(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のブリッジ分岐に流体温度を測定する第１感熱素子を備えるとともに第２のブリッジ分岐に加熱電流によって発熱するとともに流体の流れによって冷却される第２感熱素子を備えたブリッジ回路と、ブリッジ回路に電流を供給するトランジスタと、第１および第２感熱素子の出力を入力しトランジスタの制御極に第１および第２感熱素子の電位差を増幅して出力する差動増幅器と、ブリッジ回路とトランジスタと差動増幅器とで構成されたフィードバック制御系により構成され第１および第２感熱素子の温度差が一定となるように前記加熱電流を制御する定温度差制御回路とを備えた感熱式流量計において、第２感熱素子の出力を入力する差動増幅器の一入力端子に接続された上記フィードバック制御系とは別系統の電流源及びオフセット電圧変化手段を備え、電流源及びオフセット電圧変化手段に電源電圧が印加されることにより、電流源が差動増幅器の一入力端子にオフセット電圧を供給し、オフセット電圧変化手段がオフセット電圧を一時的に変化させたことを特徴とする感熱式流量計。
【請求項２】
前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を加算し、このオフセット電圧の加算量を時間経過に伴い徐々に減少することを特徴とする請求項１に記載の感熱式流量計。
【請求項３】
前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を減算し、このオフセット電圧の減算量を時間経過に伴い徐々に減少することを特徴とする請求項１に記載の感熱式流量計。
【請求項４】
前記オフセット電圧変化手段を１次のフィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したことを特徴とする請求項１に記載の感熱式流量計。
【請求項５】
前記オフセット電圧変化手段を２次以上の高次フィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したことを特徴とする請求項１に記載の感熱式流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は感熱素子を用いて流体の流量を検出する感熱式流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンの電子制御式燃料噴射装置において、空燃比制御のためエンジンへの吸入空気量を精度良く計測することが重要であり、この空気流量検出装置に感熱式流量計が用いられている。空気などの流体の流量を検出する素子は、セラミック基板上に白金等の感温抵抗膜または白金線を巻いて２つの感熱素子が形成され、この感熱素子の抵抗の温度による変化を利用して、第１感熱素子で流体温度を検出し、第２感熱素子の温度が上記第１感熱素子の温度より一定温度高くなるように第２感熱素子へ電流を供給する。第２感熱素子が流体の流れによって冷却されると温度を一定に保つように供給される電流が増加し、この電流値の変化から流速を測定する。このような制御方式を定温度差制御方式または定温度制御方式と呼んでいる。
【０００３】
この感熱式流量計において、第１，２感熱素子と複数の固定抵抗とでブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路を演算増幅器（オペアンプ）で制御するものが公知となっており、このオペアンプのオフセット電圧を所定値とすることで、ブリッジ回路の応答性および安定性を管理する技術が知られている。
【０００４】
例えば図１０は、従来の感熱式流量計の一例を示す回路図であり、図３（ｃ）は、従来の感熱式流量計に電源電圧を印加した時の出力Ｂの波形を示したグラフである。図１０において、電源電圧を印加する端子Ｔがトランジスタ８のコレクタに接続され、エミッタが第１感熱素子１の一端と第２感熱素子２の一端とに接続され、第１感熱素子１の他端が固定抵抗３の一端に接続され、固定抵抗３の他端が固定抵抗４の一端とオペアンプ７の反転入力端子とに接続され、固定抵抗４の他端が接地されている。第２感熱素子２の他端は、ブリッジ回路の出力（Ｖ５）であり、固定抵抗５の一端に接続され、直流オフセット電圧３３を介してオペアンプ７の非反転入力端子に接続される。オペアンプ７の出力がトランジスタ８のベースに接続され、ブリッジ回路を平衡に保つように電源からトランジスタ８を介して電流が供給されるものである。上記第１感熱素子１は、ブリッジ分岐Ａに接続され、第２感熱素子２は、ブリッジ分岐Ｂに接続される。また、第１，２感熱素子１，２は、上記セラミック基板上のそれぞれの所定位置に設置される。
【０００５】
動作を説明すると、空気の流量が増加すると、この空気の流体中に設置された第２感熱素子２が冷却され、抵抗値が小さくなるために前記第２感熱素子２と固定抵抗５の接続点の電位が上がる。この電圧変化により、オペアンプ７の非反転入力電圧が上がるために出力電圧が上がり、トランジスタ８を通してブリッジ回路に電流が供給され、この電流で第２感熱素子２が発熱し、第２感熱素子２の温度は、第１感熱素子１の温度との間で一定温度差に保持される。一般に、オペアンプ７は１次遅れ特性を有し、また第２感熱素子２も熱的遅れを伴うため定温度差制御回路は２次遅れの様相を呈する。前記直流オフセット電圧３３は２次遅れの系を安定に動作させるために設けられており、全流量範囲で回路が安定に動作するよう調整されている。
【０００６】
第２感熱素子２における発熱は、空気中に熱伝達され、それ以外にこの発熱は第２感熱素子２を支持する支持部へ熱伝導し損失として消費される。電源電圧を印加した場合には、この支持部への熱伝導損失が無視できず、この熱伝導が長い時間をかけて徐々に変化する特性を持つ。例えば、電源電圧を印加した場合、図３（ａ）の出力Ｂに示すように流量信号は最終流量より少し高い流量レベルから徐々に最終流量に到達する傾向を示す。
【０００７】
一方、流量が急激に変化する場合も同様に支持部への熱伝導損失の影響を受けるため応答性が遅くなることが知られている。応答性を早くする従来例として、例えば図１１は特開平７−６３５８８号広報に示されている感熱式流量計の定温度差制御回路の回路図であり、図１０の回路と比べると、第２感熱素子２と固定抵抗５のブリッジ回路出力に微分回路３４が接続され、この出力側が２つに分かれて比較器３５，３６が接続され、それぞれ出力が合成され定電流回路３７が接続され、この出力がオペアンプ７の非反転入力端子に接続される。この非反転入力端子に固定抵抗６の一端が接続され、固定抵抗６の他端が第２感熱素子２と固定抵抗５の出力に接続されてループが形成され、オペアンプ７の非反転入力端子に定電流回路３８の出力が接続される。この定電流回路３８は、電源から抵抗分割された電圧Ｖｃｃで駆動され、上記ループのフィードバック制御で定電流回路３８が制御されオフセット電圧ΔＥを供給するものである。
流量が急激に変化したときには、このオフセット電圧ΔＥを流量変動信号に応じてフィードバック制御を行い一時的に変化させるようにすることにより、応答性を速くするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、電源電圧を印加し感熱素子１，２が発熱すると、支持部へ熱伝導したあとに所定の温度に安定するので目標信号に到達するまでの時間がかかり、電源電圧印加時の安定性が悪くなり、安定するまでの間に出力誤差が発生するという問題がある。
また、特開平７−６３５８８号広報に示されるものは、オフセット電圧ΔＥを流量変動信号に応じて一時的に変化させるようにすることにより、応答牲を速くしているが、支持部に熱伝導したあとに安定するので電源電圧印加時の出力誤差の影響は解消されない。しかも、応答性が速い感熱素子１，２を使用した場合、流量信号に応じてオフセット電圧ΔＥを一時的に変化させようとするとフィードバック制御のため発振しやすくなり、電源電圧印加時に特に発振しやすくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は前記のような問題点を解消するためになされたものでフィードバック制御を行わずに電源電圧印加直後の出力誤差を抑え、また、目標信号到達時間を短くすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の感熱式流量計は、第１のブリッジ分岐に流体温度を測定する第１感熱素子を備えるとともに第２のブリッジ分岐に加熱電流によって発熱するとともに流体の流れによって冷却される第２感熱素子を備えたブリッジ回路と、ブリッジ回路に電流を供給するトランジスタと、第１および第２感熱素子の出力を入力しトランジスタの制御極に第１および第２感熱素子の電位差を増幅して出力する差動増幅器と、ブリッジ回路とトランジスタと差動増幅器とで構成されたフィードバック制御系により構成され第１および第２感熱素子の温度差が一定となるように前記加熱電流を制御する定温度差制御回路とを備えた感熱式流量計において、第２感熱素子の出力を入力する差動増幅器の一入力端子に接続された上記フィードバック制御系とは別系統の電流源及びオフセット電圧変化手段を備え、電流源及びオフセット電圧変化手段に電源電圧が印加されることにより、電流源が差動増幅器の一入力端子にオフセット電圧を供給し、オフセット電圧変化手段がオフセット電圧を一時的に変化させたものである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の感熱式流量計は、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を加算し、このオフセット電圧の加算量を時間経過に伴い徐々に減少するものである。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の感熱式流量計は、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を減算し、このオフセット電圧の減算量を時間経過に伴い徐々に減少するものである。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の感熱式流量計は、前記オフセット電圧変化手段を１次のフィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したものである。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の感熱式流量計は、前記オフセット電圧変化手段を２次以上の高次フィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる感熱式流量計の定温度差制御回路の一例を示す回路図であり、図２は電流源の回路図、図３は電源電圧，オフセット電圧，出力波形を示すグラフであり、図１０ないし図１１と同じものは同一符号を用いている。
この場合、１は流体温度検出用の第１感熱素子、２は加熱電流の供給により発熱する第２感熱素子、３，４，５，６は固定抵抗である。感熱素子１，２、固定抵抗３，４，５，６でブリッジ回路を構成している。７は上記ブリッジ回路の不平衡電圧を増幅する差動増幅器としてのオペアンプ、８はブリッジ回路に電流を供給するための電力増幅器であるトランジスタ、９は出力がオペアンプ７の非反転入力端子に接続され、オフセット電圧変化手段としてのフィルター回路を内蔵した電流源であり、電源電圧が印加されると同じタイミングでＯＮする電圧Ｖｃｃで駆動されており、オペアンプ７の非反転入力端子に接続された固定抵抗６（抵抗値Ｒ６）に上記フィルター回路で電流値が制御されたソース電流Ｉ９が流れて前記オペアンプ７の非反転入力端子にオフセット電圧ΔＥ（Ｉ９×Ｒ６）を供給する。
【００１７】
電源電圧を印加した直後には、第２感熱素子２が所定抵抗値に安定するまでに時間（熱時定数）がかかるので、第２感熱素子２の電圧は熱的遅れを生じて所定値に到達し、この間ではブリッジ回路の出力Ｖ５が変動し誤差が発生するので、この変動をキャンセルするように、上記熱時定数にあらかじめフィルタ回路の時定数τを調整して設定しておき、電流源９で電流Ｉ９を固定抵抗６に供給してオフセット電圧ΔＥを形成し、このオフセット電圧ΔＥを第２感熱素子２の電圧Ｖ５に加えてオペアンプ７に供給して、ブリッジ回路出力Ｖ５の電圧変動を打ち消して、オペアンプ７によるフィードバック制御を行わずに電源電圧投入時の出力誤差をなくすものである。出力誤差が発生せずに、すぐにブリッジ回路の出力Ｖ５が目標信号に到達するので、目標信号までに安定する到達時間を短くすることができる。
【００１８】
図２は上記電流源９の内部構成を示し、オペアンプ１０、トランジスタ１１，１２、固定抵抗１３，１４，１５，１６，１７およびコンデンサ１８により構成されており、固定抵抗１７とコンデンサ１８とから１次のフィルタ回路が構成されるもので、電圧Ｖｃｃが供給される端子に、固定抵抗１３の一端が接続され、他端が固定抵抗１４の一端に接続され、他端が接地され、固定抵抗１３，１４の間は、オペアンプ１０の非反転入力端子に接続されている。電圧Ｖｃｃが供給される端子に、固定抵抗１６の一端が接続され、他端は固定抵抗１５の一端に接続され、他端はオペアンプ１０の反転入力端子に接続されている。固定抵抗１６の他端は、固定抵抗１７の一端に接続され、他端がコンデンサ１８の一端に接続され、他端が接地される。固定抵抗１６の他端は、トランジスタ１２のエミッタに接続され、このベースはトランジスタ１１のエミッタに接続され、このベースはオペアンプ１０の出力に接続されている。トランジスタ１１，１２のそれぞれのコレクタ端子が接続され、このコレクタ端子からソース電流Ｉ９が供給され、このソース電流Ｉ９が固定抵抗６に流れてオフセット電圧ΔＥがオペアンプ７に供給される。オペアンプ１０の反転入力端子側のフィルタ回路に徐々に電圧が充電されて、電流が徐々に高まり所定値に安定するものである。なお、各固定抵抗１３，１４，１５，１６，１７の抵抗値はそれぞれＲ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７で示し、コンデンサ１８の容量はＣ１８で示す。
【００１９】
固定抵抗１７，コンデンサ１８のフィルタ回路の時定数τ（Ｒ１７×Ｃ１８）は、第２感熱素子２の熱時定数と同じにあらかじめ調整されるが、この熱時定数は第２感熱素子２に定電流又は定電圧を印加して熱時定数を直接に測定し、この熱時定数にフィルタ回路の時定数τを調整して設定しておく。この時定数τは、第２感熱素子２の熱容量の大きさにより異なるが、大きいもので数十秒程度である。
【００２０】
第１感熱素子１は、第２感熱素子２を基準にすると発熱をほとんど起さないので、第１感熱素子１の熱時定数は、第２感熱素子２の熱時定数にあまり影響を与えない。しかし、第１感熱素子１が自己発熱を起したり、第２感熱素子２の発熱による影響で第１感熱素子１の温度が変化する場合には、第１感熱素子１の熱時定数が第２感熱素子２の熱時定数に若干の影響を与える。
【００２１】
しかし、この影響がある場合でも、ブリッジ回路は感熱素子１，２を比較する差動回路であるため、第１感熱素子１の熱時定数を基準にして、第２感熱素子２のみにトータルでの熱時定数があると考えられるので、このトータルでの熱時定数を打ち消すようにフィルタ回路の時定数τを設定すればよい。このトータルの熱時定数の測定には、流量計の最終出力波形をオシロスコープ等でモニターしながらブリッジ回路上のトータルの時定数を測定すればよい。すなわち、電流源９を動作させずに、出力Ｖ５が目標信号に到達するまでの時間、つまり電圧変動の遅れの時間を測定すればよい。
【００２２】
第１感熱素子１の熱時定数が影響を与える場合に、基準を逆に考えて、第２感熱素子２の熱時定数を基準にして、第１感熱素子１のみにトータルでの熱時定数があると考え、このトータルでの熱時定数を打ち消すように、オペアンプ７の反転端子に電流源９，固定抵抗６を接続してオフセット電圧を供給して出力誤差をなくすこともできるが、基準が異なるだけでトータルの熱時定数を補償するという意味では同一構成となる。
【００２３】
次に、この定温度差制御回路の動作について図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に基づき説明する。図３（ａ）で示すタイミングで電源電圧が端子Ｔに印加されたときの本実施例での出力Ａを従来回路の出力Ｂと比較して示す。図３（ａ）は電源電圧とＶｃｃであり、図３（ｂ）はオフセット電圧ΔＥの電圧波形であり、図３（ｃ）はブリッジ出力Ｖ５の波形である。電源電圧が図３（ａ）で示すタイミングで印加されると、図２において固定抵抗１６の両端に固定抵抗１３の両端電圧に等しい電圧が発生し、固定抵抗１６には、
Ｉ１６＝Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×Ｒ１３／Ｒ１６
で表される電流Ｉ１６が流れる。一方コンデンサ１８には時定数τ（Ｃ１８×Ｒ１７）で電荷が充電され、そのときの充電電流Ｉ１８は初期値をＩｓ、最終値をＩｅとすると、
Ｉｓ＝Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×Ｒ１４／Ｒ１７
Ｉｅ＝０
で表される。すなわち、コンデンサ１８に流れ込む電流Ｉ１８は、初期値Ｉｓから徐々に減少してゆき０となり、コンデンサ１８に充電されてトランジスタ１２のエミッタ電流が初期値から所定値に上昇する。従ってトランジスタ１１，１２に流れ込む電流Ｉｔは、初期値から電流Ｉ１８に伴なって変化するので、電流Ｉｔの初期値から徐々に減少していき所定値に安定する。この電流Ｉｔの変化に伴いソース電流Ｉ９がトランジスタ１１，１２から供給されるので、ソース電流Ｉ９は、ソース電流Ｉ９の初期値から徐々に減少していき所定値に安定する。このソース電流Ｉ９と固定抵抗６との積は、オフセット電圧ΔＥとなるため、電源電圧印加直後のオフセット電圧ΔＥは、初期値ΔＥｓとしてオペアンプ７の非反転入力端子に加算させつつ、その後、徐々に加算量が減少されてゆき最終値ΔＥｅに安定するものであり、式で表すと初期値ΔＥｓは、
ΔＥｓ＝（Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×（Ｒ１３／Ｒ１６−Ｒ１４／Ｒ１７））×Ｒ６
最終値ΔＥｅは、
ΔＥｅ＝（Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×（Ｒ１３／Ｒ１６））×Ｒ６
で変化し、ブリッジ出力Ｖ５の従来の出力Ｂを打ち消すように、オフセット電圧ΔＥが本願の出力Ａに示すように、時間Ｔｈでの初期値Δから所定値に徐々に変化する。
【００２４】
図３（ｃ）において時間Ｔｈの領域は、第２感熱素子２を初期加熱するために必要な時間であり、この時間Ｔｈ中における第２感熱素子２は、所定の抵抗値になるまで発熱していないために、ブリッジ回路は、トランジスタ８から最大電流を供給して第２感熱素子２を発熱させる。すなわちブリッジ回路は、正規制御に入っていないために、オペアンプ７は最大電流を流すように動作して、オペアンプ７の電源電圧と同じ電圧のハイ状態を出力する。そのため出力Ｖ５は時間Ｔｈの領域では、ハイ状態となる。一方で電流源９では、フィルタ回路の制御によりソース電流Ｉ９は、出力Ｖ５の出力誤差を打ち消すように制御されており、オフセット電圧ΔＥが徐々に変化しているために、時間Ｔｈの後にブリッジ回路が正規の制御となると、従来の出力Ｂが目標信号までに徐々に安定したことに比べて、本願の出力Ｖ５は時間Ｔｈの直後に目標信号に安定する。そのため、ブリッジ回路の出力Ｖ５における、目標信号までに安定する到達時間を短くすることができる。
【００２５】
一方、ブリッジ出力Ｖ５は一定流量のときには、オフセット電圧ΔＥと単調増加関係にあるため、前記時定数τを熱時定数と略同一とすれば、感熱素子１，２の支持部への熱伝導損失の影響による誤差を見かけ上キャンセルさせることができ、電源電圧印加時の目標信号までの到達時間を短くすることができる。
【００２６】
以上の構成によれば、電源電圧印加時にのみブリッジ制御用のオペアンプ７のオフセット電圧ΔＥを一時的に変化させるようにしたため、感熱素子１，２の発熱時の誤差を補正し、より高精度な出力Ｖ５を得ることができる。
【００２７】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、フィルタ回路のコンデンサ１８の他端がアースに接地されている電流源９の場合を説明したが、この実施の形態２では、図４に示すように、Ｖｃｃが供給される端子にコンデンサ２０の一端を接続し、多端を固定抵抗１９の一端に接続し、多端を固定抵抗１５，１６の間とトランジスタ１２のエミッタとに接続され、固定抵抗１９（抵抗値Ｒ１９）とコンデンサ２０（容量値Ｃ１８）から成るフィルタ回路で電流源９を構成してもよい。この実施の形態２では、図５（ｃ）に示すように、従来の回路動作が電源印加直後より徐々にブリッジ出力Ｖ５が出力Ｄのように上がっていく場合を想定したものであり、このように変化する理由は、第２感熱素子２の支持部の伝導熱が第１感熱素子１の温度計測に影響をおよぼすためであり、この影響を消すようにフィルタ回路の時定数が第２感熱素子２のトータルの熱時定数をキャンセルするようにあらかじめ調整されており、第２感熱素子２の支持部の伝導熱が存在しても第１感熱素子１の温度計測に影響を与えることなく、出力誤差をなくすことができる。この場合もオペアンプによるフィードバック制御はなされていない。
【００２８】
次に、この定温度差制御回路の動作について第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）に基づき説明する。図５（ａ）で示すタイミングで電源電圧が印加されたときの本実施例での出力Ｃを従来回路の出力Ｄと比較して示す。図５（ａ）は電源電圧とＶｃｃの波形であり、図５（ｂ）はオフセット電圧ΔＥの電圧波形であり、図５（ｃ）はブリッジ回路出力Ｖ５の波形である。電源電圧が図５（ａ）で示すタイミングで印加されると図４において固定抵抗１６の両端に固定抵抗１３の両端電圧に等しい電圧が発生し、固定抵抗１６には、
Ｉ１６＝Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×Ｒ１３／Ｒ１６
で表される電流Ｉ１６が流れる。一方コンデンサ２０には時定数τ（Ｃ２０×Ｒ１９）で電荷が充電され、そのときの充電電流Ｉ２０は、初期値をＩｓ、最終値をＩｅとすると、
Ｉｓ＝Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×Ｒ１３／Ｒ２０
Ｉｅ＝０
で表される。すなわち、コンデンサ２０に流れ込む電流Ｉ２０は、初期値Ｉｓから徐々に減少してゆき０となり、コンデンサ２０に充電されてトランジスタ１２のエミッタ端子電位が初期値から所定値に下降する。従ってトランジスタ１１，１２に流れ込む電流Ｉｔは、初期値から電流Ｉ２０に伴なって変化するので、電流Ｉｔの初期値から徐々に減少していき所定値に安定する。この電流Ｉｔの変化に伴いソース電流Ｉ９がトランジスタ１１，１２から供給されるので、ソース電流Ｉ９は、ソース電流Ｉ９の初期値から徐々に減少していき所定値に安定する。このソース電流Ｉ９と固定抵抗６との積は、オフセット電圧ΔＥとなるため、電源電圧印加直後のオフセット電圧ΔＥは、初期値ΔＥｓとしてオペアンプ７の非反転入力端子に減算させつつ、その後、徐々に減算量が減少されてゆき最終値ΔＥｅに安定するものであり、式で表すと初期値ΔＥｓは、
ΔＥｓ＝（Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）×（Ｒ１３／Ｒ１６十Ｒ１３／Ｒ２０））×Ｒ６
最終値ΔＥｅは、
ΔＥｅ＝（Ｖｃｃ／（Ｒ１３＋Ｂ１４）×（Ｒ１３／Ｒ１６））×Ｒ６
で変化する。
【００２９】
一方、ブリッジ出力Ｖ５は一定流量のときΔＥと単調増加関係にあるため、実施例１と同様に前記定数を熱時定数と略同一とすれば、誤差を見かけ上キャンセルさせ、電瀬電圧印加時の目標信号までの到達時間を短くすることができる。
【００３０】
なお、図５（ｃ）において時間Ｔｈの領域は実施例１と同様に第２感熱素子２を初期加熱する時間である。
【００３１】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、オペアンプ１０の非反転入力端子側にフィルタ回路を設けた場合を説明したが、この実施の形態３では、図６（ａ）に示すように、端子Ｔと固定抵抗１３の一端との間にコンデンサ２２の一端が接続され、多端が固定抵抗２１の一端に接続され、他端が固定抵抗１３の他端とオペアンプ１０の非反転入力端子の間に接続され、固定抵抗２１とコンデンサ２２から成るフィルタを設け、オペアンプ１０の非反転入力端子の電位をフィルタ回路で制御するようにしてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、一端が固定抵抗１３の他端とオペアンプ１０の非反転入力端子との間に接続された固定抵抗２３と、この他端がコンデンサ２４の一端に接続され、この他端がアースに接地され、固定抵抗２３とコンデンサ２４とから成るフィルタ回路を設けてもよい。このように、オペアンプ１０の動作基準の電位となる非反転入力端子の電位を制御しても、実施の形態１，２と同様に、出力誤差をキャンセルするソース電流Ｉ９を供給することができる。
【００３２】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、１次フィルター回路を設けた場合を説明したが、この実施の形態４では、例えば２次フィルター回路として、図７（ａ）に示すように固定抵抗１６の他端とトランジスタ１２のエミッタ端子との間に固定抵抗２５の一端が接続され、他端が固定抵抗２６の一端とコンデンサ２７の一端に接続され、それぞれの他端がコンデンサ２８の一端に接続され、この他端が接地され、固定抵抗２５，２６とコンデンサ２７，２８とから成る２次フィルター回路を設けてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、固定抵抗１６の他端とトランジスタ１２のエミッタ端子との間に固定抵抗２９の一端が接続され、他端が固定抵抗３０の一端とコンデンサ３１の一端に接続され、それぞれの他端がコンデンサ３２の一端に接続され、この他端が電源電圧を供給する端子Ｖｃｃに接続され、固定抵抗２９，３０とコンデンサ３１，３２とから成る２次フィルター回路を設けてもよい。
このように２次フィルター回路を設けて、出力誤差を打ち消すと、２次フィルター回路の出力（充電）は、１次フィルター回路より急峻に変化するために、電源電圧印加時の目標信号までの到達時間をより短くすることができる。なお、オペアンプを使用したアクティブフィルタを設けてもよい。また、２次以上の高次のフィルター回路を設けてもよい。
【００３３】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、電流源９に内蔵されたフィルター回路でオフセット電圧ΔＥを制御した場合を説明したが、この実施の形態５では、図８に示すように電流源９と電圧Ｖｃｃを供給する端子の間に上述したような１次又は２次以上のフィルター回路５０を設け、電圧Ｖｃｃを図９（ａ）の波形Ｅに示すように遅らせて立ち上がらせて、オフセット電圧ΔＥを遅らせて供給して実施の形態１，２，３，４と同等の性能を持たせてもよい。なお、図９のＥは本実施例、Ｆは従来の回路の波形を示す。
【００３４】
実施の形態６．
上記実施の形態１では、フィルタ回路がアースに接地された場合を説明し、実施の形態２では、フィルタ回路が電圧Ｖｃｃを供給する端子に接続された場合を説明したが、この実施の形態６では、フィルタ回路をアースに接地するか又は電圧Ｖｃｃを供給する端子に接続するかを選択するスイッチ手段を設けてもよい。上記フィルタ回路の内部構成が同一であるため、スイッチ手段で選択することでオフセット電圧ΔＥの変化方法を容易に選択できる。このスイッチ手段には、例えばジャンパー線（図示せず）で接続することで達成できる。なお、同様にして図６（ａ），図６（ｂ）、図７（ａ），図７（ｂ）にスイッチ手段を設けてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、第１のブリッジ分岐に流体温度を測定する第１感熱素子を備えるとともに第２のブリッジ分岐に加熱電流によって発熱するとともに流体の流れによって冷却される第２感熱素子を備えたブリッジ回路と、ブリッジ回路に電流を供給するトランジスタと、第１および第２感熱素子の出力を入力しトランジスタの制御極に第１および第２感熱素子の電位差を増幅して出力する差動増幅器と、ブリッジ回路とトランジスタと差動増幅器とで構成されたフィードバック制御系により構成され第１および第２感熱素子の温度差が一定となるように前記加熱電流を制御する定温度差制御回路とを備えた感熱式流量計において、第２感熱素子の出力を入力する差動増幅器の一入力端子に接続された上記フィードバック制御系とは別系統の電流源及びオフセット電圧変化手段を備え、電流源及びオフセット電圧変化手段に電源電圧が印加されることにより、電流源が差動増幅器の一入力端子にオフセット電圧を供給し、オフセット電圧変化手段がオフセット電圧を一時的に変化させたので、電源電圧印加直後の出力誤差を抑えることができるとともに、目標信号到達時間を短くすることができる。
【００３６】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を加算し、このオフセット電圧の加算量を時間経過に伴い徐々に減少するので、電源電圧印加直後の出力誤差を抑えることができるとともに、目標信号到達時間を短くすることができる。
【００３７】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記オフセット電圧変化手段は、電源電圧の印加により前記オフセット電圧を減算し、このオフセット電圧の減算量を時間経過に伴い徐々に減少するので、第２感熱素子２の支持部の伝導熱が存在しても、この熱時定数を打ち消すようにフィルタ回路の時定数が調整されており、出力誤差を打ち消すことができる。
【００３８】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記オフセット電圧変化手段を１次のフィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したので、電源電圧印加直後の出力誤差を抑えることができるとともに、目標信号到達時間を短くすることができる。
【００３９】
また、請求項５に記載の発明によれば、前記オフセット電圧変化手段を２次以上の高次フィルター回路で構成し、このフィルター回路の時定数を前記第２感熱素子が発熱する熱時定数とほぼ同じに設定したので、目標信号到達時間をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる感熱式流量計の定温度差制御回路の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態１に係わる電流源の構成を示す回路図である。
【図３】実施の形態１に係わる電源，オフセット電圧，出力の波形を示すグラフである。
【図４】実施の形態２に係わる電流源の構成を示す回路図である。
【図５】実施の形態２に係わる電源，オフセット電圧，出力の波形を示すグラフである。
【図６】実施の形態３に係わる電流源の構成を示す回路図である。
【図７】実施の形態４に係わる電流源の構成を示す回路図である。
【図８】実施の形態５に係わる定温度差制御回路の構成を示す側面図である。
【図９】実施の形態５に係わる電源，オフセット電圧，出力の波形を示すグラフである。
【図１０】従来の感熱式流量計の構成を示す回路図である。
【図１１】従来の感熱式流量計の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  第１感熱素子、２  第２感熱素子、３，４，５，６  固定抵抗、７  オペアンプ、８  トランジスタ、９  電流源、ΔＥ  オフセット電圧、Ｉ９  ソース電流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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