具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种热线型空气流量传感器的工作电路，包括热丝电阻R_S用恒定温度掌控电路和输出信号调节电路，其中：

所述恒定温度掌控电路包括热丝电阻R_S、温度补偿电阻R_C、精密电阻R2和精密电阻R3构成的惠斯通电桥，其中所述热丝电阻R_S和精密电阻R2串联构成惠斯通电桥的热线臂，所述温度补偿电阻R_C和精密电阻R3串联构成惠斯通电桥的冷线臂；

所述惠斯通电桥的一极通过电阻R1接地，所述惠斯通电桥的另一极连接在第一运放器的输出端上，所述第一运放器的同向输入端通过电阻R5连接参考电压Uref；所述第一运放器的反向输入端连接在第四运放器的输出端上，所述第四运放器的输出端选择性的连接在控制电路电压U_cr或所述惠斯通电桥与R1之间；

所述热线臂和冷线臂上通过输出信号调节电路与输出电压U₀相连接，所述输出信号调节电路上连接与供电端Vcc。

工作原理：空气的流速V快慢→相对于流散热变化→热线丝电阻温度T_h下降→电阻R_S阻值下降，因为惠斯通电桥供电电流I稳定→输出电压ΔU₀升高，所以得出输出电压U₀为流体流速的函数。

恒定温度掌控电路主要是保持热丝电阻R_S处于恒定的工作温度,使热丝温度与环境温度相减的数值(T_h-T_f)为常数；输出信号调节电路重点是对气体流量传感器的检测信号来进行滤波、直流偏置和信号放大。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，再进一步详细说明。

作为优选方式，所述热丝电阻R_S为钨丝或铂丝，钨丝的机械强度相较于其他材质的比较大，可以经受的住灰尘的颗粒撞击，可是钨丝的外部坑洼不平比较方便堆积灰尘，当过热比例多于1.6时容易发生氧化；再者钨丝的校准特性比较容易发生漂移。铂丝的校准特性较为安定，使用的温度高，不容易发生氧化，可以作为精度比较高的传感器应用的敏感材料，且铂金属和其他金属相比具有比较好的工艺性能，比其他金属更提纯更简单，能够在高温介质中稳定存在没有那么容易被氧化，而且能够制作成十分细的铂丝或者是特别薄的铂箔，所以它常常用来做精密测量。

作为优选方式，所述热丝电阻R_S为铂丝，铂丝直径为1～10微米，长为0.2～2毫米。

作为优选方式，所述冷线臂上的电流与热线臂比为1:4。

在现实的工作中，铂金细线R_S加热电流I恒定在50-120mA之间，具体取决于被测的空气质量，一般来说热线丝被电流加热到240℃。在惠斯通电桥的另外一臂上有温度补偿电阻R_C和电桥电阻R₃，为了降低消耗，它的电阻值较高，令经过冷线臂上的电流比热线臂的电流小，通常取I_S：I_C＝4:1。

作为优选方式，所述输出信号调节电路包括第二运放器和第三运放器。

当有流体流动时，波动的空气将会把热线丝(热丝电阻)的热量带走，令它的阻值R_S降低，U_rh减小，进而容易导致惠斯通电桥桥路的不稳定，从而令使惠斯通电桥输出电压U_AB发生转变，ΔU_AB经过第二运放器、第三运放器放大，最后由第三运放器输出U₀，通过输出的电压值就能够检测出流体的速度快慢。

作为优选方式，所述供电端Vcc分别通过串联有电阻R6和电阻R7的电路，以及串联有电阻R9和电阻R10的电路接地，其中电阻R6和电阻R7之间通过串联有电阻R8和电阻R13的电路连接在所述第二运放器的输出端上，所述电阻R9和电阻R10之间通过串联有电阻R11和电阻R15的电路连接在所述第三运放器的输出端上；

所述热丝电阻R_S和精密电阻R2之间与所述第三运放器的同向输入端相连接，所述第三运放器的输出端与输出电压U₀相连接，所述温度补偿电阻R_C和精密电阻R3之间与所述第二运放器的同向输入端相连接，所述第二运放器的反向输入端通过串联的电阻R12和电容C1连接在所述第三运放器的输出端与输出电压U₀之间的连接线上，所述第二运放器的输出端通过电阻R14与所述第三运放器的反向输入端相连接，所述电容C1与电阻R16构成的串联电路一端连接在所述第三运放器的反向输入端上、另一端连接在所述第三运放器的输出端与输出电压U₀之间的连接线上。

第一运放器为惠斯通电桥恒流源运放，这当中R₁为精密电流测量电阻，假使经过电桥的电流因为某些理由发生改变，通过R₁电阻上的电压U_R1与第一运放器的参考电压Uref进行对比，从而控制流过惠斯通电桥的电流保持恒定IC₂、IC₃为高增益、低漂移运算放大器，构成前置放大，由第三运放器的输出端U₀出，热线丝加热电流通过热丝电阻R_S给出输出信号，它的多少决定于通过惠斯通电桥电路中精密电阻R₂电压降。

实施例3

本发明的另一方面，还包括一种热线型空气流量传感器，包括壳体和如实施例1或2所述的工作电路。

作为优选方式，所述壳体包括供气体流通的通道1、固定在所述通道1两端开口5上的过滤网3、固定在所述通道1外周的连接法兰2、以及连接在所述通道1侧壁上的连接口4。

作为优选方式，所述工作电路中的热丝电阻R_S固定在所述通道1内中心位置。

过滤网3可过滤空气中的固体颗粒，防止其对热丝电阻R_S造成影响，延长其使用寿命。所述连接法兰2用于固定壳体的位置，所述连接口4连接控制线路。

所述热线型空气流量传感器可应用于以下场景：

1.汽车产业。可以用来测量进入发动机的气体量，为车辆发动机提供精确的喷油量；以此来掌握喷油器的喷油量，以便获得较为精确的油气比，令发动机效能发挥到最大水平。同时，能够降低对环境的污染还能够节约燃料。

2.发电站锅炉空气供给量和煤炭的相对比例控制、室内空调的气体品质与通风低碳环保的最优控制、商用、施工现场的天然气、液化气、烷类等部分可燃性气体的流量测量。

3.医学的临床诊断和治疗.呼吸功能测量仪器是通过测量受测者的中期、峰值呼吸流速和潮气呼吸容量、用力肺活量等静态、动态肺功能参数，为呼吸疾病诊断、治疗提供了医药科学方面的依据。

4.用于化学化工、石油化工、食品等流程工业实验性装置。例如液化气流量的测量，注入过程中的控制流量。

5.燃烧炉用空气质量流量测量控制，燃烧汽轮机氢气的质量流量测量和控制；仪表用气体质量流量测量，食品加工以及碳酸饮料气体质量流量的测量和控制。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。