特許 7592552 センサ素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】センサ素子

(51)【国際特許分類】

   G01P 5/12 20060101AFI20241125BHJP

   G01F 1/69 20060101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

G01P5/12 C

G01F1/69 A

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021085160

(22)【出願日】2021-05-20

(65)【公開番号】P2022178388

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2024-02-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000105350

【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100121049

【弁理士】

【氏名又は名称】三輪 正義

(72)【発明者】

【氏名】鐘ヶ江 敏志

(72)【発明者】

【氏名】三浦 克哉

(72)【発明者】

【氏名】永坂 功

【審査官】井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－１０９２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平７－２６７２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６３－２１０６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１３３８６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｐ ５／００－５／２６

Ｇ０１Ｆ １／６８－１／６９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
前記基体の表面全体に形成された温度変化により電気抵抗値が変化する感温膜と、
前記感温膜の両端に接続される配線部材と、を有し、
前記感温膜は、前記配線部材との接続領域と、各接続領域から前記基体の中央に向けて延出するパターンと、を備え、
前記パターンの断面積は、前記基体の中央に比べて前記接続領域側で小さく形成されており、
前記基体は、球体であり、
前記球体の中央に延出したパターンは、前記接続領域側のパターンよりも幅が広い、ことを特徴とするセンサ素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、風速を計測可能なセンサ素子に関する。

【背景技術】

【0002】

加熱した流量検知用抵抗素子を流体に曝し、その際の放熱作用に基づいて流体の流量を検出する熱式のセンサ素子が知られている。例えば、特許文献１、２には、断面円形状の筐体の表面に、外気と熱伝導により熱交換することで外気から熱的影響を受ける複数の感温素子を分散して貼り付け、筐体の周囲に流れる風の向き及び速さを計測する風状態計測装置が開示されている。特許文献１、２では、感温素子を加熱するために筐体内部にヒータを具備している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－８３７０号公報

【文献】特開２０２０－３３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１、２の構成では、複数の感温素子を筐体の表面に貼り付けた構成であり、風が感温素子に当たる領域しか流量測定ができず、センシング範囲が限られる。

【0005】

また、特許文献１、２の構成では、筐体の表面に配置した多数の感温素子の全ての配線を、筐体の下端に引き出しており、放熱が下端付近で大きくなる。このため、筐体の下端近くに配置された感温素子の温度が、筐体の下端から上方に離れて配置された感温素子よりも低下しやすい。この結果、各感温素子の温度分布の偏りが大きくなった。以上により、センサ感度が、筐体の下端付近と上端付近とでばらつきやすい問題があった。

【0006】

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、広いセンシング領域を得ることができるとともに、センシング領域での温度分布の偏りを抑制し、略一定のセンサ感度を得ることができるセンサ素子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】

本発明におけるセンサ素子は、基体と、前記基体の表面全体に形成された温度変化により電気抵抗値が変化する感温膜と、前記感温膜の両端に接続される配線部材と、を有し、前記感温膜は、前記配線部材との接続領域と、各接続領域から前記基体の中央に向けて延出するパターンと、を備え、前記パターンの断面積は、前記基体の中央に比べて前記接続領域側で小さく形成されており、前記基体は、球体であり、前記基体の中央に延出したパターンは、前記接続領域側のパターンよりも幅が広い、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明のセンサ素子においては、基体の表面全体に感温膜を形成した。感温膜には、両端に位置する接続領域から基体の中央に向けてパターンが延出しており、パターンの断面積を、基体の中央に比べて接続領域側で小さく形成した。これにより、接続領域付近での発熱を大きくできる。以上により、センシング領域を広くできるとともにセンシング領域での温度分布の偏りを改善でき、略一定のセンサ感度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態におけるセンサ素子の側面図である。

【図2】図１に示すセンサ素子の断面図である。

【図3】本実施の形態におけるセンサ素子の正面図である。

【図4】図１に示すセンサ素子に被覆膜を設けた状態のセンサ素子の側面図である。

【図5】本実施の形態のセンサ素子の回路図（一例）である。

【図6】図７（ａ）のシミュレーション実験で用いた図１とは別の実施の形態（実施例２）におけるセンサ素子の側面図である。

【図7】比較例におけるセンサ素子の側面図である。

【図8】（ａ）は、実施例１、２及び比較例の温度分布のシミュレーション結果（計算値）であり、（ｂ）は、実施例１の実測値である。

【図9】本実施の形態におけるセンサ素子の変形例を示す側面図である。

【図10】本実施の形態におけるセンサ素子の変形例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。なお、以下で説明する図面では、説明の便宜上、一部の寸法比を変えている。

【0011】

＜本実施の形態におけるセンサ素子１の概要＞
本実施の形態のセンサ素子１は、熱式の流量センサ素子であり、図１、図２に示すように、電気絶縁性の基体２と、基体２の表面全体に形成された感温膜３と、感温膜３に接続された第１の配線部材４及び第２の配線部材５と、を具備して構成される。

【0012】

本実施の形態の基体２は、例えば、球状である。基体２は、電気的に絶縁物であれば特に材質を問うものではない。一例を示すと、基体２は、例えば、セラミックスで形成される。また、基体２の直径を限定するものでなく、使用用途により種々調整することができる。一例を示すと、基体２の直径は４ｍｍ程度にできる。
図２に示すように、基体２には、Ｘ１－Ｘ２方向にかけて貫通する貫通孔９が形成される。

【0013】

基体２の表面全体に形成された感温膜３は、温度変化により電気抵抗値が変化する。感温膜３は、配線部材４、５間の導通により温度が高い状態に保持されており、風が当たると感温膜３の温度が低くなることで、感温膜３の電気抵抗値が変化するよう制御されている。

【0014】

感温膜３の材質を限定するものではないが、白金（Ｐｔ）膜であることが好ましい。白金膜を使用することで、経時劣化を少なくできる。これにより、白金からなる耐久性に優れた感温膜３を、基体２の表面全体に形成できる。また、他にもニッケル（Ｎｉ）膜を選択できる。

【0015】

図２、図３に示すように、第１の配線部材４は、基体２の貫通孔９に通され、第１の配線部材４におけるＸ１側の端部４ａと、感温膜３とが、導電膜１３を介して電気的に接続される。導電膜１３は、例えば、導電性接着剤である。また、図２に示すように、第２の配線部材５は、基体２のＸ２側にて、感温膜３に、導電膜１３を介して電気的に接続される。図２に示すように、第１の配線部材４は、Ｘ１側の端部４ａにて、感温膜３に接続され、貫通孔９を通って、第２の配線部材５とともに、Ｘ２側に引き出される。

【0016】

例えば、第１の配線部材４及び第２の配線部材５は、リード線であり、電気伝導性であれば材質を限定するものではないが、例えば、銅系やニッケル系の線材が錫メッキにより表面処理された被覆銅線や白金系の線材、白金クラッドされたニッケル系の線材を好ましく使用できる。

【0017】

感温膜３は、基体２のＸ１－Ｘ２方向の両側に位置する接続領域８と、各接続領域８から基体２の中央に向けて延出するパターン７と、を備える。パターン７は、トリミングにより基体２の表面をＸ１側からＸ２側に向けて周回するように、螺旋状で形成される。符号６がトリミングラインである。したがって、このトリミングライン６を通して基体２の表面が現れる。トリミング処理には、レーザ処理やエッチング処理などを挙げることができる。また、パターン７を、フォトリソグラフィ技術にて形成することも可能である。なお、下記で示すように、図１のパターン７は、第１のパターン７ａ～第３のパターン７ｃに分けられるが、単に「パターン７」と表記する場合は、第１のパターン７ａ～第３のパターン７ｃを区別せずにパターン全体を指すものとする。

【0018】

図１、図２に示すように、パターン７の幅は、基体２の中央に比べてＸ１－Ｘ２方向の両側のほうが狭い。図１に示す実施の形態では、パターン７の幅は、３段階で変化しており、最も接続領域８寄りに位置して幅が最も狭い第１のパターン７ａと、基体２の中央に位置して幅が最も広い第２のパターン７ｂと、第１のパターン７ａと第２のパターン７ｂの間に位置して、幅が第１のパターン７ａより広く第２のパターン７ｂより狭い第３のパターン７ｃと、で構成される。各パターン７ａ～７ｃは、一体的につながっており、一連の螺旋状で形成される。

【0019】

パターン７の形成方法の一例であるが、図１に示すように、感温膜３に対して、Ｘ１側とＸ２側の接続領域８に連続して最も幅の狭い第１のパターン７ａをトリミングにより形成した後、第１のパターン７ａよりも幅が広い第３のパターン７ｃを第１のパターン７ａに連続して形成し、感温膜３が所定の電気抵抗値を示した時点で、トリミングを終了する。このとき、基体２の中央には、最も幅が広い第２のパターン７ｂが残る。

【0020】

また、パターン７の幅は、図１に示すＸ１－Ｘ２方向（基体２の直径方向）の幅で定義される。したがって、幅の測定は、図１に示す側面視に現れる平面画像内で行うものとする。すなわち、図１のように、例えば、第１のパターン７ａが２ターンで形成されるとき、基体２の曲面に沿って幅を測定すると、第１のパターン７ａのうち最も接続領域８寄りに位置する１ターン目の第１のパターン７ａは、その隣に位置する２ターン目の第１のパターン７ａより多少、幅広になる。しかしながら、本実施の形態では、パターンの幅は、基体の表面に沿う方向の幅でなく、Ｘ１－Ｘ２方向に平行な方向の幅である。Ｘ１－Ｘ２方向に平行な方向にて測定すると、図１に示す各第１のパターン７ａの幅は略同一である。第３のパターン７ｃに関しても同様のことがいえる。

【0021】

図１～図３では、説明の便宜上、センサ素子１から被覆膜の図示を省略したが、実際には、図４に示すように、基体２の表面に形成された感温膜３の表面には、電気絶縁性の保護膜１０が形成されていることが好ましい。例えば、保護膜１０を、塗装やスパッタ等で形成できる。また、保護膜１０は、電気絶縁性の材質であれば特に材質を限定するものではないが、一例を示すと、例えば、エポキシ系樹脂を挙げることができる。

【0022】

また、図４に示すように、基体２のＸ２側から同一方向（図示右方向）に延出した第１の配線部材４と第２の配線部材５とは、夫々、ステー１１により一体として固定されている。なお、ステー１１は、例えば、接着剤で固定されている。図４に示すように、第１の配線部材４及び第２の配線部材５の右側端部（Ｘ２側の端部）は、ステー１１から露出しており、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

【0023】

図５は、本実施の形態のセンサ素子１を含む流量装置の回路図である。図５に示すように、センサ素子１と、温度補償用抵抗素子１４と、抵抗器２６、２７とでブリッジ回路２８を構成している。図５に示すように、センサ素子１と抵抗器２６とで第１の直列回路２９を構成し、温度補償用抵抗素子１４と抵抗器２７とで第２の直列回路３０を構成している。そして、第１の直列回路２９と第２の直列回路３０とが、並列に接続されてブリッジ回路２８を構成している。

【0024】

図５に示すように、第１の直列回路２９の出力部３１と、第２の直列回路３０の出力部３２とが、夫々、差動増幅器（アンプ）３３に接続されている。ブリッジ回路２８には、差動増幅器３３を含めたフィードバック回路３４が接続されている。フィードバック回路３４には、トランジスタ（図示せず）等が含まれる。

【0025】

抵抗器２６、２７は、センサ素子１、及び温度補償用抵抗素子１４よりも抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さい。センサ素子１は、例えば、所定の周囲温度よりも所定値だけ高くなるように制御された加熱状態で、所定の抵抗値Ｒｓ１を有し、また、温度補償用抵抗素子１４は、例えば、前記の周囲温度にて、所定の抵抗値Ｒｓ２を有するように制御されている。なお、抵抗値Ｒｓ１は、抵抗値Ｒｓ２よりも小さい。限定するものではないが、例えば、抵抗値Ｒｓ２は、抵抗値Ｒｓ１の数倍～十数倍程度である。センサ素子１と第１の直列回路２９を構成する抵抗器２６は、例えば、センサ素子１の抵抗値Ｒｓ１と同様の抵抗値Ｒ１を有する固定抵抗器である。また、温度補償用抵抗素子１４と第２の直列回路３０を構成する抵抗器２７は、例えば、温度補償用抵抗素子１４の抵抗値Ｒｓ２と同様の抵抗値Ｒ２を有する固定抵抗器である。

【0026】

センサ素子１に風が当たると、発熱抵抗であるセンサ素子１の感温膜３の温度は低下し、センサ素子１が接続された第１の直列回路２９の出力部３１の電位が変動する。これにより、差動増幅器３３により差動出力が得られる。そして、フィードバック回路３４では、差動出力に基づいて、センサ素子１に駆動電圧を印加する。センサ素子１は、センサ素子１の加熱に要する電圧の変化に基づいて風速を換算し出力できる。風速が変化すると、それに伴い、感温膜３の温度が変化するため、風速を検知できる。

【0027】

本実施の形態におけるセンサ素子１は、以下の特徴的な構成を有している。
（１） 感温膜３が、基体２の表面全体に形成されること。
（２） 感温膜３は、配線部材４、５との接続領域８と、各接続領域８から基体２の中央に向けて延出するパターン７と、を備えること。
（３） パターン７の断面積は、基体２の中央に比べて接続領域８側で小さく形成されること。

【0028】

本実施の形態では、上記（１）の構成により、基体２の表面の略全域をセンシング領域にできる。実際には、各配線部材４、５が接続される両端部付近を除いてセンシング領域にできる。本実施形態では、各配線部材４、５が延出するＸ１－Ｘ２方向の軸周り３６０度における無指向性を得ることが可能である。
本実施の形態では、上記（２）（３）の構成により、センシング領域における温度分布の偏りを抑制できるが、この点について、以下で詳しく説明する。

【0029】

＜パターン７の幅について＞
本実施の形態では、図１に示すように、基体２の中央に位置する第２のパターン７ｂの幅Ｔ２に比べて、接続領域８側の第１のパターン７ａの幅Ｔ１及び第２のパターン７ｂの幅Ｔ３のほうが狭い。更に、接続領域８により近い側の第１のパターン７ａの幅Ｔ１のほうが、第１のパターン７ａより基体２の中央寄りの第３のパターン７ｃの幅Ｔ３に比べて狭い。なお、各パターン７ａ～７ｃの幅Ｔ１～Ｔ３は、トリミングライン６間の間隔（ピッチ）と捉えることもできる。

【0030】

なお、基体２が球体であるため、図３の正面図において、忠実に幅を表現すると、貫通孔９の開口から離れるほど、パターン７ａ、７ｃの幅は実際の幅よりも狭く見えるが、見えるトリミングライン６を減らし、第３のパターン１７ｃを第１のパターン７ａより広く見えるよう図示した。

【0031】

図１に示すように、第１のパターン７ａ及び第３のパターン７ｃは、夫々、複数ターンで形成されており、複数の第１のパターン７ａは、全て、幅Ｔ１で形成されており、また、複数の第３のパターン７ｃは、全て、幅Ｔ３で形成されている。そして、基体２の中央には、最も幅Ｔ２が広い第２のパターン７ｂが形成されている。

【0032】

また、図６に示す別の実施の形態では、パターン７を、基体２のＸ１－Ｘ２方向の両側に分けて形成された幅Ｔ１の第１のパターン７ａと、基体２の中央に位置する幅Ｔ２の第２のパターン７ｂとで構成した。このように、図６に示す実施の形態では、パターン７の幅を接続領域８側から基体２の中央に向けて２段階で構成した。

【0033】

これに対して、図７に示す比較例では、感温膜３の全体に一定の幅Ｔ４のパターン１２を形成した。比較例では、全体に、一定幅Ｔ４のパターン１２を形成したことで、各パターン１２の断面積（幅方向に沿って厚み方向に切断した際に現れる面積）は略同一であり、単位長さ当たりの発熱量は、略均一である。このため、放熱の主経路である各配線部材４、５の接続付近では、感温膜３の温度が下がりやすい。よって、図７に示す比較例では、センシング領域での温度分布の隔たりが大きい状態で熱平衡状態になった。

【0034】

そこで、図１や図６に示す各実施の形態では、各配線部材４、５の接続領域８側と、基体２の中央とでパターン７の幅を変え、すなわち、接続領域８側では幅Ｔ１が狭い第１のパターン７ａで形成し、基体２の中央では幅Ｔ２が広い第２のパターン７ｂで形成した。これにより、各配線部材４、５の接続領域８側でのパターン７の断面積を、基体２の中央より小さくできる。以上により、各配線部材４、５の接続付近での単位長さ当たりの発熱量を大きくでき、熱平衡状態では、センシング領域の温度分布の偏りを図７の比較例に比べて抑制でき、略一定のセンサ感度を得ることができる。なお、センシング領域は、少なくとも、パターン７が形成された領域を含み、接続領域８に関しては、導電膜１３が広がった端部付近は少なくともセンシング領域に含めないことが好ましい。

【0035】

図１に示す実施の形態では、パターン７の幅を３段階、図６に示す実施の形態では、パターン７の幅を２段階で変化させたが、幅を４段階以上で変化させてもよい。また、各配線部材４、５の接続領域８側から基体２の中央に向けて、漸次的に、パターンの幅が広がるように形成してもよい。

【0036】

＜実施例と比較例の温度分布の実験＞
以下、実施例１、２と比較例における感温膜の温度分布の対比を行った。実施例１には、図１に示すセンサ素子を用い、実施例２には、図６に示すセンサ素子を用い、比較例には、図７に示すセンサ素子を用いた。実施例１では、図１の両端に近い側の第１のパターン７ａの幅Ｔ１を０．１５ｍｍとし、第１のパターン７ａを複数ターンで形成した。また、第１のパターン７ａに続く第３のパターン７ｃの幅Ｔ３を０．３ｍｍとし、第３のパターン７ｃを複数ターンで形成し、感温膜３が所定の電気抵抗値になるよう調整した。抵抗調整後、両側の第３のパターン７ｃ間には、最も幅Ｔ２が広い第２のパターン７ｂを残した。

【0037】

また、実施例２では、図６の両端に近い側の第１のパターン７ａの幅Ｔ１を０．１５ｍｍとし、第１のパターン７ａを複数ターンで形成し、感温膜３が所定の電気抵抗値になるよう調整した。抵抗調整後、両側の第１のパターン７ａ間には、最も幅Ｔ２が広い第２のパターン７ｂを残した。
また、比較例では、パターン１２の幅Ｔ４を０．１５ｍｍとして、複数ターンで形成し、パターン１２を、基体２の表面の略全面に形成した。

【0038】

図８（ａ）は、実施例１、２及び比較例の温度分布のシミュレーション結果（計算値）である。横軸は、測定点であり、図１、図６及び図７に示すＸ１－Ｘ２方向に該当する。

【0039】

図８（ａ）に示すように、一定幅Ｔ４のパターン１２を全体的に形成した比較例では、温度分布が大きくなり、特に、温度が、センシング領域の両側（Ｘ１－Ｘ２方向の両側付近）で、急激に低下することがわかった。一方、実施例１、２では、比較例に比べてセンシング領域での温度分布を改善できた。特に、パターンの幅を、接続領域８側で最も狭くし、基体２の中央で最も広くし、接続領域寄りの第１のパターン７ａと基体２の中央の第２のパターン７ｂの間に、中間の幅を有する第３のパターン７ｃを形成した図１に示す実施例１では、実施例２よりもセンシング領域での温度分布を、ほぼ一定にできた。なお、接続領域８側で幅が狭い第１のパターン７ａを形成し、中央で幅が広い第２のパターン７ｂを形成した実施例２でも、特に、測定点の中央付近での温度分布を、比較例よりも抑えることができることがわかった。

【0040】

次に、実施例１を用いて、Ｘ１－Ｘ２方向に至る感温膜の温度分布を測定した。温度分布の測定には、サーモトレーサＣＰＡ－Ｔ５３０ｓｃを用いた。実験では、配線部材４、５間に２４ｍＷの電力を印加し、サーモトレーサにて、感温膜３の温度分布を測定した。その実験結果が図８（ｂ）に示されている。図８（ｂ）に示すように、センシング領域での温度分布を、ほぼ一定にできるとがわかった。

【0041】

以上により、配線部材４、５の接続領域８に近い側を狭い幅Ｔ１の第１のパターン７ａで形成し、基体２の中央を幅Ｔ１よりも広い幅Ｔ２の第２のパターン７ｂで形成することで、比較例のように、全体的に一定の幅Ｔ４のパターン１２を形成するよりも、センシング領域の温度分布を略一定にできるとがわかった。このように、センシング領域での温度分布の偏りを改善でき、センシング領域にて均一なセンサ感度を得ることができる。

【0042】

以上により、本実施の形態のセンサ素子１では、上記した（１）～（３）の構成を備えることで、センシング領域を広くできるとともに、センシング領域での温度分布の偏りを改善でき、略一定のセンサ感度を得ることができる。特に、本実施の形態では、軸周り３６０度（Ｘ１－Ｘ２方向の周囲３６０度）のどの方向から風が吹いても風速の検知が可能であるとともに、略一定のセンサ感度を得ることができ、軸周り３６０度における無指向性の向上を図ることができる。

【0043】

上記の実施の形態では、パターン７の幅を変化させたが、パターン７の厚みを変えて、パターン７の断面積を、接続領域８側のほうが基体２の中央よりも小さくなるように調整してもよい。これにより、各配線部材４、５の接続付近での単位長さ当たりの発熱量を大きくできる。したがって、センシング領域における温度分布の偏りを抑制でき、センサ感度の略均一化を図ることが可能である。

【0044】

或いは、パターン７の幅及び厚みの双方を変えて、或いは、一部のパターン７の幅を変えるとともに、残りのパターン７の厚みを変えて、パターン７の断面積を、接続領域８側のほうが基体２の中央よりも小さくなるようにしてもよい。

【0045】

ただし、厚みの調整より幅の調整のほうが、確実かつ簡単であり、したがって、各配線部材４、５の接続領域８付近でのパターン７の幅が、基体２の中央のパターン７の幅より小さくなるように調整することが好ましい。

【0046】

また、本実施の形態では、基体２を球体としたことで、小型化を可能とし、応答性に優れ、また気流を乱しにくい効果もある。ただし、基体２は球体に限らない。例えば、基体２は楕円体や、図９に示す円柱状などであってもよい。図９に示す実施の形態では、円柱状の基体２の表面全体に感温膜３が形成されており、感温膜３には、配線部材４、５が接続する接続領域８と、接続領域から基体２の中央まで螺旋状に延出するパターン７とが形成される。パターン７の幅は、基体２の中央にくべて接続領域８側で狭くなっている。図９に示す実施の形態においても、図１と同様に、パターン７の幅を、接続領域８側で最も狭くし、基体２の中央で最も広くし、接続領域寄りの第１のパターン７ａと基体２の中央の第２のパターン７ｂの間に、中間の幅を有する第３のパターン７ｃを形成した。これにより、センシング領域を広くできるとともに、配線部材４、５の接続箇所付近で発熱を大きくでき、センシング領域における温度分布の偏りを抑制でき、センサ感度の略均一化を図ることが可能である。特に、本実施の形態では、軸周り３６０度における無指向性の向上を図ることができる。

【0047】

図１０に示す別の実施の形態では、図１と異なって、第１の配線部材４及び第２の配線部材５は、夫々、感温膜３のＸ１－Ｘ２方向の両端から外部に離れる方向に延出している。図１０に示す実施の形態においても、感温膜３が基体２の表面全体に形成されるとともに、感温膜３はパターン７を有しており、パターン７の幅は、基体２の中央に比べて配線部材４、５の接続領域側で狭い。これにより、センシング領域を広くできるとともに、配線部材４、５の接続箇所付近での発熱を大きくでき、センシング領域における温度分布の偏りを抑制でき、センサ感度の略均一化を図ることが可能である。特に、軸周り３６０度（Ｘ１－Ｘ２方向の周囲３６０度）における無指向性の向上を図ることができる。また、図１０に示す実施の形態では、図１に示す実施の形態と異なり、基体２に貫通孔９を設ける必要がない。
本実施の形態では、センサ素子１として風センサ素子を例に挙げたが、液体の流速検知が可能なセンサ素子であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明によれば、センシング領域における温度分布の偏りを抑制でき、無指向性で且つセンサ感度に優れたセンサ素子を製造できる。このため、流体の方向が一定でない用途に好ましく適用できる。本発明では、センサ素子を屋外及び屋内問わず使用できる。本発明のセンサ素子に、ＬＥＤ等の発光素子を配置して、風を検知した場合に発光するよう構成すれば、イルミネーション用などに適用できる。また、本発明のセンサ素子を実験用、分析用などに適用することも可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ センサ素子
２ 基体
３ 感温膜
４ 第１の配線部材
５ 第２の配線部材
５ 配線部材
６ トリミングライン
７ パターン
７ａ 第１のパターン
７ｂ 第２のパターン
７ｃ 第３のパターン
８ 接続領域
９ 貫通孔
１０ 保護膜
１１ ステー
１２ パターン
１３ 導電膜
１４ 温度補償用抵抗素子
１７ｃ 第３のパターン
２６、２７ 抵抗器
２８ ブリッジ回路
２９ 第１の直列回路
３０ 第２の直列回路
３１、３２ 出力部
３３ 差動増幅器
３４ フィードバック回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】