(57)【要約】【課題】小型軽量でありながら、発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度に応じて調整することが可能な発熱抵抗式流量測定装置を実現する。【解決手段】発熱抵抗体２と測温抵抗体３と抵抗群６〜１１と増幅器１７とでブリッジ回路が形成され、抵抗群６〜１１の引き出し端子のそれぞれはＭＯＳトランジスタ１２〜１６を介して誤差電圧増幅用増幅器１７の一方入力端子に接続される。発熱抵抗体２の発熱温度はＭＯＳトランジスタ１２〜１６のどれをオンとするかで変更できる。ブリッジ回路の抵抗比調整用に複数のＭＯＳトランジスタを使用しＭＯＳトランジスタ自体がブリッジ回路を構成する抵抗の一部となることを回避すればＭＯＳトランジスタ１２〜１６のオン抵抗が大でもブリッジ回路の抵抗値調整に殆ど影響を与えない。これによりＭＯＳトランジスタ１２〜１６のサイズを小とし、集積回路を小さなチップサイズとすることができる。【選択図】      図１
2005172463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流すことによって発熱する発熱抵抗体と、周囲温度に応じて抵抗値の変化する測温抵抗体とを有し、上記発熱抵抗体の発熱温度に基づいて、ガスの流量を測定する発熱抵抗式流量測定装置において、
上記発熱抵抗体と上記測温抵抗体とにより直列接続回路を形成し、
上記直列接続回路と並列に接続される複数の抵抗と、
上記複数の抵抗の抵抗接続間に接続された少なくとも２箇の引き出し端子と、
を備えることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項２】
薄肉部を有する平板状基板と、上記薄肉部に配置される発熱抵抗体と、上記平板状基板に配置され周囲温度に応じて抵抗値の変化する測温抵抗体とを有し、上記発熱抵抗体の発熱温度に基づいて、ガスの流量を測定する発熱抵抗式流量測定装置において、
上記発熱抵抗体と上記測温抵抗体とにより直列接続回路を形成し、
上記平板基板の外部に配置され、且つ、上記直列接続回路と並列に接続される複数の抵抗を備えることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記直列接続回路と並列に接続される複数の抵抗の抵抗接続間に接続された少なくとも２箇の引き出し端子を備えることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項４】
請求項２記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記平板基板はシリコン基板であることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項５】
請求項１記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記発熱抵抗体と上記測温抵抗体との接続点における第１の電位と、上記複数の抵抗のいずれかの抵抗接続点における第２の電位とを入力信号として入力し、第１の電位と第２の電位を比較し、上記発熱抵抗体に流れる電流を制御する電流調整手段と、上記抵抗接続間の少なくとも２箇の引き出し端子における電位のいずれを上記電流調整手段の入力信号とするかを選択するスイッチとを備えることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項６】
請求項５記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記スイッチはＭＯＳトランジスタであることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項７】
請求項６記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記直列接続回路と並列に接続される複数の抵抗が上記ＭＯＳトランジスタと同一の半導体チップに配置されることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項８】
請求項３記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記発熱抵抗体と上記測温抵抗体との続点における第１の電位と、上記複数の抵抗のいずれかの抵抗接続点における第２の電位とを入力信号として入力し、第１の第２の電位を比較し、上記発熱抵抗体に流れる電流を制御する電流調整手段と、上記抵抗接続間の少なくとも２箇の引き出し端子における電位のいずれを上記電流調整手段の入力信号とするかを選択するスイッチとを備えることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【請求項９】
請求項８記載の発熱抵抗式流量測定装置において、上記スイッチはＭＯＳトランジスタであることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱抵抗式流量測定装置に係わり、特に、発熱抵抗体の温度をデジタル情報に基づいて容易に調整できる発熱抵抗式流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱抵抗式流量測定装置の一例として空気流量計がある。この空気流量計は、発熱抵抗体（ヒータ）と、この発熱抵抗体の温度を一定温度に維持するための電流制御回路（ブリッジ回路を用いたフィードバック制御）と、発熱抵抗体の近傍に配置される温度センサと、周囲温度に応じて抵抗値の変化する測温抵抗体とを有している（特許文献１に記載されたフローセンサ、特許文献２に記載されたヒータ駆動回路）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１０７６２号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２０００−３１４６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、空気流量計等の発熱抵抗式流量測定装置にあっては、発熱抵抗体の発熱温度の初期調整する必要がある。
【０００６】
特許文献１に記載された技術においては、発熱抵抗体の温度を調整するために発熱抵抗体と共にブリッジ回路を形成するブリッジ抵抗の抵抗値を調整するのであるが、ブリッジ抵抗の抵抗値の調整には抵抗パターンの接続をワイアボンディングにより変更する方法を採用していた。
【０００７】
発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度が高くなり、経時変化が大となるような温度（例えば、３５０℃）となった場合には、調整することができれば便利である。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、発熱抵抗体の発熱温度の初期調整が煩雑で手間がかかるばかりでなく、初期調整後は、発熱抵抗体を周囲温度の変化に応じて適切に変更することが困難であった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されているヒータ駆動回路では、発熱抵抗体（ヒータ）の温度を調整するために発熱抵抗体と共にブリッジ回路を形成するブリッジ抵抗のいずれかを可変抵抗にして、この可変抵抗の抵抗値を調整していた。
【００１０】
この可変抵抗の抵抗値をデジタル情報に基づいて調整する場合には図８に示すような回路構成を適用することが考えられる。
【００１１】
つまり、図８に示す可変抵抗回路においては、互いに並列に接続された抵抗５３、５４、５５、５６、５７のそれぞれに直列に、ＭＯＳトランジスタ４８、４９、５０、５１、５２を接続し、端子ＡＢ間に、抵抗とＭＯＳトランジスタとの直列接続素子が、複数並列に接続された回路を構成する。
【００１２】
そして、これらＭＯＳトランジスタ４８、４９、５０、５１、５２をデジタル情報に基づいてオンオフすることで、端子ＡＢ間の合成抵抗を変化させることができる。
【００１３】
しかしながら、発熱抵抗体の温度を高精度に調整するためには、図８に示した回路構成の合成抵抗を数Ω単位で変更する必要がある。この為、ＭＯＳトランジスタ４８、４９、５０、５１、５２のオン抵抗を数Ω以下にする必要があるが、このためには、ＭＯＳトランジスタ４８、４９、５０、５１、５２は大きなサイズのものが必要となり、発熱抵抗式流量測定装置が大型化、重量化してしまう。また、この可変抵抗回路を集積回路に実装する場合には非常に大きなチップサイズを必要としてしまう。
【００１４】
このため、従来技術においては、小型軽量でありながら、発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度に応じて調整することが困難であった。
【００１５】
本発明の目的は、小型軽量でありながら、発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度に応じて調整することが可能な発熱抵抗式流量測定装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１７】
つまり、発熱抵抗式流量測定装置において、発熱抵抗体と、測温度抵抗体と、固定抵抗群と、により形成されるブリッジ回路の抵抗比を、スイッチング素子を介して変更することにより、スイッチング素子の抵抗値は、ブリッジ回路の構成抵抗となることを回避する。
【００１８】
これにより、スイッチング素子の抵抗が大である小型のスイッチング素子を発熱抵抗式流量測定装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型軽量でありながら、発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度に応じて調整することが可能な発熱抵抗式流量測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
なお、以下に説明する例は、本発明を空気流量計に適用した場合の例である。
【００２２】
まず、本発明の第１の実施形態である空気流量計を図１〜５に基づいて説明する。図１は第１の実施形態である空気流量計の発熱抵抗体２の駆動回路の構成図、図２は第１の実施形態の空気流量計のセンサエレメント１の平面図、図３は第１の実施形態の空気流量計のセンサエレメント１の図２のＡ−Ａ’に沿った断面図である。
【００２３】
まず、図１に示した空気流量計のセンサエレメント１の構成を図２、３により説明する。
【００２４】
図２及び図３において、センサエレメント１はシリコンやセラミック等の熱伝導率の良い材料で構成される平板基板１８を備える。そして、この平板基板１８に絶縁膜４１を形成し、平板基板１８を裏面からエッチングすることで絶縁膜４１の下部に空間を形成し、平板基板１８に薄肉部（ダイアフラム）１９、２１を形成する。
【００２５】
薄肉部２１の表面には測定空気流の温度と一定の温度差に加熱される発熱抵抗体２と、この発熱抵抗体２の両側に温度センサ２２及び２３と、２５及び２６とを形成している。
【００２６】
なお、発熱抵抗体２は、ポリシリコン薄膜や白金薄膜で作られた抵抗体であり、電流を流すことで発熱すると共に、その発熱温度に応じて抵抗値が変化する。また、温度センサ２２、２３、２５、２６もポリシリコン薄膜や白金薄膜で作られた抵抗体であり、その温度が変化することで抵抗値も変化する。
【００２７】
つまり、本発明における空気流量計は、発熱抵抗体２の温度が、測定する空気流の空気の温度と一定温度差に成るように発熱抵抗体２を加熱しておき、空気流量計に空気が流れることで発熱抵抗体２の風上の温度が下がり、風下の温度が上昇することを利用して、この温度変化を温度センサ２２及び２３（上流側又は下流側）、２５及び２６（下流側又は上流側）により検出することで空気の流量を測定する。つまり、発熱抵抗体２の発熱温度に基づいて、空気の流量を測定する。
【００２８】
また、周囲温度に応じて平板基板１８の温度が変化することを利用して、平板基板１８上に設けた測温抵抗体３により周囲温度を検出できるようにしている。また、測温抵抗体３から得られた情報で周囲温度を検出することで発熱抵抗体２の温度を周囲温度に対して一定の温度差になるように制御している。
【００２９】
なお、測温抵抗体３はポリシリコン薄膜や白金薄膜で作られた抵抗体であり、温度が変化することで抵抗値が変化することを利用して周囲温度を測定する。
【００３０】
また、薄肉部１９の表面には吸気温度を測定するために吸気温度センサ２０が形成されている。なお、吸気温度センサ２０はポリシリコン薄膜や白金薄膜で作られた抵抗体であり、温度が変化することで抵抗値が変化することを利用して吸気温度を測定するセンサである。
【００３１】
また、発熱抵抗体２、温度センサ２２、２３、２５、２６、測温抵抗体３、吸気温度センサ２０は、パッド２８〜４０に接続され、基板１８の外部と容易に接続可能となっている。
【００３２】
なお、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とは、平板基板１８上の配線パターン２７により直列に接続され、発熱抵抗体２と測温抵抗体３との接続点は配線パターン２７を介してパッド３５に接続される。
【００３３】
また、発熱抵抗体２は配線パターン２４を介してパッド３３に接続される。
【００３４】
次に、発熱抵抗体２の駆動回路について図１により説明する。  
図１において、本発明に第１の実施形態における駆動回路は、センサエレメント１に配置された発熱抵抗体２と、この発熱抵抗体２に直列接続された測温抵抗体３とを備える。また、駆動回路は、集積回路４に配置され、そのエミッタが発熱抵抗体２に接続され、発熱抵抗体２を駆動する駆動トランジスタ５と、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とにより構成される直接接続回路に並列に接続される抵抗群（直列接続された抵抗６、７、８、９、１０、１１）とを備える。さらに、駆動回路は、上記抵抗群の引き出し端子（抵抗６〜１１の接続点）に接続されたＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６と、発熱抵抗体２と測温抵抗体３と上記抵抗群により構成されるブリッジ回路の誤差電圧を増幅する増幅器１７により構成される。
【００３５】
ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のソースまたはドレインは、増幅器１７の反転入力端子に接続される。また、ＭＯＳトランジスタ１２のドレイン又はソースは、抵抗６と７との接続中点（引き出し端子）に接続され、ＭＯＳトランジスタ１３のドレイン又はソースは、抵抗７と８との接続中点（引き出し端子）に接続される。また、ＭＯＳトランジスタ１４のドレイン又はソースは、抵抗８と９の接続中点（引き出し端子）に接続され、ＭＯＳトランジスタ１５のドレイン又はソースは、抵抗９と１０との接続中点（引き出し端子）に接続され、ＭＯＳトランジスタ１６のドレイン又はソースは、抵抗１０と１１との接続中点（引き出し端子）に接続される。つまり、複数の抵抗６〜１１のいずれかの抵抗接続点における電位（第２の電位）が増幅器１７の入力信号として、反転入力端子に接続される。
【００３６】
なお、発熱抵抗体２と測温抵抗体３との接続中点は、増幅器１７の非反転入力端子に接続される。つまり、発熱抵抗体２と測温抵抗体３との接続における電位（第１の電位）が増幅器１７の入力信号として、非反転入力端子に接続される。そして、この増幅器１７の出力信号は、駆動トランジスタ５のベースに供給される。
【００３７】
図１に示す駆動回路は、発熱抵抗体２と測温抵抗体３と、抵抗群６〜１１により構成されるブリッジ回路の誤差電圧が０になる状態まで発熱抵抗体２への電流が制御されて、発熱温度が調整される。
【００３８】
従って、発熱抵抗体２の発熱温度は、ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のどれをオンにするかによって変更することができる。つまり、後述する集積回路４の演算器４７により演算されたデジタル情報に基づいて、ＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６のオンオフを選択することで発熱抵抗体２の温度を調整することができる。なお、演算器４７から、ＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６のオンオフ信号を出力する構成とすることができる。
【００３９】
本発明における駆動回路においては、ブリッジ回路における抵抗比の調整用に複数のＭＯＳトランジスタを使用し、ＭＯＳトランジスタそのものが、ブリッジ回路を構成する抵抗群の一部となることを回避しているため、ＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６には殆ど電流が流れない。このため、ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のオン抵抗が大きくとも、ブリッジ回路の抵抗値調整に、殆ど影響することはない。したがって、ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のサイズは小さくても良く、集積回路４に実装しても、その集積回路は、小さなチップサイズとすることができる。
【００４０】
また、本発明における駆動回路のように、直列接続された抵抗群の互いの接続中点に引き出し端子を設け、これら引き出し端子のうちのいずれかを選択して増幅器１７の反転入力端子に接続する方法は、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とが直列に接続されている場合にのみ構成可能である。
【００４１】
発熱抵抗体２と測温抵抗体３とが並列に接続されている場合には引き出し端子がグランドへの接続点となり、この接続点には電流が流れてしまうからＭＯＳトランジスタのサイズは小さくならないからである。
【００４２】
また、本発明における駆動回路においては、測温抵抗体３の自己発熱による温度上昇を極力抑える必要がある。これは測温抵抗体３の温度が上昇すると、その分だけ発熱抵抗体２の温度が上昇するからである。
【００４３】
この為、従来技術における殆どの空気流量計では、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを並列に接続し、測温抵抗体３の抵抗値を大きくして測温抵抗体３の自己発熱を抑えるようにしていた。
【００４４】
しかし、第１の実施形態における平板基板１８上に発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを形成する場合、一般的には測温抵抗体３と発熱抵抗体２とは同一の材料で構成される。この為、測温抵抗体３の抵抗値を大きくすると、測温抵抗体３の実装面積が大きくなり平板基板１８のチップサイズが大きくなってしまう。
【００４５】
また、ホットワイア型の空気流量計のように、放熱性の悪い構造の測温抵抗体３では、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを互いに直列に接続することは不可能であった。これは発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを直列に接続した場合には測温抵抗体３に発熱抵抗体２と同じ電流が流れるため、測温抵抗体３の自己発熱を低減することが難しく、測温抵抗体３の温度が上昇してしまうからである。
【００４６】
また、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを直列に接続した場合、測温抵抗体３の自己発熱を抑えるためには測温抵抗体３の抵抗値を小さくする必要があるが、測温抵抗体３の抵抗値を小さくすると発熱抵抗体２と測温抵抗体３と抵抗群６〜１１とによって構成されるブリッジ回路の誤差電圧が発熱抵抗体２の発熱温度に応じて変化する度合いが低下してしまう。
【００４７】
また、測温抵抗体３の抵抗値が小さくなると、増幅器１７の同相電圧が小さくなり、増幅器１７が動作しなくなる。（自動車用に使用される空気流量計では単一電源で動作させる回路が多く、単一電源で増幅器１７を動作させた場合には同相電圧が小さいと増幅器１７は動作しない）
そこで、平板基板１８をセラミックやシリコンなどの熱伝導性の良い材料で構成する。平板基板１８を熱伝導性のよい材料で構成した場合には、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とを直列に接続しても測温抵抗体３の温度上昇を十分に小さくすることができる。
【００４８】
これは、第１に、平板基板１８に印刷された発熱抵抗体２を、空気流量計に用いると一般的に発熱抵抗体２の消費電流が小さいこと、第２に、平板基板１８がセラミックやシリコンなどの熱伝導性の良い材料で構成された場合には測温抵抗体３の自己発熱が同じでも測温抵抗体３の温度上昇がほとんど無いことからである。
【００４９】
また、抵抗群６〜１１を平板基板１８に配置する構成も考えられるが、この場合、抵抗群６〜１１の発熱により平板基板１８が温度上昇して測温抵抗体３が周囲温度を検出する時に誤差が発生してしまう。また、引き出し端子を平板基板１８の外部に取り出す為のパッドも必要になり平板基板１８のチップサイズが増加する。
【００５０】
このため、抵抗群６〜１１を平板基板１８に配置する構成は好ましくは無い。
【００５１】
次に、温度センサの検出回路について図４により説明する。この図４は、第１の実施形態の空気流量計の温度センサ検出回路の構成図である。この温度センサ検出回路はセンサエレメント１に配置された温度センサ２２、２３、２５、２６でブリッジ回路を構成している。つまり、抵抗２２と２６とが互いに直列に接続され、抵抗２５と２３とが互いに直列に接続される。そして、抵抗２２及び２６と、抵抗２３及び２５とが、互いに並列に接続され、抵抗２２と２６との接続中点が増幅器４２の非反転入力端子に接続され、抵抗２５と２３との接続中点が増幅器４２の反転入力端子に接続される。
【００５２】
そして、このブリッジ回路の誤差電圧が増幅器４２で増幅され、空気流量に応じた信号が、増幅器４２から出力される。
【００５３】
次に、吸気温度センサの検出回路について図５により説明する。この図５は第１の実施形態の空気流量計の吸気温度センサの検出回路の構成図である。この吸気温度センサの検出回路は、センサエレメント１に配置された吸気温度センサ２０と、集積回路４に配置され吸気温度センサ２０に接続されてこのセンサ２０とハーフブリッジを構成する抵抗４３と、このハーフブリッジの出力電圧をＡＤ変換するＡＤ変換器４５とを備える。
【００５４】
さらに、この吸気温度センサの検出回路は、集積回路の温度を検出する温度センサ４４と、温度センサ４４の出力をＡＤ変換するＡＤ変換器４６と、ＡＤ変換器４５の出力信号をＡＤ変換器４６の出力で補正する演算器４７とを備える。
【００５５】
なお、演算器４７は、温度センサ４４の出力から抵抗４３の抵抗値を計算し、この計算した抵抗値とＡＤ変換器４５の出力値とから吸気温度センサ２０の抵抗値を計算し、この計算結果から吸気温度を算出する。
【００５６】
また、演算器４７は、吸気温度や集積回路の温度から、発熱抵抗体２の発熱温度を調整するために、集積回路４のＭＯＳトランジスタ１２〜１６のうちのいずれをオンとするかを判断し、オンオフ信号をＭＯＳトランジスタ１２〜１６に供給する。
【００５７】
また、上位のメインコントローラ（図示せず）等からの指令により、演算器４７を介して、オンオフ信号をＭＯＳトランジスタ１２〜１６に供給し、ブリッジ回路の抵抗比の初期調整を実行することもできる。
【００５８】
次に、本発明の第１の実施形態のセンサエレメントの変形例について図６を参照して説明する。図６は第１の実施形態におけるセンサエレメントの変形例の平面図である。この図６に示すように配置されたセンサエレメントを用いても、本発明の効果を得ることができる。
【００５９】
図６において、センサエレメントは、シリコンやセラミック等の熱伝導率の良い材料で構成される平板基板５８に薄肉部５９を形成し、薄肉部５９の表面に発熱抵抗体６４と、発熱抵抗体６４の両側に温度センサ６０、６１、６５、６６を形成している。
【００６０】
また、周囲温度を検出する測温抵抗体６２を、他の抵抗体に対して、平板基板５８の最外縁側に配置し、発熱抵抗体６４の影響を受けないようにしている。また、発熱抵抗体６４と測温抵抗体６２とは、配線パターン６３により接続されており、発熱抵抗体６４は配線パターン６７によりパッド７３へ引き出されている。
【００６１】
また、測温抵抗体６２、温度センサ６０、６１、６５、６６は、各々パッド６８、６９、７０、７１、７２、７４、７５、７６、７７に接続され、これらのパッド６８〜７２、７４〜７７を介して外部回路等に接続できるようになっている。
【００６２】
なお、図６に示したセンサエレメントには、吸気温度センサ２０が示されていないが、図２に示した例と同様に、基板５８に吸気温度センサ２０を形成することができる。
【００６３】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、互いに直列に接続された発熱抵抗体２及び測温度抵抗体３と、これら熱抵抗体２及び測温度抵抗体３と並列に接続される抵抗群６〜１１と、抵抗比のバランスを調整する増幅器１７とを有するブリッジ回路を備える発熱抵抗体の駆動回路において、直列接続された抵抗群６〜１１の、抵抗間のそれぞれに引き出し線（引き出し端子）を設け、いずれかの引き出し線を増幅器の一方の入力端子に接続するかを選択するスイッチであるＭＯＳトランジスタを配置する構成としている。
【００６４】
このため、ＭＯＳトランジスタは、ブリッジ回路を構成する抵抗群の一部となることを回避でき、ＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６には殆ど電流が流れない。このため、ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のオン抵抗が大きくとも、ブリッジ回路の抵抗値調整に殆ど影響することはなく、ＭＯＳトランジスタ１２〜１６のサイズの小さなものを採用することができ、その集積回路は、小さなチップサイズとすることができる。
【００６５】
したがって、小型軽量でありながら、発熱抵抗体の発熱温度を、初期調整のみならず、周囲温度に応じて調整することが可能な空気流量計を実現することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施形態である空気流量計における駆動回路について図７を参照して説明する。なお、その他の構成は、第１の実施形態と同様となるので、図示及びその詳細な説明は省略する。
【００６７】
図７において、駆動回路は、センサエレメント１に配置された発熱抵抗体２及び測温抵抗体３と、集積回路４に配置され発熱抵抗体２を駆動する駆動トランジスタ７９と、発熱抵抗体２と測温抵抗体３とにより構成される直接接続回路に並列に接続される抵抗群（抵抗６、７、８、１０、１１）と、抵抗群６〜１１の引き出し端子にそれぞれ接続されたＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６とを備える。
【００６８】
さらに、駆動回路は、発熱抵抗体２と測温抵抗３と抵抗群６〜１１とにより構成されるブリッジ回路の誤差電圧を比較する比較器７８と、この比較器７８の出力を積分比例処理する（時分割でサンプリングする）ＰＩ要素８１と、ＰＩ要素８１の出力に応じてデューティ比が変化するパルス波形を発生させるＰＷＭ回路８０とを備える。このＰＷＭ回路８０の出力信号が駆動トランジスタ７９（ＭＯＳトランジスタ）のゲートに供給される。
【００６９】
また、駆動トランジスタ７９のソース（ドレイン）は、発熱抵抗体２と測温抵抗３との接続中点に接続され、駆動トランジスタ７９のドレイイン（ソース）は、測温抵抗３と抵抗１１との接続中点に接続される。
【００７０】
本発明の第２の実施形態における駆動回路は、第１の実施形態と同様に、発熱抵抗体２と測温抵抗３と抵抗群により構成されるブリッジ回路の誤差電圧が０になる状態まで発熱抵抗体２が加熱されてバランスする。
【００７１】
そして、発熱抵抗体２の加熱温度はＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６のどれをオンにするかによって変更することができる。つまり、デジタル情報でＭＯＳトランジスタ１２、１３、１４、１５、１６のオンオフを選択することで発熱抵抗体２の温度を調整することができる。
【００７２】
したがって、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７３】
なお、本発明は、空気の流量のみならず、水素等の他のガスの流量を測定する流量計に適用することができる。
【００７４】
また、上述した例においては、抵抗群６〜１１と増幅器１７の反転入力端子との接続を選択するスイッチとして、ＭＯＳトランジスタを使用したが、ＭＯＳトランジタに限らず、他のスイッチング素子を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態である空気流量計の発熱抵抗体の駆動回路構成図である。
【図２】第１の実施形態である空気流量計のセンサエレメントの平面図である。
【図３】第１の実施形態である空気流量計のセンサエレメントの断面図である。
【図４】第１の実施形態である空気流量計の温度センサ検出回路の構成図である。
【図５】第１の実施形態である空気流量計の吸気温度センサ検出回路の構成図である。
【図６】第１の実施形態である空気流量計のセンサエレメントの変形例の平面図である。
【図７】第２の実施形態である空気流量計の駆動回路の構成図である。
【図８】本発明とは異なる例であって、ブリッジ回路の抵抗値を変更する場合の回路構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１                センサエレメント
２                発熱抵抗体
３                測温抵抗体
４                集積回路
５                駆動トランジスタ
６〜１１          抵抗
１２〜１６        ＭＯＳトランジスタ
１７、４２        増幅器
１８、５８        平板基板
１９、２１、５９  薄肉部
２０              吸気温度センサ
２２、２３        温度センサ
２４、２７        配線パターン
２５、２６        温度センサ
２８〜４０        パッド
４１              絶縁膜
４３              抵抗
４４              温度センサ
４５、４６        ＡＤ変換器
４７              演算器
４８〜５２        ＭＯＳトランジスタ
５３〜５７        抵抗
６０、６１        温度センサ
６２              測温抵抗体
６３、６７        配線パターン
６４              発熱抵抗体
６５、６６        温度センサ
６８〜７７        パッド
７８              比較器
７９              駆動トランジスタ
８０              ＰＷＭ回路
８１              ＰＩ要素
【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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