(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備えた熱式流量計の初期調整方法であって、
前記ヒータ回路は、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とからなり、
前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率を求め、基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率と前記発熱素子の発熱温度との関係を参照して前記抵抗値の比率から前記発熱素子の発熱温度を求め、前記基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の発熱温度と前記抵抗ブリッジ回路における第２の固定抵抗の抵抗値との関係を参照して前記発熱温度にて所定のセンサ感度が得られる前記第２の固定抵抗の抵抗値を求めて該第２の固定抵抗の抵抗値を調整して前記熱式流量計のセンサ感度を設定する調整工程を備えることを特徴とする熱式流量計の初期調整方法。
【請求項２】
前記第２の固定抵抗の抵抗値の調整は、前記第２の固定抵抗に調整用抵抗を並列接続して、若しくは前記第２の固定抵抗をトリミングして行われるものである請求項１に記載の熱式流量計の初期調整方法。
【請求項３】
前記調整工程は、ガスを通流させることなく実行されるものである請求項１又は２に記載の熱式流量計の初期調整方法。
【請求項４】
ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備えた熱式流量計であって、
前記ヒータ回路は、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とからなり、
前記第２の固定抵抗は、前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率を求め、基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率と前記発熱素子の発熱温度との関係を参照して前記抵抗値の比率から前記発熱素子の発熱温度を求め、前記基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の発熱温度と前記第２の固定抵抗の抵抗値との関係を参照して前記発熱温度にて所定のセンサ感度が得られる抵抗値に設定されていることを特徴とする熱式流量計。
【請求項５】
ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備え、
前記ヒータ回路を、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とにより構成した熱式流量計のセンサ感度を調整する初期調整装置であって、
基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率と、前記発熱素子の発熱温度との関係を記述した第１のテーブルと、
前記基準となる熱式流量計において予め求められている、所定のセンサ感度を得る上での前記発熱素子の発熱温度と前記第２の固定抵抗の抵抗値との関係を記述した第２のテーブルと、
調整対象とする熱式流量計の前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率を求める比率検出手段と、
前記第１のテーブルを参照して前記比率検出手段にて求められた前記抵抗値の比率に相当する前記発熱素子の発熱温度を求める発熱温度検出手段と、
前記第２のテーブルを参照して前記発熱温度検出手段にて求められた発熱温度において前記所定のセンサ感度を設定するに必要な前記第２の固定抵抗の抵抗値を求める抵抗値算出手段と、
この抵抗値算出手段にて求められた抵抗値に従って前記第２の固定抵抗の抵抗値を調整する、若しくは抵抗値の調整を指示する手段と
を具備したことを特徴とする熱式流量計の初期調整装置。
【請求項６】
ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備え、
前記ヒータ回路を、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とにより構成した熱式流量計であって、
請求項５に記載の熱式流量計の初期調整装置を一体に組み込んだことを特徴とする熱式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を流すことなしに熱式流量センサの感度を一定に調整することのできる熱式流量計およびその初期調整方法と初期調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱式流量センサは、例えば図５に示すようにシリコン基板（センサチップ）Ｂに形成した肉薄のダイヤフラムＤ上に、発熱素子Ｒｈを間にして流体（ガス）の通流方向Ｆに一対の感温素子Ｒｕ,Ｒｄを設けると共に、前記シリコン基板Ｂの周辺部に前記流体（ガス）の温度を検出する温度検出素子Ｒｒを一体に設けた構造を有する。そしてダイヤフラムＤがなすセンサ面に沿って通流する流体（ガス）による該センサ面近傍の温度分布の変化から前記流体（ガス）の流量（流速）を検出するように構成される。
【０００３】
このような熱式流量センサを用いて構成される熱式流量計においては、一般的には一定流量のガス（被測定流体）を通流し、そのときのセンサ出力が目標値となるようにセンサ回路のゲイン（増幅利得）を調整することで、その感度（計測精度）を一定化している。また或いはセンサ回路のゲイン（増幅利得）を固定したまま、実際に所定流量のガス（被測定流体）を通流したときのセンサ出力を求め、これを流量テーブルに登録する等して感度（計測精度）の補正に利用している（例えば特許文献１,２を参照）。
【０００４】
尚、熱式流量センサの特性には、例えば製造ロットの異なりに起因する個体性がある。これ故、熱式流量計には、一般的に熱式流量センサの出力に対するリニアライズ性（直線性）、感度の温度変化特性、流体圧力（密度）や温度差に起因する感度の変化特性、更には熱式流量センサを垂直に取り付けた場合におけるゼロ点変動等を補正する為の各種の補正機能が組み込まれる。
【特許文献１】特開２００３−１０６８８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４８２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述した感度補正等を行うには所定流量のガス（被測定流体）を熱式流量計に流す為の配管設備と流体供給装置が必要な上、流量のトレーサビィリティを管理する必要がある。しかも調整用配管に熱式流量計を取り付けた後、上記調整用配管を通して熱式流量計に流すガス（被測定流体）の流量が所定値に安定するまでに時間が掛かることのみならず、調整装置へのセンサ出力の取り込みにも時間が掛かる。これ故、熱式流量計に対する感度調整の効率が悪く、しかも設備コストや調整コストが高いと言う問題がある。
【０００６】
また、例えば製造ロットの違いに起因して熱式流量センサが有する初期特性自体が異なるので、熱式流量計が備えた各種の補正機能を用いてその出力特性を補正するには、熱式流量センサの初期特性を予め各種条件下において個々に調べておくことが必要となる。しかも熱式流量センサの初期特性に応じた補正テーブルを準備することも非常に煩わしいと言う問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ガス（被測定流体）を通流させることなしに熱式流量センサに対する感度調整を簡易に行うことができ、これによって設備現場における各種補正機能を用いた補正の簡易化を図ると共に、計測精度の安定化を図ることのできる熱式流量計およびその初期調整方法と初期調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するべく本発明に係る熱式流量計の初期調整方法は、ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備えた熱式流量計に対するものであって、
前記発熱素子および前記温度検出素子の各抵抗値から前記発熱素子の発熱温度を求め、この発熱温度に応じて前記温度検出素子に直列に接続された固定抵抗の抵抗値を調整して前記熱式流量計のセンサ感度を設定する調整工程を備えることを特徴としている。
【０００９】
ちなみに前記ヒータ回路は、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とからなり、
前記調整工程は、前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率を求め、基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率と前記発熱素子の発熱温度との関係を参照して前記抵抗値の比率から前記発熱素子の発熱温度を求め、前記基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の発熱温度と前記抵抗ブリッジ回路における第２の固定抵抗の抵抗値との関係を参照して前記発熱温度にて所定のセンサ感度が得られる前記第２の固定抵抗の抵抗値を求めて該第２の固定抵抗の抵抗値を調整する工程として実現される。
【００１０】
また本発明に係る熱式流量計は、ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備え、
前記ヒータ回路を、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とにより構成したものであって、
前記第２の固定抵抗は、前記ヒータ回路における前記温度検出素子と前記発熱素子との抵抗値比から求められる前記発熱素子の発熱温度に応じて調整されて、所定のセンサ感度が得られる抵抗値に設定されていることを特徴としている。
【００１１】
更に本発明に係る熱式流量計の初期調整装置は、ガスの通流方向に発熱素子を挟んで一対の感熱素子を設けた熱式流量センサと、前記ガスの温度を検出する温度検出素子と、この温度検出素子の出力に応じて前記発熱素子の発熱温度を制御するヒータ回路と、前記一対の感熱素子の出力から前記ガスの流量を求めるセンサ回路とを備え、前記ヒータ回路を、前記発熱素子とこの発熱素子に直列接続された第１の固定抵抗、および前記温度検出素子とこの温度検出素子に直列接続された第２の固定抵抗を用いて形成される抵抗ブリッジ回路と、この抵抗ブリッジ回路の出力に応じて該ブリッジ回路の駆動電圧を制御する増幅器とにより構成した熱式流量計のセンサ感度を調整するものであって、
<ａ>  基準となる熱式流量計において予め求められている前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率と前記発熱素子の発熱温度との関係を記述した第１のテーブルと、
<ｂ>  前記基準となる熱式流量計において予め求められている、所定のセンサ感度を得る上での前記発熱素子の発熱温度と前記第２の固定抵抗の抵抗値との関係を記述した第２のテーブルと、
<ｃ>  調整対象とする熱式流量計の前記発熱素子の抵抗値と前記温度検出素子の抵抗値との比率を求める比率検出手段と、
<ｄ>  前記第１のテーブルを参照して前記比率検出手段にて求められた前記抵抗値の比率に相当する前記発熱素子の発熱温度を求める発熱温度検出手段と、
<ｅ>  前記第２のテーブルを参照して前記発熱温度検出手段にて求められた発熱温度において前記所定のセンサ感度を設定するに必要な前記第２の固定抵抗の抵抗値を求める抵抗値算出手段と、
<ｆ>  この抵抗値算出手段にて求められた抵抗値に従って前記第２の固定抵抗の抵抗値を調整する、若しくは抵抗値の調整を指示する手段と
を具備したことを特徴としている。
【００１２】
また本発明に係る熱式流量計は、上記初期調整装置を一体に備えることを特徴としている。
尚、前記第２の固定抵抗の抵抗値の調整は、前記第２の固定抵抗に調整用抵抗を並列接続して、若しくは前記第２の固定抵抗をトリミングして行われる。また前記感度調整は、ガスを通流させることなく実行される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱式流量計の精度（感度）を左右する要因が、専ら、製造ロットによってばらつく発熱素子の発熱温度（ヒータ温度）であり、発熱素子の抵抗値と温度検出素子の抵抗値との比率が発熱温度（ヒータ温度）に密接に関与すること、また発熱素子に直列に接続された固定抵抗の値を変えることによって発熱素子の発熱温度が変化することに着目し、上記発熱素子の抵抗値と温度検出素子の抵抗値との比率から推定される発熱温度（ヒータ温度）に応じて、その発熱温度を所定の温度に設定するべく前記温度検出素子に直列に接続された固定抵抗の抵抗値を調整するので、一定流量のガスを通流させることなしに簡易に熱式流量計の精度（感度）を初期調整して一定化することができる。
【００１４】
特に発熱素子の抵抗値と温度検出素子の抵抗値との比率と発熱温度（ヒータ温度）との関係、および発熱温度（ヒータ温度）を所定の温度に調整する上での発熱温度（ヒータ温度）と前記温度検出素子に直列に接続された固定抵抗の抵抗値との関係に従って前記固定抵抗の抵抗値を調整するだけなので、その初期調整作業が容易であり、しかも配管設備等も不要なので調整コストが嵩むこともない等の効果が奏せられる。従ってこのような初期調整が施された熱式流量計を用いれば、例えばその設置現場において温度補正を行うだけで精度の高い流量計測が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る熱式流量計とその初期調整方法および初期調整装置について説明する。尚、この熱式流量計は、センサチップ上にガスの通流方向に沿って発熱素子（ヒータ素子）Ｒｈを挟んで設けた一対の感熱素子Ｒｕ,Ｒｄの近傍の雰囲気温度を該センサチップに沿って通流するガスの温度よりも一定温度Ｔだけ高め、このときに前記一対の感熱素子Ｒｕ,Ｒｄにより検出される温度差ΔＴから前記流体の流量Ｑを求めるタイプのものである。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態に係る熱式流量計と初期調整装置の概略構成を示しており、１はシリコン等の半導体基板上に一対の感熱素子Ｒｕ,Ｒｄと発熱素子（ヒータ素子）Ｒｈ、および温度検出素子Ｒｒを形成した、例えば図５に示した素子構造の熱式流量センサである。この熱式流量センサ１の駆動回路は、基本的には上記温度検出素子Ｒｒによって検出される雰囲気温度に応じて前記発熱素子Ｒｈを発熱駆動して前記一対の感熱素子Ｒｕ,Ｒｄの近傍の温度を一定温度Ｔだけ高くするヒータ回路３と、前記感熱素子Ｒｕ,Ｒｄによりその近傍の温度Ｔｕ,Ｔｄをそれぞれ検出し、これらの温度差ΔＴ（＝Ｔｕ−Ｕｄ）を前記熱式流量センサ１に沿って通流する流体の流量Ｑとして求めるセンサ回路４とを備える。
【００１７】
具体的には前記センサ回路４は、前記発熱素子Ｒｈを間にして流体の通流方向に設けられた一対の感熱素子Ｒｕ,Ｒｄ、および一対の固定抵抗体Ｒｘ,Ｒｙを用いて構成された流量計測用の第１のブリッジ回路４ａと、この第１のブリッジ回路４ａにおける上記感熱素子Ｒｕ,Ｒｄの抵抗値の変化に応じたブリッジ出力電圧（ブリッジ間電位差）を検出する差動増幅器４ｂとを備えて構成される。
【００１８】
また前記ヒータ回路３は、前記発熱素子Ｒｈとこの発熱素子Ｒｈに直列接続した第１の固定抵抗Ｒ１、および前記温度検出素子Ｒｒとこの温度検出素子Ｒｒに直列接続した第２の固定抵抗体Ｒ２を用い、これらの直列回路を並列接続して構成した温度制御用の第２のブリッジ回路３ａと、電源電圧Ｖccを受けて上記ブリッジ回路３ａの駆動電圧を可変するトランジスタ３ｂと、前記ブリッジ回路３ａのブリッジ出力電圧（ブリッジ間電位差）を求め、このブリッジ出力電圧が零（０）となるように前記トランジスタ３ｂの作動を帰還制御する差動増幅器３ｃとを備えて構成される。この差動増幅器３ｃの出力による前記トランジスタ３ｂの帰還制御により前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈが、前記温度検出素子Ｒｒにて検出される周囲温度（雰囲気温度）よりも常に一定温度Ｔだけ高くなるように制御される。
【００１９】
基本的には上述した如く構成される熱式流量計において、本発明が特徴とするところは初期調整装置１０の管理の下で前記温度制御用の第２のブリッジ回路３ａにおける前記温度検出素子Ｒｒに直列接続された第２の固定抵抗体Ｒ２の抵抗値を、後述するように発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの抵抗値比［ＲＲ／ＲＨ］に応じて初期調整し、これによってセンサ感度を一定化する点にある。ちなみに第２の固定抵抗体Ｒ２の初期調整は、該第２の固定抵抗体Ｒ２に調整用抵抗を並列接続して、或いは第２の固定抵抗体Ｒ２をトリミングして行われる。
【００２０】
即ち、上記の初期調整を行う為の初期調整装置１０は、例えば図１に示すように抵抗測定器２０にて前記ヒータ回路３における発熱素子Ｒｈと温度検出素子Ｒｒの各抵抗値ＲＨ,ＲＲをそれぞれ検出し、その検出結果に応じて、予め準備された後述するテーブル３０（３１,３２）を参照しながら前記発熱素子Ｒｈと温度検出素子Ｒｒとの抵抗値比［ＲＲ／ＲＨ］に従って前記発熱素子Ｒｈの発熱温度（ヒータ温度）Ｔｈを推定し、推定した発熱温度（ヒータ温度）Ｔｈの所定の温度値からのずれ量に応じて前記発熱素子Ｒｈの発熱温度（ヒータ温度）Ｔｈが所定の温度値となるような前記第２の固定抵抗Ｒ２の値を求め、この抵抗値に従って第２の固定抵抗Ｒ２を初期調整するように構成される。
【００２１】
尚、マイクロコンピュータを主体として構成される初期調整装置１０は、基本的にはソフトウェアプログラムによって実現される比率検出手段１１、発熱温度推定手段１２、抵抗値決定手段１３、および抵抗値の調整指示手段１４を備えたものからなる。しかしこれらの各手段１１,１２〜１４を、専用のハードウェア回路として実現することも勿論可能である。
【００２２】
ちなみに前記比率検出手段１１は、抵抗測定器２０にて検出された前記ヒータ回路３における前記発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと前記温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとから、その抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］を求める役割を担う。また発熱温度推定手段１２は、基準とする熱式流量計を用いて予め求められた前記発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと前記温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの比率［ＲＲ／ＲＨ］と、前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈとの図３に示すような比例関係［ＲＲ／ＲＨ−Ｔｈ］を記述したテーブル３１を参照して、前記比率検出手段１１にて求められた前記抵抗値の比率［ＲＲ／ＲＨ］に相当する前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを求めるものである。
【００２３】
そして前記抵抗値決定手段１３は、上述した如く推定された発熱温度Ｔｈに応じて、前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈが所定温度となるようなヒータ回路３の駆動条件、具体的には前記温度検出素子ＲＲに直列接続された第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を求める役割を担う。ちなみに発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈは、前述した如くブリッジ回路３ａを形成して構成されるヒータ回路３においては、温度検出素子ＲＲに直列接続された第２の固定抵抗Ｒ２を調整することによって変化する。そして、例えば図４に特性ａとして示すように第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値が低い程、周囲温度に対する発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈが高くなり、第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値が高くなるに従って反比例的に前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈが低下する。
【００２４】
前記抵抗値決定手段１３は、このような第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値と発熱温度Ｔｈとの関係（特性ａ）に基づいて、逆に前述した如く推定された発熱温度Ｔｈを所定の温度とするに必要な前記第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を、予め上記発熱温度Ｔｈに応じて求めた図４の特性ｂに示すようなテーブル３２を参照し、第２の固定抵抗Ｒ２に対して設定すべき抵抗値を求める役割を担う。尚、発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを所定温度に設定するに必要な前記第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値については、図４に示した第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値と発熱温度Ｔｈとの関係から逆算すれば良い。具体的には発熱温度Ｔｈが６６℃のときには、その発熱温度を６０℃に低下させ得る第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ66を予め求め、また発熱温度Ｔｈが５４℃のときには、その発熱温度を６０℃に上昇させ得る第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ54を求めておけば良い。そして抵抗値の調整指示手段１４においては、前記抵抗値決定手段１３にて求められた抵抗値に前記第２の固定抵抗Ｒ２を調整するべく、その指示を与えるものとなっている。
【００２５】
この初期調整装置１０による熱式流量計の初期調整について詳しく説明すると、この初期調整は熱式流量計の工場出荷前に、例えば図２に示す処理手順に従って進められる。即ち、この初期調整処理は熱式流量計にガスを通流しない状態において前記抵抗測定器２０を用いて前記ヒータ回路３における前記発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと前記温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとをオフラインで計測することから開始される［ステップＳ１］。そして前記比率検出手段１１にて、前記抵抗測定器２０にて検出された前記発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと前記温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］を計算し［ステップＳ２］、次いで発熱温度推定手段１２にて上述した如く求められた抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］に従ってテーブル３１を参照し、前記ヒータ回路３を駆動したときの前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを求める［ステップＳ３］。
【００２６】
尚、テーブル３１は、前述したように基準とする熱式流量計について予め求められた前記発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと前記温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］と、前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈとの関係［ＲＲ／ＲＨ−Ｔｈ］を記述したものであり、その関係［ＲＲ／ＲＨ−Ｔｈ］は一般的には図３に示すように比例関係にある。ちなみに前記抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］は、例えば発熱温度Ｔｈを６０℃とする場合には一般的には［９.５］程度であり、例えば抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］が［９.４］のときには発熱温度Ｔｈが５４℃、抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］が［９.６］のときには発熱温度Ｔｈが６６℃となる。従って抵抗値比率［ＲＲ／ＲＨ］が求められれば、これに相当する発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを求めることができる。
【００２７】
しかる後、上述した如く推定された発熱温度Ｔｈに応じて前述したテーブル３２を参照し、その発熱温度Ｔｈを所定温度に変更する為のヒータ回路３の駆動条件、具体的には温度検出素子Ｒｒに直列接続された第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を求める［ステップＳ４］。このテーブル３２を参照することで、例えば前記発熱温度Ｔｈが所定の温度よりも高い場合には第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を大きくして前記発熱素子Ｒｈの発熱温度を抑え、逆に前記発熱温度Ｔｈが所定の温度よりも低い場合には第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を小さくしてその発熱温度を高める必要があることが示される。
【００２８】
具体的には推定した発熱温度Ｔｈが標準的に設定すべき発熱温度（例えば６０℃）よりも高い場合には、前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを低くするべく前記第２の固定抵抗体Ｒ２をトリミングしてその抵抗値を大きくする。逆に推定した発熱温度Ｔｈが標準的に設定すべき発熱温度（例えば６０℃）よりも低い場合には、前記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈを高くするべく前記第２の固定抵抗体Ｒ２に調整用抵抗を並列接続してその抵抗値を小さくする。調整用抵抗の並列接続については、予め複数の調整用抵抗を前記熱式流量センサ１における基板の周辺部等に形成しておき、適当と判断した調整用抵抗の結線されていない端子を半田付け等によって第２の固定抵抗体Ｒ２に選択的に結線するようにすれば良い。
【００２９】
かくしてこのような初期調整方法によれば、発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの比、つまり抵抗値比［ＲＲ／ＲＨ］に基づいて推定される発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｒｈに応じて、温度検出素子Ｒｒに直列接続された第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を調整するので、その発熱温度Ｔｈを予め定めた標準的（平均的）な温度に設定することができ、これによって熱式流量センサの感度を一定化することができる。
【００３０】
従って熱式流量計に対して上述した如き初期調整を施せば、製造ロットによって異なる熱式流量センサ１での発熱温度Ｔｈのバラツキに起因してそのセンサ感度が変化する場合であっても、ヒータ回路３における第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値の初期調整によって上記センサ感度の変化を打ち消し、熱式流量計としてのセンサ感度を一定に揃えることができる。しかも発熱素子Ｒｈの抵抗値ＲＨと温度検出素子Ｒｒの抵抗値ＲＲとの比、つまり抵抗値比［ＲＲ／ＲＨ］から求められる上記発熱素子Ｒｈの発熱温度Ｔｈに従って第２の固定抵抗Ｒ２の抵抗値を調整するだけでセンサ感度を一定化することができる。しかも上述した初期調整については、熱式流量計にガスを通流することなく実施することができるので、調整作業自体が簡単である等の効果が奏せられる。この結果、熱式流量計の設置現場においては、予め初期調整によってセンサ感度が一定に設定されているので、熱式流量計が備える温度補正機能等を活用して設置現場の環境に応じた補正を施すだけで、熱式流量計を用いた高精度な流量計測を行うことが可能となる。
【００３１】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば第２の固定抵抗Ｒ２の調整については、標準的に装備される固定抵抗に調整用抵抗を並列接続したり、予め並列接続されている調整用抵抗を切り離す等して抵抗値の調整を行うようにしても良い。また熱式流量計に前述した初期調整装置１０を一体に組み込むことも可能である。要は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱式流量計の概略構成図。
【図２】本発明の一実施形態に係る熱式流量計の初期調整方法の処理手順を示す図。
【図３】抵抗値比［ＲＲ／ＲＨ］と発熱温度Ｔｈとの関係を示す図。
【図４】第２の固定抵抗の抵抗値によって変化する発熱温度Ｔｈと、発熱温度Ｔｈに起因するセンサ感度のずれを相殺する第２の固定抵抗の抵抗値との関係を示す図。
【図５】熱式流量センサの概略構成図。
【符号の説明】
【００３３】
１  熱式流量センサ
３  ヒータ回路
４  センサ回路
Ｒｈ  発熱素子
Ｒｒ  温度検出素子
Ｒ１,Ｒ２  固定抵抗
Ｒｕ,Ｒｄ  感熱素子
Ｒｘ,Ｒｙ  固定抵抗
１０  初期調整装置
【図１】
0005178262.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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