(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路内に設けられたガスを加熱すると共に間欠的に駆動されるヒータと、該ヒータにより暖められたガスの温度を検知する第１の温度センサとを有する流速センサを備え、流速に応じた流速アナログ信号を出力する流速アナログ信号出力手段と、
前記ガス流路を通過するガス温度を検知すると共に前記流速センサが形成された支持基台と同一支持基台上に形成された第２の温度センサを備え、前記ガス温度に応じたガス温度アナログ信号を出力するガス温度アナログ信号出力手段と、
ガスの物性値を検知する物性値センサを有し、前記物性値に応じた物性値アナログ信号を出力する物性値アナログ信号出力手段と、
前記ヒータの駆動時に前記流速アナログ信号及び前記物性値アナログ信号の何れか１つを順次選択すると共に、前記ヒータの非駆動時に前記ガス温度アナログ信号を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記アナログ信号をアナログ／ディジタル変換して流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号又は物性値ディジタル信号として出力するアナログ／ディジタル変換手段と、
前記アナログ／ディジタル変換手段により出力されたディジタル信号を順次記憶する記憶手段と、
前記流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号及び物性値ディジタル信号に基づき、流速を演算するディジタル信号処理を行う演算手段と
を備えたガスメータ用流速検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のガスメータ用流速検出装置であって、
前記選択手段は、前記ヒータの非駆動時に前記物性値アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、
前記演算手段は、前記ヒータの駆動時に得た物性値ディジタル信号から非駆動時に得た物性値ディジタル信号を除いた値を真の物性値ディジタル信号とする
ことを特徴とするガスメータ用流速検出装置。
【請求項３】
請求項１記載のガスメータ用流速検出装置であって、
前記選択手段は、前記ヒータの非駆動時に前記流速アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、
前記演算手段は、前記ヒータの駆動時に得た流速ディジタル信号から非駆動時に得た流速ディジタル信号を除いた値を真の流速ディジタル信号とする
ことを特徴とするガスメータ用流速検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスメータ用信号発生装置及び、ガスメータ用流速検出装置に係わり、特に、流速に応じた流速アナログ信号をアナログ／ディジタル変換して流速ディジタル信号を出力するガスメータ用信号発生装置及び、流速ディジタル信号に基づいて流速を演算することにより流速を検出するガスメータ用流速検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガスメータ用信号発生装置及び、ガスメータ用流速検出装置として、図４に示すようなものが知られている。同図は、信号発生装置を組み込んだガスメータ用流速検出装置である。
【０００３】
図中、ガスメータ用流速検出装置（以下、流速検出装置と略す。）は、流速に応じた流速アナログ信号Ｓ１をアナログ／ディジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換と略す。）した流速ディジタル信号Ｄ１を出力する信号発生装置１を備える。流速検出装置はさらに、流速ディジタル信号Ｄ１に基づき、流速を演算するディジタル信号処理を行うマイクロコンピュータ２（以下、μＣＯＭ２と略す。）を備える。
【０００４】
信号発生装置１は、上記流速アナログ信号Ｓ１を出力する流速検知回路１１ａと、流速アナログ信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換して流速ディジタル信号Ｄ１を出力するＡ／Ｄ変換器Ａ１１ｂとを有する。
【０００５】
上記流速検知回路１１ａの一例としては、ガス流路内を加熱するヒータと、ガス流路の上下流方向にそれぞれ設けられた温度センサとを有する熱式流速センサを備えたものがある。上記流速検知回路１１ａは、ヒータの発する熱の上下流方向への伝達が流速の大きさによって変化することを利用して、ヒータの上下流に設けた温度センサの温度差に応じたアナログ信号を流速アナログ信号Ｓ１として出力する。
【０００６】
ところで、上述した温度センサの温度差は、流速だけでなく、ガス流路内に供給されるガス温度に応じても変化してしまう。このため、流速アナログ信号Ｓ１には、ガス温度の変動に応じた分の誤差が生じ、流速検出装置の検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、このような誤差を除去するために、流速検出装置は、ガス温度に応じたガス温度アナログ信号Ｓ２を出力するガス温度検知回路１２ａと、ガス温度アナログ信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換し、ガス温度ディジタル信号Ｄ２を出力するＡ／Ｄ変換器Ｂ１２ｂとをさらに備える。
【０００８】
そして、μＣＯＭ２が、ガス温度ディジタル信号Ｄ２に基づき、演算された流速の温度補正を行うことにより、ガス温度の影響による流速の誤差を除去している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した流速検出装置においては、計測精度を高めるためにガス温度アナログ信号Ｓ２を出力するガス温度検知回路１２ｂをさらに備える必要がある。なお、流速アナログ信号は、ガス温度だけでなく、各種の物理量に依存して変動することがある。
【００１０】
したがって、精度を向上させるために、μＣＯＭ２は、ガス温度を含めた各種の物理量の影響を除去した流速を流速ディジタル信号Ｄ１から演算する必要がある。このため、上記流速検出装置は、各種の物理量を検知する補正用検知回路を備える必要がある。またそれだけでなく、各検知回路が出力するアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器も各々備える必要があり、コスト的に問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、計測精度の向上を図るために流速アナログ信号に変動を与える各種物理量に応じた補正アナログ信号を出力する補正アナログ信号出力手段を備える必要があるときであっても、部品点数を抑え、コストダウンを図ることができるガスメータ用信号発生装置及び、該信号発生装置から得たディジタル信号に基づき、流速を演算するガスメータ用流速検出装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、ガス流路内に設けられたガスを加熱すると共に間欠的に駆動されるヒータと、該ヒータにより暖められたガスの温度を検知する第１の温度センサとを有する流速センサを備え、流速に応じた流速アナログ信号を出力する流速アナログ信号出力手段と、前記ガス流路を通過するガス温度を検知すると共に前記流速センサが形成された支持基台と同一支持基台上に形成された第２の温度センサを備え、前記ガス温度に応じたガス温度アナログ信号を出力するガス温度アナログ信号出力手段と、ガスの物性値を検知する物性値センサを有し、前記物性値に応じた物性値アナログ信号を出力する物性値アナログ信号出力手段と、前記ヒータの駆動時に前記流速アナログ信号及び前記物性値アナログ信号の何れか１つを順次選択すると共に、前記ヒータの非駆動時に前記ガス温度アナログ信号を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記アナログ信号をアナログ／ディジタル変換して流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号又は物性値ディジタル信号として出力するアナログ／ディジタル変換手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段により出力されたディジタル信号を順次記憶する記憶手段と、前記流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号及び物性値ディジタル信号に基づき、流速を演算するディジタル信号処理を行う演算手段とを備えたガスメータ用流速検出装置に存する。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、流速アナログ信号出力手段が、ガス流路内に設けられたガスを加熱すると共に間欠的に駆動されるヒータと、該ヒータにより暖められたガスの温度を検知する第１の温度センサとを有する流速センサを備え、流速に応じた流速アナログ信号を出力する。ガス温度アナログ信号出力手段が、ガス流路を通過するガス温度を検知すると共に流速センサが形成された支持基台と同一支持基台上に形成された第２の温度センサを備え、ガス温度に応じたガス温度アナログ信号を出力する。物性値アナログ信号出力手段が、ガスの物性値を検知する物性値センサを有し、物性値に応じた物性値アナログ信号を出力する。選択手段が、ヒータの駆動時に流速アナログ信号及び物性値アナログ信号の何れか１つを順次選択すると共に、ヒータの非駆動時にガス温度アナログ信号を選択する。アナログ／ディジタル変換手段が、選択手段により選択されたアナログ信号をアナログ／ディジタル変換して流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号又は物性値ディジタル信号として出力する。記憶手段が、アナログ／ディジタル変換手段により出力されたディジタル信号を順次記憶する。演算手段が、流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号及び物性値ディジタル信号に基づき、流速を演算するディジタル信号処理を行う。
【００１４】
従って、単一のアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと略す。）変換手段が、順次選択されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換することにより、流速アナログ信号用のＡ／Ｄ変換手段を流用して、ガス温度アナログ信号及び物性値アナログ信号のＡ／Ｄ変換を行わせることができる。
【００２０】
また、請求項１記載の発明によれば、流速アナログ信号出力手段として上記熱式の流速センサを有するものにおいて、その流速アナログ信号は、ガス温度又はガスの物性値によって変動することに着目し、ガス温度アナログ信号出力手段及び物性値アナログ信号出力手段を備えている。従って、流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号及び物性値ディジタル信号に基づき、流速を演算することができる。
【００２３】
また、請求項１記載の発明によれば、流速センサと、第２の温度センサを同一支持基台上に形成する場合、すなわち第２の温度センサとヒータとが接近している場合であっても、ヒータが間欠的に駆動されるものを用いて、ヒータの非駆動時にガス温度アナログ信号を選択することにより、第２の温度センサにより確実にガス温度を検知することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のガスメータ用流速検出装置であって、前記選択手段は、前記ヒータの非駆動時に前記物性値アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、前記演算手段は、前記ヒータの駆動時に得た物性値ディジタル信号から非駆動時に得た物性値ディジタル信号を除いた値を真の物性値ディジタル信号とすることを特徴とするガスメータ用流速検出装置に存する。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、選択手段が、ヒータの非駆動時に物性値アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、演算手段が、ヒータの駆動時に得た物性値ディジタル信号から非駆動時に得た物性値ディジタル信号を除いた値を真の物性値ディジタル信号とする。従って、物性値に応じて出力される物性値アナログ信号がロット間でばらついていたとしても、駆動時に得た物性値ディジタル信号から非駆動時に得た物性値ディジタル信号を差し引いた値を真の物性値ディジタル信号とすることにより、物性値ディジタル信号のロット間でのバラツキを補正することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のガスメータ用流速検出装置であって、前記選択手段は、前記ヒータの非駆動時に前記流速アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、前記演算手段は、前記ヒータの駆動時に得た流速ディジタル信号から非駆動時に得た流速ディジタル信号を除いた値を真の流速ディジタル信号とすることを特徴とするガスメータ用流速検出装置に存する。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、選択手段が、ヒータの非駆動時に流速アナログ信号をさらに含めたアナログ信号の何れか１つを順次選択し、演算手段が、ヒータの駆動時に得た流速ディジタル信号から非駆動時に得た流速ディジタル信号を除いた値を真の流速ディジタル信号とする。従って、流速に応じて出力される流速アナログ信号がロット間でばらついていたとしても、駆動時に得た流速ディジタル信号から非駆動時に得た流速ディジタル信号を差し引いた値を真の流速ディジタル信号とすることにより、流速ディジタル信号のロット間でのバラツキを補正することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のガスメータ用信号発生装置を組み込んだガスメータ用流速検出装置を示す回路図である。同図において、ガスメータ用流速検出装置は、ガスの流速検出に関するディジタル信号を出力する信号発生装置１と、該信号発生装置１から得たディジタル信号に基づき、流速を演算するマイクロコンピュータ２（以下、μＣＯＭ２）とを備える。
【００２９】
上記信号発生装置１は、流速に応じた流速アナログ信号Ｓ１を出力する流速検知回路１１ａと、ガス温度に応じたガス温度アナログ信号Ｓ２を出力するガス温度検知回路１２ａと、ガスの物性値に応じた物性値アナログ信号Ｓ３を出力する物性値検知回路１３ａとを備える。すなわち、上述した流速検知回路１１ａが流速アナログ信号出力手段を、ガス温度検知回路１２ａがガス温度アナログ信号出力手段を、物性値検知回路１３ａが物性値アナログ信号出力手段をそれぞれ構成している。
【００３０】
上記流速アナログ信号Ｓ１、ガス温度アナログ信号Ｓ２及び、物性値アナログ信号Ｓ３は各々、スイッチングトランジスタ（以下、ＳＷトランジスタと略す。）Ｔｒ１、Ｔｒ２及び、Ｔｒ３のエミッターコレクタ間を介してＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂに供給されている。そして、このＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂは、供給されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号をμＣＯＭ２に対して供給している。従って、Ａ／Ｄ変換器Ａ１２ｂがアナログ／ディジタル変換手段を構成していることがわかる。また、ＳＷトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２及び、Ｔｒ３のベースは、μＣＯＭ２に接続されている。
【００３１】
上記μＣＯＭ２は、予め定めた制御プログラムに従って動作するＣＰＵ２ａと、該ＣＰＵ２ａの制御プログラムを保持するＲＯＭ２ｂと、ＣＰＵ２ａの演算実行時に必要なデータを一時的に保存するＲＡＭ２ｃとから構成されている。このＣＰＵ２ａは、演算手段として働き、Ａ／Ｄ変換器Ａ１２ｂから得たディジタル信号に基づき、流速を演算する演算処理を行う。ＣＰＵ２ａはまた、上記ＳＷトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２及び、Ｔｒ３の何れか１つを選択してオンすることにより、流速アナログ信号Ｓ１、ガス温度アナログ信号Ｓ２及び、物性値アナログ信号Ｓ３の何れか１つを選択してＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂに対して出力する選択処理を行う。すなわち、ＣＰＵ２ａと、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２及び、Ｔｒ３とは、選択手段を構成することがわかる。
【００３２】
次に、上記流速検知回路１１ａ、ガス温度検知回路１２ａ及び、物性値検知回路１３ａの詳細について説明する。上記流速検知回路１１ａは流速を検知する流速センサ１１１ａを、ガス温度検知回路１２ａはガス温度を検知するガス温度センサ１２１ａを、物性値検知回路１３ａは物性値を検知する物性値センサ１３１ａを各々有している。
【００３３】
上記流速センサ１１１ａ、ガス温度センサ１２１ａ及び、物性値センサ１３１ａは、図２に示すように、単一のＳｉ基板３１（＝支持基台）上に形成され、マイクロフローセンサ３を構成している。このＳｉ基板３１には、異方性エッチングによりその中央部に薄肉状のダイヤフラム３１ａが形成されている。そして、流速を検出すべきガスが、このダイヤフラム３１ａ上を矢印Ｘ方向に流れている。
【００３４】
また、同図に示すように、流速センサ１１１ａは、ヒータとしてのガスを加熱するマイクロヒータＨと、第１の温度センサとしてのマイクロヒータＨの上流側に形成された上流側サーモパイルＴＰ１及び、下流側に形成された下流側サーモパイルＴＰ２とを備えている。上記マイクロヒータＨには、図示しない電源から電流を供給するための電源端子Ｈ１、Ｈ２が設けられている。マイクロヒータＨへの電流の供給は、ＣＰＵ２ａにより制御され、通常１０〜２０ミリの矩形パルス電流が供給されることとなる。このため、マイクロヒータＨは、電源端子Ｈ１、Ｈ２に矩形電流が供給されるたびに駆動し、加熱を開始する。
【００３５】
また、上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２は、熱電対を直列に多数接続することにより、その感度の向上を図ったものである。上記熱電対は、その温接点がダイヤフラム３１ａに、冷接点がダイヤフラム３１ａ以外のＳｉ基台３１に相当する肉厚状部３１ｂにそれぞれ配置されている。
【００３６】
このように、冷接点を熱伝導率の高い肉厚状部３１ｂに設けると、冷接点に伝わる熱は肉厚状部３１ｂに吸収される。このため、冷接点温度は、一定温度を保つこととなる。一方、熱伝導率の低いダイヤフラム３１ａに設けられた温接点の温度は、ガスの温度と等しくなる。従って、上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２には、マイクロヒータＨにより暖められたガスが流れると、温接点−冷接点間に温度差が生じ、この温度差に応じた熱起電力が発生する。
【００３７】
また、ガス温度センサ１２１ａは、肉厚状部３１ｂ上に温度の上昇に伴い抵抗値が増大する第２の温度センサとしての測温抵抗Ｒｔを備えている。さらに、物性値センサ１３１ａは、マイクロヒータＨの両側にガスの流れ方向（Ｘ方向）と略直交方向に配置された左側サーモパイルＴＰ３及び、右側サーモパイルＴＰ４とを備えている。
【００３８】
この左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４も上記上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２と同様に、複数の熱電対から構成され、その温接点がダイヤフラム３１ａに、冷接点が肉厚状部３１ｂにそれぞれ設けられている。
【００３９】
このように構成されたマイクロフローセンサ３によれば、マイクロヒータＨが加熱を開始すると、マイクロヒータＨから発生した熱がガスを媒体として上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２の温接点に各々伝達される。ガスを媒体として伝達される熱は、ガスの熱拡散効果とＸ方向に向かって流れるガスの流速との相乗効果によって、それぞれのサーモパイルに伝達される。
【００４０】
すなわち、流速がない場合には、熱拡散によって上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２に各々均等に伝達され、上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２は各々等しい熱起電力を発生する。一方、ガスに流速が発生すると、流速によって上流側サーモパイルＴＰ１の温接点に伝達される熱量が多くなる。このため、上流側サーモパイルＴＰ１が発生する熱起電力と、下流側サーモパイルＴＰ２が発生する熱起電力とに流速に応じた差が生じる。
【００４１】
一方、マイクロヒータＨから発生した熱は、ガスの流速の影響を受けずにガスの熱拡散効果のみによって、左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４に伝達される。このため、左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４に生じる熱起電力は各々、ガス種に応じた熱伝導、熱拡散及び、比熱等によって決定される熱拡散定数等のガスの物性値に応じた値となる。
【００４２】
上記上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２の熱起電力は、図１に示すように、上流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２の熱起電力の差を増幅する差動アンプ１１２ａの入力端に供給されている。従って、差動アンプ１１２ａからは、流速に応じた流速アナログ信号Ｓ１が出力される。
【００４３】
上記左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４は、図１に示すように、直列接続されると共に、増幅器１３２ａの入力端に接続されている。すなわち、増幅器１３２ａには左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４が発生する合計熱起電力が供給されることとなる。従って、この合計熱起電力を増幅する増幅器１３２ａからは、ガスの物性値に応じた物性値アナログ信号Ｓ３が出力される。
【００４４】
なお、ガス温度検知回路１２ａは、測温抵抗Ｒｔと共に、電源電圧Ｖを分圧する抵抗Ｒを備え、測温抵抗Ｒｔと抵抗Ｒとの接点電圧をガス温度アナログ信号Ｓ２として出力している。
【００４５】
上述した構成の流速検出装置の動作をＣＰＵ２ａの処理手順を示す図３のフローチャートを参照して以下説明する。
ＣＰＵ２ａは、例えば電池電源の投入によって動作を開始し、図示しない初期ステップにおいて、μＣＯＭ２内のＲＡＭ２ｃに形成した各種のエリアの初期設定を行ってからその最初のステップ１に進む。
【００４６】
まず、ＣＰＵ２ａは、ＳＷトランジスタＴｒ２→Ｔｒ１→Ｔｒ３の順に順次Ｈレベルのオン信号を出力する（ステップＳ１、３、５）。このオン信号の出力に応じてＳＷトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３は、Ｔｒ２→Ｔｒ１→Ｔｒ３の順にオンする。このためＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂには、ガス温度アナログ信号Ｓ２→流速アナログ信号Ｓ１→物性値アナログ信号Ｓ３の順にアナログ信号が供給される。従って、Ａ／Ｄ変換器Ａ１２ｂは、各アナログ信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号を、ガス温度ディジタル信号→流速ディジタル信号→物性値ディジタル信号の順に出力する。
【００４７】
ＣＰＵ２ａは、このディジタル信号を順次取り込み、ＲＡＭ２ｃ内に格納する。すなわち、ＣＰＵ２ａは、ＲＡＭ２ｃ内に形成したガス温度エリアＥ１にガス温度ディジタル信号を（ステップＳ２）、非駆動／流速エリアＥ２に流速ディジタル信号を（ステップＳ４）、非駆動／物性値エリアＥ３に物性値ディジタル信号を各々格納する（ステップＳ６）。なお、上記ステップＳ１〜５までの動作を行っている間、マイクロヒータＨはオフとなっている。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２ａは、マイクロヒータＨの電源端子Ｈ１、Ｈ２に対して電流を流し、加熱を開始させる（ステップＳ７）。そして、ガスがマイクロヒータＨに加熱されるまでの間、すなわちＴ１時間待機する。Ｔ１時間待機した後（ステップＳ８でＹＥＳ）、ＣＰＵ２ａは、ＳＷトランジスタＴｒ１→Ｔｒ３の順にオン信号を出力する（ステップＳ９、１１）。このオン信号の出力に応じてＳＷトランジスタＴｒ１及び、Ｔｒ３は、Ｔｒ１→Ｔｒ３の順にオンする。
【００４９】
このため、Ａ／Ｄ変換器Ａ１２ｂには、流速アナログ信号Ｓ１→物性値アナログ信号Ｓ３の順にアナログ信号が供給される。従って、Ａ／Ｄ変換器Ａ１２ｂは、各アナログ信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号を、流速ディジタル信号→物性値ディジタル信号の順に出力する。
【００５０】
ＣＰＵ２ａは、このディジタル信号を順次取り込み、ＲＡＭ２ｃ内に格納する。すなわち、ＣＰＵ２ａは、ＲＡＭ２ｃ内に形成した駆動／流速エリアＥ４に流速ディジタル信号を（ステップＳ１０）、駆動／物性値エリアＥ５に物性値ディジタル信号を各々格納する（ステップＳ１２）。上記ステップＳ２、４、６、１０、１２によりＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂから出力されるディジタル信号は全て記憶手段としてのＲＡＭ２ｃ内に格納される。その後、ＣＰＵ２ａはマイクロヒータＨの電源端子Ｈ１、Ｈ２に対する電流を停止し、加熱を停止させる（ステップＳ１３）。
【００５１】
次に、ＣＰＵ２ａは、駆動／流速エリアＥ４に格納された流速ディジタル信号から、非駆動／流速エリアＥ２に格納された流速ディジタル信号を差し引いた値を真の流速ディジタル信号として流速エリアＥ６内に格納する（ステップＳ１４）。
【００５２】
流速センサ１１１ａを構成する上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２は、理想的には同じ温度においたとき、等しい熱起電力を発生するはずである。しかしながら、実際には同じ温度においたとしても両者の間にはズレが生じてしまう。このズレ量はロット間でバラツキがある。従って、流速センサ１１１ａに同じ流速のガスを流したとしても流速アナログ信号Ｓ１及び、流速ディジタル信号は、ロット間でバラツキが生じてしまう。
【００５３】
そこで、上述したようにマイクロヒータＨの駆動時に得た流速ディジタル信号から、非駆動時に得た流速ディジタル信号を差し引くことにより、上記ズレ量を相殺することができる。このため、ロット間での流速ディジタル信号のバラツキを補正することができ、より一層計測精度を向上させることができる。
【００５４】
その後、ＣＰＵ２ａは、駆動／物性値エリアＥ５に格納された物性値ディジタル信号から、非駆動／物性値エリアＥ３に格納された物性値ディジタル信号を差し引いた値を真の物性値ディジタル信号として物性値エリアＥ７内に格納する（ステップＳ１５）。
【００５５】
物性値センサ１３１ａを構成する左右側サーモパイルＴＰ３及び、ＴＰ４は、基準温度で基準熱起電力を出力するように製作したとしても、実際には基準熱起電力から少し上下にずれた出力となってしまう。このズレは、ロット間毎にばらつきがあり、物性値アナログ信号Ｓ３及び、物性値ディジタル信号もロット間でばらついてしまう。
【００５６】
そこで、上述したようにマイクロヒータＨの駆動時に得た物性値ディジタル信号から、非駆動に得た物性値ディジタル信号を差し引くことにより、上記ズレを相殺して、ロット間での物性値ディジタル信号のバラツキを補正することができる。このため、より一層計測精度を向上させることができる。
【００５７】
次に、流速エリアＥ６内に格納された真の流速ディジタル信号を、物性値エリアＥ７に格納された真の物性値ディジタル信号で除算する（ステップＳ１６）。流速センサ１１１ａから出力される流速アナログ信号Ｓ１は、ガスの熱伝導率と熱拡散、比熱によって決定される熱拡散定数（ガスの物性値の一つ）の大小に応じて変化してしまう。
【００５８】
すなわち、熱拡散定数が増加すると、上下流側サーモパイルＴＰ１及び、ＴＰ２に移動する熱量が減少し、この減少した分が誤差となってしまう。上述したように真の流速ディジタル信号を熱拡散定数に応じた真の物性値ディジタル信号で除することにより、熱拡散の変化の影響を排除した流速演算が可能となり、流速検出装置の計測精度を向上させることができる。
【００５９】
ＣＰＵ２ａはさらに、上記除算を行った流速ディジタル信号に、ガス温度ディジタル信号に基いた温度補正係数と、流速を流量に換算する流量補正係数とを乗じて流量を演算する（ステップＳ１６）。従って、ガス自体の温度の影響を排除した流速演算が可能となり、流速検出装置の計測精度を向上させることができる。
【００６０】
上述したように、単一のＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂが、ＣＰＵ２ａにより順次選択されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換することにより、流速アナログ信号Ｓ１用のＡ／Ｄ変換器Ａ１２ｂを流用して、ガス温度アナログ信号Ｓ２及び、物性値アナログ信号Ｓ３のＡ／Ｄ変換も行わせることができる。従って、計測精度の向上を図るためにガス温度、物性値に応じたアナログ信号を出力する回路を備える必要があったときでも、部品点数を抑え、コストダウンを図ることができる。
【００６１】
また、上記実施例のように流速センサ１１１ａと、測温抵抗Ｒｔを同一のＳｉ基板３１上に形成する場合、すなわち測温抵抗ＲｔとマイクロヒータＨとが接近している場合であっても、マイクロヒータＨが間欠的に駆動されるものを用いて、マイクロヒータＨの非駆動時にガス温度アナログ信号Ｓ２を選択することにより、測温抵抗Ｒｔにより確実にガス温度を検知することができる。従って、流速センサ１１１ａと、測温抵抗Ｒｔとを同一半導体プロセスで形成することができ、コストダウンを図ることができる。
【００６２】
なお、上述した実施例では、補正アナログ信号出力手段として、ガス温度アナログ信号、物性値アナログ信号を出力するものを挙げていたが、流速アナログ信号に変動を与える物理量であれば、上記２つに限ったものではない。
【００６３】
また、上述した実施例では、流速センサ１１１ａ及び、ガス温度センサ１２１ａを単一のＳｉ基板３１上に形成していたが、ガス温度センサ１２１ａを構成する測温抵抗をマイクロヒータＨの影響を受けない場所に設ければ、マイクロヒータＨを常時駆動しておいても良い。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、単一のアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと略す。）変換手段が、順次選択されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換することにより、流速アナログ信号用のＡ／Ｄ変換手段を流用して、ガス温度アナログ信号及び物性値アナログ信号のＡ／Ｄ変換を行わせることができるので、計測精度の向上を図るためにガス温度アナログ信号出力手段及び物性値アナログ信号出力手段を備える必要があるときであっても、部品点数を抑え、コストダウンを図ることができる信号発生装置又は、流速検出装置を得ることができる。
【００６５】
また、請求項１記載の発明によれば、流速ディジタル信号、ガス温度ディジタル信号及び物性値ディジタル信号に基づき、流速を演算することができるので、計測精度の向上を図った流速検出装置を得ることができる。
【００６６】
また、請求項１記載の発明によれば、流速センサと、第２の温度センサを同一支持基台上に形成する場合、すなわち第２の温度センサとヒータとが接近している場合であっても、ヒータが間欠的に駆動されるものを用いて、ヒータの非駆動時にガス温度アナログ信号を選択することにより、第２の温度センサにより確実にガス温度を検知することができるので、流速センサと、第２の温度センサとを同一半導体プロセスで形成することができ、コストダウンを図ることができる流速検出装置を得ることができる。
【００６７】
請求項２記載の発明によれば、物性値に応じて出力される物性値アナログ信号がロット間でばらついていたとしても、駆動時に得た物性値ディジタル信号から非駆動時に得た物性値ディジタル信号を差し引いた値を真の物性値ディジタル信号とすることにより、物性値ディジタル信号のロット間でのバラツキを補正することができるので、より一層計測精度を向上させた流速検出装置を得ることができる。
【００６８】
請求項３記載の発明によれば、流速に応じて出力される流速アナログ信号がロット間でばらついていたとしても、駆動時に得た流速ディジタル信号から非駆動時に得た流速ディジタル信号を差し引いた値を真の流速ディジタル信号とすることにより、流速ディジタル信号のロット間でのバラツキを補正することができるので、より一層計測精度を向上させた流速検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の信号発生装置を組み込んだ流速検出装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１の流速検出装置を構成する流速センサ、ガス温度センサ及び、物性値センサの詳細を説明するための図である。
【図３】図１の流速検出装置を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来の信号発生装置を組み込んだ流速検出装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１ａ    流速検知回路（流速アナログ信号出力手段）
１２ａ    ガス温度検知回路（ガス温度アナログ信号出力手段）
１３ａ    物性値検知回路（物性値アナログ信号出力手段）
Ｓ１      流速アナログ信号
Ｓ２      ガス温度アナログ信号
Ｓ３      物性値アナログ信号
１２ｂ    アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
２ｃ      ＲＡＭ（記憶手段）
２ａ      ＣＰＵ（演算手段）
Ｈ        マイクロヒータ（ヒータ）
ＴＰ１    上流側サーモパイル（第１の温度センサ）
ＴＰ２    下流側サーモパイル（第１の温度センサ）
１１１ａ  流速センサ
Ｒｔ      測温抵抗（第２の温度センサ）
１３１ａ  物性値センサ
３１      Ｓｉ基板（支持基台）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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