JP2000193531A - 温度計測装置および温度計測要素およびこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温度計測装置 - Google Patents
温度計測装置および温度計測要素およびこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温度計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 渦電流を誘起しない材料で構成された対象の
温度を測定することができる、渦電流を使用した非接触
温度計を提供する。 【解決手段】 温度を測定する対象に接触させる金属製
の部材３０と、該金属製の部材と所定の間隔を保って配
置された測定コイル２０と、該測定コイルの前記金属製
部材と反対側に配置され高周波電源に接続されて交番磁
束を発生する励磁コイル１０と、該励磁コイルの前記測
定コイルと反対側に配置され前記測定コイルに接続され
た参照コイル５０とを有する温度計測装置１。
温度を測定することができる、渦電流を使用した非接触
温度計を提供する。 【解決手段】 温度を測定する対象に接触させる金属製
の部材３０と、該金属製の部材と所定の間隔を保って配
置された測定コイル２０と、該測定コイルの前記金属製
部材と反対側に配置され高周波電源に接続されて交番磁
束を発生する励磁コイル１０と、該励磁コイルの前記測
定コイルと反対側に配置され前記測定コイルに接続され
た参照コイル５０とを有する温度計測装置１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、床暖房システムの
配管のように床内に敷設された温水パイプなどの隔離さ
れた個所の温度を、床上など測定対象から離れた場所か
ら迅速に計測することができる非接触温度計測システム
に関する。
配管のように床内に敷設された温水パイプなどの隔離さ
れた個所の温度を、床上など測定対象から離れた場所か
ら迅速に計測することができる非接触温度計測システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】床暖房システムの敷設が完了すると、床
内の配管に温水を流したときに配管の温度が確実に上昇
するか否かを検査する竣工検査が行われる。この竣工検
査では、配管の温度上昇を、床表面に接触させて配置し
た熱電対やサーミスタなどの温度センサによって検出し
ている。このような温度上昇検査においては、床面に温
度センサを接触させなければならず、さらに配管と床面
との間には熱伝達速度が遅い木材などが介在しているこ
とから、配管の温度が上昇してから床表面の温度が上昇
するまでに長い時間がかかり、測定に長い時間を要して
いた。
内の配管に温水を流したときに配管の温度が確実に上昇
するか否かを検査する竣工検査が行われる。この竣工検
査では、配管の温度上昇を、床表面に接触させて配置し
た熱電対やサーミスタなどの温度センサによって検出し
ている。このような温度上昇検査においては、床面に温
度センサを接触させなければならず、さらに配管と床面
との間には熱伝達速度が遅い木材などが介在しているこ
とから、配管の温度が上昇してから床表面の温度が上昇
するまでに長い時間がかかり、測定に長い時間を要して
いた。
【０００３】一方、特公昭５４−７９４号公報には、金
属表面に接触しないで金属表面の温度を測定する非接触
温度計が提案されている。この温度計は、圧延ロールの
表面近くに検出コイルを設け、この検出コイルに所定周
波数の高周波電流を流して、圧延ロールの表面近くに渦
電流を生じさせ、この渦電流が温度に依存して変化する
ことを利用して圧延ロールの表面温度を測定する方法を
用いている。
属表面に接触しないで金属表面の温度を測定する非接触
温度計が提案されている。この温度計は、圧延ロールの
表面近くに検出コイルを設け、この検出コイルに所定周
波数の高周波電流を流して、圧延ロールの表面近くに渦
電流を生じさせ、この渦電流が温度に依存して変化する
ことを利用して圧延ロールの表面温度を測定する方法を
用いている。
【０００４】しかしながら、この温度計は、測定対象に
生じる渦電流が温度によって変化する現象を利用してい
ることから、測定対象が渦電流を発生する材料から構成
されていなければ使用することができない。
生じる渦電流が温度によって変化する現象を利用してい
ることから、測定対象が渦電流を発生する材料から構成
されていなければ使用することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、温度測定対
象自体が渦電流が誘起しない材料で構成されていても、
温度を測定することができる、渦電流を使用した非接触
温度計を提供することを目的とする。
象自体が渦電流が誘起しない材料で構成されていても、
温度を測定することができる、渦電流を使用した非接触
温度計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明は、温度計測装置を、渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束によっ
て渦電流を生起する前記測定コイルの温度を計測する対
象側に設けた測定用導電部材とを有して構成し、温度を
測定する対象が、気体，固体，液体などの非導電性の物
体であっても渦電流による温度測定を可能とした。
に、請求項１に記載された発明は、温度計測装置を、渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束によっ
て渦電流を生起する前記測定コイルの温度を計測する対
象側に設けた測定用導電部材とを有して構成し、温度を
測定する対象が、気体，固体，液体などの非導電性の物
体であっても渦電流による温度測定を可能とした。
【０００７】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材の熱
容量が小さくなるように構成して、測定対象への影響を
無くすとともに温度変化を迅速に検出できるようにし
た。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材の熱
容量が小さくなるように構成して、測定対象への影響を
無くすとともに温度変化を迅速に検出できるようにし
た。
【０００８】請求項３に記載された発明は、請求項２に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を、
金属箔から構成して、熱容量が小さくなるようにした。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を、
金属箔から構成して、熱容量が小さくなるようにした。
【０００９】請求項４に記載された発明は、請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材と上記測定コイルとの間に間隔
を設け、前記測定用導電部材と前記測定コイルを熱的お
よび電気的に絶縁して、測定用導電部材の温度が測定用
コイルへ逃げることを防ぎ応答性を向上させるととも
に、誤差を無くすようにした。
いし請求項３のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材と上記測定コイルとの間に間隔
を設け、前記測定用導電部材と前記測定コイルを熱的お
よび電気的に絶縁して、測定用導電部材の温度が測定用
コイルへ逃げることを防ぎ応答性を向上させるととも
に、誤差を無くすようにした。
【００１０】請求項５に記載された発明は、請求項４に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材と上
記測定コイルとの間の前記間隔を所定の値に保持する間
隔保持部材を有し、測定条件を固定して校正した後、測
定対象の温度の絶対値を検出できるようにした。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材と上
記測定コイルとの間の前記間隔を所定の値に保持する間
隔保持部材を有し、測定条件を固定して校正した後、測
定対象の温度の絶対値を検出できるようにした。
【００１１】請求項６に記載された発明は、請求項１な
いし請求項５のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に直接
接触しないように構成し、温度測定対象からの輻射熱に
よって温度を検出できるようにした。
いし請求項５のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に直接
接触しないように構成し、温度測定対象からの輻射熱に
よって温度を検出できるようにした。
【００１２】請求項７に記載された発明は、請求項１な
いし請求項５のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に接触
するように構成し、温度測定対象の温度変化を正確に測
定できるようにした。
いし請求項５のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に接触
するように構成し、温度測定対象の温度変化を正確に測
定できるようにした。
【００１３】請求項８に記載された発明は、請求項５な
いし請求項７のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、上記測定コイルおよび上記
間隔保持部材と一体化されて構成して、測定条件を固定
した。
いし請求項７のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材が、上記測定コイルおよび上記
間隔保持部材と一体化されて構成して、測定条件を固定
した。
【００１４】請求項９に記載された発明は、請求項５な
いし請求項７のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材を、上記測定コイルおよび上記
間隔保持部材と別体に構成して、温度測定対象が導電性
材料から構成されているときに、該温度測定対象自体を
測定用導電部材として使用できるようにした。
いし請求項７のいずれかに記載の温度計測装置におい
て、上記測定用導電部材を、上記測定コイルおよび上記
間隔保持部材と別体に構成して、温度測定対象が導電性
材料から構成されているときに、該温度測定対象自体を
測定用導電部材として使用できるようにした。
【００１５】請求項１０に記載された、発明は、請求項
１ないし請求項９のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルの上記測定用導電部材と反対側に
配置した導電性を有する材料からなり交番磁束によって
渦電流を生起する参照コイルと、導電性を有する材料か
らなり交番磁束によって渦電流を生起する前記参照コイ
ルの前記測定コイルと反対側に設けた参照用導電性部材
とを有し、周囲温度と温度測定対象との温度差を検出で
きるようにした。
１ないし請求項９のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルの上記測定用導電部材と反対側に
配置した導電性を有する材料からなり交番磁束によって
渦電流を生起する参照コイルと、導電性を有する材料か
らなり交番磁束によって渦電流を生起する前記参照コイ
ルの前記測定コイルと反対側に設けた参照用導電性部材
とを有し、周囲温度と温度測定対象との温度差を検出で
きるようにした。
【００１６】請求項１１に記載された発明は、請求項１
０に記載の温度計測装置において、上記測定コイルと上
記参照コイルに発生した起電力が互いに打ち消しあう方
向に前記測定コイルと前記参照コイルを接続し、周囲温
度と温度測定対象との温度差をより正確に検出できるよ
うにした。
０に記載の温度計測装置において、上記測定コイルと上
記参照コイルに発生した起電力が互いに打ち消しあう方
向に前記測定コイルと前記参照コイルを接続し、周囲温
度と温度測定対象との温度差をより正確に検出できるよ
うにした。
【００１７】請求項１２に記載された発明は、請求項１
０または請求項１１に記載の温度計測装置において、上
記参照用導電性部材を移動可能に設け、ドリフトを調整
できるようにした。
０または請求項１１に記載の温度計測装置において、上
記参照用導電性部材を移動可能に設け、ドリフトを調整
できるようにした。
【００１８】請求項１３に記載された発明は、請求項１
０ないし請求項１１のいずれかに記載の温度計測装置に
おいて、上記参照用導電性部材の熱容量を大きく構成
し、周囲の温度変化の影響を少なくした。
０ないし請求項１１のいずれかに記載の温度計測装置に
おいて、上記参照用導電性部材の熱容量を大きく構成
し、周囲の温度変化の影響を少なくした。
【００１９】請求項１４に記載された発明は、請求項１
ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生成さ
れた交番磁束によって上記測定用導電部材に渦電流を発
生させるようにし、自己誘導方式の温度測定装置を構成
可能とした。
ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生成さ
れた交番磁束によって上記測定用導電部材に渦電流を発
生させるようにし、自己誘導方式の温度測定装置を構成
可能とした。
【００２０】請求項１５に記載された発明は、請求項１
０ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置に
おいて、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生成
された交番磁束によって上記測定用導電部材および上記
参照用導電部材に渦電流を発生させるようにして、自己
誘導方式でかつ周囲温度と温度測定対象の温度差を検出
できるようにした。
０ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置に
おいて、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生成
された交番磁束によって上記測定用導電部材および上記
参照用導電部材に渦電流を発生させるようにして、自己
誘導方式でかつ周囲温度と温度測定対象の温度差を検出
できるようにした。
【００２１】請求項１６に記載された発明は、請求項１
ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルの上記測定用導電部材が配置され
る側と反対側に励磁コイルを設け、相互誘導型の温度計
測装置を構成可能とした。
ないし請求項１３のいずれかに記載の温度計測装置にお
いて、上記測定コイルの上記測定用導電部材が配置され
る側と反対側に励磁コイルを設け、相互誘導型の温度計
測装置を構成可能とした。
【００２２】請求項１７に記載された発明は、請求項１
６に記載の温度計測装置において、上記励磁コイルに高
周波励磁電流を流して生成された交番磁束によって上記
測定用導電部材に渦電流を発生させるようにし、相互誘
導型の温度計測装置を構成可能とした。
６に記載の温度計測装置において、上記励磁コイルに高
周波励磁電流を流して生成された交番磁束によって上記
測定用導電部材に渦電流を発生させるようにし、相互誘
導型の温度計測装置を構成可能とした。
【００２３】請求項１８に記載された発明は、請求項１
６に記載の温度計測装置において、上記励磁コイルに高
周波励磁電流を流して生成された交番磁束によって上記
測定用導電部材および上記参照用導電部材に渦電流を発
生させるようにして、相互誘導型でかつ周囲温度と温度
測定対象の温度差を検出できるようにした。
６に記載の温度計測装置において、上記励磁コイルに高
周波励磁電流を流して生成された交番磁束によって上記
測定用導電部材および上記参照用導電部材に渦電流を発
生させるようにして、相互誘導型でかつ周囲温度と温度
測定対象の温度差を検出できるようにした。
【００２４】請求項１９に記載された発明は、温度計測
装置を、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成す
る励磁コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束
によって渦電流を生起する測定用導電部材と、渦電流に
より生起された交番磁束によって電流を誘起する測定コ
イルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材との間隔
を保持する間隔保持部材と、参照用コイルとから構成し
た。
装置を、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成す
る励磁コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束
によって渦電流を生起する測定用導電部材と、渦電流に
より生起された交番磁束によって電流を誘起する測定コ
イルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材との間隔
を保持する間隔保持部材と、参照用コイルとから構成し
た。
【００２５】請求項２０に記載された発明は、温度計測
装置を、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成す
る励磁コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束
によって渦電流を生起する測定用導電部材と、渦電流に
より生起された交番磁束によって電流を誘起する測定コ
イルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材との間隔
を保持する間隔保持部材と、参照用コイルと、該参照コ
イルに接続された調整コイルから構成した。
装置を、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成す
る励磁コイルと、導電性を有する材料からなり交番磁束
によって渦電流を生起する測定用導電部材と、渦電流に
より生起された交番磁束によって電流を誘起する測定コ
イルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材との間隔
を保持する間隔保持部材と、参照用コイルと、該参照コ
イルに接続された調整コイルから構成した。
【００２６】請求項２１に記載された発明は、励磁電流
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
温度を計測する対象側の導電性を有する材料に生じた渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、参照コイルとを有する温度計測装置に用いる
温度計測要素において、前記測定コイルと、前記励磁コ
イルと、前記参照コイルとをこの順序に一体に構成し、
相互誘導・比較方式の温度計測要素を提供することを可
能とした。
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
温度を計測する対象側の導電性を有する材料に生じた渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、参照コイルとを有する温度計測装置に用いる
温度計測要素において、前記測定コイルと、前記励磁コ
イルと、前記参照コイルとをこの順序に一体に構成し、
相互誘導・比較方式の温度計測要素を提供することを可
能とした。
【００２７】請求項２２に記載された発明は、励磁電流
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
温度を計測する対象側の導電性を有する材料に生じた渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、参照コイルと、前記励磁コイルと温度を計測
する対象側の導電性を有する材料との間の間隔を保持す
る間隔保持部材とを有する温度計測装置に用いる温度計
測要素において、前記間隔保持部材と、前記測定コイル
と、前記励磁コイルと、前記参照コイルとをこの順序に
一体に構成して、測定条件を固定した相互誘導・比較方
式の温度計測要素を提供することを可能とした。
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
温度を計測する対象側の導電性を有する材料に生じた渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、参照コイルと、前記励磁コイルと温度を計測
する対象側の導電性を有する材料との間の間隔を保持す
る間隔保持部材とを有する温度計測装置に用いる温度計
測要素において、前記間隔保持部材と、前記測定コイル
と、前記励磁コイルと、前記参照コイルとをこの順序に
一体に構成して、測定条件を固定した相互誘導・比較方
式の温度計測要素を提供することを可能とした。
【００２８】請求項２３に記載された発明は、励磁電流
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
励磁コイルが形成した交番磁束によって渦電流を生起す
る測定用導電部材と、該測定用導電部材に生じた渦電流
により生起された磁束によって電流を誘起する測定コイ
ルと、参照コイルと、前記励磁コイルと前記測定用導電
部材との間の間隔を保持する間隔保持部材とを有する温
度計測装置に用いる温度計測要素において、前記測定用
導電部材と、前記間隔保持部材と、前記測定コイルと、
前記励磁コイルと、前記参照コイルとをこの順序に一体
に構成して、相互誘導・比較方式でかつ周囲温度と温度
測定対象の温度差を検出できるようにした。
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
励磁コイルが形成した交番磁束によって渦電流を生起す
る測定用導電部材と、該測定用導電部材に生じた渦電流
により生起された磁束によって電流を誘起する測定コイ
ルと、参照コイルと、前記励磁コイルと前記測定用導電
部材との間の間隔を保持する間隔保持部材とを有する温
度計測装置に用いる温度計測要素において、前記測定用
導電部材と、前記間隔保持部材と、前記測定コイルと、
前記励磁コイルと、前記参照コイルとをこの順序に一体
に構成して、相互誘導・比較方式でかつ周囲温度と温度
測定対象の温度差を検出できるようにした。
【００２９】請求項２４に記載された発明は、励磁電流
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
導電性を有する材料からなり交番磁束によって渦電流を
生起する測定用導電部材と、渦電流により生起された交
番磁束によって電流を誘起する測定コイルと、前記測定
コイルと前記測定用導電部材との間隔を保持する間隔保
持部材と、導電性を有する材料からなり交番磁束によっ
て渦電流を生起する参照用導電部材と、該参照用導電部
材に生起した渦電流により生起された交番磁束によって
電流を誘起する参照用コイルと、該参照用導電部材と参
照用コイルとの間隔を保持する参照用間隔保持部材とを
有する温度計測装置に用いる温度計測要素において、前
記測定用導電部材と、前記間隔保持部材と、前記測定コ
イルと、前記励磁コイルと、前記参照コイルと、前記参
照用間隔保持部材と、前記参照用導電部材とを一体に構
成して、相互誘導型でかつ周囲の温度との温度差を検出
できる温度計測要素を提供する。
を流すことによって交番磁束を形成する励磁コイルと、
導電性を有する材料からなり交番磁束によって渦電流を
生起する測定用導電部材と、渦電流により生起された交
番磁束によって電流を誘起する測定コイルと、前記測定
コイルと前記測定用導電部材との間隔を保持する間隔保
持部材と、導電性を有する材料からなり交番磁束によっ
て渦電流を生起する参照用導電部材と、該参照用導電部
材に生起した渦電流により生起された交番磁束によって
電流を誘起する参照用コイルと、該参照用導電部材と参
照用コイルとの間隔を保持する参照用間隔保持部材とを
有する温度計測装置に用いる温度計測要素において、前
記測定用導電部材と、前記間隔保持部材と、前記測定コ
イルと、前記励磁コイルと、前記参照コイルと、前記参
照用間隔保持部材と、前記参照用導電部材とを一体に構
成して、相互誘導型でかつ周囲の温度との温度差を検出
できる温度計測要素を提供する。
【００３０】また、本発明は、上記温度計測装置または
温度計測要素を、多層プリント配線基板製造方法を用い
て構成した。
温度計測要素を、多層プリント配線基板製造方法を用い
て構成した。
【００３１】さらに、本発明は、上記温度計測装置また
は温度計測要素を、薄膜集積回路製造方法または厚膜集
積回路製造方法を用いて製造した。
は温度計測要素を、薄膜集積回路製造方法または厚膜集
積回路製造方法を用いて製造した。
【００３２】
【発明の実施の形態】まず、図１を用いて、渦電流を用
いた自己誘導方式の温度計測システムの基本的な構成と
原理を説明する。渦電流を用いた自己誘導方式の温度計
測装置は、測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔
をおいて配置され温度測定対象に近付けて設けた測定用
導電部材３０からなる温度計測要素と、高周波電源８１
と、検出信号増幅器８３と、抵抗８６とからなる駆動回
路を有して構成される。この温度計測要素は、自己誘導
方式の温度計測要素として使用することができる。
いた自己誘導方式の温度計測システムの基本的な構成と
原理を説明する。渦電流を用いた自己誘導方式の温度計
測装置は、測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔
をおいて配置され温度測定対象に近付けて設けた測定用
導電部材３０からなる温度計測要素と、高周波電源８１
と、検出信号増幅器８３と、抵抗８６とからなる駆動回
路を有して構成される。この温度計測要素は、自己誘導
方式の温度計測要素として使用することができる。
【００３３】いま、測定コイル２０に電源８１から高周
波の励磁電流ｉを流すと交番する磁束ｆを生じる。この
磁束ｆの変化は、測定コイル２０に接近して設けられた
測定用導電部材３０に渦電流ｉeを発生させる。さら
に、この渦電流ｉeは、磁束ｆsを発生する。渦電流ｉe
によって生起した磁束ｆsは、測定コイル２０に電流ｉs
を発生させる。
波の励磁電流ｉを流すと交番する磁束ｆを生じる。この
磁束ｆの変化は、測定コイル２０に接近して設けられた
測定用導電部材３０に渦電流ｉeを発生させる。さら
に、この渦電流ｉeは、磁束ｆsを発生する。渦電流ｉe
によって生起した磁束ｆsは、測定コイル２０に電流ｉs
を発生させる。
【００３４】測定用導電部材３０に発生する渦電流ｉe
の大きさは、測定用導電部材を通る磁束ｆの大きさと変
化の度合い、および測定用導電部材３０の抵抗値などに
依存する。測定用導電部材３０を通る磁束ｆの大きさ
は、測定コイル２０に印加される高周波電流ｉの大き
さ、測定コイル２０と測定用導電部材３０との隔りの大
きさなどに依存する。一方、測定用導電部材３０の抵抗
値は、温度に依存して変化する。
の大きさは、測定用導電部材を通る磁束ｆの大きさと変
化の度合い、および測定用導電部材３０の抵抗値などに
依存する。測定用導電部材３０を通る磁束ｆの大きさ
は、測定コイル２０に印加される高周波電流ｉの大き
さ、測定コイル２０と測定用導電部材３０との隔りの大
きさなどに依存する。一方、測定用導電部材３０の抵抗
値は、温度に依存して変化する。
【００３５】したがって、測定用導電部材３０に発生す
る渦電流ｉeの大きさは、測定用導電部材３０を通る磁
束ｆの大きさを一定とすれば、温度に依存して変化する
ことになり、この渦電流ｉeによって発生する磁束ｆs
と、この磁束ｆsによって測定コイル２０に生じる電流
ｉsも温度に依存して変化することになる。よって、測
定コイル２０に流れる出力電流ｉsの変化を見れば、測
定用導電部材３０の温度が変化したことを知ることがで
きる。
る渦電流ｉeの大きさは、測定用導電部材３０を通る磁
束ｆの大きさを一定とすれば、温度に依存して変化する
ことになり、この渦電流ｉeによって発生する磁束ｆs
と、この磁束ｆsによって測定コイル２０に生じる電流
ｉsも温度に依存して変化することになる。よって、測
定コイル２０に流れる出力電流ｉsの変化を見れば、測
定用導電部材３０の温度が変化したことを知ることがで
きる。
【００３６】次ぎに、図２を用いて、渦電流を用いた相
互誘導方式の温度計測システムの基本的な構成と原理を
説明する。渦電流を用いた相互誘導方式の温度計測装置
は、励磁コイル１０と、測定コイル２０と、励磁コイル
と所定の間隔をおいて配置され温度測定対象に近付けて
設けた測定用導電部材３０からなる温度計測要素と、高
周波電源８１と、励磁電流増幅器８２と、検出信号増幅
器８３と、乗算器８４と、ローパスフィルタ８５とから
なる駆動回路を有して構成される。
互誘導方式の温度計測システムの基本的な構成と原理を
説明する。渦電流を用いた相互誘導方式の温度計測装置
は、励磁コイル１０と、測定コイル２０と、励磁コイル
と所定の間隔をおいて配置され温度測定対象に近付けて
設けた測定用導電部材３０からなる温度計測要素と、高
周波電源８１と、励磁電流増幅器８２と、検出信号増幅
器８３と、乗算器８４と、ローパスフィルタ８５とから
なる駆動回路を有して構成される。
【００３７】いま、励磁コイル１０に電源８１から高周
波の励磁電流ｉを流すと交番する磁束ｆを生じる。この
磁束ｆの変化は、励磁コイル１０に接近して設けられた
測定用導電部材３０に渦電流ｉeを発生させる。さら
に、この渦電流ｉeは、磁束ｆsを発生する。渦電流ｉe
によって生起した磁束ｆsは、測定コイル２０に電流ｉs
を発生させる。
波の励磁電流ｉを流すと交番する磁束ｆを生じる。この
磁束ｆの変化は、励磁コイル１０に接近して設けられた
測定用導電部材３０に渦電流ｉeを発生させる。さら
に、この渦電流ｉeは、磁束ｆsを発生する。渦電流ｉe
によって生起した磁束ｆsは、測定コイル２０に電流ｉs
を発生させる。
【００３８】図１に示した自己誘導方式の温度計測装置
と同様に、測定用導電部材３０に発生する渦電流ｉeの
大きさは、測定用導電部材３０を通る磁束ｆの大きさを
一定とすれば、温度に依存して変化することになり、こ
の渦電流ｉeによって発生する磁束ｆsと、この磁束ｆs
によって測定コイル２０に生じる電流ｉsも温度に依存
して変化することになる。よって、測定コイル２０に流
れる出力電流ｉsを増幅してその変化を見れば、測定用
導電部材３０の温度が変化したことを知ることができ
る。
と同様に、測定用導電部材３０に発生する渦電流ｉeの
大きさは、測定用導電部材３０を通る磁束ｆの大きさを
一定とすれば、温度に依存して変化することになり、こ
の渦電流ｉeによって発生する磁束ｆsと、この磁束ｆs
によって測定コイル２０に生じる電流ｉsも温度に依存
して変化することになる。よって、測定コイル２０に流
れる出力電流ｉsを増幅してその変化を見れば、測定用
導電部材３０の温度が変化したことを知ることができ
る。
【００３９】図３を用いて、本発明にかかる、相互誘導
・比較方式の温度計測装置１の構成の概要を説明する。
相互誘導・比較方式の温度計測装置１は、励磁コイル１
０と、測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔をお
いて配置された温度測定対象に近付けて設けた測定用の
導電体である金属製の測定用導電部材３０と、測定コイ
ル２０と測定用導電部材３０の間の間隔を所定の距離に
保つ間隔保持手段４０と、参照コイル５０と、参照コイ
ルと所定の間隔をおいて配置された参照用導電部材６０
と、参照コイル５０と参照用導電部材６０の間の間隔を
所定の距離に保つ間隔保持部材７０とからなる温度計測
要素と、交流電源８１と、励磁電流増幅器８２と、検出
信号増幅器８３と、乗算器８４と、ローパスフィルタ８
５とからなる駆動回路を有して構成される。
・比較方式の温度計測装置１の構成の概要を説明する。
相互誘導・比較方式の温度計測装置１は、励磁コイル１
０と、測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔をお
いて配置された温度測定対象に近付けて設けた測定用の
導電体である金属製の測定用導電部材３０と、測定コイ
ル２０と測定用導電部材３０の間の間隔を所定の距離に
保つ間隔保持手段４０と、参照コイル５０と、参照コイ
ルと所定の間隔をおいて配置された参照用導電部材６０
と、参照コイル５０と参照用導電部材６０の間の間隔を
所定の距離に保つ間隔保持部材７０とからなる温度計測
要素と、交流電源８１と、励磁電流増幅器８２と、検出
信号増幅器８３と、乗算器８４と、ローパスフィルタ８
５とからなる駆動回路を有して構成される。
【００４０】励磁コイル１０は、測定コイル２０と、参
照コイル５０に挾まれている。各コイルは、それぞれ同
様の構成とすることができ、測定コイル２０と参照コイ
ル５０は、渦電流によって生じる起電力が逆方向に誘起
されるように、すなわち測定用導電部材３０と参照用導
電部材６０との温度差がないときに誘起電流が打ち消さ
れるように直列に接続されている。
照コイル５０に挾まれている。各コイルは、それぞれ同
様の構成とすることができ、測定コイル２０と参照コイ
ル５０は、渦電流によって生じる起電力が逆方向に誘起
されるように、すなわち測定用導電部材３０と参照用導
電部材６０との温度差がないときに誘起電流が打ち消さ
れるように直列に接続されている。
【００４１】測定用導電部材３０は、温度計測ユニット
と一体に設けても良く、ユニットとは別に温度測定対象
物自体に取り付けられていても良い。後者の場合、間隔
保持手段４０によって測定用導電部材３０と測定コイル
２０との距離を所定の間隔に維持するように構成する。
と一体に設けても良く、ユニットとは別に温度測定対象
物自体に取り付けられていても良い。後者の場合、間隔
保持手段４０によって測定用導電部材３０と測定コイル
２０との距離を所定の間隔に維持するように構成する。
【００４２】参照用導電部材６０は、間隔保持部材７０
によって参照コイル５０と所定の間隔を保持して配置さ
れている。参照用導電部材６０は熱容量を大きく構成さ
れていることが、測定対象の温度変化の影響を少なくす
ることから好ましい。
によって参照コイル５０と所定の間隔を保持して配置さ
れている。参照用導電部材６０は熱容量を大きく構成さ
れていることが、測定対象の温度変化の影響を少なくす
ることから好ましい。
【００４３】電源８１から励磁電流増幅器８２を介して
励磁コイル１０に交番電流ｉを流すと、磁束ｆが測定用
導電部材３０に渦電流ｉe1を、参照用導電部材６０に渦
電流ｉe2を生起する。測定用導電部材３０と参照用導電
部材６０を励磁コイル１０を中心にして上下に機械的お
よび磁気的に対称となるように配置することによって、
導電体に誘起される渦電流ｉe1と渦電流ｉe2をほぼ同じ
大きさとすることができる。励磁コイル１０に生じた磁
束ｆによって測定コイル２０と参照コイル５０に誘起さ
れる電流は、大きさが同じで互いに打ち消しあう方向で
あるので出力として外部に現われない。
励磁コイル１０に交番電流ｉを流すと、磁束ｆが測定用
導電部材３０に渦電流ｉe1を、参照用導電部材６０に渦
電流ｉe2を生起する。測定用導電部材３０と参照用導電
部材６０を励磁コイル１０を中心にして上下に機械的お
よび磁気的に対称となるように配置することによって、
導電体に誘起される渦電流ｉe1と渦電流ｉe2をほぼ同じ
大きさとすることができる。励磁コイル１０に生じた磁
束ｆによって測定コイル２０と参照コイル５０に誘起さ
れる電流は、大きさが同じで互いに打ち消しあう方向で
あるので出力として外部に現われない。
【００４４】一方、測定用導電部材３０の渦電流ｉe
1は、磁束ｆs1を生じ、測定コイル２０に電流ｉs1を誘
起する。参照用導電部材６０の渦電流ｉe2は、磁束ｆs2
を生じ、参照コイル５０に電流ｉs2を誘起する。
1は、磁束ｆs1を生じ、測定コイル２０に電流ｉs1を誘
起する。参照用導電部材６０の渦電流ｉe2は、磁束ｆs2
を生じ、参照コイル５０に電流ｉs2を誘起する。
【００４５】測定用導電部材３０と参照用導電部材６０
とが同じ温度であるときには、測定コイル２０に誘起さ
れる電流ｉs1と参照コイル５０に誘起される電流ｉs
2は、方向が逆で同じ大きさとなり、互いに打ち消しあ
って外部には出力を生じない。双方の導電部材の温度が
異なるときには、測定コイルに誘起される電流と参照コ
イルに誘起される電流との平衡がくずれ、外部に出力が
表れ、温度の変化を検出することができる。
とが同じ温度であるときには、測定コイル２０に誘起さ
れる電流ｉs1と参照コイル５０に誘起される電流ｉs
2は、方向が逆で同じ大きさとなり、互いに打ち消しあ
って外部には出力を生じない。双方の導電部材の温度が
異なるときには、測定コイルに誘起される電流と参照コ
イルに誘起される電流との平衡がくずれ、外部に出力が
表れ、温度の変化を検出することができる。
【００４６】以上のように、この実施の形態の相互誘導
・比較方式の温度計測装置１は、参照コイル２０を励磁
コイル１０と分離するとともに、基準となる温度を参照
コイル５０によって得るようにしたので、測定対象の温
度が変化したときのみ出力を取り出すことができる。
・比較方式の温度計測装置１は、参照コイル２０を励磁
コイル１０と分離するとともに、基準となる温度を参照
コイル５０によって得るようにしたので、測定対象の温
度が変化したときのみ出力を取り出すことができる。
【００４７】以上に説明した本発明にかかる温度計測要
素を構成する各構成部の働きなどを整理すると以下のよ
うになる。
素を構成する各構成部の働きなどを整理すると以下のよ
うになる。
【００４８】励磁コイル１０は、高周波の励磁電流ｉを
流して生じた磁束ｆによって、測定用導電部材３０に渦
電流ｉe1を、参照用導電部材６０に渦電流ｉe2を励起す
る働きを有している。さらに、励磁コイル１０の磁束ｆ
は、測定コイル２０と参照コイル６０に起電力を発生す
る。励磁用コイル１０を、測定コイル２０によって兼用
するときには、自己誘導方式の温度計測要素とすること
ができる。
流して生じた磁束ｆによって、測定用導電部材３０に渦
電流ｉe1を、参照用導電部材６０に渦電流ｉe2を励起す
る働きを有している。さらに、励磁コイル１０の磁束ｆ
は、測定コイル２０と参照コイル６０に起電力を発生す
る。励磁用コイル１０を、測定コイル２０によって兼用
するときには、自己誘導方式の温度計測要素とすること
ができる。
【００４９】測定コイル２０は、測定用導電部材３０に
生じた渦電流ｉe1を検知するコイルであり、励磁コイル
１０の磁束ｆによって、起電力を生じるとともに、測定
用導電部材３０に生じた渦電流ｉe1によって発生する磁
束ｆs1による起電力をも生じる。さらに、測定コイル２
０に励磁電流ｉを流すことによって磁束ｆを生じる励磁
コイルとしての働らきを持たせることもできる。測定コ
イル２０は、図１のようにコイルの軸方向が測定用導電
部材３０の表面に垂直に交差するように配置しても、図
２，図３のようにコイルの軸方向が測定用導電部材３０
の表面に平行となるように配置しても良い。測定精度を
上げるために、測定コイル２０は、測定用導電部材３０
と一定の間隔を保って配置されることが好ましい。
生じた渦電流ｉe1を検知するコイルであり、励磁コイル
１０の磁束ｆによって、起電力を生じるとともに、測定
用導電部材３０に生じた渦電流ｉe1によって発生する磁
束ｆs1による起電力をも生じる。さらに、測定コイル２
０に励磁電流ｉを流すことによって磁束ｆを生じる励磁
コイルとしての働らきを持たせることもできる。測定コ
イル２０は、図１のようにコイルの軸方向が測定用導電
部材３０の表面に垂直に交差するように配置しても、図
２，図３のようにコイルの軸方向が測定用導電部材３０
の表面に平行となるように配置しても良い。測定精度を
上げるために、測定コイル２０は、測定用導電部材３０
と一定の間隔を保って配置されることが好ましい。
【００５０】測定用導電部材３０は、温度測定対象の温
度変化の影響を受けて生起する渦電流ｉeに変化を生じ
る働きを有する。測定用導電部材３０は、測定対象の温
度変化を迅速に検知する機能を有しており、励磁コイル
１０からの交番磁束ｆによって渦電流ｉeが誘起される
こと、温度の変化によって抵抗値が変化し渦電流ｉeの
大きさが変化すること、熱容量が小さく応答性が良いこ
と、測定対象の温度変化を妨げないことなどの要件を満
たすことが望ましい。測定用導電部材３０は、金属箔を
用いて構成することができる。このことによって、非導
電性の媒体の温度を渦電流ｉeを用いて迅速に測定する
ことができる。
度変化の影響を受けて生起する渦電流ｉeに変化を生じ
る働きを有する。測定用導電部材３０は、測定対象の温
度変化を迅速に検知する機能を有しており、励磁コイル
１０からの交番磁束ｆによって渦電流ｉeが誘起される
こと、温度の変化によって抵抗値が変化し渦電流ｉeの
大きさが変化すること、熱容量が小さく応答性が良いこ
と、測定対象の温度変化を妨げないことなどの要件を満
たすことが望ましい。測定用導電部材３０は、金属箔を
用いて構成することができる。このことによって、非導
電性の媒体の温度を渦電流ｉeを用いて迅速に測定する
ことができる。
【００５１】したがって、測定用導電部材３０の材料と
しては、金属箔のみならず、導電性物質であれば良く、
金属や導電性を有する半導電体などの導電性物質の蒸着
膜や、メッキなどのほか、流体に懸濁した導電性粒子な
ども用いることができる。測定用導電部材３０は、温度
測定対象からの輻射熱を受けるように被測定対象から離
れて配置することができ、温度測定対象から伝導によっ
て直接熱を受けるように被測定対象に接して設けること
もできる。
しては、金属箔のみならず、導電性物質であれば良く、
金属や導電性を有する半導電体などの導電性物質の蒸着
膜や、メッキなどのほか、流体に懸濁した導電性粒子な
ども用いることができる。測定用導電部材３０は、温度
測定対象からの輻射熱を受けるように被測定対象から離
れて配置することができ、温度測定対象から伝導によっ
て直接熱を受けるように被測定対象に接して設けること
もできる。
【００５２】間隔保持部材４０は、測定コイル２０と測
定用導電部材３０との間に所定の間隔を形成し、励起電
流ｉによって測定用導電部材３０に所定の大きさの渦電
流ｉe1を生起するとともに、渦電流ｉe1によって生成さ
れた磁束ｆsが測定コイル２０に一定の条件の下で一定
の影響を与える働きを有しており、磁束ｆ，ｆsに影響
を与えず非導電性で断熱性を有することが望ましい。
定用導電部材３０との間に所定の間隔を形成し、励起電
流ｉによって測定用導電部材３０に所定の大きさの渦電
流ｉe1を生起するとともに、渦電流ｉe1によって生成さ
れた磁束ｆsが測定コイル２０に一定の条件の下で一定
の影響を与える働きを有しており、磁束ｆ，ｆsに影響
を与えず非導電性で断熱性を有することが望ましい。
【００５３】参照コイル５０は、参照用導電部材６０に
生じた渦電流ｉe2を検知するコイルであり、励磁コイル
１０の磁束ｆによって、起電力を生じるとともに、参照
用導電部材６０に生じた渦電流ｉe2によって発生する磁
束ｆs2による起電力をも生じる。
生じた渦電流ｉe2を検知するコイルであり、励磁コイル
１０の磁束ｆによって、起電力を生じるとともに、参照
用導電部材６０に生じた渦電流ｉe2によって発生する磁
束ｆs2による起電力をも生じる。
【００５４】参照用導電部材６０は、磁束ｆによって渦
電流ｉe2が生起され、この渦電流によって磁束ｆs2を生
起する働きを有している。参照用導電部材６０は、測定
対象の温度の影響を受けないように配置され、かつ熱容
量を大きく構成することによって、安定した基準温度を
提供することができる。
電流ｉe2が生起され、この渦電流によって磁束ｆs2を生
起する働きを有している。参照用導電部材６０は、測定
対象の温度の影響を受けないように配置され、かつ熱容
量を大きく構成することによって、安定した基準温度を
提供することができる。
【００５５】間隔保持部材７０は、参照用導電部材６０
と参照コイル５０との間に所定の間隔を形成し、励起電
流ｉによって参照用導電部材６０に所定の大きさの渦電
流ｉe2を生起するとともに、渦電流ｉe2によって生成さ
れた磁束ｆs2が参照コイル６０に一定の条件の下で一定
の影響を与える働きを有しており、磁束ｆ，ｆs2に影響
を与えず非導電性で断熱性を有することが望ましい。
と参照コイル５０との間に所定の間隔を形成し、励起電
流ｉによって参照用導電部材６０に所定の大きさの渦電
流ｉe2を生起するとともに、渦電流ｉe2によって生成さ
れた磁束ｆs2が参照コイル６０に一定の条件の下で一定
の影響を与える働きを有しており、磁束ｆ，ｆs2に影響
を与えず非導電性で断熱性を有することが望ましい。
【００５６】参照用導電部材６０を移動可能に構成して
参照コイル５０と参照用導電部材６０との間隔を変更可
能とすることによって、参照コイル５０の起電力のドリ
フトを調整することができる。
参照コイル５０と参照用導電部材６０との間隔を変更可
能とすることによって、参照コイル５０の起電力のドリ
フトを調整することができる。
【００５７】測定コイル２０に生起する起電力と参照コ
イル５０に生起する起電力とが互いに逆方向となるよう
に、測定コイル２０と参照コイル５０を直列に接続する
ことによって、両コイルの温度が等しいときの出力の和
を零とすることができ、測定開始前の出力を零点付近と
することができる。
イル５０に生起する起電力とが互いに逆方向となるよう
に、測定コイル２０と参照コイル５０を直列に接続する
ことによって、両コイルの温度が等しいときの出力の和
を零とすることができ、測定開始前の出力を零点付近と
することができる。
【００５８】以下、本発明にかかる温度計測装置を形成
する温度計測要素の構造を説明する。本発明にかかる温
度計測装置を形成する要素は、多層プリント配線技術を
用いて形成することができる。図４は、図１に示した自
己誘導方式の温度計測装置を構成する温度計測要素の構
造を示しており、図４（Ａ）は平面図を、図４（Ｂ）は
図４（Ａ）のＡ−Ａ線での断面形状を模式的に示してい
る。温度計測要素は、絶縁性基板２９の一方の表面に多
層プリント配線基板製造技術を用いてコイル２０を形成
し、前記絶縁性基板２９の他方の表面に所定の厚みを有
する絶縁層４０を設けて作成した。さらに、この温度計
測要素に、前記絶縁層４０の表面に金属箔３０を形成す
ることができる。
する温度計測要素の構造を説明する。本発明にかかる温
度計測装置を形成する要素は、多層プリント配線技術を
用いて形成することができる。図４は、図１に示した自
己誘導方式の温度計測装置を構成する温度計測要素の構
造を示しており、図４（Ａ）は平面図を、図４（Ｂ）は
図４（Ａ）のＡ−Ａ線での断面形状を模式的に示してい
る。温度計測要素は、絶縁性基板２９の一方の表面に多
層プリント配線基板製造技術を用いてコイル２０を形成
し、前記絶縁性基板２９の他方の表面に所定の厚みを有
する絶縁層４０を設けて作成した。さらに、この温度計
測要素に、前記絶縁層４０の表面に金属箔３０を形成す
ることができる。
【００５９】絶縁性基板２９は、フェノール樹脂，キシ
レン樹脂，ユリア樹脂，メラミン樹脂，ポリエステル樹
脂，アルキド樹脂，エポキシ樹脂，ケイ素樹脂（シリコ
ーン）などの熱硬化性樹脂など多層プリント配線基板に
用いられる絶縁性基板材料を用いることができる。
レン樹脂，ユリア樹脂，メラミン樹脂，ポリエステル樹
脂，アルキド樹脂，エポキシ樹脂，ケイ素樹脂（シリコ
ーン）などの熱硬化性樹脂など多層プリント配線基板に
用いられる絶縁性基板材料を用いることができる。
【００６０】絶縁性基板２９の表面に、プリント配線基
板製造技術を用いて、測定コイル２０を形成する。コイ
ル２０は、例えば、導電性材料を薄く圧延した銅箔など
を絶縁性基板２０の表面に貼り付けて導電層を形成し、
この導電層を所定のパターンにエッチングして形成す
る。導電層の形成は、導電性金属のメッキなどによって
形成することができる。また、コイル２０を、導電性金
属ペーストを用いたスクリーン印刷によって直接形成す
ることもできる。
板製造技術を用いて、測定コイル２０を形成する。コイ
ル２０は、例えば、導電性材料を薄く圧延した銅箔など
を絶縁性基板２０の表面に貼り付けて導電層を形成し、
この導電層を所定のパターンにエッチングして形成す
る。導電層の形成は、導電性金属のメッキなどによって
形成することができる。また、コイル２０を、導電性金
属ペーストを用いたスクリーン印刷によって直接形成す
ることもできる。
【００６１】測定コイル２０は、絶縁性基板２９の一面
に形成された巻線２１およびパッド２３−１，２３−
２，２３−３と、他方の面に形成され両端にパッド２４
−１，２４−２を有する引出線２２とを有している。絶
縁性基板２９の一面に設けたコイル２０の巻きおわりに
あるパッド２３−２と、他面に設けた引出線２２のパッ
ド２４−１とはスルーホール２８−１の壁面に形成した
めっき層２５−１によって接続される。絶縁性基板２９
の一面に設けたパッド２３−３と、他面に設けた他のパ
ッド２４−２も同様にスルーホール２８−２の壁面に形
成しためっき層２５−２によって接続される。
に形成された巻線２１およびパッド２３−１，２３−
２，２３−３と、他方の面に形成され両端にパッド２４
−１，２４−２を有する引出線２２とを有している。絶
縁性基板２９の一面に設けたコイル２０の巻きおわりに
あるパッド２３−２と、他面に設けた引出線２２のパッ
ド２４−１とはスルーホール２８−１の壁面に形成した
めっき層２５−１によって接続される。絶縁性基板２９
の一面に設けたパッド２３−３と、他面に設けた他のパ
ッド２４−２も同様にスルーホール２８−２の壁面に形
成しためっき層２５−２によって接続される。
【００６２】絶縁性基板２９のコイル２０上には図示を
省略した保護層を設けることができる。絶縁性基板２９
のコイル２０を設けた面とは逆の面には、絶縁性材料か
ら形成される間隔保持部材４０が設けられている。
省略した保護層を設けることができる。絶縁性基板２９
のコイル２０を設けた面とは逆の面には、絶縁性材料か
ら形成される間隔保持部材４０が設けられている。
【００６３】自己誘導・比較方式の温度検出装置の例
を、図５を用いて説明する。この温度検出装置１は、測
定コイル２０及び参照コイル５０とからなる温度計測要
素と、交流電源８１と励磁電流増幅器８２と検出信号増
幅器８３と掛算器８４とローパスフィルタ８５と可変抵
抗８６−１と抵抗８６−２からなる駆動回路を有して構
成される。温度計測要素の測定コイル側には、測定コイ
ルと所定の間隔をおいて配置された温度測定対象に熱的
に接する測定用導電部材３０が位置する。他方、温度計
測要素の参照コイル側には、参照コイルと所定の間隔を
おいて配置された参照用導電部材６０を設けてもよい。
を、図５を用いて説明する。この温度検出装置１は、測
定コイル２０及び参照コイル５０とからなる温度計測要
素と、交流電源８１と励磁電流増幅器８２と検出信号増
幅器８３と掛算器８４とローパスフィルタ８５と可変抵
抗８６−１と抵抗８６−２からなる駆動回路を有して構
成される。温度計測要素の測定コイル側には、測定コイ
ルと所定の間隔をおいて配置された温度測定対象に熱的
に接する測定用導電部材３０が位置する。他方、温度計
測要素の参照コイル側には、参照コイルと所定の間隔を
おいて配置された参照用導電部材６０を設けてもよい。
【００６４】測定用導電部材３０に近接して温度計測要
素を配置した場合、測定コイル２０と参照コイル５０か
らなる検知コイルは、励磁コイルとしても働き、励磁電
流ｉは、参照コイル５０と可変抵抗８６−１と測定コイ
ル２０と抵抗８６−２からなるブリッジに供給されて、
測定用導電部材３０に渦電流を生起する。この渦電流は
測定コイル２０と参照コイル５０に測定用導電部材３０
からの距離に反比例した大きさの起電力を誘起する。温
度計測開始時に、可変抵抗８６−１を調整して、検出信
号増幅器８３への出力を調整しておく。この状態で、測
定用導電部材３０の温度が変化すると、渦電流の大きさ
が変化するが、測定コイル２０に生じる起電力の変化量
と参照コイル５０に生じる起電力の変化量に差を生じ、
それぞれのコイルに誘起された起電力のバランスが崩
れ、出力が掛算器８４を介して出力される。
素を配置した場合、測定コイル２０と参照コイル５０か
らなる検知コイルは、励磁コイルとしても働き、励磁電
流ｉは、参照コイル５０と可変抵抗８６−１と測定コイ
ル２０と抵抗８６−２からなるブリッジに供給されて、
測定用導電部材３０に渦電流を生起する。この渦電流は
測定コイル２０と参照コイル５０に測定用導電部材３０
からの距離に反比例した大きさの起電力を誘起する。温
度計測開始時に、可変抵抗８６−１を調整して、検出信
号増幅器８３への出力を調整しておく。この状態で、測
定用導電部材３０の温度が変化すると、渦電流の大きさ
が変化するが、測定コイル２０に生じる起電力の変化量
と参照コイル５０に生じる起電力の変化量に差を生じ、
それぞれのコイルに誘起された起電力のバランスが崩
れ、出力が掛算器８４を介して出力される。
【００６５】図６を用いて、相互誘導・比較方式の温度
計測システムを説明する。この方式の温度計測装置１
は、直列接続した測定コイル２０と抵抗８６−２と、直
列接続した参照コイル５０と抵抗８６−１を並列に接続
している。この温度検出装置１は、励磁コイル１０と、
測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔をおいて配
置された温度測定対象に接した測定用導電部材３０と、
参照コイル５０とからなる温度計測要素と、交流電源８
１と、励磁電流増幅器８２と、検出信号増幅器８３と、
掛算器８４と、ローパスフィルタ８５と、可変抵抗８６
−１と、抵抗８６−２とからなる駆動回路から構成され
る。
計測システムを説明する。この方式の温度計測装置１
は、直列接続した測定コイル２０と抵抗８６−２と、直
列接続した参照コイル５０と抵抗８６−１を並列に接続
している。この温度検出装置１は、励磁コイル１０と、
測定コイル２０と、測定コイルと所定の間隔をおいて配
置された温度測定対象に接した測定用導電部材３０と、
参照コイル５０とからなる温度計測要素と、交流電源８
１と、励磁電流増幅器８２と、検出信号増幅器８３と、
掛算器８４と、ローパスフィルタ８５と、可変抵抗８６
−１と、抵抗８６−２とからなる駆動回路から構成され
る。
【００６６】励磁コイル１０に励磁電流を流すと、生成
された磁束は、測定用導電部材３０に渦電流を生起する
とともに、測定コイル２０と参照コイル５０にそれぞれ
電流を誘起する。測定用導電部材３０に生起した渦電流
は、測定コイル２０と参照コイル５０に測定用導電部材
３０からの距離によって異なる大きさの起電力を誘起す
る。温度計測開始時に、可変抵抗８６−１を調整して、
検出信号増幅器８３への出力を調整しておく。この状態
で、測定用導電部材３０の温度が変化すると、渦電流の
大きさが変化するが、測定コイル２０に生じる起電力の
変化量と参照コイル５０に生じる起電力の変化量に差を
生じ、それぞれのコイルに誘起された起電力のバランス
が崩れ、出力が掛算器８４を介して出力される。
された磁束は、測定用導電部材３０に渦電流を生起する
とともに、測定コイル２０と参照コイル５０にそれぞれ
電流を誘起する。測定用導電部材３０に生起した渦電流
は、測定コイル２０と参照コイル５０に測定用導電部材
３０からの距離によって異なる大きさの起電力を誘起す
る。温度計測開始時に、可変抵抗８６−１を調整して、
検出信号増幅器８３への出力を調整しておく。この状態
で、測定用導電部材３０の温度が変化すると、渦電流の
大きさが変化するが、測定コイル２０に生じる起電力の
変化量と参照コイル５０に生じる起電力の変化量に差を
生じ、それぞれのコイルに誘起された起電力のバランス
が崩れ、出力が掛算器８４を介して出力される。
【００６７】この温度計測システムは、参照コイル５０
に所定の間隔をおいて参照用導電部材６０を配置するこ
とができる。この場合、測定用導電部材３０と参照用導
電部材６０が同じ温度のときに、出力が０となるように
可変抵抗８６−１を調整しておく。両導電部材に温度差
が生じると、検出コイルに出力が現れ、掛算器８４を介
して出力される。
に所定の間隔をおいて参照用導電部材６０を配置するこ
とができる。この場合、測定用導電部材３０と参照用導
電部材６０が同じ温度のときに、出力が０となるように
可変抵抗８６−１を調整しておく。両導電部材に温度差
が生じると、検出コイルに出力が現れ、掛算器８４を介
して出力される。
【００６８】図７を用いて、相互誘導・比較方式の他の
方法による温度計測システムを説明する。この方式の温
度計測装置１は、調整コイル５５を参照コイル５０に直
列に接続した点が図３に示した態様と異なっている。こ
の温度検出装置１は、励磁コイル１０と、測定コイル２
０と、測定コイルと所定の間隔をおいて配置された温度
測定対象に接した測定用導電部材３０と、参照コイル５
０と、参照コイル５０近接して設けた調整コイル５５と
からなる温度計測要素と、交流電源８１と、励磁電流増
幅器８２と、検出信号増幅器８３と、掛算器８４と、ロ
ーパスフィルタ８５とからなる駆動回路とから構成され
る。測定コイル２０の出力と、参照コイル５０及び調整
コイル５５の出力は、互いに打ち消しあう方向に接続さ
れている。
方法による温度計測システムを説明する。この方式の温
度計測装置１は、調整コイル５５を参照コイル５０に直
列に接続した点が図３に示した態様と異なっている。こ
の温度検出装置１は、励磁コイル１０と、測定コイル２
０と、測定コイルと所定の間隔をおいて配置された温度
測定対象に接した測定用導電部材３０と、参照コイル５
０と、参照コイル５０近接して設けた調整コイル５５と
からなる温度計測要素と、交流電源８１と、励磁電流増
幅器８２と、検出信号増幅器８３と、掛算器８４と、ロ
ーパスフィルタ８５とからなる駆動回路とから構成され
る。測定コイル２０の出力と、参照コイル５０及び調整
コイル５５の出力は、互いに打ち消しあう方向に接続さ
れている。
【００６９】測定用導電部材３０が所定の温度のとき
に、出力が０となるように調整コイル５５を調整してお
く。測定用導電部材３０の温度が変化すると、測定コイ
ル２０と参照コイル５０と調整コイル５５からなる検出
コイルに出力が現れ、掛算器８４を介して出力される。
このようにして、相互誘導方式でかつ周囲温度と温度測
定対象との温度差を検出する相互誘導・比較方式の温度
計測装置を提供することができる。
に、出力が０となるように調整コイル５５を調整してお
く。測定用導電部材３０の温度が変化すると、測定コイ
ル２０と参照コイル５０と調整コイル５５からなる検出
コイルに出力が現れ、掛算器８４を介して出力される。
このようにして、相互誘導方式でかつ周囲温度と温度測
定対象との温度差を検出する相互誘導・比較方式の温度
計測装置を提供することができる。
【００７０】次ぎに、自己誘導・比較方式の温度計測要
素の構造を説明する。本発明にかかる温度計測装置を形
成する要素は、多層プリント配線技術を用いて形成する
ことができる。図８は、図５に示した自己誘導・比較方
式の温度計測装置を構成する温度計測要素の構造を示し
ており、図８（Ａ）は図８（Ｂ）のＢ−Ｂ線での平面図
を、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ線での断面形状を
それぞれ模式的に示している。この温度計測要素は、測
定コイル２０と、測定用導電部材３０と、測定用間隔保
持部材４０と、参照コイル５０と、参照用導電部材６０
と、参照用間隔保持部材７０とを有して構成される。測
定コイル２０は、絶縁性基板２９−１の表裏両面に多層
プリント配線基板製造技術を用いて形成される。参照コ
イル５０は、絶縁性基板２９−２の表裏両面に多層プリ
ント配線基板製造技術を用いて形成される。
素の構造を説明する。本発明にかかる温度計測装置を形
成する要素は、多層プリント配線技術を用いて形成する
ことができる。図８は、図５に示した自己誘導・比較方
式の温度計測装置を構成する温度計測要素の構造を示し
ており、図８（Ａ）は図８（Ｂ）のＢ−Ｂ線での平面図
を、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ線での断面形状を
それぞれ模式的に示している。この温度計測要素は、測
定コイル２０と、測定用導電部材３０と、測定用間隔保
持部材４０と、参照コイル５０と、参照用導電部材６０
と、参照用間隔保持部材７０とを有して構成される。測
定コイル２０は、絶縁性基板２９−１の表裏両面に多層
プリント配線基板製造技術を用いて形成される。参照コ
イル５０は、絶縁性基板２９−２の表裏両面に多層プリ
ント配線基板製造技術を用いて形成される。
【００７１】測定コイル２０は、絶縁性基板２９−１の
一面に形成された巻線２１およびパッド２３と、他方の
面に形成され両端にパッド２４を有する引出線２２とを
有している。絶縁性基板２９−１の一面に設けたコイル
２０の巻き終わりにあるパッド２３と、他面に設けた引
出線２２のパッド２４とはスルーホール２８の壁面に形
成しためっき層によって接続される。
一面に形成された巻線２１およびパッド２３と、他方の
面に形成され両端にパッド２４を有する引出線２２とを
有している。絶縁性基板２９−１の一面に設けたコイル
２０の巻き終わりにあるパッド２３と、他面に設けた引
出線２２のパッド２４とはスルーホール２８の壁面に形
成しためっき層によって接続される。
【００７２】参照コイル５０は、絶縁性基板２９−２の
一面に形成された巻線５１およびパッド５３と、他方の
面に形成され両端にパッド５４を有する引出線５２とを
有している。絶縁性基板２９−２の一面に設けたコイル
５０の巻き終わりにあるパッド５３と、他面に設けた引
出線５２のパッド５４とはスルーホール５８の壁面に形
成しためっき層によって接続される。
一面に形成された巻線５１およびパッド５３と、他方の
面に形成され両端にパッド５４を有する引出線５２とを
有している。絶縁性基板２９−２の一面に設けたコイル
５０の巻き終わりにあるパッド５３と、他面に設けた引
出線５２のパッド５４とはスルーホール５８の壁面に形
成しためっき層によって接続される。
【００７３】前記絶縁性基板２９−１の引出線２２を設
けた面と、前記絶縁性基板２９−２の引出線５２を設け
た面とを対向させて積み重ねるとともに、測定コイル２
０を設けた面に対向して測定用間隔保持部材４０を、参
照コイル５０を設けた面に対向して参照用間隔保持部材
７０を積層する。さらに、測定用間隔保持部材４０の表
面に測定用導電部材３０を、参照用間隔保持部材７０の
表面に参照用導電部材６０を積層して、自己誘導・比較
方式の温度計測要素を形成する。
けた面と、前記絶縁性基板２９−２の引出線５２を設け
た面とを対向させて積み重ねるとともに、測定コイル２
０を設けた面に対向して測定用間隔保持部材４０を、参
照コイル５０を設けた面に対向して参照用間隔保持部材
７０を積層する。さらに、測定用間隔保持部材４０の表
面に測定用導電部材３０を、参照用間隔保持部材７０の
表面に参照用導電部材６０を積層して、自己誘導・比較
方式の温度計測要素を形成する。
【００７４】絶縁性基板２９−１，２９−２は、図４に
示した例と同様の材料を用いることができる。測定コイ
ル２０および参照コイル５０は、図４に示した例と同様
の方法によって形成される。このようにして、自己誘導
・比較方式の温度計測要素を形成することができる。
示した例と同様の材料を用いることができる。測定コイ
ル２０および参照コイル５０は、図４に示した例と同様
の方法によって形成される。このようにして、自己誘導
・比較方式の温度計測要素を形成することができる。
【００７５】図８に示した温度計測要素の参照用導電部
材６０と間隔保持部材７０を省略し、参照コイル５０を
励磁コイル１０として用いることによって、図２に示し
た相互誘導方式の温度計測装置を形成することができ
る。また、図８に示した、温度計測要素の測定コイル２
０と参照コイル５０の間に、励磁コイル１０を同様な方
法によって形成して設けることによって、図３に示した
相互誘導・比較方式の温度計測要素を形成することがで
きる。
材６０と間隔保持部材７０を省略し、参照コイル５０を
励磁コイル１０として用いることによって、図２に示し
た相互誘導方式の温度計測装置を形成することができ
る。また、図８に示した、温度計測要素の測定コイル２
０と参照コイル５０の間に、励磁コイル１０を同様な方
法によって形成して設けることによって、図３に示した
相互誘導・比較方式の温度計測要素を形成することがで
きる。
【００７６】以上の説明では、温度計測要素を多層プリ
ント配線基板の製造方法を用いて製造したが、以上に説
明した温度計測要素および温度計測装置を薄膜集積回路
を製造する方法を用いて製造することができる。また、
以上に説明した温度計測要素および温度計測装置を厚膜
集積回路を製造する方法を用いて製造することができ
る。
ント配線基板の製造方法を用いて製造したが、以上に説
明した温度計測要素および温度計測装置を薄膜集積回路
を製造する方法を用いて製造することができる。また、
以上に説明した温度計測要素および温度計測装置を厚膜
集積回路を製造する方法を用いて製造することができ
る。
【００７７】図３に示す相互誘導・比較方式の温度計測
要素を用いて温水を利用した床暖房配管の竣工検査を行
う例を図９を用いて説明する。この例の温度計測要素２
は、測定用間隔保持部材と測定用導電部材を省略して構
成されており、床暖房システムが敷設された床９０上に
配置される。この温度計測要素２は、測定コイル２０
と、励磁コイル１０と、参照コイル５０と、間隔保持部
材７０と、参照用導電部材６０とを、図示のように積み
重ねて構成される。励磁コイル１０には、測定装置８０
から８９−１を介して励磁電流が供給される。測定コイ
ル２０と参照コイル５０は直列に接続されて、その出力
はリード８９−２を介して測定装置８０に供給される。
要素を用いて温水を利用した床暖房配管の竣工検査を行
う例を図９を用いて説明する。この例の温度計測要素２
は、測定用間隔保持部材と測定用導電部材を省略して構
成されており、床暖房システムが敷設された床９０上に
配置される。この温度計測要素２は、測定コイル２０
と、励磁コイル１０と、参照コイル５０と、間隔保持部
材７０と、参照用導電部材６０とを、図示のように積み
重ねて構成される。励磁コイル１０には、測定装置８０
から８９−１を介して励磁電流が供給される。測定コイ
ル２０と参照コイル５０は直列に接続されて、その出力
はリード８９−２を介して測定装置８０に供給される。
【００７８】温水暖房システムを施した床９０は、温水
が循環する例えば合成樹脂などからなる配管９１が所定
の間隔で配列され、この配管に接してアルミ箔からなる
シート３１が設けられ配管の温度を周囲に伝えるように
されている。アルミ箔３１の上に床材９２が配置されて
いる。
が循環する例えば合成樹脂などからなる配管９１が所定
の間隔で配列され、この配管に接してアルミ箔からなる
シート３１が設けられ配管の温度を周囲に伝えるように
されている。アルミ箔３１の上に床材９２が配置されて
いる。
【００７９】前述の温度計測要素２を、床９０の上に配
置した状態では、アルミ箔３１は、測定用導電部材３０
の機能を果たし、励磁コイル１０に励磁電流を流して生
じた磁束がアルミ箔３１に渦電流を生起して、この渦電
流によって生じた磁束が測定コイル２０に電流を誘起す
る。一方、励磁コイル１０の励磁電流によって生じた磁
束は参照用導電部材６０にも渦電流を生起して、この渦
電流によって参照コイル５０に電流を誘起する。さら
に、床９０は間隔保持部材としての機能を果たす。
置した状態では、アルミ箔３１は、測定用導電部材３０
の機能を果たし、励磁コイル１０に励磁電流を流して生
じた磁束がアルミ箔３１に渦電流を生起して、この渦電
流によって生じた磁束が測定コイル２０に電流を誘起す
る。一方、励磁コイル１０の励磁電流によって生じた磁
束は参照用導電部材６０にも渦電流を生起して、この渦
電流によって参照コイル５０に電流を誘起する。さら
に、床９０は間隔保持部材としての機能を果たす。
【００８０】配管９１に温水を循環させる前の状態で
は、アルミ箔３１と参照用導電部材６０はほぼ同じ温度
なので、測定コイル２０に誘起される電流と参照コイル
５０に誘起される電流とが平衡しており、出力端子に出
力は現れない。アルミ箔３１は、配管９１に接している
ので、配管９１に温水を流すとすぐに温度が上昇し始
め、アルミ箔３１の抵抗値が変化して渦電流の大きさが
変化する。したがって、測定コイル２０に誘起される電
流が変化して測定コイル２０に誘起される電流と参照コ
イル５０に誘起される電流の平衡が崩れ、出力端子８３
に出力が現れる。よって、配管９１の温度の変化を迅速
に検出することができる。
は、アルミ箔３１と参照用導電部材６０はほぼ同じ温度
なので、測定コイル２０に誘起される電流と参照コイル
５０に誘起される電流とが平衡しており、出力端子に出
力は現れない。アルミ箔３１は、配管９１に接している
ので、配管９１に温水を流すとすぐに温度が上昇し始
め、アルミ箔３１の抵抗値が変化して渦電流の大きさが
変化する。したがって、測定コイル２０に誘起される電
流が変化して測定コイル２０に誘起される電流と参照コ
イル５０に誘起される電流の平衡が崩れ、出力端子８３
に出力が現れる。よって、配管９１の温度の変化を迅速
に検出することができる。
【００８１】この温度計測要素２を用いて床暖房の温度
を時間を追って計測した例を図１０に示す。図１０
（Ａ）は、図９に示したアルミ箔３１に取り付けた熱電
対の出力すなわち循環水の温度変化を示した曲線であ
り、図１０（Ｂ）は、この温度計測要素２を用いて配管
９１の温度を測定した曲線であり、図１０（Ｃ）は、図
９に示した床９０の表面に貼り付けた熱電対の出力を示
した曲線である。
を時間を追って計測した例を図１０に示す。図１０
（Ａ）は、図９に示したアルミ箔３１に取り付けた熱電
対の出力すなわち循環水の温度変化を示した曲線であ
り、図１０（Ｂ）は、この温度計測要素２を用いて配管
９１の温度を測定した曲線であり、図１０（Ｃ）は、図
９に示した床９０の表面に貼り付けた熱電対の出力を示
した曲線である。
【００８２】測定を開始して３０秒後に配管９１に６０
℃の温水を流し３０秒後に温水の循環を停止した。この
ときの、アルミ箔３１の温度すなわち循環水の温度は、
図１０（Ａ）に示すように、温水の循環が始まると順次
立ち上り、循環を停止すると徐々に低下する。
℃の温水を流し３０秒後に温水の循環を停止した。この
ときの、アルミ箔３１の温度すなわち循環水の温度は、
図１０（Ａ）に示すように、温水の循環が始まると順次
立ち上り、循環を停止すると徐々に低下する。
【００８３】この発明による温度計測要素の出力は、図
１０（Ｂ）に示すようにアルミ箔の温度の上昇とほぼ同
じパターンで変化する。すなわち配管の温度の変化を直
ちに検出することができる。
１０（Ｂ）に示すようにアルミ箔の温度の上昇とほぼ同
じパターンで変化する。すなわち配管の温度の変化を直
ちに検出することができる。
【００８４】一方、床９０の表面に設けた熱電対の出力
は、１２０秒の間変わらなかった。すなわち、床９０表
面に熱電対を取り付けて配管９１温水が流れたことを検
出するには、３０秒間温水を流しただけでは検出するこ
とができない。
は、１２０秒の間変わらなかった。すなわち、床９０表
面に熱電対を取り付けて配管９１温水が流れたことを検
出するには、３０秒間温水を流しただけでは検出するこ
とができない。
【００８５】このように、本発明による温度計測装置
は、熱伝導率の良くない材質を介しても渦電流によって
温度を迅速に計測することができる。
は、熱伝導率の良くない材質を介しても渦電流によって
温度を迅速に計測することができる。
【００８６】図１１を用いて前記温度計測要素２を用い
て絶縁性材料からなる配管に流れる流体の温度を計測す
る例を説明する。この例では、配管９１の内面に予め測
定用導電部材として働く金属箔９３を貼り付けておく。
配管９１に流れる流体の温度を計測するには、配管９１
の金属箔９３を貼り付けた個所の外に、温度計測要素２
を当てることによって、前記の例と同様に流体の温度を
計測することができる。この場合、配管９１は断熱性を
有する材料で構成されていてもまったく問題なく、配管
９１の内部に流れる流体の温度変化を迅速に計測するこ
とができる。
て絶縁性材料からなる配管に流れる流体の温度を計測す
る例を説明する。この例では、配管９１の内面に予め測
定用導電部材として働く金属箔９３を貼り付けておく。
配管９１に流れる流体の温度を計測するには、配管９１
の金属箔９３を貼り付けた個所の外に、温度計測要素２
を当てることによって、前記の例と同様に流体の温度を
計測することができる。この場合、配管９１は断熱性を
有する材料で構成されていてもまったく問題なく、配管
９１の内部に流れる流体の温度変化を迅速に計測するこ
とができる。
【００８７】図１２を用いて、温度計測要素の他の使用
態様を説明する。この使用態様は、温度計測要素を温度
センサとして使用するもので、ガスレンジの上部に設け
た換気扇を、ガスレンジを点火したことを検出して、自
動的に換気扇を動作させるようにした態様である。
態様を説明する。この使用態様は、温度計測要素を温度
センサとして使用するもので、ガスレンジの上部に設け
た換気扇を、ガスレンジを点火したことを検出して、自
動的に換気扇を動作させるようにした態様である。
【００８８】図において、ガスレンジ９５の上部に設け
たレンジフード９６の内部壁面に温度計測要素２を貼り
付け、ガスレンジの点火による温度上昇を検出するとス
イッチ９７を投入して換気扇９８を回すようにしてい
る。
たレンジフード９６の内部壁面に温度計測要素２を貼り
付け、ガスレンジの点火による温度上昇を検出するとス
イッチ９７を投入して換気扇９８を回すようにしてい
る。
【００８９】この温度計測要素２は、参照用導電部材６
０をレンジフード９６の壁面で代用しており、測定用導
電部材３０と、間隔保持部材４０と、測定コイル２０
と、励磁コイル１０と、参照コイル５０と、間隔保持部
材７０とを図示のように積み重ねて構成され、参照導電
体として働くレンジフード壁面９６に間隔保持部材７０
を貼り付けて使用される。
０をレンジフード９６の壁面で代用しており、測定用導
電部材３０と、間隔保持部材４０と、測定コイル２０
と、励磁コイル１０と、参照コイル５０と、間隔保持部
材７０とを図示のように積み重ねて構成され、参照導電
体として働くレンジフード壁面９６に間隔保持部材７０
を貼り付けて使用される。
【００９０】この構成によれば、ガスレンジ９５を点火
すると直ちに測定用導電部材３０が加熱されて、ガスレ
ンジの点火を検出することができ、迅速に換気扇９８を
回すことができる。
すると直ちに測定用導電部材３０が加熱されて、ガスレ
ンジの点火を検出することができ、迅速に換気扇９８を
回すことができる。
【００９１】このような構成の温度計測要素２は、室内
の天井など適宜の個所に取り付け、スイッチ９７に代え
て急激な温度の上昇を報知する報知手段を動作させるよ
うにすれば、火災などの検出に用いることができる。
の天井など適宜の個所に取り付け、スイッチ９７に代え
て急激な温度の上昇を報知する報知手段を動作させるよ
うにすれば、火災などの検出に用いることができる。
【００９２】温度の変化を、測定コイルと参照コイルと
の間に生じる起電力の差によって検出する例を説明した
が、温度の変化の検出は、これに限らず、測定コイルと
参照コイルの起電力の位相差によって、行うことができ
る。
の間に生じる起電力の差によって検出する例を説明した
が、温度の変化の検出は、これに限らず、測定コイルと
参照コイルの起電力の位相差によって、行うことができ
る。
【００９３】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる温度計測
装置は、測定対象を特定の材質とすることがなく、あら
ゆる対象に用いることができる。また、測定用導電部材
を熱容量の小さな金属箔とすることによって、金属箔が
温まりやすく熱応答性の早い温度計測装置を提供するこ
とができる。さらに、本発明によれば、温度を測定する
対象に温度計測装置を直接接触させることなく温度を測
定することができる。
装置は、測定対象を特定の材質とすることがなく、あら
ゆる対象に用いることができる。また、測定用導電部材
を熱容量の小さな金属箔とすることによって、金属箔が
温まりやすく熱応答性の早い温度計測装置を提供するこ
とができる。さらに、本発明によれば、温度を測定する
対象に温度計測装置を直接接触させることなく温度を測
定することができる。
【図１】本発明にかかる渦電流を用いた温度計測装置の
原理と構成を説明する図。
原理と構成を説明する図。
【図２】本発明にかかる相互誘導方式の渦電流を用いた
温度計測装置の原理と構成を説明する図。
温度計測装置の原理と構成を説明する図。
【図３】本発明にかかる相互誘導・比較方式の渦流を用
いた温度計測装置の原理と構成を説明する図。
いた温度計測装置の原理と構成を説明する図。
【図４】図１に示した温度計測装置に用いる温度計測要
素の構成を示す図。
素の構成を示す図。
【図５】本発明にかかる自己誘導・比較方式の温度計測
装置の構成と温度検出方法を説明する図。
装置の構成と温度検出方法を説明する図。
【図６】本発明にかかる相互誘導・比較方式の温度計測
装置の他の温度検出方法を説明する図。
装置の他の温度検出方法を説明する図。
【図７】本発明にかかる相互誘導・比較方式の温度計測
装置のさらに他の温度検出方法を説明する図。
装置のさらに他の温度検出方法を説明する図。
【図８】本発明にかかる自己誘導・比較方式の温度計測
要素の構成を示す図。
要素の構成を示す図。
【図９】図３に示した相互誘導・比較方式の温度計測要
素を用いて床暖房システムの竣工検査を行う例を説明す
る図。
素を用いて床暖房システムの竣工検査を行う例を説明す
る図。
【図１０】図９に示した竣工検査時の温度特性を示す
図。
図。
【図１１】図３に示した相互誘導・比較方式の温度計測
要素を用いて配管内を流れる流体の温度を計測する例を
説明する図。
要素を用いて配管内を流れる流体の温度を計測する例を
説明する図。
【図１２】図３に示した相互誘導・比較方式の温度計測
要素を用いてガスレンジのファン駆動を行う例を説明す
る図。
要素を用いてガスレンジのファン駆動を行う例を説明す
る図。
１ 温度計測装置 ２ 温度計測要素 １０ 励磁コイル ２０ 検出コイル ３０ 測定用導電部材 ４０ 測定用間隔保持手段 ５０ 参照コイル ５５ 調整コイル ６０ 参照用導電部材 ７０ 参照用間隔保持部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．
２２）
２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 温度計測装置および温度計測要素およ
びこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温
度計測装置
びこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温
度計測装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明は、温度計測装置を、渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、該測定コイルの温度を計測する対象側に設け
た導電性を有する材料からなる測定用導電部材とを有
し、該測定用導電部材が温度を計測する対象と別に形成
されるとともに温度を計測する対象の温度変化によって
生起する渦電流に変化を生じる働きを有する部材として
構成し、温度を測定する対象が、気体，固体，液体など
の非導電性の物体であっても渦電流による温度測定を可
能とした。
に、請求項１に記載された発明は、温度計測装置を、渦
電流により生起された磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、該測定コイルの温度を計測する対象側に設け
た導電性を有する材料からなる測定用導電部材とを有
し、該測定用導電部材が温度を計測する対象と別に形成
されるとともに温度を計測する対象の温度変化によって
生起する渦電流に変化を生じる働きを有する部材として
構成し、温度を測定する対象が、気体，固体，液体など
の非導電性の物体であっても渦電流による温度測定を可
能とした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を上
記測定コイルと一体化して構成した。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を上
記測定コイルと一体化して構成した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは請求項２に記載の温度計測装置において、上記測定
用導電部材の熱容量が小さくなるように構成して、測定
対象への影響を無くすとともに温度変化を迅速に検出で
きるようにした。
たは請求項２に記載の温度計測装置において、上記測定
用導電部材の熱容量が小さくなるように構成して、測定
対象への影響を無くすとともに温度変化を迅速に検出で
きるようにした。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】請求項４に記載された発明は、請求項３に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を、
金属箔から構成して、熱容量が小さくなるようにした。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材を、
金属箔から構成して、熱容量が小さくなるようにした。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】請求項５に記載された発明は、請求項１な
いし請求項３のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材と上記測定コイルとの間に間
隔を設け、前記測定用導電部材と前記測定コイルを熱的
および電気的に絶縁して、測定用導電部材の温度が測定
用コイルへ逃げることを防ぎ応答性を向上させるととも
に、誤差を無くすようにした。
いし請求項３のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材と上記測定コイルとの間に間
隔を設け、前記測定用導電部材と前記測定コイルを熱的
および電気的に絶縁して、測定用導電部材の温度が測定
用コイルへ逃げることを防ぎ応答性を向上させるととも
に、誤差を無くすようにした。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】請求項６に記載された発明は、請求項５に
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材と上
記測定コイルとの間の前記間隔を所定の値に保持する間
隔保持部材を有し、測定条件を固定して校正した後、測
定対象の温度の絶対値を検出できるようにした。
記載の温度計測装置において、上記測定用導電部材と上
記測定コイルとの間の前記間隔を所定の値に保持する間
隔保持部材を有し、測定条件を固定して校正した後、測
定対象の温度の絶対値を検出できるようにした。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】請求項７に記載された発明は、請求項１な
いし請求項６のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に直
接接触しないように構成し、温度測定対象からの輻射熱
によって温度を検出できるようにした。
いし請求項６のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に直
接接触しないように構成し、温度測定対象からの輻射熱
によって温度を検出できるようにした。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】請求項８に記載された発明は、請求項１な
いし請求項６のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に接
触するように構成し、温度測定対象の温度変化を正確に
測定できるようにした。
いし請求項６のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、温度を測定する対象に接
触するように構成し、温度測定対象の温度変化を正確に
測定できるようにした。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】請求項９に記載された発明は、請求項６な
いし請求項８のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、上記測定コイルおよび上
記間隔保持部材と一体化されて構成して、測定条件を固
定した。
いし請求項８のいずれか１項に記載の温度計測装置にお
いて、上記測定用導電部材が、上記測定コイルおよび上
記間隔保持部材と一体化されて構成して、測定条件を固
定した。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】請求項１０に記載された、発明は、請求項
１ないし請求項９のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルの上記測定用導電部材と反対
側に配置した導電性を有する材料からなり交番磁束によ
って渦電流を生起する参照コイルと、導電性を有する材
料からなり交番磁束によって渦電流を生起する前記参照
コイルの前記測定コイルと反対側に設けた参照用導電性
部材とを有し、周囲温度と温度測定対象との温度差を検
出できるようにした。
１ないし請求項９のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルの上記測定用導電部材と反対
側に配置した導電性を有する材料からなり交番磁束によ
って渦電流を生起する参照コイルと、導電性を有する材
料からなり交番磁束によって渦電流を生起する前記参照
コイルの前記測定コイルと反対側に設けた参照用導電性
部材とを有し、周囲温度と温度測定対象との温度差を検
出できるようにした。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】請求項１３に記載された発明は、請求項１
０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の温度計測装
置において、上記参照用導電性部材の熱容量を大きく構
成し、周囲の温度変化の影響を少なくした。
０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の温度計測装
置において、上記参照用導電性部材の熱容量を大きく構
成し、周囲の温度変化の影響を少なくした。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】請求項１４に記載された発明は、請求項１
ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生
成された交番磁束によって上記測定用導電部材に渦電流
を発生させるようにし、自己誘導方式の温度測定装置を
構成可能とした。
ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して生
成された交番磁束によって上記測定用導電部材に渦電流
を発生させるようにし、自己誘導方式の温度測定装置を
構成可能とした。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】請求項１５に記載された発明は、請求項１
０ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装
置において、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して
生成された交番磁束によって上記測定用導電部材および
上記参照用導電部材に渦電流を発生させるようにして、
自己誘導方式でかつ周囲温度と温度測定対象の温度差を
検出できるようにした。
０ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装
置において、上記測定コイルに高周波励磁電流を流して
生成された交番磁束によって上記測定用導電部材および
上記参照用導電部材に渦電流を発生させるようにして、
自己誘導方式でかつ周囲温度と温度測定対象の温度差を
検出できるようにした。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】請求項１６に記載された発明は、請求項１
ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルの上記測定用導電部材が配置
される側と反対側に励磁コイルを設け、相互誘導型の温
度計測装置を構成可能とした。
ないし請求項１３のいずれか１項に記載の温度計測装置
において、上記測定コイルの上記測定用導電部材が配置
される側と反対側に励磁コイルを設け、相互誘導型の温
度計測装置を構成可能とした。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】また、本発明は、上記温度計測装置または
温度計測要素を、多層プリント配線基板製造方法を用い
て構成した。さらに、本発明は、上記温度計測装置また
は温度計測要素を、薄膜集積回路製造方法または厚膜集
積回路製造方法を用いて製造した。
温度計測要素を、多層プリント配線基板製造方法を用い
て構成した。さらに、本発明は、上記温度計測装置また
は温度計測要素を、薄膜集積回路製造方法または厚膜集
積回路製造方法を用いて製造した。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】本発明は、床暖房装置の温度検出用温度計
測装置を、被測定対象に設けた導電材料に生じた渦電流
により生起された交番磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成
する励磁コイルと、参照用導電部材に生じた渦電流によ
り生起された交番磁束によって電流を誘起する参照コイ
ルと、該参照コイルと参照用導電部材との間隔を保持す
る間隔保持部材と、導電性を有する材料からなり交番磁
束によって渦電流を生起する参照用導電部材とを上記し
た順に積層して構成した。
測装置を、被測定対象に設けた導電材料に生じた渦電流
により生起された交番磁束によって電流を誘起する測定
コイルと、励磁電流を流すことによって交番磁束を形成
する励磁コイルと、参照用導電部材に生じた渦電流によ
り生起された交番磁束によって電流を誘起する参照コイ
ルと、該参照コイルと参照用導電部材との間隔を保持す
る間隔保持部材と、導電性を有する材料からなり交番磁
束によって渦電流を生起する参照用導電部材とを上記し
た順に積層して構成した。
Claims (30)
- 【請求項１】 渦電流により生起された磁束によって電
流を誘起する測定コイルと、導電性を有する材料からな
り交番磁束によって渦電流を生起する前記測定コイルの
温度を計測する対象側に設けた測定用導電部材とを有す
ることを特徴とする温度計測装置。 - 【請求項２】 上記測定用導電部材の熱容量が小さくな
るように構成したことを特徴とする請求項１に記載の温
度計測装置。 - 【請求項３】 上記測定用導電部材を、金属箔から構成
した請求項２に記載の温度計測装置。 - 【請求項４】 上記測定用導電部材と上記測定コイルと
の間に間隔を設け、前記測定用導電部材と前記測定コイ
ルが熱的および電気的に絶縁されていることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の温度計測
装置。 - 【請求項５】 上記測定用導電部材と上記測定コイルと
の間の前記間隔を所定の値に保持する間隔保持部材を有
していることを特徴とする請求項４に記載の温度計測装
置。 - 【請求項６】 上記測定用導電部材が、温度を測定する
対象に直接接触しないように構成した請求項１ないし請
求項５のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項７】 上記測定用導電部材が、温度を測定する
対象に接触するように構成した請求項１ないし請求項５
のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項８】 上記測定用導電部材が、上記測定コイル
および上記間隔保持部材と一体化されて構成されている
請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の温度計測装
置。 - 【請求項９】 上記測定用導電部材が、上記測定コイル
および上記間隔保持部材と別体に構成されている請求項
５ないし請求項７のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項１０】 上記測定コイルの上記測定用導電部材
と反対側に配置した導電性を有する材料からなり交番磁
束によって渦電流を生起する参照コイルと、導電性を有
する材料からなり交番磁束によって渦電流を生起する前
記参照コイルの前記測定コイルと反対側に設けた参照用
導電性部材とを有することを特徴とする請求項１ないし
請求項９のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項１１】 上記測定コイルと上記参照コイルに発
生した起電力が互いに打ち消しあう方向に前記測定コイ
ルと前記参照コイルを接続したことを特徴とする請求項
１０に記載の温度計測装置。 - 【請求項１２】 上記参照用導電性部材を移動可能に構
成したことを特徴とする請求項１０または請求項１１に
記載の温度計測装置。 - 【請求項１３】 上記参照用導電性部材の熱容量を大き
く構成したことを特徴とする請求項１０ないし請求項１
１のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項１４】 上記測定コイルに高周波励磁電流を流
して生成された交番磁束によって上記測定用導電部材に
渦電流を発生させるようにした請求項１ないし請求項１
３のいずれかに記載の温度計測装置。 - 【請求項１５】 上記測定コイルに高周波励磁電流を流
して生成された交番磁束によって上記測定用導電部材お
よび上記参照用導電部材に渦電流を発生させるようにし
た請求項１０ないし請求項１３のいずれかに記載の温度
計測装置。 - 【請求項１６】 上記測定コイルの上記測定用導電部材
が配置される側と反対側に励磁コイルを設けたことを特
徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の
温度計測装置。 - 【請求項１７】 上記励磁コイルに高周波励磁電流を流
して生成された交番磁束によって上記測定用導電部材に
渦電流を発生させるようにした請求項１６に記載の温度
計測装置。 - 【請求項１８】 上記励磁コイルに高周波励磁電流を流
して生成された交番磁束によって上記測定用導電部材お
よび上記参照用導電部材に渦電流を発生させるようにし
た請求項１６に記載の温度計測装置。 - 【請求項１９】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、導電性を有する材料からなり
交番磁束によって渦電流を生起する測定用導電部材と、
渦電流により生起された交番磁束によって電流を誘起す
る測定コイルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材
との間隔を保持する間隔保持部材と、参照用コイルとを
有する温度計測装置。 - 【請求項２０】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、導電性を有する材料からなり
交番磁束によって渦電流を生起する測定用導電部材と、
渦電流により生起された交番磁束によって電流を誘起す
る測定コイルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材
との間隔を保持する間隔保持部材と、参照用コイルと、
該参照コイルに接続された調整コイルとを有する温度計
測装置。 - 【請求項２１】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、温度を計測する対象側の導電
性を有する材料に生じた渦電流により生起された磁束に
よって電流を誘起する測定コイルと、参照コイルとを有
する温度計測装置に用いる温度計測要素において、前記
測定コイルと、前記励磁コイルと、前記参照コイルとを
この順序に一体に構成したことを特徴とする温度計測要
素。 - 【請求項２２】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、温度を計測する対象側の導電
性を有する材料に生じた渦電流により生起された磁束に
よって電流を誘起する測定コイルと、参照コイルと、前
記励磁コイルと温度を計測する対象側の導電性を有する
材料との間の間隔を保持する間隔保持部材とを有する温
度計測装置に用いる温度計測要素において、前記間隔保
持部材と、前記測定コイルと、前記励磁コイルと、前記
参照コイルとをこの順序に一体に構成したことを特徴と
する温度計測要素。 - 【請求項２３】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、励磁コイルが形成した交番磁
束によって渦電流を生起する測定用導電部材と、該測定
用導電部材に生じた渦電流により生起された磁束によっ
て電流を誘起する測定コイルと、参照コイルと、前記励
磁コイルと前記測定用導電部材との間の間隔を保持する
間隔保持部材とを有する温度計測装置に用いる温度計測
要素において、前記測定用導電部材と、前記間隔保持部
材と、前記測定コイルと、前記励磁コイルと、前記参照
コイルとをこの順序に一体に構成したことを特徴とする
温度計測要素。 - 【請求項２４】 励磁電流を流すことによって交番磁束
を形成する励磁コイルと、導電性を有する材料からなり
交番磁束によって渦電流を生起する測定用導電部材と、
渦電流により生起された交番磁束によって電流を誘起す
る測定コイルと、前記測定コイルと前記測定用導電部材
との間隔を保持する間隔保持部材と、導電性を有する材
料からなり交番磁束によって渦電流を生起する参照用導
電部材と、該参照用導電部材に生起した渦電流により生
起された交番磁束によって電流を誘起する参照用コイル
と、該参照用導電部材と参照用コイルとの間隔を保持す
る参照用間隔保持部材とを有する温度計測装置に用いる
温度計測要素において、前記測定用導電部材と、前記間
隔保持部材と、前記測定コイルと、前記励磁コイルと、
前記参照コイルと、前記参照用間隔保持部材と、前記参
照用導電部材とを一体に構成したことを特徴とする温度
計測要素。 - 【請求項２５】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
に記載の温度計測装置の上記測定コイルを、多層プリン
ト配線基板製造方法を用いて製造したことを特徴とする
温度計測装置の製造方法。 - 【請求項２６】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
に記載の温度計測装置の上記測定コイルを、厚膜集積回
路製造方法を用いて製造したことを特徴とする温度計測
装置の製造方法。 - 【請求項２７】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
に記載の温度計測装置の上記測定コイルを、薄膜集積回
路製造方法を用いて製造したことを特徴とする温度計測
装置の製造方法。 - 【請求項２８】 請求項２１ないし請求項２４いずれか
に記載の温度計測要素の上記測定コイルを、多層プリン
ト配線基板製造方法を用いて製造したことを特徴とする
温度計測要素の製造方法。 - 【請求項２９】 請求項２３または請求項２４に記載の
温度計測要素の上記測定コイルを、厚膜集積回路製造方
法を用いて製造したことを特徴とする温度計測要素の製
造方法。 - 【請求項３０】 請求項２３または請求項２４に記載の
温度計測要素の上記測定コイルを、薄膜集積回路製造方
法を用いて製造したことを特徴とする温度計測要素の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10370227A JP3034511B1 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 温度計測装置および温度計測要素およびこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10370227A JP3034511B1 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 温度計測装置および温度計測要素およびこれらの製造方法ならびに床暖房装置の温度検出用温度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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1998
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