[其他]熱電阻線空氣流量計

無效

• 申請號: 87106770
• 申請日: 1987-10-07
• 公開（公告）號: CN87106770A
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 高橋實;德田博厚;渡邊泉;四村豐
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;株式會社日立自動工程
• 主分類號: G01P5/12
• 分類號: G01P5/12;G01F1/68
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉建國

本發明涉及熱電阻線空氣流量計，更具體地說，涉及檢測內燃機進氣口空氣流量所用的熱電阻線空氣流量計的加熱電阻的結構。

圖2表示傳統的熱電阻線空氣流量計的整體截面圖。參考圖2，加熱電阻1以及與加熱電阻具有相同結構的進氣口氣溫檢測電阻2排列在主體5的支路4中，主體5中有主通路3和支路4，進氣口空氣的大部分從主通路3中通過，分流出的那部分空氣在支路4中通過。

圖3表示熱電阻線空氣流量計的驅動電路6。驅動電路包括加熱電阻1，進氣口氣溫檢測電阻2，運算放大器7和8，功率晶體管9，電容10，電阻11-15。功率晶體管9的集電極端16連到電源的正極，電阻11的接地端17連接到電源的負極，電阻11和加熱電阻1的連接點連接到微型計算機的輸入端18，該微型計算機利用熱電阻線空氣流量計的輸出信號實現對發動機的控制。

在這種結構中，通過給加熱電阻1提供一個電流，控制該電阻的溫度比進氣口氣溫檢測電阻2的溫度高一個恒定的溫度值。同時，進氣口氣溫檢測電阻2用來校正進氣口的氣溫，其工作方式是進氣口氣溫檢測電阻本身所產生的熱量被忽略不計，並且進氣口氣溫能被檢測到。當空氣吹向加熱電阻1時，加熱電阻1和進氣口氣溫檢測電阻2之間的溫差在上述的驅動電路6的控制下為恒定值。通過下述方式的反饋來實現控制，即電阻12和13對加熱電阻1兩端壓差的分壓電壓，和由流過加熱電阻1的電流在電阻11上產生的壓降被運算放大器7放大后的電壓，總是互相相等的。因此，當空氣流量變化時，流過加熱電阻1的電流也變化，結果氣流的變化能由該電流在電阻11上相應的壓降變化測量出來。通過輸入端18將汽車發動機進氣口空氣流量測量信號輸入給微型計算機，微型計算機決定為了維持汽車的最佳燃燒所需要的燃料體積，以便能夠使用由噴嘴噴射燃料的電子燃料噴射系統。

圖4表示一個用于這樣的熱電阻線空氣流量計的加熱電阻的傳統實例。加熱電阻插入氧化鋁制成的繞線管21中，兩端有鉑依（10%）合金制成的引線22，並將鉑線繞在氧化鋁管上面。引線22的兩端通過焊接點24固定在支承導體25上。

在另一個現有技術中有一個實例，如已公布的日本專利NO.58-95265的圖2所示，電阻元件不用引線22而直接釬焊在支承導體25上。

但是這些現有技術有缺點，其測量裝置的響應曲線不好，如圖5中虛線所示;並且當在恒定時間內空氣流量由Q₁變到Q₂時，輸出電壓（V）的值不是陡然上升而是畫出一條坡度平緩的曲線。當這種熱電阻線空氣流計用于如汽車發動機這樣的內燃機的電子控制燃料噴射裝置時，這種缺點引起大問題。

本發明的目的是提供一種具有高響應曲線的熱電阻線空氣流量計。

根據本發明的熱電阻線空氣流量計，加熱電阻的繞線管用二氧化鋯或玻璃纖維制成。因為二氧化鋯或玻璃纖維的熱傳導率小，在加熱電阻上產生的熱不致通過支承導體跑掉，所以其響應特性得到改善。

圖1表示本發明的一個實施例的加熱電阻的結構;

圖2表示傳統的現有技術的熱電阻線空氣流量計的整體截面圖;

圖3表示圖2中的驅動電路圖;

圖4表示傳統的現有技術的加熱電阻的截面圖;

圖5表示本發明和現有技術的響應時間特性曲線;

圖6表示本發明另一實施例的加熱電阻的結構;

圖7表示本發明又一個實施例的加熱電阻的結構;

圖8表示圖7所示的加熱電阻的加工示意圖;

圖9表示本發明再一個實施例的加熱電阻的結構。

參考圖1，加熱電阻1的繞線管21的材料包括加入了一定量摩爾百分比的三氧化二釔（Y₂O₃）的穩定化的二氧化鋯。用滾筒式濺射法在繞線管表面淀積一層鉑膜31之后，用激光在其上精刻出線槽32，以調整加熱電阻的電阻值。然后，加熱電阻1被釬焊24連接到一對具有小直徑端部的支承導體25上。加熱電阻的整個表面涂保護玻璃33后，在低溫下使加熱電阻干燥。

在圖5中，使用本發明加熱電阻1的熱電阻線空氣流量計的響應時間特性用實線表示。參考圖5，可以理解本發明的響應特性是改進了的。這是基于傳到支承導體25的熱量減少了，因為二氧化鋯的熱傳導率比用作加熱電阻的主要材料的氧化鋁的熱傳導率的1/3還小。