準電圧回路４の定電圧電源
６の代わりに、図３に示すように、レギュレータ８を設
けてもよい。このレギュレータ８はツェナーダイオード
Ｄと抵抗体Ｒ１２を有して構成されており、ツェナーダ
イオードＤのアノード側が接地され、ツェナーダイオー
ドＤのカソード側に抵抗体Ｒ１２の一端側が接続され、
抵抗体Ｒ１２の他端側に定電圧電源が接続される。上記
ツェナーダイオードＤと抵抗体Ｒ１２の接続部が抵抗体
Ｒ６の一端側に接続される。

【００６１】この場合にも、基準電圧回路４は前記各実
施形態例同様に、基準電圧Ｖrefを出力すると共に上記
基準電圧Ｖrefの大きさを調整することができる。

【００６２】さらに、前記各実施形態例では、ブリッジ
回路１の第２辺に可変抵抗体Ｒ２１と抵抗体Ｒ２２の直
列接続体が設けられているが、可変抵抗体２１に可変抵
抗値領域が広いものを採用する場合には上記抵抗体Ｒ２
２を省略してもよい。

【００６３】

【発明の効果】この発明によれば、ブリッジ回路とフィ
ードバック回路に加えて、演算増幅回路と基準電圧回路
を設け、基準電圧回路は出力する基準電圧を可変調整す
ることが可能な構成にしたので、基準電圧回路が出力す
る基準電圧をフィードバック回路のオフセット電圧ばら
つきを小さくする方向に調整することによって、演算増
幅回路と基準電圧回路は上記フィードバック回路のオフ
セット電圧ばらつきを小さくすることが可能である。

【００６４】すなわち、ブリッジ回路の第２辺に設けら
れている可変抵抗体の抵抗値を感度ばらつきを小さくす
る方向に可変調整することによって、発熱用感温抵抗素
子の発熱温度ばらつきに起因した感度ばらつきを小さく
することが可能で、かつ、フィードバック回路のオフセ
ット電圧ばらつきに起因するばらつきを、上記の如く、
演算増幅回路と基準電圧回路が補正することができる。

【００６５】このように、発熱用感温抵抗素子の発熱温
度ばらつきに起因した感度ばらつきと、フィードバック
回路のオフセット電圧ばらつきとを共に補正することが
可能となり、流量センサ回路のセンサ出力ばらつきを格
段に小さくすることができ、流量センサ回路のセンサ出
力の精度を向上させることができる。

【００６６】この発明の流量センサ回路におけるセンサ
出力の調整方法にあっては、ブリッジ回路の第３辺に設
けられている抵抗体を短絡することにより、発熱用感温
抵抗素子が発熱していない状態でブリッジ回路の第２辺
に設けられている可変抵抗体の抵抗値の可変調整を行う
ことが可能となり、このように発熱用感温抵抗素子が発
熱していない状態で、ブリッジ回路の第２辺に設けられ
ている可変抵抗体の抵抗値の可変調整を行うことによっ
て、上記可変抵抗体の抵抗値の可変速度を発熱用感温抵
抗素子の熱応答速度に追従させる必要がなく、可変抵抗
体の抵抗値の可変調整を短時間で行うことができる。

【００６７】また、この発明の流量センサ回路のセンサ
出力の調整方法で、ブリッジ回路の第２辺の可変抵抗体
の抵抗値を調整することにより、発熱用感温抵抗素子の
発熱温度ばらつきに起因した感度ばらつきを補正するこ
とができ、また、この発明の流量センサ回路のセンサ出
力の調整方法で、基準電圧回路が出力する基準電圧を調
整することにより、演算増幅回路と基準電圧回路はフィ
ードバック回路のオフセット電圧ばらつきを補正するこ
とができる。しかも、その補正調整は精度よく行うこと
ができる。したがって、流量センサ回路は、感度ばらつ
きとオフセット電圧ばらつきとを共に補正したセンサ出
力を出力することが可能となり、流量センサ回路のセン
サ出力ばらつきを格段に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例の流量センサ回路を示す回路
図である。

【図２】第２の実施形態例の流量センサ回路を示す回路
図である。

【図３】基準電圧回路のその他の実施形態例を示す回路
図である。

【図４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ブリッジ回路 ２ フィードバック回路 ３ 演算増幅回路 ４ 基準電圧回路 Ｒ１，Ｒ３ 抵抗体 Ｒ２，Ｒ２１ 可変抵抗体 ＲＨ 発熱用感温抵抗素子 ＲＫ 温度補償用感温抵抗素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブリッジ回路とフィードバック回路を有
   し、上記ブリッジ回路の第１辺には抵抗体が、その隣の
   第２辺には可変抵抗体が、その隣の第３辺には流体の温
   度を検出するための温度補償用感温抵抗素子と、抵抗体
   とが、その隣の第４辺には流体の流量を検出するための
   発熱用感温抵抗素子がそれぞれ設けられ、上記第１辺と
   第２辺の接続部は電力入力部と成し、第２辺と第３辺の
   接続部は第１の電圧検出部と成し、第１辺と第４辺の接
   続部は第２の電圧検出部と成しており、前記フィードバ
   ック回路は上記ブリッジ回路の第１と第２の電圧検出部
   からそれぞれ電圧を検出し、それら電圧の差分電圧に応
   じてブリッジ回路の電力入力部に供給される電力を可変
   し、そのブリッジ回路に供給される電力に対応する電圧
   がセンサ出力として出力される流量センサ回路におい
   て、基準電圧を出力する基準電圧回路と；前記ブリッジ
   回路に供給される電力を電圧に変換して検出し、その検
   出電圧と、上記基準電圧回路が出力した基準電圧との差
   分に応じた電圧をセンサ出力として出力する演算増幅回
   路と；を有し、上記基準電圧回路は出力する基準電圧を
   可変調整することが可能な回路構成を有していることを
   特徴とする流量センサ回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流量センサ回路のセンサ
   出力の調整方法であって、まず、ブリッジ回路の第３辺
   の抵抗体を短絡し、フィードバック回路の動作を停止さ
   せ、かつ、発熱用感温抵抗素子と温度補償用感温抵抗素
   子が発熱していない状態で、ブリッジ回路に予め定めた
   電力を供給し、ブリッジ回路の第１と第２の電圧検出部
   から電圧を検出しながら、それら検出した電圧が等しく
   なるようにブリッジ回路の第２辺に設けられている可変
   抵抗体の抵抗値を可変調整し、その可変抵抗体の抵抗値
   の可変調整が終了した後に、上記第３辺の抵抗体の短絡
   を外し、フィードバック回路を動作させ、ブリッジ回路
   に電力を供給して発熱用感温抵抗素子を予め定めた温度
   に発熱させ、この状態で演算増幅回路が出力する電圧が
   予め定めた電圧となるように基準電圧回路が出力する基
   準電圧を可変調整して流量センサ回路のセンサ出力を予
   め定めた電圧値に合わせる調整を行う構成としたことを
   特徴とする流量センサ回路のセンサ出力の調整方法。