專利名稱：恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的制作方法
恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計
背景技術(shù)：
恒溫?zé)釋?dǎo)線風(fēng)速計常用來基于越過加熱至恒溫的導(dǎo)線的流體對流帶走的熱量來測量流體速率。由于對流而失去的熱量是越過細(xì)絲(filament)的流體速率的函數(shù)。恒溫?zé)釋?dǎo)線風(fēng)速計或者CTA保持受熱細(xì)絲的溫度恒定并且使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)算法或者二者以基于用來將細(xì)絲保持于恒溫的能量來計算流體的流速。由于細(xì)絲溫度與細(xì)絲的電阻有關(guān)， 所以CTA操作以維持細(xì)絲的恒定電阻。用來制作適當(dāng)細(xì)絲的金屬具有百分之0. 1每攝氏度級別的電阻率系數(shù)，并且因此需要高準(zhǔn)確度以測量細(xì)絲的實際電阻。一種與醫(yī)學(xué)有關(guān)的風(fēng)速計應(yīng)用是測量患者的吸氣和呼氣流速。許多肺功能測試需要知道關(guān)于空氣進(jìn)入和退出患者肺部的速率的細(xì)節(jié)。在吸氣和呼氣期間遇到的最大實際流速范圍通常在每秒0升與約20升之間變化。在這一范圍中，細(xì)絲可以具有僅2.0歐姆電阻。 由于細(xì)絲的電阻和電阻率系數(shù)低，所以即使小電阻缺陷(artifact)也可能明顯削弱測量準(zhǔn)確性。在現(xiàn)有技術(shù)的恒溫?zé)釋?dǎo)線風(fēng)速計中，細(xì)絲焊接于探測器的兩個管腳之間。探測器可拆卸地附著到線纜。線纜與用于計算越過細(xì)絲的氣體流速的電路連通(communicate)。 然而現(xiàn)有技術(shù)的恒溫風(fēng)速計有妨礙獲取準(zhǔn)確和精確電阻測量值的若干問題。例如無法在細(xì)絲的電阻率與線纜和在管腳與電路之間的任何連接引起的電阻率之間進(jìn)行區(qū)分。線纜或者連接引起的任何電阻改變將被電路視為細(xì)絲的電阻改變并且造成錯誤的氣體流速計算。存在在現(xiàn)有技術(shù)的恒溫風(fēng)速計探測器中可能引入電阻誤差的若干方式。這些例如包括環(huán)境溫度的改變以及線纜和/或連接的物理擾動或者移動。在未完全重新校準(zhǔn)探測器(這可能花費(fèi)大量時間和努力)的情況下，不能消除或者撤消(reverse)這些誤差中的一些誤差。實際考慮要求以如下方式設(shè)計探測器，該方式諸如在探測器為一次性 (disposable)或者需要更換、維護(hù)或者清潔時允許用戶向如下線纜附著和從線纜移除探測器，該線纜將探測器連接到容納電路的單元。因而，實質(zhì)上在所有探測器設(shè)計中都需要線纜和連接器、由此保證存在前述誤差機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及一種恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計。該風(fēng)速計包括一組電傳導(dǎo)管腳，這些管腳包括一對內(nèi)管腳和一對外管腳。導(dǎo)體電和機(jī)械地耦合到管腳。電流源耦合到內(nèi)管腳。電流源被配置成經(jīng)過在內(nèi)管腳之間的導(dǎo)體提供電流。電壓傳感器耦合到外管腳并且被配置成測量跨越外管腳之間的導(dǎo)體的電壓。電流源和電壓傳感器被配置成維持在內(nèi)管腳之間的導(dǎo)體的恒定電阻。


包括附圖以提供對實施例的進(jìn)一步理解，并且在本說明書中并入附圖而且附圖構(gòu)成本說明書的部分。附示實施例并且與說明書一起用于說明實施例的原理。其他實施例和實施例的諸多預(yù)計優(yōu)勢將在它們通過參照下文詳細(xì)描述而變得更好理解時而容易得到認(rèn)識。附圖的元素未必相對于彼此按比例。同樣的標(biāo)號表示對應(yīng)相似部分。圖1是圖示了示例恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的環(huán)境的示意圖。圖2是圖示了圖1的示例恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的剖面的示意圖。圖3是圖示了恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的示例電路的示意圖。圖4是圖示了圖3的電路的示例電路的示意圖。圖5是圖示了另一示例恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的剖面的示意圖。圖6是圖示了圖5的恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計的示例部分電路的示意圖。
具體實施例方式在下文詳細(xì)描述中，參照附圖，這些附圖形成該描述的部分并且在附圖中通過示例示出其中可以實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例。就這一點而言，參照描述的附圖的取向來使用方向術(shù)語。由于實施例的部件可以定位于多個不同取向，所以方向術(shù)語用于示例的目的而決非限制。將理解可以利用其他實施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或者邏輯改變而未脫離本發(fā)明的范圍。下文詳細(xì)描述因此將未以限制意義加以理解，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。將理解這里描述的各種示例性實施例的特征除非另有具體明示則可以相互組合。圖1圖示了本公開的恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計(CTA) 12的一個示例的環(huán)境10。CTA 12 包括布置于風(fēng)速計主體18的內(nèi)腔16內(nèi)的探測器組14。在該例中，主體18包括探測器組 14定位所在的收縮段20。在示例環(huán)境中，用戶將向風(fēng)速計的第一端22中吹氣或者呼氣，并且呼出氣息M將通過內(nèi)腔16、越過探測器組14并且離開第二端沈(如果流動在相反方向上(諸如在吸氣期間)則也可以確定流速)。在該示例中，第一端22可以包括用于與用戶對接的吹口和漏斗(filer)。當(dāng)然可以配置本公開的風(fēng)速計用于涉及流體流速(fluid flow) 或者溫度測量的其他應(yīng)用，并且風(fēng)速計可以被構(gòu)造成包括適當(dāng)?shù)倪m合于除了吸入和呼出氣息之外的其他流體的主體和探測器組。探測器組14常連接到線纜觀，該線纜28電耦合到常與探測器組14遠(yuǎn)離定位的控制和測量設(shè)備30。在所示示例中，線纜觀耦合到控制和測量設(shè)備30?？梢栽趯⑻綔y器組 14耦合到測量設(shè)備時包括一個或者多個連接(未示出)?？刂坪蜏y量設(shè)備30被配置成維持探測器組14中的導(dǎo)體上的溫度恒定。用設(shè)備30測量和計算特別是在用流動流體M從探測器組14帶走能量時用來維持恒溫的能量以確定流體流速。圖2在CTA沿著圖1的線2-2的剖面視圖中圖示了 CTA 12。圖2也圖示了探測器組14的更詳細(xì)視圖。探測器組14在這一示例中包括四個電傳導(dǎo)管腳，這些管腳包括內(nèi)管腳32、34和外管腳36、38。每個管腳與它自己的電傳導(dǎo)導(dǎo)線關(guān)聯(lián)。每個管腳電耦合到對應(yīng)導(dǎo)線(諸如在該例中，管腳32與導(dǎo)線42耦合，管腳34與導(dǎo)線44耦合，管腳36與導(dǎo)線46耦合，而管腳38與導(dǎo)線48耦合)。導(dǎo)線可以機(jī)械地耦合在一起為線纜觀，并且向控制和測量設(shè)備30上的電連接提供每個導(dǎo)線。在圖3中所示一個示例中，控制和測量設(shè)備包括用于導(dǎo)線42的專用電連接52、用于導(dǎo)線44的M、用于導(dǎo)線46的56和用于導(dǎo)線48的58。返回圖2中所示探測器組14，管腳32-38與單個導(dǎo)體50連接在一起，該導(dǎo)體可以例如是跨越所有管腳延伸的電傳導(dǎo)導(dǎo)體或者膜。在另一示例(未示出)中，導(dǎo)體可以被劃分成三段，其中在管腳36與32之間的傳導(dǎo)路徑和在管腳34與38之間的傳導(dǎo)路徑可以是管腳的延伸。在管腳32與34之間的導(dǎo)體50在該例中在節(jié)點處機(jī)械和電附著到每個管腳。導(dǎo)體可以用多個適當(dāng)方式(諸如通過點焊)附著到管腳。導(dǎo)體可以由多種適當(dāng)材料(諸如不銹鋼絲或者更具體例如“304”不銹鋼、鉬和/或鉬銠合金)形成。在一個示例中，導(dǎo)體具有近似25. 4微米(0. 0000254米)的橫截面直徑。圖3圖示了具有設(shè)備30的示例電路的示例CTA 12。導(dǎo)線42和44連接到設(shè)備30 的驅(qū)動電路60。驅(qū)動電路經(jīng)過導(dǎo)線42和44向在內(nèi)管腳32與34之間的導(dǎo)體50提供加熱導(dǎo)體50的電流I。驅(qū)動電路用電流維持在內(nèi)管腳32、34之間的導(dǎo)體50的恒定電阻并且因此維持該導(dǎo)體50的恒溫。測量為了維持恒溫而需要的電流量，并且該電流量用來計算流體跨越導(dǎo)體50的流速。導(dǎo)線46和48在外管腳36、38處連接到高阻抗電壓檢測器64和導(dǎo)體50。雖然電流在管腳32與34之間的導(dǎo)體中流動，但是少量電流在導(dǎo)線46、48中流向電壓檢測器。由于僅不重要的電流在導(dǎo)線46、48中流動，所以那些導(dǎo)線提供不重要的電阻?？缤夤苣_36、38 測量的電壓是跨內(nèi)管腳32、34的實質(zhì)上相同的電壓。因此，電壓檢測器接收跨內(nèi)管腳32、34 之間的導(dǎo)體50的被賦能部分的電壓而無來自線纜、連接器、焊接點等的電阻缺陷。可以在設(shè)備30中用驅(qū)動電路60測量的電流和在檢測器64的電壓計算導(dǎo)體50的電阻。這一方式可以被描述為“開爾文(Kelvin)感測”技術(shù)。導(dǎo)體的溫度是它的電阻的函數(shù)，并且在設(shè)備上的處理器能夠基于若干因素(包括維持在CTA 12中的管腳32與34之間的導(dǎo)體50的恒定電阻而需要的能量或者功率)計算流體流速。圖4圖示了適合在驅(qū)動器60和檢測器64中用作CTA伺服器65的示例電路。伺服器65維持在管腳32、34之間的導(dǎo)體50或者“熱導(dǎo)線”66的恒定電阻RHW，盡管導(dǎo)體可以是熱膜或者其他適當(dāng)電導(dǎo)體。由于熱導(dǎo)線66的溫度是它的電阻Rhw的函數(shù)，所以伺服器65 也維持熱導(dǎo)線66的恒溫?？刂凭w管Ql允許電流I經(jīng)過晶體管Ql從電壓源68流動。在該例中，將電壓源設(shè)置于一般+5伏特。電流I流過固定參考電阻Rkef (諸如在該例中為2 歐姆電阻器)并且流過熱導(dǎo)線66?？梢允褂闷渌娏鞲袦y方法取代Rkef。伺服器65也包括差動輸入儀器放大器70、74和78。向具有增益G和輸出72的放大器70中輸入跨參考電阻Rkef的電壓VKEF。輸出72是流過熱導(dǎo)線66的電流I的函數(shù)。從外管腳36、38向也具有增益G和輸出76的放大器74提供跨熱導(dǎo)線66的電壓V,輸出76 是跨熱導(dǎo)線66的電壓VfflW函數(shù)。在該例中，放大器70、74的增益G為五。放大器78或者誤差放大器78耦合到放大器70、74的輸出。誤差放大器78包括負(fù)輸入80和正輸入82。 在負(fù)輸入80向誤差放大器78提供放大器70的輸出72，并且在正輸入82向誤差放大器78 提供放大器74的輸出76。誤差放大器78的輸出84連接到晶體管Ql的柵極。當(dāng)去往誤差放大器78的兩個電壓輸入80、82相等時，平衡伺服器65。這出現(xiàn)于 Veef等于Vhw時并且這出現(xiàn)于Rkef等于Rhw或者如在該示例那樣為兩歐姆時(這假設(shè)處于它的最大設(shè)置并且未衰減放大器74的輸出76)。熱導(dǎo)線66開始隨著流體跨越導(dǎo)體50流動而冷卻，這引起Rhw減少。減少Rhw使在輸出76的電壓減少，這驅(qū)動Ql的柵極更加為負(fù)。這又增加經(jīng)過Rkef和Rhw的電流I。熱導(dǎo)線66隨著電流增加而增加它的電阻Rhw，但是Rkef未變。伺服器65在Rkef再次等于Rhw時在更大電流I達(dá)到新平衡。來自放大器70、74的電壓輸出72、76也將在新平衡點增加。相反情況將出現(xiàn)于流體流速減少時。伺服器65作用以保持Rffl恒定，這意味著保持熱導(dǎo)線66的溫度保持恒定。用來將導(dǎo)體保持于恒溫的能量是跨熱導(dǎo)線66的電壓的函數(shù)，該函數(shù)可以在計算中用來確定流體的流速。放大器74的高阻抗輸入至多不重要地受導(dǎo)線46、48中的電阻或者由于環(huán)境溫度改變或者與這些導(dǎo)線的連接(未示出)的電阻改變所致的它們的電阻率改變的影響。僅熱導(dǎo)線66的隔離電阻(可能在焊接點上方)(熱導(dǎo)線66在此附著到管腳32-38)參與伺服器65 的作用。伺服器65也可以包括用于設(shè)置熱導(dǎo)線66的工作溫度的可變電阻器&ET。Rset連接到放大器74的輸出76和誤差放大器78的正輸入82。在一個示例中，I SET是設(shè)備30上的處理器可以控制的數(shù)控可變電阻器?？勺冸娮杵骺梢圆捎秒娮璺謮褐?division value) Rset，該值將用于在輸出76向誤差放大器78中輸入之前衰減它?？勺冸娮杵魉p在它的可調(diào)抽頭設(shè)置成小于它的最大值時衰減放大器74的輸出76。當(dāng)可變電阻器衰減放大器 74的輸出76時，Vffl必須高于無可變電阻器的衰減的情況以便平衡伺服器65。這造成熱導(dǎo)線66的工作溫度增加。因此，在的可調(diào)滑塊(wiper)與接地之間的電阻越低，熱導(dǎo)線 66的恒定工作溫度設(shè)置就越高。圖5圖示了兩通道CTA 90的示例，其中相同部分獲得相同標(biāo)號。在這一情況下， 具有導(dǎo)體50和熱導(dǎo)線66的第一探測器組14與在CTA 12中相同并且以與它們耦合到上面包括的設(shè)備30相同的方式耦合到第二測量和控制設(shè)備96。CTA 90在這一示例中還包括第二探測器組94，該探測器組94具有與探測器組14 相似地電和機(jī)械耦合到導(dǎo)體150的內(nèi)管腳132、134和外管腳136、138。在內(nèi)管腳132、134 之間的導(dǎo)體稱為冷導(dǎo)線166并且用來測量兩通道CTA 90的主體18中的流體溫度。冷導(dǎo)線 166的導(dǎo)體在這一示例中為細(xì)絲。根據(jù)冷導(dǎo)線166的由冷導(dǎo)線166的電阻確定的溫度確定流體的溫度。小平均電流 I’通過冷導(dǎo)線166，從而不在導(dǎo)體150中引起顯著加熱。用設(shè)備30中的單獨(dú)感測電路測量跨外管腳136、138的電壓降。開爾文感測技術(shù)(比如上文描述的那些開爾文感測技術(shù))用來確定跨外管腳136、138的電壓。在這一示例中，如果以這樣的方式用短的不頻繁的相對高電流脈沖來脈動經(jīng)過導(dǎo)體150的電流I’使得隨時間經(jīng)過導(dǎo)線的總電流不重要地加熱冷導(dǎo)線166，則冷導(dǎo)線166可以用更大精確度測量流體的溫度。在短脈沖期間，測量跨外管腳136、138的電壓降，從而允許電阻的精確確定，以及因此它的溫度和流體的溫度的精確確定。圖6圖示了可以與兩通道CTA 90 (該CTA 90可以用來在單獨(dú)時間測量熱導(dǎo)線66 和冷導(dǎo)線166的電阻)一起使用的示例采樣和保持電路96。在如下已知環(huán)境溫度校準(zhǔn)CTA， 在校準(zhǔn)時間從單獨(dú)溫度計讀取該環(huán)境溫度。在校準(zhǔn)時，在環(huán)境溫度確定每個導(dǎo)線66、166的電阻。校準(zhǔn)可以用來幫助設(shè)置熱導(dǎo)線66的工作恒溫并且可以用來幫助用冷導(dǎo)線166測量環(huán)境流體的動態(tài)溫度，這又可以允許更準(zhǔn)確測量經(jīng)過CTA 90的流體流速。電路耦合到第一探測器組14和第二探測器組94并且包括多個開關(guān)S1、S2、S3，這些開關(guān)用來將導(dǎo)體50、150耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的輸入通道98。開關(guān)S2、S3在設(shè)置成接通時具有低電阻并且可以由處理器控制。開關(guān)Sl在該例中是單刀雙擲(SPDT)開關(guān)并且可以由處理器控制。為了測量冷導(dǎo)線166的電阻，開關(guān)Sl的共同端子被選擇到管腳138，并且開關(guān)S2 和S3被設(shè)置成關(guān)斷。經(jīng)過管腳132向冷導(dǎo)線166提供已知值的冷導(dǎo)線電流脈沖104。電流經(jīng)過管腳134流向接地。在一個示例中，冷導(dǎo)線脈沖104是10微秒200毫安脈沖。在脈沖 104開始之后，開關(guān)S2然后接通并且在脈沖結(jié)束之前關(guān)斷。在一個示例中，開關(guān)在脈沖104 開始之后的1微秒接通并且在脈沖結(jié)束之前的1微秒關(guān)斷。因此，電容器Cl具有用于在保持模式之前對跨冷導(dǎo)線166的電壓采樣的8微秒。在該例中，電容器Cl可以是高質(zhì)量聚丙烯電容器。放大器102可以包括單位增益，并且可以包括它是因為ADC 100的阻抗可以根據(jù)ADC的操作而波動。冷導(dǎo)線脈沖104足夠短并且頻率足夠低以至于未明顯將冷導(dǎo)線166 加熱至環(huán)境溫度以上。由于電流脈沖值已知并且使用ADC 100的通道98來測量跨冷導(dǎo)線 166的電流脈沖104生成的電壓，所以冷導(dǎo)線的電阻跨越由歐姆定律確定。一旦在校準(zhǔn)時間期間已經(jīng)在已知環(huán)境溫度確定冷導(dǎo)線電阻，就可以計算圍繞它的流體在CTA操作期間的動態(tài)溫度。出于校準(zhǔn)的目的，以與測量冷導(dǎo)線166中的電阻相似的方式在環(huán)境溫度并且在伺服器65未電連接到它的時間完成對熱導(dǎo)線66的電阻的測量。為了測量熱導(dǎo)線66的電阻， 開關(guān)Sl被選擇到管腳138，并且開關(guān)S2和S3被設(shè)置成關(guān)斷。經(jīng)過管腳32向熱導(dǎo)線66提供已知值的熱導(dǎo)線電流脈沖106。電流經(jīng)過管腳34流向接地。在一個示例中，熱導(dǎo)線脈沖 106是10微秒200毫安脈沖。在脈沖106開始之后，開關(guān)S3接通、然后在脈沖結(jié)束之前關(guān)斷。在一個示例中，開關(guān)在脈沖開始之后的1微秒接通并且在脈沖結(jié)束之前的1微秒關(guān)斷。 因此，電容器Cl具有用于在保持模式之前對跨熱導(dǎo)線66的電壓采樣的8微秒。Cl采樣的電壓如上文針對冷導(dǎo)線描述的那樣由ADC 100測量，并且與上文描述的冷導(dǎo)線電阻計算類似地計算熱導(dǎo)線在校準(zhǔn)時間的電阻。一旦在校準(zhǔn)時間期間已經(jīng)在已知環(huán)境溫度確定熱導(dǎo)線電阻，就可以準(zhǔn)確設(shè)置熱導(dǎo)線在CTA操作期間的恒定工作溫度。雖然這里已經(jīng)圖示和描述具體實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解多種替代和/或等效實施可以取代示出和描述的具體實施例而未脫離本發(fā)明的范圍。本申請旨在于覆蓋這里討論的具體實施例的任何修改或者變化。因此旨在于讓本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其等效物限制。
權(quán)利要求
1.一種恒溫?zé)釋?dǎo)線風(fēng)速計，包括多個電傳導(dǎo)管腳，包括一對內(nèi)管腳和一對外管腳； 導(dǎo)體，其電和機(jī)械地耦合到多個管腳；電流源，其耦合到所述內(nèi)管腳并且被配置成經(jīng)過在所述內(nèi)管腳之間的所述導(dǎo)體提供電流；電壓傳感器，其耦合到所述外管腳并且被配置成測量在所述外管腳之間的電壓； 其中所述電流源和電壓檢測器被配置成維持在所述內(nèi)管腳之間的所述導(dǎo)體的恒定電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速計，其中在所述內(nèi)管腳之間的所述導(dǎo)體的電阻與所述導(dǎo)體的溫度有關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)速計，其中所述導(dǎo)體布置于流體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速計，其中所述流體是氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速計，其中流體流速的測量是由于所述流體流速而從所述導(dǎo)體的熱對流的函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)速計，其中所述多個管腳連接到伺服器，所述伺服器被配置成在熱從所述導(dǎo)體對流時維持在所述內(nèi)管腳之間的所述導(dǎo)體的恒定電阻，其中所述伺服器包括所述電流源和所述電壓傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)速計，其中所述伺服器基于跨所述導(dǎo)體的電壓和跨與所述導(dǎo)體串聯(lián)的參考電阻器的第二電壓來調(diào)整來自所述電流源的電流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)速計并且還包括被配置成動態(tài)測量所述流體的溫度的流體溫度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)速計，其中所述流體溫度傳感器包括第二對內(nèi)管腳、第二對外管腳以及耦合到所述第二對內(nèi)管腳和所述第二對外管腳的第二導(dǎo)體；第二電流源，其耦合到第二內(nèi)管腳并且被配置成經(jīng)過在所述第二內(nèi)管腳之間的所述第二導(dǎo)體提供第二電流；第二電壓傳感器，其耦合到第二外管腳并且被配置成測量跨所述第二外管腳的第二電壓；其中在所述第二內(nèi)管腳之間的所述第二導(dǎo)體的電阻與所述流體的溫度有關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)速計，其中所述第二電流是電流脈沖。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速計，其中所述導(dǎo)體是細(xì)絲。
12.一種測量流體流速的方法，包括提供布置于流動流體中的導(dǎo)體，所述導(dǎo)體耦合到一對外管腳和一對內(nèi)管腳，并且所述導(dǎo)體具有在所述內(nèi)管腳之間的熱導(dǎo)線部分，其中所述熱導(dǎo)線包括與所述熱導(dǎo)線的溫度有關(guān)的電阻；經(jīng)過所述熱導(dǎo)線提供電流流動； 測量跨所述外管腳的所述熱導(dǎo)線的電壓；在所述流體流速從所述熱導(dǎo)線對流帶走熱時維持所述熱導(dǎo)線的恒定電阻；并且基于維持所述熱導(dǎo)線在所述流體流速中的恒定電阻而需要的能量量來計算所述流體流速。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法并且還包括在從所述熱導(dǎo)線對流熱時調(diào)整所述電流流動的量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中調(diào)整所述電流流動的量與測量的跨所述外管腳的電壓有關(guān)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法并且還包括提供耦合到所述電流源并且與熱導(dǎo)線串聯(lián)的參考電阻； 測量從所述參考電阻導(dǎo)出的電壓；比較從所述參考電阻導(dǎo)出的電壓與在所述外管腳處跨所述熱導(dǎo)線的電壓；并且調(diào)整所述電流流動的量使得從所述參考電阻器和所述熱導(dǎo)線導(dǎo)出的電壓相等。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括動態(tài)測量所述流體的環(huán)境溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法并且還包括提供布置于所述流動流體中的冷導(dǎo)體，所述冷導(dǎo)體耦合到一對外冷管腳和一對內(nèi)冷管腳，并且所述冷導(dǎo)體具有在所述內(nèi)冷管腳之間的冷導(dǎo)線部分，其中所述冷導(dǎo)線包括與所述冷導(dǎo)線的溫度有關(guān)的電阻；經(jīng)過所述冷導(dǎo)線提供第二電流流動； 測量在所述外冷管腳處跨所述冷導(dǎo)線的第二電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中提供第二電流流動包括提供電流脈沖，其中所述電流脈沖包括脈沖時間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法并且還包括在所述脈沖時間期間對跨所述冷導(dǎo)線的所述第二電壓采樣。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中選擇所述電流脈沖的所述脈沖時間，從而不加熱所述冷導(dǎo)體。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述導(dǎo)體和所述冷導(dǎo)體的每個包括細(xì)絲。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，并且還包括在已知溫度校準(zhǔn)所述熱導(dǎo)線，包括經(jīng)過所述熱導(dǎo)線提供電流脈沖并且測量所述熱導(dǎo)線的電阻而不維持所述熱導(dǎo)線的恒定電阻。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中選擇經(jīng)過所述熱導(dǎo)線的所述電流脈沖的脈沖時間，從而不加熱所述熱導(dǎo)線。
全文摘要
一種恒溫?zé)釋?dǎo)體風(fēng)速計包括一組電傳導(dǎo)管腳，這些管腳包括一對內(nèi)管腳和一對外管腳。導(dǎo)體電和機(jī)械地耦合到管腳。電流源耦合到內(nèi)管腳。電流源被配置成經(jīng)過在內(nèi)管腳之間的導(dǎo)體提供電流。電壓傳感器耦合到外管腳并且被配置成測量跨越外管腳之間的導(dǎo)體的電壓。電流源和電壓傳感器被配置成維持在內(nèi)管腳之間的導(dǎo)體的恒定電阻。在示例中，第二組管腳、第二導(dǎo)體和第二電路也用來測量流體的動態(tài)溫度并且也在已知環(huán)境溫度校準(zhǔn)電阻。
文檔編號G01P5/12GK102576034SQ201080046020
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者D.格拉博瓦, F.斯維恩, J.加里奧特 申請人:聯(lián)合護(hù)理207公司