JP2000074749A - 測温抵抗体測定回路 - Google Patents
測温抵抗体測定回路Info
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- JP2000074749A JP2000074749A JP10242807A JP24280798A JP2000074749A JP 2000074749 A JP2000074749 A JP 2000074749A JP 10242807 A JP10242807 A JP 10242807A JP 24280798 A JP24280798 A JP 24280798A JP 2000074749 A JP2000074749 A JP 2000074749A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純な回路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定
することが可能な測温抵抗体測定回路を実現する。 【解決手段】 測温抵抗体の抵抗値を測定する測温抵抗
体測定回路において、測温抵抗体及び測温抵抗体の両端
に接続された第1及び第2の配線抵抗に定電流を供給し
て電圧降下を測定する測定手段と、電圧降下の測定の基
準となる基準電圧を第1及び第2の配線抵抗における電
圧降下分だけシフトさせる基準電圧調整手段とを設け
る。
することが可能な測温抵抗体測定回路を実現する。 【解決手段】 測温抵抗体の抵抗値を測定する測温抵抗
体測定回路において、測温抵抗体及び測温抵抗体の両端
に接続された第1及び第2の配線抵抗に定電流を供給し
て電圧降下を測定する測定手段と、電圧降下の測定の基
準となる基準電圧を第1及び第2の配線抵抗における電
圧降下分だけシフトさせる基準電圧調整手段とを設け
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測温抵抗体の抵抗
値を測定する測温抵抗体測定回路に関し、特に単純な回
路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可能な測
温抵抗体測定回路に関する。
値を測定する測温抵抗体測定回路に関し、特に単純な回
路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可能な測
温抵抗体測定回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の測温抵抗体測定回路は3端子法を
用いて配線抵抗における電圧降下分をアナログ演算回路
によって除去することにより測温抵抗体の抵抗値を高精
度に測定している。
用いて配線抵抗における電圧降下分をアナログ演算回路
によって除去することにより測温抵抗体の抵抗値を高精
度に測定している。
【0003】図5はこのような従来の測温度抵抗体測定
回路の一例を示す回路図である。図5において1は測温
抵抗体、2,3及び4は配線抵抗、5,6,7,8,
9,11,12,14及び15はスイッチ回路、10は
定電流源、13及び16は抵抗、17は演算増幅器、1
8は演算回路である。また、100,101,102及
び103は各部の電圧信号、104は演算回路18の出
力信号である。
回路の一例を示す回路図である。図5において1は測温
抵抗体、2,3及び4は配線抵抗、5,6,7,8,
9,11,12,14及び15はスイッチ回路、10は
定電流源、13及び16は抵抗、17は演算増幅器、1
8は演算回路である。また、100,101,102及
び103は各部の電圧信号、104は演算回路18の出
力信号である。
【0004】測温抵抗体1の一端は配線抵抗2の一端に
接続され、配線抵抗2の他端はスイッチ回路5及び6の
一端にそれぞれ接続される。測温抵抗体1の他端は配線
抵抗3及び4の一端に接続され、配線抵抗3の他端はス
イッチ回路7の一端に接続され、配線抵抗4の他端はス
イッチ回路8及び9の一端にそれぞれ接続される。
接続され、配線抵抗2の他端はスイッチ回路5及び6の
一端にそれぞれ接続される。測温抵抗体1の他端は配線
抵抗3及び4の一端に接続され、配線抵抗3の他端はス
イッチ回路7の一端に接続され、配線抵抗4の他端はス
イッチ回路8及び9の一端にそれぞれ接続される。
【0005】スイッチ回路5の他端は定電流源10の一
端及びスイッチ回路11の一端に接続され、スイッチ回
路11の他端は抵抗13の一端及びスイッチ回路12の
第2の入力端子に接続される。
端及びスイッチ回路11の一端に接続され、スイッチ回
路11の他端は抵抗13の一端及びスイッチ回路12の
第2の入力端子に接続される。
【0006】抵抗13の他端はスイッチ回路12の第3
の入力端子、スイッチ回路14及び15の一方の入力端
子、スイッチ回路9の他端、抵抗16の一端及び演算増
幅器17の非反転入力端子にそれぞれ接続され、スイッ
チ回路6の他端はスイッチ回路12の第1の入力端子に
接続される。
の入力端子、スイッチ回路14及び15の一方の入力端
子、スイッチ回路9の他端、抵抗16の一端及び演算増
幅器17の非反転入力端子にそれぞれ接続され、スイッ
チ回路6の他端はスイッチ回路12の第1の入力端子に
接続される。
【0007】スイッチ回路7の他端はスイッチ回路14
の他方の入力端子に接続され、スイッチ回路8の他端は
スイッチ回路15の他方の入力端子に接続される。スイ
ッチ回路12,14及び15の出力端子はそれぞれ電圧
信号100,101及び102を演算回路18に出力す
る。
の他方の入力端子に接続され、スイッチ回路8の他端は
スイッチ回路15の他方の入力端子に接続される。スイ
ッチ回路12,14及び15の出力端子はそれぞれ電圧
信号100,101及び102を演算回路18に出力す
る。
【0008】また、演算増幅器17の出力端子は演算増
幅器17の反転入力端子に接続されると共に電圧信号1
03を演算回路18に出力する。さらに、定電流源10
の他端は正電圧源に接続され、抵抗16の他端は接地さ
れる。
幅器17の反転入力端子に接続されると共に電圧信号1
03を演算回路18に出力する。さらに、定電流源10
の他端は正電圧源に接続され、抵抗16の他端は接地さ
れる。
【0009】ここで、図5に示す従来例の動作を説明す
る。測温抵抗体1の抵抗値を”Rt”、配線抵抗の抵抗
値を”r”、抵抗13及び16の抵抗値を”Rf”及
び”Rs”、定電流源10の出力電流値を”I”、電圧
信号100,101,102及び103の電圧値をそれ
ぞれ”Va”、”Vb”、”Vc”及び”Vd”とす
る。
る。測温抵抗体1の抵抗値を”Rt”、配線抵抗の抵抗
値を”r”、抵抗13及び16の抵抗値を”Rf”及
び”Rs”、定電流源10の出力電流値を”I”、電圧
信号100,101,102及び103の電圧値をそれ
ぞれ”Va”、”Vb”、”Vc”及び”Vd”とす
る。
【0010】また、出力信号104を”Vout ”とすれ
ば、演算回路18は電圧信号100〜103に基づき、 Vout=2Vb−Va−Vc+Vd (1) の演算を行う。
ば、演算回路18は電圧信号100〜103に基づき、 Vout=2Vb−Va−Vc+Vd (1) の演算を行う。
【0011】先ず、”測定時”にはスイッチ回路5〜9
を”ON”にすると共にスイッチ回路11を”OFF”
にして、スイッチ回路12,14及び15の”Mes”
の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜10
3は、 Va=I・(Rt+2r)+Vc (2) Vb=I・r+Vc (3) Vd=I・Rs (4) となる。
を”ON”にすると共にスイッチ回路11を”OFF”
にして、スイッチ回路12,14及び15の”Mes”
の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜10
3は、 Va=I・(Rt+2r)+Vc (2) Vb=I・r+Vc (3) Vd=I・Rs (4) となる。
【0012】この時の出力信号104を”Vout(mes)”
とすれば、 Vout(mes)=2・(I・r+Vc) −{I・(Rt+2r)+Vc} −Vc +I・Rs =−I・(Rt−Rs) (5) となる。
とすれば、 Vout(mes)=2・(I・r+Vc) −{I・(Rt+2r)+Vc} −Vc +I・Rs =−I・(Rt−Rs) (5) となる。
【0013】また、”ゼロ点校正時”にはスイッチ回路
5〜9を”OFF”にすると共にスイッチ回路11を”
ON”にして、スイッチ回路14及び15の”Cal”
の入力端子を選択し、スイッチ回路12の”Zero”
の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜10
3は、 Va=Vc (6) Vb=Vc (7) Vd=I・Rs (8) となる。
5〜9を”OFF”にすると共にスイッチ回路11を”
ON”にして、スイッチ回路14及び15の”Cal”
の入力端子を選択し、スイッチ回路12の”Zero”
の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜10
3は、 Va=Vc (6) Vb=Vc (7) Vd=I・Rs (8) となる。
【0014】この時の出力信号104を”Vout(zer
o)”とすれば、 となる。
o)”とすれば、 となる。
【0015】さらに、”スパン点校正時”にはスイッチ
回路5〜9を”OFF”にすると共にスイッチ回路11
を”ON”にして、スイッチ回路14及び15の”Ca
l”の入力端子を選択し、スイッチ回路12の”Ful
l”の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜
103は、 Va=I・Rf+Vc (10) Vb=Vc (11) Vd=I・Rs (12) となる。
回路5〜9を”OFF”にすると共にスイッチ回路11
を”ON”にして、スイッチ回路14及び15の”Ca
l”の入力端子を選択し、スイッチ回路12の”Ful
l”の入力端子を選択する。この時の電圧信号100〜
103は、 Va=I・Rf+Vc (10) Vb=Vc (11) Vd=I・Rs (12) となる。
【0016】この時の出力信号104を”Vout(ful
l)”とすれば、 Vout(full)=2・Vc −(I・Rf+Vc) −Vc +I・Rs =−I・(Rf−Rs) (13) となる。
l)”とすれば、 Vout(full)=2・Vc −(I・Rf+Vc) −Vc +I・Rs =−I・(Rf−Rs) (13) となる。
【0017】そして、式(5)、式(9)及び式(1
3)から、 {Vout(mes)−Vout(zero)}/{Vout(full)−Vout(zero)} ={−I・(Rt−Rs)−I・Rs}/{−I・(Rf−Rs)−I・R s} =−Rt/−Rf =Rt/Rf (14) となり、既知である抵抗13の抵抗値を用いて測温抵抗
体1の抵抗値”Rt”を求めることが可能になる。
3)から、 {Vout(mes)−Vout(zero)}/{Vout(full)−Vout(zero)} ={−I・(Rt−Rs)−I・Rs}/{−I・(Rf−Rs)−I・R s} =−Rt/−Rf =Rt/Rf (14) となり、既知である抵抗13の抵抗値を用いて測温抵抗
体1の抵抗値”Rt”を求めることが可能になる。
【0018】また、図6は演算回路18の具体例を示す
回路図であり、100〜104は図5と同一符号を付し
てある。図6において19,24及び28は演算増幅
器、20,21,22,23,25,26及び27は抵
抗である。
回路図であり、100〜104は図5と同一符号を付し
てある。図6において19,24及び28は演算増幅
器、20,21,22,23,25,26及び27は抵
抗である。
【0019】電圧信号100,101及び102は演算
増幅器19,28及び24の非反転入力端子にそれぞれ
接続され、電圧信号103は抵抗21及び22の一端に
接続される。
増幅器19,28及び24の非反転入力端子にそれぞれ
接続され、電圧信号103は抵抗21及び22の一端に
接続される。
【0020】抵抗21の他端は演算増幅器19の反転入
力端子及び抵抗20の一端に接続され、抵抗20の他端
は演算増幅器19の出力端子及び抵抗26の一端に接続
される。抵抗22の他端は演算増幅器24の反転入力端
子及び抵抗23の一端に接続され、抵抗23の他端は演
算増幅器24の出力端子及び抵抗25の一端に接続され
る。
力端子及び抵抗20の一端に接続され、抵抗20の他端
は演算増幅器19の出力端子及び抵抗26の一端に接続
される。抵抗22の他端は演算増幅器24の反転入力端
子及び抵抗23の一端に接続され、抵抗23の他端は演
算増幅器24の出力端子及び抵抗25の一端に接続され
る。
【0021】抵抗26の他端は抵抗25の他端、演算増
幅器28の反転入力端子及び抵抗27の一端に接続さ
れ、演算増幅器28の出力端子は出力信号104を出力
すると共に抵抗27の他端に接続される。
幅器28の反転入力端子及び抵抗27の一端に接続さ
れ、演算増幅器28の出力端子は出力信号104を出力
すると共に抵抗27の他端に接続される。
【0022】図6に示す演算回路において抵抗20,2
1,22,23及び27の抵抗値を”R”、抵抗25及
び26の抵抗値を”2R”とすれば、出力信号104は
式(1)の関係を満足する。
1,22,23及び27の抵抗値を”R”、抵抗25及
び26の抵抗値を”2R”とすれば、出力信号104は
式(1)の関係を満足する。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示す従
来例では高精度の演算を行うためには演算回路18を構
成する抵抗20等は高精度抵抗である必要があり、ま
た、図6に示すような複雑なアナログ回路が必要になる
と言った問題点があった。このため、測温抵抗体測定回
路を集積化しようとした場合の障害になると言った課題
があった。従って本発明が解決しようとする課題は、単
純な回路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可
能な測温抵抗体測定回路を実現することにある。
来例では高精度の演算を行うためには演算回路18を構
成する抵抗20等は高精度抵抗である必要があり、ま
た、図6に示すような複雑なアナログ回路が必要になる
と言った問題点があった。このため、測温抵抗体測定回
路を集積化しようとした場合の障害になると言った課題
があった。従って本発明が解決しようとする課題は、単
純な回路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可
能な測温抵抗体測定回路を実現することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、測温抵
抗体の抵抗値を測定する測温抵抗体測定回路において、
前記測温抵抗体及び前記測温抵抗体の両端に接続された
第1及び第2の配線抵抗に定電流を供給して電圧降下を
測定する測定手段と、前記電圧降下の測定の基準となる
基準電圧を前記第1及び第2の配線抵抗における電圧降
下分だけシフトさせる基準電圧調整手段とを備えたこと
により、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗
体の抵抗値を測定することが可能になる。
るために、本発明のうち請求項1記載の発明は、測温抵
抗体の抵抗値を測定する測温抵抗体測定回路において、
前記測温抵抗体及び前記測温抵抗体の両端に接続された
第1及び第2の配線抵抗に定電流を供給して電圧降下を
測定する測定手段と、前記電圧降下の測定の基準となる
基準電圧を前記第1及び第2の配線抵抗における電圧降
下分だけシフトさせる基準電圧調整手段とを備えたこと
により、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗
体の抵抗値を測定することが可能になる。
【0025】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、前記測定手段
が、前記測温抵抗体及び前記配線抵抗に定電流を供給す
る定電流源と、前記電圧降下を検出するバッファ回路と
から構成されることにより、演算回路を用いない簡単な
回路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可能に
なる。
明である測温抵抗体測定回路において、前記測定手段
が、前記測温抵抗体及び前記配線抵抗に定電流を供給す
る定電流源と、前記電圧降下を検出するバッファ回路と
から構成されることにより、演算回路を用いない簡単な
回路構成で測温抵抗体の抵抗値を測定することが可能に
なる。
【0026】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、前記基準電圧調
整手段が、前記第1若しくは第2の配線抵抗での電圧降
下分を検出する電圧降下検出手段と、この電圧降下検出
手段で検出された電圧降下分に基づき前記基準電圧を設
定する基準電圧設定手段とから構成されることにより、
演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗体の抵抗
値を測定するとが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、前記基準電圧調
整手段が、前記第1若しくは第2の配線抵抗での電圧降
下分を検出する電圧降下検出手段と、この電圧降下検出
手段で検出された電圧降下分に基づき前記基準電圧を設
定する基準電圧設定手段とから構成されることにより、
演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗体の抵抗
値を測定するとが可能になる。
【0027】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、前記電圧降下検
出手段が、前記測温度抵抗体と前記第2の配線抵抗との
接続点に反転入力端子が接続される第1の演算増幅器
と、前記第2の配線抵抗の他端及び前記第1の演算増幅
器の出力端子に非反転入力端子が接続されたバッファ回
路である第2の演算増幅器とから構成され、前記第1の
演算増幅器の非反転入力端子及び前記第2の演算増幅器
の出力端子が前記基準電圧設定手段に接続されることに
より、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗体
の抵抗値を測定するとが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、前記電圧降下検
出手段が、前記測温度抵抗体と前記第2の配線抵抗との
接続点に反転入力端子が接続される第1の演算増幅器
と、前記第2の配線抵抗の他端及び前記第1の演算増幅
器の出力端子に非反転入力端子が接続されたバッファ回
路である第2の演算増幅器とから構成され、前記第1の
演算増幅器の非反転入力端子及び前記第2の演算増幅器
の出力端子が前記基準電圧設定手段に接続されることに
より、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗体
の抵抗値を測定するとが可能になる。
【0028】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、基準電圧設定手
段が、一端が接地され、他端が前記第1の演算増幅器の
非反転入力端子に接続される第1の抵抗と、この第1の
抵抗の他端に一端が接続され、他端が前記第2の演算増
幅器の出力端子に接続される第2の抵抗とから構成され
ることにより、演算回路を用いない簡単な回路構成で測
温抵抗体の抵抗値を測定するとが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、基準電圧設定手
段が、一端が接地され、他端が前記第1の演算増幅器の
非反転入力端子に接続される第1の抵抗と、この第1の
抵抗の他端に一端が接続され、他端が前記第2の演算増
幅器の出力端子に接続される第2の抵抗とから構成され
ることにより、演算回路を用いない簡単な回路構成で測
温抵抗体の抵抗値を測定するとが可能になる。
【0029】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、校正手段を備え
たことにより、演算増幅器のオフセット成分を補償する
ことが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、校正手段を備え
たことにより、演算増幅器のオフセット成分を補償する
ことが可能になる。
【0030】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、前記校正手段
が、基準抵抗と、この基準抵抗若しくは前記測温抵抗体
及び前記配線抵抗に前記測定手段が供給する定電流を切
り換える第1のスイッチ回路と、前記第1の配線抵抗の
一端及び前記基準抵抗の両端の電圧が印加され、出力が
前記測定手段に接続される第2のスイッチ回路と、前記
測温抵抗体と前記第2の配線抵抗との接続点の電圧、前
記第2の配線抵抗の他端の電圧を前記基準電圧調整手段
に印加する第3及び第4のスイッチ回路とから構成され
ることにより、演算増幅器のオフセット成分を補償する
ことが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、前記校正手段
が、基準抵抗と、この基準抵抗若しくは前記測温抵抗体
及び前記配線抵抗に前記測定手段が供給する定電流を切
り換える第1のスイッチ回路と、前記第1の配線抵抗の
一端及び前記基準抵抗の両端の電圧が印加され、出力が
前記測定手段に接続される第2のスイッチ回路と、前記
測温抵抗体と前記第2の配線抵抗との接続点の電圧、前
記第2の配線抵抗の他端の電圧を前記基準電圧調整手段
に印加する第3及び第4のスイッチ回路とから構成され
ることにより、演算増幅器のオフセット成分を補償する
ことが可能になる。
【0031】請求項8記載の発明は、請求項6及び請求
項7記載の発明である測温抵抗体測定回路において、前
記校正手段が前記測定手段及び前記基準電圧調整手段へ
印加する電圧を同一に設定してゼロ点校正を行うことに
より、演算増幅器のオフセット成分を補償することが可
能になる。
項7記載の発明である測温抵抗体測定回路において、前
記校正手段が前記測定手段及び前記基準電圧調整手段へ
印加する電圧を同一に設定してゼロ点校正を行うことに
より、演算増幅器のオフセット成分を補償することが可
能になる。
【0032】請求項9記載の発明は、請求項7記載の発
明である測温抵抗体測定回路において、前記校正手段が
前記測定手段に印加する電圧から前記基準抵抗での電圧
降下分減算した電圧を前記基準電圧調整手段へ印加して
スパン点校正を行うことにより、演算増幅器のオフセッ
ト成分を補償することが可能になる。
明である測温抵抗体測定回路において、前記校正手段が
前記測定手段に印加する電圧から前記基準抵抗での電圧
降下分減算した電圧を前記基準電圧調整手段へ印加して
スパン点校正を行うことにより、演算増幅器のオフセッ
ト成分を補償することが可能になる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る測温抵抗体測定回路の一
実施例を示す構成回路図である。図1において29は定
電流源、30及び32は配線抵抗、31は測温抵抗体、
33,34及び35は演算増幅器、36及び37は抵
抗、105は出力信号である。
説明する。図1は本発明に係る測温抵抗体測定回路の一
実施例を示す構成回路図である。図1において29は定
電流源、30及び32は配線抵抗、31は測温抵抗体、
33,34及び35は演算増幅器、36及び37は抵
抗、105は出力信号である。
【0034】また、29及び33は測定手段50を、3
4〜37は基準電圧調整手段51を、34及び35は電
圧降下検出手段52を、36及び37は基準電圧設定手
段53をそれぞれ構成している。
4〜37は基準電圧調整手段51を、34及び35は電
圧降下検出手段52を、36及び37は基準電圧設定手
段53をそれぞれ構成している。
【0035】定電流源29の一端は配線抵抗30の一端
及び演算増幅器33の非反転入力端子に接続され、演算
増幅器33の出力端子は出力信号105を出力すると共
に演算増幅器33の反転入力端子に接続される。
及び演算増幅器33の非反転入力端子に接続され、演算
増幅器33の出力端子は出力信号105を出力すると共
に演算増幅器33の反転入力端子に接続される。
【0036】配線抵抗30の他端は測温抵抗体31の一
端に接続され、測温抵抗体31の他端は配線抵抗32の
一端及び演算増幅器34の反転入力端子に接続される。
端に接続され、測温抵抗体31の他端は配線抵抗32の
一端及び演算増幅器34の反転入力端子に接続される。
【0037】配線抵抗32の他端は演算増幅器34の出
力端子及び演算増幅器35の非反転入力端子にそれぞれ
接続され、演算増幅器35の出力端子は演算増幅器35
の反転有力端子及び抵抗37の一端に接続される。ま
た、抵抗37の他端は演算増幅器34の非反転入力端子
及び抵抗36の一端に接続される。さらに、定電流源2
9の他端は正電圧源に接続され、抵抗36の他端は接地
される。
力端子及び演算増幅器35の非反転入力端子にそれぞれ
接続され、演算増幅器35の出力端子は演算増幅器35
の反転有力端子及び抵抗37の一端に接続される。ま
た、抵抗37の他端は演算増幅器34の非反転入力端子
及び抵抗36の一端に接続される。さらに、定電流源2
9の他端は正電圧源に接続され、抵抗36の他端は接地
される。
【0038】ここで、図1に示す実施例の動作を説明す
る。測温抵抗体31の抵抗値を”Rt31”、配線抵抗
30及び32の抵抗値を”R30”及び”R32(=R
30)”、定電流源1の出力電流値を”I29”とした
場合、それぞれの測温抵抗体31と配線抵抗30及び3
2での電圧降下は”Rt31・I29”、”R30・I
29”及び”R32・I29”となる。
る。測温抵抗体31の抵抗値を”Rt31”、配線抵抗
30及び32の抵抗値を”R30”及び”R32(=R
30)”、定電流源1の出力電流値を”I29”とした
場合、それぞれの測温抵抗体31と配線抵抗30及び3
2での電圧降下は”Rt31・I29”、”R30・I
29”及び”R32・I29”となる。
【0039】従って、演算増幅器34の出力端子の基準
電圧を”Vbase”、出力信号105を”Vout33”とす
れば、 Vout33=(Rt31+R30+R32)・I29+Vbase =(Rt31+2・R32)・I29+Vbase (15) となる。
電圧を”Vbase”、出力信号105を”Vout33”とす
れば、 Vout33=(Rt31+R30+R32)・I29+Vbase =(Rt31+2・R32)・I29+Vbase (15) となる。
【0040】一方、抵抗32における電圧降下と同一の
電位である”R32・I29”が演算増幅器34及び3
5により抵抗37に生じる。
電位である”R32・I29”が演算増幅器34及び3
5により抵抗37に生じる。
【0041】例えば、演算増幅器34の反転入力端子に
印加される電圧を”Ve”とすれば、演算増幅器34の
非反転入力端子に”Ve”が印加され、演算増幅器35
の反転入力端子に”Vbase”が印加されるように演算増
幅器35の出力が制御される。この時、抵抗36と抵抗
37との抵抗値を等しくすれば抵抗36にも同一の電位
が生じる。
印加される電圧を”Ve”とすれば、演算増幅器34の
非反転入力端子に”Ve”が印加され、演算増幅器35
の反転入力端子に”Vbase”が印加されるように演算増
幅器35の出力が制御される。この時、抵抗36と抵抗
37との抵抗値を等しくすれば抵抗36にも同一の電位
が生じる。
【0042】また、定電流源の出力電流の流れる方向か
ら”Ve>Vbase”であるので演算増幅器35の出力端
子の電圧、言い換えれば、基準電圧”Vbase”は接地電
位から抵抗36及び37に生じる電圧降下分が減算され
ることになるので Vbase=0−2・R32・I29 =−2・R32・I29 (16) となる。
ら”Ve>Vbase”であるので演算増幅器35の出力端
子の電圧、言い換えれば、基準電圧”Vbase”は接地電
位から抵抗36及び37に生じる電圧降下分が減算され
ることになるので Vbase=0−2・R32・I29 =−2・R32・I29 (16) となる。
【0043】ここで、式(16)を式(15)に代入す
れば、 Vout33=(Rt31+2・R32)・I29+Vbase =(Rt31+2・R32)・I29+−2・R32・I29 =Rt31・I29 (17) となり、配線抵抗30及び32における電圧降下分が相
殺されて測温抵抗体31の抵抗値が直接得られることに
なる。
れば、 Vout33=(Rt31+2・R32)・I29+Vbase =(Rt31+2・R32)・I29+−2・R32・I29 =Rt31・I29 (17) となり、配線抵抗30及び32における電圧降下分が相
殺されて測温抵抗体31の抵抗値が直接得られることに
なる。
【0044】この結果、基準電圧調整手段51により基
準電圧”Vbase”を配線抵抗30及び32における電圧
降下分だけシフトさせることにより、演算回路を用いな
い簡単な回路構成で測温抵抗体31の抵抗値を測定する
ことが可能になる。
準電圧”Vbase”を配線抵抗30及び32における電圧
降下分だけシフトさせることにより、演算回路を用いな
い簡単な回路構成で測温抵抗体31の抵抗値を測定する
ことが可能になる。
【0045】また、図2は校正手段を有する測温抵抗体
測定回路の一実施例を示す構成回路図である。図2にお
いて29〜37,50,51及び105は図1と同一符
号を付してあり、38,40,41,42及び43はス
イッチ回路、39は基準抵抗である。また、38〜43
は校正手段54を構成している。
測定回路の一実施例を示す構成回路図である。図2にお
いて29〜37,50,51及び105は図1と同一符
号を付してあり、38,40,41,42及び43はス
イッチ回路、39は基準抵抗である。また、38〜43
は校正手段54を構成している。
【0046】定電流源29の一端はスイッチ回路38の
入力端子に接続され、スイッチ回路38の一方の出力端
子は配線抵抗30の一端及びスイッチ回路43の第1の
入力端子に接続される。
入力端子に接続され、スイッチ回路38の一方の出力端
子は配線抵抗30の一端及びスイッチ回路43の第1の
入力端子に接続される。
【0047】配線抵抗30の他端は測温抵抗体31の一
端に接続され、測温抵抗体31の他端は配線抵抗32の
一端及びスイッチ回路40の一方の入力端子に接続され
る。配線抵抗32の他端はスイッチ回路41及び42の
一方の入力端子にそれぞれ接続される。
端に接続され、測温抵抗体31の他端は配線抵抗32の
一端及びスイッチ回路40の一方の入力端子に接続され
る。配線抵抗32の他端はスイッチ回路41及び42の
一方の入力端子にそれぞれ接続される。
【0048】スイッチ回路38の他方の出力端子は基準
抵抗39の一端及びスイッチ回路43の第2の入力端子
に接続され、基準抵抗39の他端はスイッチ回路40,
41及び42の他方の入力端子とスイッチ回路43の第
3の入力端子にそれぞれ接続される。
抵抗39の一端及びスイッチ回路43の第2の入力端子
に接続され、基準抵抗39の他端はスイッチ回路40,
41及び42の他方の入力端子とスイッチ回路43の第
3の入力端子にそれぞれ接続される。
【0049】スイッチ回路43の出力端子は演算増幅器
33の非反転入力端子に接続され、演算増幅器33の出
力端子は出力信号105を出力すると共に演算増幅器3
3の反転入力端子に接続される。
33の非反転入力端子に接続され、演算増幅器33の出
力端子は出力信号105を出力すると共に演算増幅器3
3の反転入力端子に接続される。
【0050】スイッチ回路40の出力端子は演算増幅器
34の反転入力端子に接続され、演算増幅器34の出力
端子はスイッチ回路42の出力端子に接続される。ま
た、演算増幅器34の非反転入力端子は抵抗36及び3
7の一端に接続される。
34の反転入力端子に接続され、演算増幅器34の出力
端子はスイッチ回路42の出力端子に接続される。ま
た、演算増幅器34の非反転入力端子は抵抗36及び3
7の一端に接続される。
【0051】スイッチ回路41の出力端子は演算増幅器
35の非反転入力端子に接続され、演算増幅器35の出
力端子は抵抗37の他端及び演算増幅器35の反転入力
端子に接続される。また、定電流源29の他端は正電圧
源に接続され、抵抗36の他端は接地される。
35の非反転入力端子に接続され、演算増幅器35の出
力端子は抵抗37の他端及び演算増幅器35の反転入力
端子に接続される。また、定電流源29の他端は正電圧
源に接続され、抵抗36の他端は接地される。
【0052】ここで、図2に示す実施例の動作を図3及
び図4を用いて説明する。図4はゼロ点校正時の動作を
説明する回路図、図4はスパン点校正時の動作を説明す
る回路図である。
び図4を用いて説明する。図4はゼロ点校正時の動作を
説明する回路図、図4はスパン点校正時の動作を説明す
る回路図である。
【0053】”測定時”には図2に示すようにスイッチ
回路38,40,41,42及び43は”MES”の入
出力端子が選択される。この状態での測定手段50及び
基準電圧調整手段51の動作は前述の通りであるので説
明は省略する。
回路38,40,41,42及び43は”MES”の入
出力端子が選択される。この状態での測定手段50及び
基準電圧調整手段51の動作は前述の通りであるので説
明は省略する。
【0054】”ゼロ点校正時”には図3に示すようにス
イッチ回路38,40,41及び42は”CAL”の入
出力端子が選択され、スイッチ回路43の”ZERO”
の入力端子が選択される。
イッチ回路38,40,41及び42は”CAL”の入
出力端子が選択され、スイッチ回路43の”ZERO”
の入力端子が選択される。
【0055】この時、演算増幅器33,34及び35の
オフセット電圧を図3に示すように”Vos33”、”Vos
34”及び”Vos35”とし、演算増幅器35及び34の非
反転入力端子に印加される電圧を”Vf”及び”V
g”、演算増幅器35の出力端子の電圧を”Vh”とす
れば、 Vg=Vf+Vos34 (18) Vh=Vf−Vos35 (19) となる。
オフセット電圧を図3に示すように”Vos33”、”Vos
34”及び”Vos35”とし、演算増幅器35及び34の非
反転入力端子に印加される電圧を”Vf”及び”V
g”、演算増幅器35の出力端子の電圧を”Vh”とす
れば、 Vg=Vf+Vos34 (18) Vh=Vf−Vos35 (19) となる。
【0056】また、抵抗37及び36に生じる電圧降下
を”V37”及び”V36”とすれば、 V37=Vg−Vh =Vf+Vos34−(Vf−Vos35) =Vos34+Vos35 (20) V36=0−Vg =0−(Vf+Vos34) =−Vf−Vos34 (21) となる。
を”V37”及び”V36”とすれば、 V37=Vg−Vh =Vf+Vos34−(Vf−Vos35) =Vos34+Vos35 (20) V36=0−Vg =0−(Vf+Vos34) =−Vf−Vos34 (21) となる。
【0057】”V36=V37”であるから、演算増幅器3
5の非反転入力端子に印加される電圧”Vf”は、 Vos34+Vos35=−Vf−Vos34 Vf=−2・Vos34−Vos35 (22) となる。
5の非反転入力端子に印加される電圧”Vf”は、 Vos34+Vos35=−Vf−Vos34 Vf=−2・Vos34−Vos35 (22) となる。
【0058】この時の出力信号105を”Vout33(zer
o)”とすれば、 Vout33(zero)=−2・Vos34−Vos35−Vos33 (23) となる。
o)”とすれば、 Vout33(zero)=−2・Vos34−Vos35−Vos33 (23) となる。
【0059】一方、”スパン点校正時”には図4に示す
ようにスイッチ回路38,40,41及び42は”CA
L”の入出力端子が選択され、スイッチ回路43の”F
ULL”の入力端子が選択される。また、前述と同様に
演算増幅器35の非反転有力端子に印加される電圧”V
f”は式(22)と同じである
ようにスイッチ回路38,40,41及び42は”CA
L”の入出力端子が選択され、スイッチ回路43の”F
ULL”の入力端子が選択される。また、前述と同様に
演算増幅器35の非反転有力端子に印加される電圧”V
f”は式(22)と同じである
【0060】基準抵抗39の抵抗値を”R39”とすれ
ば”R39・I29”の電圧降下が生じるので、この時
の出力信号105を”Vout33(full)”とすれば、 Vout33(full)=R39・I29 −2・Vos34−Vos35−Vos33 (24) となる。
ば”R39・I29”の電圧降下が生じるので、この時
の出力信号105を”Vout33(full)”とすれば、 Vout33(full)=R39・I29 −2・Vos34−Vos35−Vos33 (24) となる。
【0061】従って、このように式(23)及び式(2
4)で求めた値に基づき測定時の出力信号105を補正
することにより、演算増幅器33,34及び35のオフ
セット成分を補償することが可能になる。
4)で求めた値に基づき測定時の出力信号105を補正
することにより、演算増幅器33,34及び35のオフ
セット成分を補償することが可能になる。
【0062】この結果、校正手段54を設けて、ゼロ点
校正及びスパン点校正等の校正を行うことにより、演算
増幅器のオフセット成分を補償することが可能になる。
校正及びスパン点校正等の校正を行うことにより、演算
増幅器のオフセット成分を補償することが可能になる。
【0063】なお、図2〜図4においてはスイッチ回路
41及び42に分離して回路を構成したが共通のスイッ
チであっても構わない。
41及び42に分離して回路を構成したが共通のスイッ
チであっても構わない。
【0064】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項1乃至請
求項5の発明によれば、基準電圧調整手段により基準電
圧を配線抵抗における電圧降下分だけシフトさせること
により、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗
体の抵抗値を測定するとが可能になる。
本発明によれば次のような効果がある。請求項1乃至請
求項5の発明によれば、基準電圧調整手段により基準電
圧を配線抵抗における電圧降下分だけシフトさせること
により、演算回路を用いない簡単な回路構成で測温抵抗
体の抵抗値を測定するとが可能になる。
【0065】また、請求項6乃至請求項9の発明によれ
ば、校正手段を設けて、ゼロ点校正及びスパン点校正等
の校正を行うことにより、演算増幅器のオフセット成分
を補償することが可能になる。
ば、校正手段を設けて、ゼロ点校正及びスパン点校正等
の校正を行うことにより、演算増幅器のオフセット成分
を補償することが可能になる。
【図1】本発明に係る測温抵抗体測定回路の一実施例を
示す構成回路図である。
示す構成回路図である。
【図2】校正手段を有する測温抵抗体測定回路の一実施
例を示す構成回路図である。
例を示す構成回路図である。
【図3】ゼロ点校正時の動作を説明する回路図である。
【図4】スパン点校正時の動作を説明する回路図であ
る。
る。
【図5】従来の測温度抵抗体測定回路の一例を示す回路
図である。
図である。
【図6】演算回路の具体例を示す回路図である。
1,31 測温抵抗体 2,3,4,30,32 配線抵抗 5,6,7,8,9,11,12,14,15 スイッ
チ回路 10,29 定電流源 13,16,20,21,22,23,25,26,2
7,36,37 抵抗 17,33,34,35 演算増幅器 18,19,24,28 演算回路 38,40,41,42,43 スイッチ回路 39 基準抵抗 50 測定手段 51 基準電圧調整手段 52 電圧降下検出手段 53 基準電圧設定手段 54 校正手段 100,101,102,103 電圧信号 104,105 出力信号
チ回路 10,29 定電流源 13,16,20,21,22,23,25,26,2
7,36,37 抵抗 17,33,34,35 演算増幅器 18,19,24,28 演算回路 38,40,41,42,43 スイッチ回路 39 基準抵抗 50 測定手段 51 基準電圧調整手段 52 電圧降下検出手段 53 基準電圧設定手段 54 校正手段 100,101,102,103 電圧信号 104,105 出力信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 定男 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内
Claims (9)
- 【請求項1】測温抵抗体の抵抗値を測定する測温抵抗体
測定回路において、 前記測温抵抗体及び前記測温抵抗体の両端に接続された
第1及び第2の配線抵抗に定電流を供給して電圧降下を
測定する測定手段と、 前記電圧降下の測定の基準となる基準電圧を前記第1及
び第2の配線抵抗における電圧降下分だけシフトさせる
基準電圧調整手段とを備えたことを特徴とする測温抵抗
体測定回路。 - 【請求項2】前記測定手段が、 前記測温抵抗体及び前記配線抵抗に定電流を供給する定
電流源と、前記電圧降下を検出するバッファ回路とから
構成されることを特徴とする請求項1記載の測温抵抗体
測定回路。 - 【請求項3】前記基準電圧調整手段が、 前記第1若しくは第2の配線抵抗での電圧降下分を検出
する電圧降下検出手段と、この電圧降下検出手段で検出
された電圧降下分に基づき前記基準電圧を設定する基準
電圧設定手段とから構成されることを特徴とする請求項
1記載の測温抵抗体測定回路。 - 【請求項4】前記電圧降下検出手段が、 前記測温度抵抗体と前記第2の配線抵抗との接続点に反
転入力端子が接続される第1の演算増幅器と、前記第2
の配線抵抗の他端及び前記第1の演算増幅器の出力端子
に非反転入力端子が接続されたバッファ回路である第2
の演算増幅器とから構成され、前記第1の演算増幅器の
非反転入力端子及び前記第2の演算増幅器の出力端子が
前記基準電圧設定手段に接続されることを特徴とする請
求項3記載の測温抵抗体測定回路。 - 【請求項5】基準電圧設定手段が、 一端が接地され、他端が前記第1の演算増幅器の非反転
入力端子に接続される第1の抵抗と、この第1の抵抗の
他端に一端が接続され、他端が前記第2の演算増幅器の
出力端子に接続される第2の抵抗とから構成されること
を特徴とする請求項4記載の測温抵抗体測定回路。 - 【請求項6】校正手段を備えたことを特徴とする請求項
1記載の測温抵抗体測定回路。 - 【請求項7】前記校正手段が、 基準抵抗と、この基準抵抗若しくは前記測温抵抗体及び
前記配線抵抗に前記測定手段が供給する定電流を切り換
える第1のスイッチ回路と、前記第1の配線抵抗の一端
及び前記基準抵抗の両端の電圧が印加され、出力が前記
測定手段に接続される第2のスイッチ回路と、前記測温
抵抗体と前記第2の配線抵抗との接続点の電圧、前記第
2の配線抵抗の他端の電圧を前記基準電圧調整手段に印
加する第3及び第4のスイッチ回路とから構成されるこ
とを特徴とする請求項6記載の測温抵抗体測定回路。 - 【請求項8】前記校正手段が前記測定手段及び前記基準
電圧調整手段へ印加する電圧を同一に設定してゼロ点校
正を行うことを特徴とする請求項6及び請求項7記載の
測温抵抗体測定回路。 - 【請求項9】前記校正手段が前記測定手段に印加する電
圧から前記基準抵抗での電圧降下分減算した電圧を前記
基準電圧調整手段へ印加してスパン点校正を行うことを
特徴とする請求項7記載の測温抵抗体測定回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10242807A JP2000074749A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 測温抵抗体測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10242807A JP2000074749A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 測温抵抗体測定回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000074749A true JP2000074749A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17094588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10242807A Pending JP2000074749A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 測温抵抗体測定回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000074749A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2463068A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Gm Global Tech Operations Inc | A method for estimating the temperature in an internal combustion engine |
-
1998
- 1998-08-28 JP JP10242807A patent/JP2000074749A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2463068A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Gm Global Tech Operations Inc | A method for estimating the temperature in an internal combustion engine |
GB2463068B (en) * | 2008-09-02 | 2012-03-14 | Gm Global Tech Operations Inc | A method for estimating the temperature in an internal combustion engine |
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