风速测定装置和风量测定装置制造方法及图纸

技术编号:23631975 阅读:39 留言:0更新日期:2020-04-01 00:38
提供一种结构简易、能够廉价地制作、测定精度高的风速测定装置。具有恒温发热装置(10),该恒温发热装置(10)具备电源(Vcc)、正特性热敏电阻元件(22)、开关元件(Q1)、比较器元件(Cmp1)、第一负特性热敏电阻元件(21)、第二负特性热敏电阻元件(32)以及多个电阻元件(R1~R5)。开关元件(Q1)重复接通和断开来从电源(Vcc)向正特性热敏电阻元件(22)施加脉冲电压以使配置于风速测定点的正特性热敏电阻元件(22)以设定温度发热。基于该脉冲电压的波形来计算风速测定点处的风速。通过附加第二开关(SW2),来对因作为测定对象的风的温度的高低而引起的测定误差进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风速测定装置和风量测定装置
本专利技术涉及一种风速测定装置,更详细地说,涉及一种结构简易、能够廉价地制作、测定精度高的风速测定装置。此外,本专利技术的风速测定装置具备对因作为测定对象的风的温度的高低而引起的风速的测定误差进行校正的功能。另外,本专利技术涉及一种利用上述本专利技术的风速测定装置的风量测定装置。
技术介绍
在专利文献1(日本特开2008-241318号公报)中公开了一种配置于管道等的内部的、用于测定通过的气体的风速的风速测定装置。在图6中表示专利文献1所公开的气体流量计1000。此外,专利文献1所公开的气体流量计1000并不测定“风速”而是测定“风量(气体流量)”,但是如专利文献1中也启示了的那样,“风量”与“风速”能够极容易地相互换算。气体流量计1000具备传感器主体101和控制部102。传感器主体101是如以下那样形成的:在印刷电路板103上形成热电偶104和热敏电阻元件(热敏电阻)105。热电偶104由电热线106以及接合于其两侧的铜箔107a、107b构成。电热线106由与铜之间产生热电动势的、例如作为Cu-Ni合金的一种的康铜形成。在热电偶104中,通过向电热线106通电,在电热线106与铜箔107a、107b的接合点108a、108b间产生热电动势。控制部102具备控制向电热线106的通电的通电控制电路109、检测接合点108a、108b间的热电动势的热电动势检测电路110、被输入来自热敏电阻元件105的输出的测温电路111、将来自热电动势检测电路110和测温电路111的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器112、对上述各结构要素进行控制的控制电路113等。关于气体流量计1000,在微风的情况下,通过热电动势检测电路110来检测与接合点108a、108b间的温度差ΔT相应的热电动势,基于该热电动势的大小来计算气体流量。然而,关于气体流量计1000,在强风的情况下,电热线106被暴露于强风中而被冷却,因此难以通过热电偶104来测定气体流量。因此,在强风的情况下,气体流量计1000用热敏电阻元件105来检测印刷电路板103的基板温度T,基于其检测结果来计算气体流量。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-241318号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题上述的气体流量计1000以电压的大小来测定接合点108a、108b间产生的热电动势、由热敏电阻元件105检测出的印刷电路板103的基板温度T,因此存在如下问题:容易受到噪声的影响,气体流量的测定精度低。另外,气体流量计1000存在如下问题:不得不定期地以高精度来校正热电动势检测电路110、测温电路111,维护的负担大。而且,气体流量计1000存在如下问题:在疏忽了热电动势检测电路110、测温电路111的校正的情况下或校正不准确的情况下,无法测定正确的气体流量。另外,气体流量计1000的结构复杂,因此存在不易制作这样的问题。并且,气体流量计1000需要昂贵的A/D转换器112等,因此存在无法廉价地制作这样的问题。用于解决问题的方案本专利技术是为了解决上述的以往的问题而完成的,作为其方案,本专利技术的风速测定装置具备恒温发热装置,该恒温发热装置以预先决定的设定温度或设定温度附近的温度发热,恒温发热装置具备电源、发热元件、开关元件、比较器元件、第一负特性热敏电阻元件以及多个电阻元件,发热元件和第一负特性热敏电阻元件配置于风速测定点,发热元件通过电源来发热,开关元件插入于电源与发热元件之间,比较器元件控制开关元件的接通和断开,第一负特性热敏电阻元件配置于发热元件的附近且与发热元件热耦合以接近与发热元件相同的温度,第一负特性热敏电阻元件在设定温度下的电阻值被用作阈值电阻值,第一负特性热敏电阻元件与至少1个电阻元件串联连接而形成温度检测用分压电路,从温度检测用分压电路的第一负特性热敏电阻元件与电阻元件的连接点输出温度检测用电压,至少2个电阻元件串联连接而形成比较用分压电路,从比较用分压电路的1个电阻元件与另1个电阻元件的连接点输出比较用电压,比较器元件将温度检测用电压与比较用电压进行比较,根据比较结果来使开关元件接通或使开关元件断开,通过开关元件重复接通与断开,从电源向发热元件施加脉冲电压,基于所施加的脉冲电压的波形来计算风速测定点处的风速,构成比较用分压电路的至少2个电阻元件中的1个电阻元件被置换为相互串联连接的至少第一分割电阻元件、第二分割电阻元件以及温度补偿用的第二负特性热敏电阻元件,还具备用于在将第一分割电阻元件和第二分割电阻元件这两方连接于比较用分压电路的情况、与仅将第一分割电阻元件和第二分割电阻元件中的一方连接于比较用分压电路的情况之间进行切换的开关。在该情况下,能够设为:温度检测用分压电路被施加固定的电压,比较用分压电路被施加固定的电压,温度检测用分压电路的电阻元件和比较用分压电路的电阻元件各自的电阻值、以及温度检测用分压电路和比较用分压电路各自被施加的电压被设定为:在第一负特性热敏电阻元件的温度为设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值为阈值电阻值时,温度检测用电压=比较用电压,在第一负特性热敏电阻元件的温度低于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值大于阈值电阻值时温度检测用电压>比较用电压,在第一负特性热敏电阻元件的温度高于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值小于阈值电阻值时温度检测用电压<比较用电压,或者,在第一负特性热敏电阻元件的温度低于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值大于阈值电阻值时温度检测用电压<比较用电压,在第一负特性热敏电阻元件的温度高于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值小于阈值电阻值时温度检测用电压>比较用电压,比较器元件将温度检测用电压与比较用电压进行比较,在第一负特性热敏电阻元件的温度低于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值大于阈值电阻值时使开关元件接通,在第一负特性热敏电阻元件的温度高于设定温度、第一负特性热敏电阻元件的电阻值小于阈值电阻值时使开关元件断开,开关以通过风速测定点的风的温度为触发来进行切换。在该情况下,能够容易地测定校正了因风的温度引起的测定误差的风速。例如,能够设为,开关由已探测出通过风速测定点的风的温度的微计算机控制来进行切换。在该情况下,能够根据风的温度来恰当地切换开关。或者,能够设为,开关以根据通过风速测定点的风的温度来变化的第二负特性热敏电阻元件的电阻值为触发来进行切换。在该情况下,能够仅通过风速测定装置来根据风的温度恰当地切换开关。此外,本专利技术的风速测定装置能够直接用作风量测定装置。专利技术的效果本专利技术的风速测定装置对因风的温度引起的测定误差进行校正,因此测定精度高。另外,本专利技术的风速测定装置不易受到噪声的影响,测定精度高。另外,本专利技术的风速测定装置的结构简易,因此能够容易地制作。并且,本专利技术的风速测定装置无需昂贵的A/D转换器等,因此能够廉价地制作。附图说明图1是表示第一实施方式所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种风速测定装置,/n具备恒温发热装置,该恒温发热装置以预先决定的设定温度或所述设定温度附近的温度发热,/n所述恒温发热装置具备电源、发热元件、开关元件、比较器元件、第一负特性热敏电阻元件以及多个电阻元件,/n所述发热元件和所述第一负特性热敏电阻元件配置于风速测定点,/n所述发热元件通过所述电源来发热,/n所述开关元件插入于所述电源与所述发热元件之间,/n所述比较器元件控制所述开关元件的接通和断开,/n所述第一负特性热敏电阻元件配置于所述发热元件的附近并与所述发热元件热耦合以接近与所述发热元件相同的温度,所述第一负特性热敏电阻元件在所述设定温度下的电阻值被用作阈值电阻值,/n所述第一负特性热敏电阻元件与至少1个所述电阻元件串联连接而形成温度检测用分压电路,/n从所述温度检测用分压电路的所述第一负特性热敏电阻元件与所述电阻元件的连接点输出温度检测用电压,/n至少2个所述电阻元件串联连接而形成比较用分压电路,/n从所述比较用分压电路的1个所述电阻元件与另1个所述电阻元件的连接点输出比较用电压,/n所述比较器元件将所述温度检测用电压与所述比较用电压进行比较,根据比较结果来使所述开关元件接通或使所述开关元件断开,/n通过所述开关元件重复接通和断开,从所述电源向所述发热元件施加脉冲电压,/n所述风速测定装置基于所施加的所述脉冲电压的波形来计算所述风速测定点处的风速,/n构成所述比较用分压电路的至少2个所述电阻元件中的1个所述电阻元件被置换为相互串联连接的至少第一分割电阻元件、第二分割电阻元件以及温度补偿用的第二负特性热敏电阻元件,/n所述风速测定装置还具备用于在将所述第一分割电阻元件和所述第二分割电阻元件这两方连接于所述比较用分压电路的情况、与仅将所述第一分割电阻元件和所述第二分割电阻元件中的一方连接于所述比较用分压电路的情况之间进行切换的开关。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170805 JP 2017-1520661.一种风速测定装置,
具备恒温发热装置,该恒温发热装置以预先决定的设定温度或所述设定温度附近的温度发热,
所述恒温发热装置具备电源、发热元件、开关元件、比较器元件、第一负特性热敏电阻元件以及多个电阻元件,
所述发热元件和所述第一负特性热敏电阻元件配置于风速测定点,
所述发热元件通过所述电源来发热,
所述开关元件插入于所述电源与所述发热元件之间,
所述比较器元件控制所述开关元件的接通和断开,
所述第一负特性热敏电阻元件配置于所述发热元件的附近并与所述发热元件热耦合以接近与所述发热元件相同的温度,所述第一负特性热敏电阻元件在所述设定温度下的电阻值被用作阈值电阻值,
所述第一负特性热敏电阻元件与至少1个所述电阻元件串联连接而形成温度检测用分压电路,
从所述温度检测用分压电路的所述第一负特性热敏电阻元件与所述电阻元件的连接点输出温度检测用电压,
至少2个所述电阻元件串联连接而形成比较用分压电路,
从所述比较用分压电路的1个所述电阻元件与另1个所述电阻元件的连接点输出比较用电压,
所述比较器元件将所述温度检测用电压与所述比较用电压进行比较,根据比较结果来使所述开关元件接通或使所述开关元件断开,
通过所述开关元件重复接通和断开,从所述电源向所述发热元件施加脉冲电压,
所述风速测定装置基于所施加的所述脉冲电压的波形来计算所述风速测定点处的风速,
构成所述比较用分压电路的至少2个所述电阻元件中的1个所述电阻元件被置换为相互串联连接的至少第一分割电阻元件、第二分割电阻元件以及温度补偿用的第二负特性热敏电阻元件,
所述风速测定装置还具备用于在将所述第一分割电阻元件和所述第二分割电阻元件这两方连接于所述比较用分压电路的情况、与仅将所述第一分割电阻元件和所述第二分割电阻元件中的一方连接于所述比较用分压电路的情况之间进行切换的开关。


2.根据权利要求1所述的风速测定装置,其特征在于,
所述温度检...

【专利技术属性】
技术研发人员:北村彰宏
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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