特許ウォッチ

公開番号2024154984
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069267
出願日2023-04-20
発明の名称流体センサ
出願人ミツミ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G01P 13/00 20060101AFI20241024BHJP(測定;試験)
要約【課題】小型でかつ検出精度に優れた流体センサを提供すること。
【解決手段】上面視における所定の方向に沿って、第1送信信号(s1)に応じた第1超音波(10)を流路(13)に送信可能であるとともに、流路(13)を通った第2超音波(20)を受信して第1受信信号(r1)を出力可能な第1送受信部と(2-1)、上面視における所定の方向に沿って、第2送信信号(s2)に応じた第2超音波(20)を流路(13)に送信可能であるとともに、流路(13)を通った第1超音波(10)を受信して第2受信信号(r2)を出力可能な第2送受信部(2-2)と、第1送信信号(s1)および第2送信信号(s2)を出力するとともに、第1送信信号(s1)と第2受信信号(r2)の時間差、および第2送信信号(s2)と第1受信信号(r1)の時間差に基づき、流体(200)の風向または風速に関する情報を出力する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
流体が流れる流路が設けられた構造体と、
上面視における所定の方向に沿って、第１送信信号に応じた第１超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った第２超音波を受信して第１受信信号を出力可能な第１送受信部と、
上面視における前記所定の方向に沿って、第２送信信号に応じた前記第２超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った前記第１超音波を受信して第２受信信号を出力可能な第２送受信部と、
前記第１送信信号および前記第２送信信号を出力するとともに、前記第１送信信号と前記第２受信信号の時間差、および前記第２送信信号と前記第１受信信号の時間差に基づき、前記流体の風向または風速に関する情報を出力する検出部と、
前記検出部と前記第１送受信部との間の接続経路に配置され、前記第１送受信部の送受信動作を切替可能な第１のスイッチと、
前記検出部と前記第２送受信部との間の接続経路に配置され、前記第２送受信部の送受信動作を切替可能な第２のスイッチと、を有する、流体センサ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記所定の方向は、第１方向と、前記第１方向に交差する第２方向を含み、
第２方向に沿って、第３送信信号に応じた第３超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った第４超音波を受信して第３受信信号を出力可能な第３送受信部と、
前記第２方向に沿って、第４送信信号に応じた前記第４超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った前記第３超音波を受信して第４受信信号を出力可能な第４送受信部と、
前記検出部と前記第３送受信部との間の接続経路に配置され、前記第３送受信部の送受信動作を切替可能な第３のスイッチと、
前記検出部と前記第４送受信部との間の接続経路に配置され、前記第４送受信部の送受信動作を切替可能な第４のスイッチと、をさらに有し、
前記第１送受信部は、前記第１方向に沿って、前記第１送信信号に応じた前記第１超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った前記第２超音波を受信して前記第１受信信号を出力可能であり、
前記第２送受信部は、前記第１方向に沿って、前記第２送信信号に応じた前記第２超音波を前記流路に送信可能であるとともに、前記流路を通った前記第１超音波を受信して前記第２受信信号を出力可能であり、
前記検出部は、前記第１送信信号、前記第２送信信号、前記第３送信信号および前記第４送信信号を出力するとともに、前記第１送信信号と前記第２受信信号の時間差、前記第２送信信号と前記第１受信信号の時間差、前記第３送信信号と前記第４受信信号の時間差、および前記第４送信信号と前記第３受信信号の時間差に基づき、前記流体の風向および風速のそれぞれに関する情報を出力し、
前記第１のスイッチは、前記検出部と前記第１送受信部との間の接続経路に配置され、前記第１送受信部の送受信動作を切替可能であり、
前記第２のスイッチは、前記検出部と前記第２送受信部との間の接続経路に配置され、前記第２送受信部の送受信動作を切替可能である、請求項１に記載の流体センサ。
【請求項３】
前記第１送受信部と前記第１のスイッチとの間の最短距離は、前記検出部と前記第１のスイッチとの間の最短距離よりも短く、
かつ、前記第２送受信部と前記第２のスイッチとの間の最短距離は、前記検出部と前記第２のスイッチとの間の最短距離よりも短く、
かつ、前記第３送受信部と前記第３のスイッチとの間の最短距離は、前記検出部と前記第３のスイッチとの間の最短距離よりも短く、
かつ、前記第４送受信部と前記第４のスイッチとの間の最短距離は、前記検出部と前記第４のスイッチとの間の最短距離よりも短い、請求項２に記載の流体センサ。
【請求項４】
前記第１から前記第４のスイッチのそれぞれは、ＳＰＤＴスイッチであり、
前記第１送受信部からの前記第１受信信号を増幅した第１増幅信号、前記第２送受信部からの前記第２受信信号を増幅した第２増幅信号、前記第３送受信部からの前記第３受信信号を増幅した第３増幅信号、および前記第４送受信部からの前記第４受信信号を増幅した第４増幅信号を前記検出部に出力可能なアンプと、
前記第１のスイッチと前記アンプとの間の接続経路に配置され、前記アンプと前記第１のスイッチとの接続または非接続を切替可能な第１のＳＰＳＴスイッチと、
前記第２のスイッチと前記アンプとの間の接続経路に配置され、前記アンプと前記第２のスイッチとの接続または非接続を切替可能な第２のＳＰＳＴスイッチと、
前記第３のスイッチと前記アンプとの間の接続経路に配置され、前記アンプと前記第３のスイッチとの接続または非接続を切替可能な第３のＳＰＳＴスイッチと、
前記第４のスイッチと前記アンプとの間の接続経路に配置され、前記アンプと前記第４のスイッチとの接続または非接続を切替可能な第４のＳＰＳＴスイッチと、をさらに有する、請求項２または請求項３に記載の流体センサ。
【請求項５】
前記アンプと前記第１のＳＰＳＴスイッチとの間の最短距離の長さは、前記第１のＳＰＳＴスイッチの最大長さ以下であり、
かつ、前記アンプと前記第２のＳＰＳＴスイッチとの間の最短距離の長さは、前記第２のＳＰＳＴスイッチの最大長さ以下であり、
かつ、前記アンプと前記第３のＳＰＳＴスイッチとの間の最短距離の長さは、前記第３のＳＰＳＴスイッチの最大長さ以下であり、
かつ、前記アンプと前記第４のＳＰＳＴスイッチとの間の最短距離の長さは、前記第４のＳＰＳＴスイッチの最大長さ以下である、請求項４に記載の流体センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体センサに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を用いて流体の風向および風速を検出する流体センサが知られている。
【０００３】
流体センサとして、流体が流れる流路部が形成された筐体と、流路部に設置される一対の超音波送受信部とを備え、一対の超音波送受信部の間で送受される超音波の伝播時間に基づいて流体の風向と風速を検出するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この流体センサでは、送信信号に応じて一対の超音波送受信部における送信部から出力された超音波の受信部による受信信号と、上記送信信号と、の時間差から流体の風向および風速を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－７７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の流体センサでは、流体センサを小型化すると、送信部に超音波の送信を指令する送信信号が受信信号に重なり、流体の風向および風速の検出精度が低下する場合がある。
【０００６】
本発明は、小型でかつ検出精度に優れた流体センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本流体センサ（１００）は、流体（２００）が流れる流路（１３）が設けられた構造体（１）と、上面視における所定の方向に沿って、第１送信信号（ｓ１）に応じた第１超音波（１０）を流路（１３）に送信可能であるとともに、流路（１３）を通った第２超音波（２０）を受信して第１受信信号（ｒ１）を出力可能な第１送受信部と（２－１）、上面視における所定の方向に沿って、第２送信信号（ｓ２）に応じた第２超音波（２０）を流路（１３）に送信可能であるとともに、流路（１３）を通った第１超音波（１０）を受信して第２受信信号（ｒ２）を出力可能な第２送受信部（２－２）と、第１送信信号（ｓ１）および第２送信信号（ｓ２）を出力するとともに、第１送信信号（ｓ１）と第２受信信号（ｒ２）の時間差、および第２送信信号（ｓ２）と第１受信信号（ｒ１）の時間差に基づき、流体（２００）の風向または風速に関する情報を出力する検出部（３４）と、検出部（３４）と第１送受信部（２－１）との間の接続経路に配置され、第１送受信部（２－１）の送受信動作を切替可能な第１のスイッチ（３１－１）と、検出部（３４）と第２送受信部（２－２）との間の接続経路に配置され、第２送受信部（２－２）の送受信動作を切替可能な第２のスイッチ（３１－２）と、を有する。
【０００８】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型でかつ検出精度に優れた流体センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る流体センサを模式的に示す上面図である。
図１におけるII－II線に沿う模式的断面図である。
図１におけるIII－III線に沿う模式的断面図である。
実施形態に係る流体センサの電気的接続を示す模式図である。
実施形態に係る流体センサにおける各電子部品の配置を示す模式図である。
比較例に係る第１受信信号の第１増幅信号を示す模式図である。
実施形態に係る第１受信信号の第１増幅信号を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許