CN106104233B - 内部温度测量方法以及内部温度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种与以往相比，能够更准确地测量非发热体的热阻值未知的测量对象的内部温度的内部温度测量方法。内部温度测量方法包括：测量步骤，利用第一热电堆(22)测量从测量对象的表面的一部分到第一热流出部的第一热传导路径上的第一温度差，第一温度差是第一热流入部与第一热流出部之间的温度差；利用第二热电堆(22)测量从测量对象的表面的另一部分到第二热流出部的第二热传导路径上的第二温度差，该第二热传导路径的热阻值与第一热传导路径的热阻值不同，第二温度差是第二热流入部与第二热流出部之间的温度差，利用温度传感器(18)测量第一热传导路径或者第二热传导路径上的作为规定位置的温度使用的基准温度；以及计算步骤，根据测量出的第一温度差、第二温度差、基准温度以及预先设定的一个以上的值，计算测量对象的内部温度，一个以上的值为不包含位于测量对象的表面侧的非发热体的属性值的值。

Description

内部温度测量方法以及内部温度测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量测量对象的内部温度的内部温度测量方法和内部温度测量装置。

背景技术

作为测量深部体温的装置，已知一种被称为非加热型的简易型深部体温计等的装置(以下，表述为非加热型深部体温计)。

在非加热型深部体温计中，已知有一种是使用一个在面积比较大的隔热材料的上下部面分别安装有温度传感器的热流传感器(温度差传感器)来测量深部体温，一种是使用两个上述那样的热流传感器来测量深部体温。

首先，使用图25，对前者的非加热型深部体温计进行说明。

在通过使用一个热流传感器的非加热型深部体温计来测量深部体温时，如图25中的(A)所示，将该热流传感器紧贴身体表面。

如图25中的(B)所示，利用紧贴于身体表面的热流传感器(隔热材料的下部面侧的温度传感器)测量出的隔热材料下部面的温度Tt比深部体温Tb低，利用紧贴于身体表面的热流传感器(隔热材料的上部面侧的温度传感器)测量出的隔热材料上部面的温度Ta比温度Tt低。另外，图25中的(A)所示的结构的热等效电路在图25中的(C)中示出。此外，Rx、R1分别是作为非发热体的皮下组织的热阻值、隔热材料的热阻值。

当紧贴于身体表面的热流传感器的各部分的温度稳定时，在单位时间内通过非发热体的热量与在单位时间内通过隔热材料的热量相等。即，当热流传感器的各部分的温度稳定时，以下的(1)式成立。

(Tb-Tt)/Rx＝(Tt-Ta)/R1…(1)

因此，在热流传感器的各部分的温度稳定的情况下，根据针对Tb求解(1)式的以下的(2)式，能够计算深部体温Tb。

Tb＝Tt+(Tt-Ta)·Rx/R1…(2)

使用一个热流传感器来测量深部体温的类型的非加热型深部体温计是根据该(2)式来计算深部体温Tb的。

但是，Rx值是因地点不同而不同且具有个人差异的值。因此，在使用固定值作为Rx值来通过(2)式计算深部体温Tb的情况下，测量结果中会包含与在(2)式中使用的Rx值和实际Rx值之差对应的测量误差。

为了使深部体温Tb的测量结果中不包含这样的测量误差而开发的非加热型深部体温计是使用两个热流传感器来测量深部体温的类型的非加热型深部体温计。

在利用此类型的非加热型深部体温计测量深部体温时，如图26中的(A)所示，将两个热流传感器紧贴于身体表面。

如图26中的(A)和(B)所示，若将利用一个热流传感器(以下，表述为第一热流传感器)的隔热材料的热阻值而测量出的隔热材料上部面的温度、隔热材料下部面的温度分别表述为Ta、Tt，将利用另一个热流传感器(以下，表述为第二热流传感器)而测量出的隔热材料上部面的温度、隔热材料下部面的温度分别表述为Ta′、Tt′，图26中的(A)所示的结构的热等效电路在图26中的(C)中示出。此外，Rx、R1、R2分别是作为非发热体的皮下组织的热阻值、第一热流传感器的隔热材料的热阻值、第二热流传感器的隔热材料的热阻值。

因此，针对第一热流传感器，上述的(2)式成立，针对第二热流传感器，以下的(3)式成立。

Tb＝Tt′+(Tt′-Ta′)·Rx/R2…(3)

而且，若从(2)、(3)式中消去Rx，则能够得到以下的(4)式。

[公式1]

另外，若使用R2与R1的比k(＝R2/R1)，则能够将(4)式变形为以下的(5)式。

[公式2]

使用两个热流传感器测量深部体温的类型的非加热型深部体温计是根据上述的(4)式或(5)式来计算深部体温Tb的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-212407号公报

发明内容

发明要解决的问题

若采用使用了两个热流传感器的类型的非加热型深部体温计，则无论深部体温Tb的测量对象和测量地点的Rx值如何，都能够比较准确地测量(计算)深部体温Tb。但是，如上述(参照图26)，现有的非加热型深部体温计利用4个温度传感器得到计算内部温度Tb所需要的信息。而且，由于温度传感器的精度并不是那么高，所以现有的非加热型深部体温计中使用热阻以及热容量较大的隔热材料，其结果是，现有的非加热型深部体温计响应性很差(到得到稳定的深部体温的测量结果所需的时间很长)。另外，现有的非加热型深部体温计的深部体温的测量结果有时包含因温度传感器的个体差异而引起的较大误差。

因此，本发明的要解决的技术问题在于，提供一种内部温度测量方法和内部温度测量装置，该内部温度测量方法和内部温度测量装置与以往相比，能够更准确地对测量对象的表面侧所存在的非发热体的热阻值未知的测量对象的内部温度进行测量。

解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明的测量测量对象的内部温度的内部温度测量方法包括：测量步骤，利用第一热电堆测量从所述测量对象的表面的一部分到第一热流出部的第一热传导路径上的第一温度差，所述第一温度差是第一热流入部与所述第一热流出部之间的温度差；利用第二热电堆测量从所述测量对象的表面的另一部分到第二热流出部的第二热传导路径上的第二温度差，该第二热传导路径的热阻值与所述第一热传导路径的热阻值不同，所述第二温度差是第二热流入部与所述第二热流出部之间的温度差，利用温度传感器测量所述第一热传导路径或者所述第二热传导路径上的作为规定位置的温度使用的基准温度，以及计算步骤，根据在所述测量步骤中测量出的所述第一温度差、所述第二温度差、所述基准温度以及预先设定的一个以上的值，计算所述测量对象的内部温度，所述一个以上的值为不包含位于所述测量对象的表面侧的非发热体的属性值的值。

即，本发明的内部温度测量方法利用两个热电堆和一个温度传感器得到用于计算内部温度的测量值。而且，若使用热电堆，则与使用两个温度传感器的情况相比，能够更高精度地测量温度差，若不使用多个温度传感器，则不会发生将各温度传感器的误差(个体差异)相加而导致误差变大的情况。因此，若采用本发明的内部温度测量方法，则与以往相比，能够更准确地测量位于测量对象的表面侧的非发热体的热阻值未知的测量对象的内部温度。

作为本发明的内部温度测量方法的计算步骤，能够采用各种各样的步骤。例如，作为计算步骤，能够采用使用所述测量对象的内部温度的计算式来计算所述测量对象的内部温度，所述计算式是假定所述第一热流出部的温度与所述第二热流出部的温度一致而求出的步骤。

另外，作为测量步骤，进一步地，还采用利用第三热电堆测量第三温度差，所述第三温度差是所述第一热流入部与所述第二热流入部之间的温度差的步骤，并且，作为计算步骤，还能够采用根据所述一个以上的值、在所述测量步骤中测量出的所述第一温度差、所述第二温度差、所述第三温度差以及所述基准温度，计算所述测量对象的内部温度的步骤。

另外，作为测量步骤，也可以采用针对所述第一热流出部与所述第二热流出部一致的所述第一热传导路径和所述第二热传导路径，测量所述第一温度差和第二温度差的步骤。此外，若采用该测量步骤，则由于不需要假定第一热流出部的温度与第二热流入部的温度一致，所以能够更加高精度地测量(计算)测量对象的内部温度。

也能够将计算步骤中的“一个以上的值”设置为所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数。“所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数”是，不必求出第一热传导路径的从第一热流入部到第一热流出部的热阻值和第二热传导路径的从第二热流入部到第二热流出部的热阻值就可求出的值。因此，若将计算步骤中的“一个以上的值”设置为上述值，则能够简单地准备在计算步骤中使用的参数。

本发明的内部温度测量方法可以具有：参数计算步骤，基于所述测量步骤的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值相关的参数，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及第二计算步骤，使用通过所述参数计算步骤计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算。此外，若采用具有这样的两个步骤的本发明的内部温度测量方法，则也能够计算非平衡状态下的测量对象的内部温度。

另外，为了解决上述问题，本发明的内部温度测量装置具有：基材，在对测量对象的内部温度进行测量时，使所述基材的一个面与所述测量对象的表面接触，第一温度差传感器和第二温度差传感器，配置于所述基材的另一个面，温度传感器，以及计算部，根据由所述第一温度差传感器测量出的温度差、由所述第二温度差传感器测量出的温度差、由所述温度传感器测量出的温度以及预先设定的一个以上的值，计算所述测量对象的内部温度，所述一个以上的值为不包含位于所述测量对象的表面侧的非发热体的属性值的值；所述第一温度差传感器具有：第一薄膜部，具有第一热流入部和第一热流出部，以及第一热电堆，对所述第一薄膜部的所述第一热流入部与所述第一热流出部之间的温度差进行检测；所述第一温度差传感器通过第一热传导性构件将所述第一薄膜部支撑于所述基材，所述第一热传导性构件将从所述测量对象经由所述基材流入的热传导至所述第一薄膜部的所述第一热流入部，所述第二温度差传感器具有：第二薄膜部，具有第二热流入部和第二热流出部，以及第二热电堆，对所述第二薄膜部的所述第二热流入部和所述第二热流出部之间的温度差进行检测；所述第二温度差传感器通过第二热传导性构件将所述第二薄膜部支撑于所述基材，所述第二热传导性构件将从所述测量对象经由所述基材流入的热传导至所述第二热流入部，并且，从所述第二热传导性构件的热的流入口到所述第二薄膜部的第二热流出部的热传导路径的热阻值，与从所述第一温度差传感器的所述第一热传导性构件的热的流入口到所述第一薄膜部的第一热流出部的热传导路径的热阻值不同，所述温度传感器对所述基材的所述另一个面的温度、所述第一温度差传感器的第一热流入部的温度和所述第二温度差传感器的第二热流入部的温度中的任意的温度进行测量。

即，该内部温度测量装置利用两个热电堆和一个温度传感器，得到用于计算内部温度的测量值。而且，若采用热电堆，则与使用两个温度传感器的情况相比，能够更高精度地测量温度差，若不使用多个温度传感器，则也不会发生将各温度传感器的误差(个体差异)相加而导致误差变大的情况。因此，若采用本发明的内部温度测量装置，则与以往相比，能够更准确地测量位于测量对象的表面侧的非发热体的热阻值未知的测量对象的内部温度。

作为本发明的内部温度测量装置的计算部，能够采用各种各样的结构。例如，作为计算部，能够采用使用所述测量对象的内部温度的计算式，计算所述测量对象的内部温度的结构，所述计算式是假定所述第一热流出部的温度与所述第二热流出部的温度一致而求出的。

另外，本发明的内部温度测量装置也能够采用具有“第三薄膜部，所述第三薄膜部具有第三热电堆，所述第三热电堆连接所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部，所述第三热电堆对所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部之间的温度差进行测量”，并且，作为计算部，也能够采用根据所述一个以上的值、由所述第一温度差传感器测量出的温度差、由所述第二温度差传感器测量出的温度差、由所述第三热电堆测量的温度差以及由所述温度传感器测量出的温度，计算所述测量对象的内部温度的结构。此外，若采用这种结构，则由于不需要假定第一热流出部的温度与第二热流出部的温度一致，所以能够得到更高精度地测量(计算)测量对象的内部温度的内部温度测量装置。

另外，也可以将本发明的内部温度测量装置实现为所述第一温度差传感器的所述第一热流出部与所述第二温度差传感器的所述第二热流出部一致。以如这样的形态来实现本发明的内部温度测量装置，由于不需要假定第一热流出部的温度与第二热流出部的温度一致，也能够更高精度地测量(计算)测量对象的内部温度。

另外，也可以将本发明的内部温度测量装置实现为还具有连接部，该连接部连接所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部。换言之，也可以将本发明的内部温度测量装置实现为具有发挥第一温度差传感器以及第二温度差传感器的功能的一个传感器。若将本发明的内部温度测量装置实现为如这样的装置，则能够使将传感器配置到基板上的操作变容易。此外，“连接部”优选热传导性较差的(例如，大部分是薄膜)。

也能够将计算部中的“一个以上的值”设置为所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数。“所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数”是不必求出第一热传导路径的从第一热流入部到第一热流出部的热阻值和第二热传导路径的从第二热流入部到第二热流出部的热阻值就可求出的值。因此，若将“一个以上的值”设置为上述值，则能够简单地准备计算部的制造(编程等)所需要的信息。

计算部也可以具有：基于各传感器的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值相关的参数的功能，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及，使用计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算的功能。此外，若使用被具有这样的两个功能的计算部，则得到非平衡状态下的测量对象的内部温度也能够计算的内部温度测量装置。

发明效果

若采用本发明，与以往相比，则能够高精度地测量测量对象的内部温度。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的内部温度测量装置的概略结构图。

图2A是第一实施方式的内部温度测量装置中使用的温度差传感器的俯视图。

图2B是温度差传感器的沿着图2A中的A-A线的剖视图。

图2C是温度差传感器的沿着图2A中的B-B线的剖视图。

图3A是第一实施方式的内部温度测量装置中使用的、规定部分的热阻值不同的两个温度差传感器的说明图。

图3B是第一实施方式的内部温度测量装置中使用的、规定部分的热阻值不同的两个温度差传感器的说明图。

图4是第一实施方式的内部温度测量装置的运算电路所执行的内部温度计算处理的流程图。

图5是第一实施方式的内部温度测量装置以及测量对象内的两条热移动路径的说明图。

图6是图5所示的两条热移动路径的热等效电路的说明图。

图7是将图6所示的热等效电路简化了的热等效电路的说明图。

图8A是两个温度差传感器的主侧壁部的厚度不同的情况下的热等效电路的说明图。

图8B是将图8A所示的热等效电路简化了的热等效电路的说明图。

图9是两个温度差传感器的主侧壁部的高度等不同的情况下的热等效电路的说明图。

图10是本发明的第二实施方式的内部温度测量装置的概略结构图。

图11是第二实施方式的内部温度测量装置中使用的温度差传感器的俯视图。

图12是第二实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图13是第二实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图14是本发明的第三实施方式的内部温度测量装置的概略结构图。

图15是第三实施方式的内部温度测量装置中使用的温度差传感器的俯视图。

图16是第三实施方式的内部温度测量装置的热等效电路的说明图。

图17是第三实施方式的内部温度测量装置的运算电路所执行的内部温度计算处理的流程图。

图18是第三实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图19是本发明的第四实施方式的内部温度测量装置中使用的温度差传感器的俯视图。

图20是第四实施方式的内部温度测量装置的热等效电路的说明图。

图21是第四实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图22是第五实施方式的内部温度测量装置中使用的温度差传感器的俯视图。

图23是能够在第三实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图24是能够在第四实施方式的内部温度测量装置中使用的其他的温度差传感器的俯视图。

图25是现有的使用一个热流传感器(温度差传感器)的非加热型深部体温计的说明图。

图26是现有的使用两个热流传感器的非加热型深部体温计的说明图。

具体实施方式

《第一实施方式》

图1中示出本发明的第一实施方式的内部温度测量装置10的概略结构。

如图1所示，本实施方式的内部温度测量装置10具有基板11、配置于基板11上的两个温度差传感器12(12a以及12b)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)13、运算电路14以及端子15。另外，内部温度测量装置10具有罩16，该罩16以在其内部收容两个温度差传感器12以及ASIC13的形式配置于基板11上。

基板11是形成有ASIC13、运算电路14与端子15之间的布线的构件。内部温度测量装置10是以使该基板11的下部面(图1中的下侧的面)与内部温度的测量对象的表面接触的方式来使用的。

端子15是连接有来自内部温度测量装置10用计量装置的电源线以及信号线的端子。此处，内部温度测量装置10用计量装置是指：具有经由信号线与内部温度测量装置10之间进行通信来从内部温度测量装置10取得内部温度的测量结果的功能、对取得的测量结果进行显示和记录的功能、经由电源线向内部温度测量装置10供给电力的功能等的装置。

各温度差传感器12是使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微电子机械系统)技术制造的小型(通常，1平方毫米以下的)传感器(热流传感器)。针对详细情况后述，但是各温度差传感器12具有用于检测温度差的热电堆22。

ASIC13是内置有温度传感器18的集成电路。ASIC13具有放大温度差传感器12a、12b的输出以及温度传感器18的输出的功能和将放大后的各输出转换成数字数据的功能。此外，本实施方式的ASIC13具有输出与绝对温度成正比的电压的PTAT(Proportional ToAbsolute Temperature：与绝对温度成正比的)电压源(即，发挥温度计的功能的电压源)。即，ASIC13是PTAT电压源的构成要素发挥温度传感器18的功能的电路。另外，ASIC13是利用斩波放大器对各传感器的输出进行放大的电路。

运算电路14是根据经由ASIC13输入的由各传感器测量出的温度、温度差的测量值，计算并输出测量对象的内部温度的电路。针对采用该运算电路14来计算内部温度的计算顺序后述，运算电路14可以是将计算出的内部温度从端子15输出(发送)的电路，也可以是将计算出的内部温度输出(存储)到内部的存储器的电路。另外，运算电路14可以是一个元件(集成电路等)，也可以是由多个元件构成的单元。另外，运算电路14可以是可编程的元件或单元，也可以是无法编程的元件或单元。但是，通常使用可编程的元件或单元作为运算电路14。

罩16是温度差传感器12a、12b以及温度传感器18的壳体，设置罩16的目的是固定温度差传感器12a、12b以及温度传感器18(ASIC13)的周围的空气，由此使各传感器的输出稳定，以及防止红外线从上方入射至各温度差传感器12等。

罩16的构成材料只要能够防止空气进出罩16内外，并且能够防止红外线流入罩16内即可。但是，电磁波也可能导致各传感器的输出变动。因此，罩16的构成材料优选是也能够防止电磁波从外部流入的材料，即，金属或者具有导电性的非金属。此外，罩16可以是一个构件，也可以是将多个构件组合而成的。另外，为了提高罩16内的温度的稳定性，也可以用红外线吸收体(黑色的树脂等)覆盖罩16的内表面。

以下，使用图2A～图2C，说明温度差传感器12(12a、12b)的结构。图2A是温度差传感器12的俯视图，图2B、图2C分别是温度差传感器12的沿着图2A中的A-A线、B-B线的剖视图。此外，在以下的说明中，左右方向、前后方向分别是指图2A中的左右方向、上下方向。

温度差传感器12(12a、12b)是使用MEMS技术制造的小型的温度传感器(热流传感器)。如图2B以及图2C所示，温度差传感器12具有薄膜部21和从薄膜部21的下部面的周部向下方延伸的支撑部25。

薄膜部21是使用半导体工艺形成在硅基板上的层叠体。支撑部25是通过从背面侧对形成有薄膜部21的硅基板进行刻蚀而形成的ロ形状的部分。该支撑部25的与前后方向平行的侧壁部(图2C；以下，表述为副侧壁部)的厚度比与左右方向平行的侧壁部(图2B；以下，表述为主侧壁部)的厚度薄。

在薄膜部21的内部形成有将多个热电偶串联连接而成的热电堆22，该多个热电偶是P型多晶硅与N型多晶硅组合而成的。如图2A所示，热电堆22能够测量热流出部与热流入部之间的温度差，该热流出部位于薄膜部21的左右方向上的中央，该热流入部是薄膜部21的左右方向上的主侧壁部(支撑部25的与左右方向平行的侧壁部)上方的部分。换言之，热电堆22能够测量作为“从薄膜部21的左右方向上的中央部分去除温度容易受到来自副侧壁部的热流的影响的部分后的部分”的热流出部与上述热流入部之间的温度差。

在薄膜部21内也形成有用于促进流入热流入部的热从热流出部流出(放热)的红外线吸收辐射层(图示略)。

在内部温度测量装置10中使用的温度差传感器12a、12b都具有上述的结构。其中，在内部温度测量装置10中，使用从支撑部25的主侧壁部的下部面到薄膜部21的热流出部为止的部分的热阻值不同的两个传感器作为温度差传感器12a、12b。即，作为温度差传感器12a、12b，如图3A所示，使用主侧壁部的厚度相等，但主侧壁部间的间隔不同的两个传感器；或者，如图3B所示，使用变更从硅基板除掉的部分的尺寸，由此主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的两个传感器等。

以下，针对利用运算电路14计算内部温度的计算顺序进行说明。

在图4中，示出运算电路14所执行的内部温度计算处理的流程图。此外，在开始从与端子15连接的计量装置供给电力时，运算电路14开始进行该内部温度计算处理。另外，在图4以及以下的说明中，Tr、ΔT1、ΔT2分别是指由温度传感器18测量出的温度、由温度差传感器12a测量出的温度差、由温度差传感器12b测量出的温度差。Ta1、Ta2分别是指温度差传感器12a的热流出部的温度、温度差传感器12b的热流出部的温度。Tt1、Tt2分别是指温度差传感器12a的热流入部的温度、温度差传感器12b的热流入部的温度。

如图4所示，开始进行该内部温度计算处理的运算电路14首先测量Tr、ΔT1、ΔT2的值(步骤S101)。

接着，运算电路14基于Tr值等的本次以及过去的测量结果，判断是否满足可计算条件(步骤S102)。此处，可计算条件是指“各部分的温度、温度差稳定(各传感器的输出的时间变化量是规定量以下)，且基板11的背面与测量对象的表面接触(Tr值是规定温度以上)”的条件。

在不满足可计算条件的情况下(步骤S102；否(NO))，运算电路14返回至步骤S101，再次测量Tr、ΔT1、ΔT2的值。另一方面，在满足了可计算条件的情况(步骤S102；是(YES))，运算电路14使用“假定Ta1＝Ta2，Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式”，根据测量出的Tr、ΔT1、ΔT2的值来计算并输出内部温度(步骤S103)。而且，结束了步骤S103的处理的运算电路14返回至步骤101，再次测量Tr、ΔT1、ΔT2的值。

以下，针对在步骤S103的处理时使用的“假定Ta1＝Ta2，Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式”进行说明。

此外，在温度传感器18(ASIC13)配置于比温度差传感器12b更靠近温度差传感器12a的位置的情况，对运算电路14设定“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”(运算电路14被构成或被编程为使用“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”来计算内部温度)。另外，在将温度传感器18配置于比温度差传感器12a更靠近温度差传感器12b的位置的情况下，对运算电路14设定“假定Ta1＝Ta2，Tt2＝Tr成立而求出的运算式”。前者的情况下的运算式的求解方法与后者的情况下的运算式的求解方法并无实质上的差异。因此，以下，仅针对将温度传感器18配置于比温度差传感器12b更靠近温度差传感器12a的位置的情况的运算式进行说明。

首先，考虑在内部温度测量装置10中使用主侧壁部的厚度相等但主侧壁部间的间隔不同的两个传感器(图3A)的情况。

在这种情况下，图5所示的结构中的热移动路径51、52的热等效电路如图6所示。此外，在图6中，R1是温度差传感器12a的薄膜部21的与热移动路径51重叠的部分(作为热移动路径51的一部分发挥功能的部分)的热阻值。R2是温度差传感器12b的薄膜部21的与热移动路径52重叠的部分的热阻值。Rw是温度差传感器12a的主侧壁部的与热移动路径51重叠的部分的热阻值，并且是温度差传感器12b的主侧壁部的与热移动路径52重叠的部分的热阻值。Rs是基板11的与热移动路径51重叠的部分的热阻值，并且是基板11的与热移动路径52重叠的部分的热阻值。Rx是非发热体的与热移动路径51重叠的部分的热阻值，并且是非发热体的与热移动路径52重叠的部分的热阻值。

若将“Rw+Rs+Rx”表述为Rz，则图6的热等效电路被简化成图7的热等效电路。

针对该热等效电路，以下的6个式子成立。

ΔT1＝Tt1-Ta1…(1.1)

ΔT1＝R1·Q1…(1.2)

ΔT2＝Tt2-Ta2…(1.3)

ΔT2＝R2·Q2…(1.4)

Tb-Tt1＝Rz·Q1…(1.5)

Tb-Tt2＝Rz·Q2…(1.6)

这些式子中的未知数的数量是8个(Q1、Q2、Ta1、Tt2、Tt1、Ta2、Rz、Tb)，式子只有6个。因此，无法根据上述6个式子求出各未知数。

但是，在将温度传感器18配置于比温度差传感器12a更靠近温度差传感器12b的位置的情况下，由温度传感器18测量出的温度Tr是接近温度Tt1的温度。因此，能够假定以下的式子成立(换言之，用Tr值近似表示Tt1值)。

Tt1＝Tr…(1.7)

进一步地，若假定以下的(1.8)式成立(即，若用Ta2值近似表示Ta1值)，得到与未知数的数量相等数量的方程式((1.1)～(1.8)式)。

Ta1＝Ta2…(1.8)

在使用主侧壁部的厚度相等但主侧壁部间的间隔不同的两个传感器(图3A)的情况下，作为“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”，使用针对Tb来求解由(1.1)～(1.8)式组成的联立方程式而得到的运算式，即，以下的(A1)式。

[公式3]

此外，若使用R2与R1的比k(＝R2/R1)，则能够将(A1)式变形为以下的(A2)式。

[公式4]

在使用主侧壁部的厚度相等但主侧壁部间的间隔不同的两个传感器(图3A)的情况下的“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”也可以是该(A2)式。此外，R2与R1的比k与两个温度差传感器12的“主侧壁部间的间隔”的比大致一致。因此，若使用(A2)式作为上述运算式，则在制造内部温度测量装置10时，不根据薄膜部21的构成材料的热传导率、尺寸等求出R1以及R2也可以。

以下，针对在内部温度测量装置10中使用主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的两个传感器(参照图3B)的情况进行说明。

考虑在内部温度测量装置10中使用如图3B所示的温度差传感器12a、12b，温度差传感器12a的主侧壁部的厚度是温度差传感器12b的主侧壁部的厚度的1/m(m＞1)倍的情况。

在这种情况下，热等效电路如图8A所示。而且，若将“Rw+Rs+Rx”表述为Rz，则图8A的热等效电路被简化成图8B的热等效电路。

在该热等效电路中，以下的6个式子成立。

ΔT1＝Tt1-Ta1…(2.1)

ΔT1＝R1·Q1…(2.2)

ΔT2＝Tt2-Ta2…(2.3)

ΔT2＝R2·Q2…(2.4)

Tb-Tt1＝Rz·Q1…(2.5)

Tb-Tt2＝m·Rz·Q2…(2.6)

这6个式子也是在假定Tt1＝Tr以及Ta1＝Ta2成立的情况下，求解各未知数的。因此，在这种情况下，在运算电路中，将以下的(A3)式设定为“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

[公式5]

若使用R2与R1的比k(＝R2/R1)，则该(A3)式也能够变形为不包含R1以及R2的以下的(A4)式。

[公式6]

由于在制造内部温度测量装置10时，不根据薄膜部21的构成材料的热传导率、尺寸等求出R1以及R2也可以，所以也可以使用该(A4)式作为“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

就从主侧壁部的下部面到薄膜部21的热流出部为止的部分的热阻值不同的两个传感器而言，除了上述的传感器以外，还有主侧壁部的高度(图1中的上下方向上的长度)不同的传感器、主侧壁部的高度以及主侧壁部间的间隔不同的传感器、主侧壁部的构成材料不同的传感器等。

在内部温度测量装置10中使用的两个传感器是这样的传感器的情况下，作为“假定Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr成立而求出的运算式”，使用根据由图9所示的热等效电路导出的方程组和根据Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr求出的Tb的计算式。此外，在图9中，Rw1、Rw2分别是温度差传感器12a的主侧壁部的热阻值(主侧壁部的与作为热流的评价对象的热移动路径重叠的部分的热阻值)、温度差传感器12b的主侧壁部的热阻值。m与图8中的m同样，是温度差传感器12a的主侧壁部的厚度与温度差传感器12b的主侧壁部的厚度的比。

根据由图9所示的热等效电路导出的方程组和根据Ta1＝Ta2，Tt1＝Tr求出的Tb的计算式含有Rw1、Rw2等(Rw1值以及“Rw2/Rw1”值等)的参数。

另一方面，上述的(A1)～(A4)式不含有Rw1、Rw2等的参数。因此，在内部温度测量装置10中使用的两个传感器优选使用不需要求出Rw1、Rw2等的“主侧壁部的厚度相等，而主侧壁部间的间隔不同的两个传感器”或者“主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的两个传感器”。另外，为了制造“主侧壁部的厚度相等，而主侧壁部间的间隔不同的两个传感器”，就必需新设计一个温度差传感器12(12a或者12b)，但是为了制造“主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的两个传感器”，仅在制造一个温度差传感器12时变更从硅基板除去的部分的尺寸就能够得到。因此，在内部温度测量装置10中优选使用“通过变更从硅基板除去的部分的尺寸，使主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的两个传感器”。

以上，如说明的那样，本实施方式的内部温度测量装置10能够以将因非发热体导致温度降低考虑在内的方式测量(计算)测量对象的内部温度Tb，该非发热体位于测量对象的表面侧，热阻值Rx未知。而且，内部温度测量装置10在计算内部温度Tb时使用的测量值，是由温度差传感器12a的热电堆22测量出的温度差ΔT1、由温度差传感器12b的热电堆22测量出的温度差ΔT2和由温度传感器18测量出的温度Tr。即，内部温度测量装置10利用一个温度传感器18和两个热电堆22得到的测量值作为计算内部温度Tb所需的信息。

而且，若使用热电堆22，则与使用两个温度传感器的情况相比能够精度更高地测量温度差，若不使用多个温度传感器，则就不会发生将各温度传感器的误差(个体差异)相加而导致误差变大。因此，可以说，本实施方式的内部温度测量装置10能够比以往更准确地对位于测量对象的表面侧的非发热体的热阻值未知的测量对象的内部温度进行测量。

进一步地，本实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器12是使用MEMS技术制造的小型传感器。因此，若使用本实施方式的内部温度测量装置10，则与以往相比，能够响应性良好地测量测量对象的内部温度。

《第二实施方式》

图10中示出本发明的第二实施方式的内部温度测量装置10的概略结构。

本实施方式的内部温度测量装置10是将第一实施方式的内部温度测量装置10的两个温度差传感器12a和12b(参照图1)置换为一个温度差传感器32。

如图11所示，温度差传感器32是具有传感器部32a、传感器部32b和在传感器部32a、32b之间物理连接的连接部32c的传感器。温度差传感器32的传感器部32a是仅与连接部32c连接这一点与温度差传感器12a不同的结构体。同样地，传感器部32b是仅与连接部32c连接这一点与温度差传感器12b不同的结构体。

即，温度差传感器32的各传感器部32x(x＝a或b)具有薄膜部，该薄膜部具有热流出部和热流入部，在该薄膜部的内部形成有用于测量热流出部与热流入部之间的温度差的热电堆22。另外，各传感器部32x具有支撑部，该支撑部包含位于各热流入部下方的两个主侧壁部，该支撑部从薄膜部的周围向下方延伸。而且，传感器部32a、32b的从主侧壁部的下部面到薄膜部的热流出部为止的部分的热阻值不同。

温度差传感器32的连接部32c是与从温度差传感器12除去热电堆22而成的结构体相当的结构体。即，连接部32c的大部分是薄膜(薄的灰色部分)。因此，经由连接部32c从传感器部32a向传感器部32b传导，或者从传感器部32b向传感器部32a传导的热量少。

本实施方式的内部温度测量装置10取代温度差传感器12a和12b而使用具有上述的结构的温度差传感器32。因此，可以说，本实施方式的内部温度测量装置10能够以与上述的第一实施方式的内部温度测量装置10同等的精度来测量内部温度Tb，并且必需配置在基板11上的部件数减少，与第一实施方式的内部温度测量装置10相比，组装操作更容易。

此外，图11所示的温度差传感器32的传感器部32b相当于将主侧壁部间的间隔缩小了的温度差传感器12b，如图12所示，也可以将温度差传感器32形成为具有与将主侧壁部的厚度加厚了的温度差传感器12b相当的传感器部32b。进一步地，如图13所示，还可以将温度差传感器32形成为传感器部32a、连接部22c以及传感器部32b沿着与温度差的测量方向垂直的方向排列的传感器。

《第三实施方式》

图14中示出本发明的第三实施方式的内部温度测量装置10的概略结构。

本实施方式的内部温度测量装置10将第二实施方式的内部温度测量装置10(图10)的温度差传感器32、ASIC13、运算电路14分别替换成温度差传感器33、ASIC13b、运算电路14b。

如图15所示，温度差传感器33是具有传感器部33a，传感器部33b和在传感器部33a、33b之间进行物理连接的连接部33c的传感器。温度差传感器33的传感器部33a、传感器部33b分别与上述的温度差传感器32的传感器部32a、传感器部32b相同。

连接部33c是与温度差传感器12同样地具有热电堆24的结构体。其中，从图15明显可知，连接部33c所具有的热电堆24能够测量传感器部33a的热流入部与传感器部33b的热流入部之间(连接部33c的传感器部33a侧的端部与传感器部33b侧的端部之间)的温度差。

总之，温度差传感器33的热电堆24能够测量图16所示的热等效电路中的ΔT3(＝Tt1-Tt2)。此外，在该图16和以下的说明中，Tr、ΔT1、ΔT2分别是由温度传感器18测量出的温度、由传感器部33a的热电堆22测量出的温度差、由传感器部33b的热电堆22测量出的温度差。另外，Ta1、Tt1分别是传感器部33a的热流出部、热流入部的温度，Ta2、Tt2分别是传感器部33b的热流出部、热流入部的温度。

ASIC13b是对ASIC13进行改进而成的集成电路，以使其能够将热电堆24的输出也放大并转换成数字数据。

运算电路14b是将运算电路14变形而成的电路，以使其执行图17所示的顺序的内部温度计算处理。

即，开始进行内部温度计算处理的运算电路14b首先测量Tr、ΔT1、ΔT2、ΔT3的值(步骤S201)。

结束了步骤S201的处理的运算电路14b基于Tr值等的本次以及过去的测量结果，判断是否满足与上述的相同的可计算条件(步骤S202)。

在不满足可计算条件的情况下(步骤S202；否(NO))，运算电路14b返回至步骤S201，再次测量Tr、ΔT1、ΔT2、ΔT3的值。另一方面，在满足了可计算条件的情况下(步骤S202；是(YES))，运算电路14b使用假定Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式，根据测量出的Tr、ΔT1、ΔT2、ΔT3的值计算并输出内部温度(步骤S203)。而且，结束了步骤S203的处理的运算电路14b返回至步骤201，再次测量Tr、ΔT1等的值。

以下，针对“假定Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式”进行说明。此外，与运算电路14同样地，通常，在将温度传感器18配置于比传感器部33b更靠近传感器部33a的位置的情况下，对运算电路14b设定“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。另外，通常，将温度传感器18配置于比传感器部33a更靠近传感器部32b的位置的情况下，对运算电路14b设定“假定Tt2＝Tr成立而求出的运算式”。以下，与说明第一实施方式时同样地，仅针对在将温度传感器18配置于比传感器部33b更靠近传感器部32a的位置的情况下使用的“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”进行说明。

在内部温度测量装置10中使用具有两个传感器部33a、33b的温度差传感器33，且该两个传感器部33a、33b的主侧壁部的厚度相等但主侧壁部间的间隔不同的情况下，使用以下的(A5)、(A6)或者(A7)式作为“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

[公式7]

这些式子中的(A5)式是在以Tt1为已知数，针对Tb求解根据图16所示的热等效电路导出的以下8个式子之后，将Tt1替换为Tr的式子。

ΔT1＝Tt1-Ta1…(3.1)

ΔT1＝R1·(Q1-Q3)…(3.2)

ΔT2＝Tt2-Ta2…(3.3)

ΔT2＝R2·(Q2+Q3)…(3.4)

ΔT3＝Tt1-Tt2…(3.5)

ΔT3＝R3·Q3…(3.6)

Tb-Tt1＝Rz·Q1…(3.7)

Tb-Tt2＝Rz·Q2…(3.8)

(A6)式是使R3＞＞R1、R2或者ΔT3＜＜ΔT1、ΔT2，并从(A5)式中消去R3的式子。

(A7)式是分别使用R2/R1＝k，从(A6)式中消去R1以及R2的式子。

此外，根据(A5)式计算出的Tb值和根据(A7)式计算出的Tb值很少会发生大的变化。而且，在使用(A5)式的情况下，必需事先求出R1～R3的值，但若使用(A7)式，则仅事先求出k值就能够计算Tb。因此，优选使用(A7)式作为“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

在内部温度测量装置10使用具有图18所示的两个传感器部33a、33b的温度差传感器33，且该两个传感器部33a、33b的主侧壁部的厚度以及主侧壁部间的间隔不同的情况下，使用如下的式子作为“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

·以Tt1为已知数，针对Tb，对取代(3.8)式(或者(3.7)式)，而包含将(3.8)式(或者(3.7)式)的右边乘以比例系数的式子的联立方程式进行求解之后，将Tt1替换为Tr的第一式

·使R3＞＞R1、R2或者ΔT3＜＜ΔT1、ΔT2，并从第一式中消去R3的第二式

·使用R2/R1＝k，从第二式中消去R1以及R2的第三式

在内部温度测量装置10中使用具有传感器部32a、32b的温度差传感器33，且该传感器部32a、32b的主侧壁部的高度等不同的情况下，使用根据“向图9所示的热等效电路的表示为Tt1、Tt2的触点之间追加与连接部33c对应的电阻而成的热等效电路”导出的方程组以及根据Tt1＝Tr求出的Tb的计算式，作为“假定Tt1＝Tr成立而求出的运算式”。

如根据以上的说明可知的那样，本实施方式的内部温度测量装置10不假定Ta1＝Ta2，就可计算内部温度Tb。因此，本实施方式的内部温度测量装置10与假定Ta1＝Ta2计算内部温度Tb的上述的第一、第二实施方式的内部温度测量装置10相比，发挥能够高精度地计算内部温度Tb的装置的功能。

《第四实施方式》

本实施方式的内部温度测量装置10是将第一实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器12a以及12b替换为具有图19所示的形状的温度差传感器34的装置。

该温度差传感器34的图19中的左半部分或右半部分相当于将热流出部的位置接近一个主侧壁部而制造的温度差传感器12(参照图2A～图2C)。其中，形成于温度差传感器34的左半部分的左侧的热电偶组与形成于温度差传感器34的右半部分的右侧的热电偶组串联连接。另外，形成于温度差传感器34的左半部分的右侧的热电偶组与形成于温度差传感器34的右半部分的左侧的热电偶组连接。

而且，在温度差传感器34的中央部分分两部分设置的热电偶组、在温度差传感器34的两端部分两部分设置的热电偶组分别是作为用于测量ΔT1(＝Tt1-Ta)、ΔT2的热电堆22而使用的传感器。

总之，构成该温度差传感器34的一个热电堆22的热电偶组的冷触点组和构成另一个热电堆22的热电偶组的冷触点组配置于温度大致相等的部分。因此，使用了温度差传感器34的内部温度测量装置10的热等效电路如图20所示。此外，该热等效电路是在满足如下条件的情况下的热等效电路，该条件是：设于温度差传感器34的中央部的主侧壁部(相当于两个温度差传感器12的主侧壁部并列的部分)的宽度(左右方向的长度)是设于温度差传感器34的图19中的左右端部的各主侧壁部的宽度的大致2倍。

针对图20所示的热等效电路，以下的6个式子成立。

ΔT1＝Tt1-Ta…(4.1)

ΔT1＝R1·Q1…(4.2)

ΔT2＝Tt2-Ta…(4.3)

ΔT2＝R2·Q2…(4.4)

Tb-Tt1＝Rz·Q1…(4.5)

Tb-Tt2＝Rz·Q2…(4.6)

这6个式子是与将上述的(1.1)～(1.6)式加上Ta1＝Ta2＝Ta这样的式子等价的式子。

因此，在使用温度差传感器34的情况下，也能够根据上述的(A1)式或者(A2)式来计算内部温度Tb。

另外，在将具有如图21所示的结构的温度差传感器34使用于内部温度测量装置10的情况下，能够根据上述的(A3)式或者(A4)式来计算内部温度Tb。

进一步地，在中央部分的主侧壁部的构成材料与端部的主侧壁部的构成材料不同的情况等，通过根据由“将图9所示的热等效电路的表示为Ta1、Ta2的触点连接而得到的等效电路”导出的方程组和根据Tt1＝Tr求出的式子，能够计算内部温度Tb。

第一实施方式的内部温度测量装置10的运算电路14在步骤S103(图4)中用于计算内部温度Tb的“假定Ta1＝Ta2，Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式”，与针对温度差传感器34以“假定仅Tt1(或者Tt2)＝Tr成立而求出的运算式”作为式子是相同的。但是，第一实施方式的运算式是假定实际温度不同的两个温度相同而得出的式子，本实施方式的运算式是根据如下的温度差传感器34的热等效电路求出的式子，该温度差传感器34的Ta1和Ta2是大致相同的温度。

而且，由于本实施方式的内部温度测量装置10将第一实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器12a和12b替换成温度差传感器34，所以若采用本内部温度测量装置10，则与第一实施方式的内部温度测量装置10相比，能够高精度地测量(计算)内部温度Tb。

《第五实施方式》

本发明的第五实施方式的内部温度测量装置10是将第三实施方式的内部温度测量装置10(图14)的温度差传感器33替换成具有图22所示的结构的温度差传感器35的装置。

如图22所示，温度差传感器35具有传感器部36和温度差测量部37。温度差传感器35的传感器部36除了连接有温度差测量部37以外，是与第四实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器34(图21)相同结构的结构体。温度差传感器35的温度差测量部37是配置了热电堆25的结构体，使得能够测量传感器部36的左半部分和右半部分的两端部分的温度差(传感器部36的左半部分的两端部分的温度差和传感器部36的右半部分的两端部分的温度差的平均值)。

即，温度差传感器35的热电堆25与温度差传感器33的热电堆34同样地，能够测量图16的热等效电路中的ΔT3。

而且，本实施方式的内部温度测量装置10使用与第三实施方式的内部温度测量装置10(图14)中使用的ASIC13b、运算电路14b相同的ASIC13b、运算电路14b。

总之，温度差传感器35的传感器部36与温度差传感器34(图21)同样地，视为Ta1＝Ta2成立。但是，通常，Ta1值与Ta2值并不完全一致。而且，若测量ΔT3，则能够按照与第三实施方式的内部温度测量装置10计算内部温度Tb的计算顺序相同的顺序来计算内部温度Tb。

因此，在本实施方式的内部温度测量装置10中，使用上述结构的温度差传感器35和与第三实施方式的内部温度测量装置10(图14)中使用的ASIC13b、运算电路14b相同的ASIC13b、运算电路14b。

此外，本实施方式的内部温度测量装置10和上述的第四实施方式的内部温度测量装置10中的哪个的内部温度Tb的测量精度更高，根据具体的结构而发生变化，有时本实施方式的内部温度测量装置10的Tb的测量精度更高，也有时第四实施方式的内部温度测量装置10的Tb的测量精度更高。但是，若采用本实施方式的内部温度测量装置10的结构，则通常能够实现与第一实施方式的内部温度测量装置10相比内部温度Tb的测量精度更高的装置。

《变形方式》

上述的各实施方式的内部温度测量装置10可以进行各种变形。例如，能够将第二实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器32(图11～图13)变更为连接部32c的薄膜部是开口部的结构。另外，也能够将第二实施方式的内部温度测量装置10的温度差传感器32变更为连接部32c是不具有薄膜部的块状部分。但是，若连接部32c是块状部分，则经由连接部32c的传感器部32a与传感器部32b间的热移动变强，其结果是存在内部温度Tb的测量精度下降的危险。因此，作为温度差传感器32，优选采用连接部32c具有薄膜部的结构，或者连接部32c的薄膜部是开口部的结构。

另外，在第三实施方式的内部温度测量装置10中，也能够采用具有图23所示的结构的温度差传感器33(图18)。即，在第三实施方式的内部温度测量装置10中，还能够采用传感器部33a、连接部33c和传感器部33b与传感器部33a以及传感器部33b的热电堆22测量温度差的测量方向垂直地排列的温度差传感器33，在该温度差传感器33的传感器部33b形成有热电堆24，以使得能够测量传感器部33a的端部与传感器部33b的端部之间的温度差。

在第四实施方式的内部温度测量装置10中，作为温度差传感器34(图19)也能够采用图24所示的结构的温度差传感器34。此外，在使用这种结构的温度差传感器34的情况下，与使用图19所示的结构的温度差传感器34的情况相比，各热电堆的输出降低。因此，在想要得到在噪声较多的环境等中使用的内部温度测量装置10的情况下，优选使用图19所示的结构的温度差传感器34。

进一步地，还能够将根据上述的(A2)式计算内部温度Tb的运算电路14变形为进行以下内容的内部温度计算处理的电路。

开始进行内部温度计算处理的运算电路14首先执行“一边监视各部分的温度、温度差是否稳定，一边存储某一时刻的Tr值、dTr/dt值、ΔT1值的监视处理”。

运算电路14在各部分的温度稳定的情况下，结束监视处理，使用最新的测量结果根据(A2)式来计算内部温度Tb。另外，运算电路14还进行根据以下的(A7)式来计算Rz/R1的处理。

[公式8]

此外，该(A8)式是，针对Rz/R1求解(1.1)～(1.8)式而得到的。

进一步地，运算电路14使用计算出的Rz/R1值和Tb值以及在监视处理时存储的值，计算满足非稳态下的Tb的计算式即以下(A9)式的a值。

[公式9]

然后，运算电路14处于重复以下处理的状态，该处理是：测量Tr、ΔT1以及ΔT2值，在Tr值与上次的测量结果大致一致的情况下，根据(A2)式计算并输出内部温度Tb，在Tr值与上次的测量结果不是大致一致的情况下，根据Tr值、ΔT1值的本次的测量结果、已计算出的a值、由本次的Tr值和上次的Tr值求出的“dTr/dt”值，通过(A8)式计算并输出内部温度Tb的处理。

若将根据(A2)式计算内部温度Tb的运算电路14变形为进行上述内容的内部温度计算处理的电路，则一旦达到平衡状态之后，即使内部温度Tb或者外部气温变化，也能够实现能准确地测量(计算)内部温度Tb的内部温度测量装置10。

另外，也能够将根据并非(A2)式的式子计算内部温度Tb的运算电路14、14b变形为进行上述内容的内部温度计算处理的电路。

另外，也能够将各实施方式的内部温度测量装置变形为不与计量装置连接而使用的装置(例如，具有对运算电路的内部温度的计算结果进行显示的液晶显示器的体温计)。进一步地，当然，各温度差传感器的具体的结构也可以不是上述结构，或者还可以将温度差传感器18与ASIC13分开设置在温度差传感器(12、32等)上或基板11上等。

10 内部温度测量装置

11 基板

12、32、33、34、35 温度差传感器

13 ASIC

14 运算电路

15 端子

16 罩

18 温度传感器

21 薄膜部

22、24 热电堆

25 支撑部

Claims (15)

1.一种对测量对象的内部温度进行测量的内部温度测量方法，其特征在于，

测量步骤，利用第一热电堆测量从所述测量对象的表面的一部分到第一热流出部的第一热传导路径上的第一温度差，所述第一温度差是第一热流入部与所述第一热流出部之间的温度差；利用第二热电堆测量从所述测量对象的表面的另一部分到第二热流出部的第二热传导路径上的第二温度差，该第二热传导路径的热阻值与所述第一热传导路径的热阻值不同，所述第二温度差是第二热流入部与所述第二热流出部之间的温度差，利用温度传感器测量所述第一热传导路径或者所述第二热传导路径上的作为规定位置的温度使用的基准温度，以及

计算步骤，根据在所述测量步骤中测量出的所述第一温度差、所述第二温度差、所述基准温度以及预先设定的一个以上的值，计算所述测量对象的内部温度，所述一个以上的值为不包含位于所述测量对象的表面侧的非发热体的属性值的值。

2.如权利要求1所述的内部温度测量方法，其特征在于，

在所述计算步骤中，使用所述测量对象的内部温度的计算式来计算所述测量对象的内部温度，所述计算式是假定所述第一热流出部的温度与所述第二热流出部的温度一致而求出的。

3.如权利要求1所述的内部温度测量方法，其特征在于，

在所述测量步骤中，还利用第三热电堆测量第三温度差，所述第三温度差是所述第一热流入部与所述第二热流入部之间的温度差，

在所述计算步骤中，根据所述一个以上的值、在所述测量步骤中测量出的所述第一温度差、所述第二温度差、所述第三温度差和所述基准温度，计算所述测量对象的内部温度。

4.如权利要求1所述的内部温度测量方法，其特征在于，

在所述测量步骤中，针对所述第一热流出部与所述第二热流出部一致的所述第一热传导路径和所述第二热传导路径，测量所述第一温度差和第二温度差。

5.如权利要求1～4中任一项所述的内部温度测量方法，其特征在于，

所述一个以上的值是所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数。

6.如权利要求1～4中任一项所述的内部温度测量方法，其特征在于，还包括：

参数计算步骤，基于所述测量步骤的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值有关的参数，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及

第二计算步骤，使用通过所述参数计算步骤计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算。

7.如权利要求5所述的内部温度测量方法，其特征在于，还包括：

参数计算步骤，基于所述测量步骤的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值有关的参数，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及

第二计算步骤，使用通过所述参数计算步骤计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算。

8.一种内部温度测量装置，其特征在于，具有：

基材，在对测量对象的内部温度进行测量时，使所述基材的一个面与所述测量对象的表面接触，

第一温度差传感器和第二温度差传感器，配置于所述基材的另一个面，

温度传感器，以及

计算部，根据由所述第一温度差传感器测量出的温度差、由所述第二温度差传感器测量出的温度差、由所述温度传感器测量出的温度以及预先设定的一个以上的值，计算所述测量对象的内部温度，所述一个以上的值为不包含位于所述测量对象的表面侧的非发热体的属性值的值；

所述第一温度差传感器具有：

第一薄膜部，具有第一热流入部和第一热流出部，以及

第一热电堆，对所述第一薄膜部的所述第一热流入部与所述第一热流出部之间的温度差进行检测；

所述第一温度差传感器通过第一热传导性构件将所述第一薄膜部支撑于所述基材，所述第一热传导性构件将从所述测量对象经由所述基材流入的热传导至所述第一薄膜部的所述第一热流入部，

所述第二温度差传感器具有：

第二薄膜部，具有第二热流入部和第二热流出部，以及

第二热电堆，对所述第二薄膜部的所述第二热流入部和所述第二热流出部之间的温度差进行检测；

所述第二温度差传感器通过第二热传导性构件将所述第二薄膜部支撑于所述基材，所述第二热传导性构件将从所述测量对象经由所述基材流入的热传导至所述第二热流入部，

并且，从所述第二热传导性构件的热的流入口到所述第二薄膜部的第二热流出部的第二热传导路径的热阻值，与从所述第一温度差传感器的所述第一热传导性构件的热的流入口到所述第一薄膜部的第一热流出部的第一热传导路径的热阻值不同，

所述温度传感器对所述基材的所述另一个面的温度、所述第一温度差传感器的第一热流入部的温度和所述第二温度差传感器的第二热流入部的温度中的任意的温度进行测量。

9.如权利要求8所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述计算部使用所述测量对象的内部温度的计算式，计算所述测量对象的内部温度，所述计算式是假定所述第一热流出部的温度与所述第二热流出部的温度一致而求出的。

10.如权利要求8所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述内部温度测量装置还具有连接部，所述连接部连接所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部。

11.如权利要求8所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述内部温度测量装置还具有第三薄膜部，所述第三薄膜部具有第三热电堆，所述第三热电堆连接所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部，所述第三热电堆对所述第一温度差传感器的所述第一热流入部与所述第二温度差传感器的所述第二热流入部之间的温度差进行测量，

所述计算部根据所述一个以上的值、由所述第一温度差传感器测量出的温度差、由所述第二温度差传感器测量出的温度差、由所述第三热电堆测量的温度差以及由所述温度传感器测量出的温度，计算所述测量对象的内部温度。

12.如权利要求8所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述第一温度差传感器的所述第一热流出部与所述第二温度差传感器的所述第二热流出部一致。

13.如权利要求8～12中任一项所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述一个以上的值是所述第一热传导路径的从所述第一热流入部到所述第一热流出部的热阻值与所述第二热传导路径的从所述第二热流入部到所述第二热流出部的热阻值的比值或者该比值的倒数。

14.如权利要求8～12中任一项所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述计算部具有：

基于各传感器的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值相关的参数的功能，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及，

使用计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算的功能。

15.如权利要求13所述的内部温度测量装置，其特征在于，

所述计算部具有：

基于各传感器的测量结果，计算温度计算式的与所述非发热体的热阻值相关的参数的功能，所述温度计算式用于计算处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度，以及，

使用计算出的参数，根据所述温度计算式，对处于非平衡状态的所述测量对象的内部温度进行计算的功能。