JP2000329620A - 温度検出回路 - Google Patents
温度検出回路Info
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- JP2000329620A JP2000329620A JP14003599A JP14003599A JP2000329620A JP 2000329620 A JP2000329620 A JP 2000329620A JP 14003599 A JP14003599 A JP 14003599A JP 14003599 A JP14003599 A JP 14003599A JP 2000329620 A JP2000329620 A JP 2000329620A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定できる温度範囲を広げ、温度の測定精度
を高めるために、温度変化による発振周波数の変化を補
償することなしに、温度検出が出来るようにする。 【解決手段】 この発明の温度検出回路は、温度センサ
１２にパルス幅変調発振部１３とパルス幅カウンタ１５
を接続して、温度センサ１２より周囲温度を測定し、パ
ルス幅変調発振部１３でこの周囲温度に対応する電圧変
動に対応してパルス幅を可変出力し、パルス幅カウンタ
１５でこの可変出力されたパルス幅を計測して温度を検
出する。
を高めるために、温度変化による発振周波数の変化を補
償することなしに、温度検出が出来るようにする。 【解決手段】 この発明の温度検出回路は、温度センサ
１２にパルス幅変調発振部１３とパルス幅カウンタ１５
を接続して、温度センサ１２より周囲温度を測定し、パ
ルス幅変調発振部１３でこの周囲温度に対応する電圧変
動に対応してパルス幅を可変出力し、パルス幅カウンタ
１５でこの可変出力されたパルス幅を計測して温度を検
出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、温度センサの電
圧変動に応じてパルス幅を変化させ、パルス幅の変化を
検出して周囲の温度を検出する温度検出回路に関する。
圧変動に応じてパルス幅を変化させ、パルス幅の変化を
検出して周囲の温度を検出する温度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の温度検出回路として周波数変化よ
り温度を検出するようにしたものが知られる。図４は、
従来の温度検出回路の一例を示すブロック図である。こ
の温度検出回路は、温度係数が小さい発振回路１より発
生するパルスをカウンタ２で計測し、スロープ・アキュ
ムレータ３で温度上昇に伴う発振周波数の変化を補償し
て、測定時間決定回路４より測定時間を決定し、この測
定時間に応じて温度係数が大きい発振回路５より発生す
るパルスをカウンタ６で計測し、カウンタ６で計測され
るカウント数に対応した温度を温度レジスタ７に格納す
る構成になっている。
り温度を検出するようにしたものが知られる。図４は、
従来の温度検出回路の一例を示すブロック図である。こ
の温度検出回路は、温度係数が小さい発振回路１より発
生するパルスをカウンタ２で計測し、スロープ・アキュ
ムレータ３で温度上昇に伴う発振周波数の変化を補償し
て、測定時間決定回路４より測定時間を決定し、この測
定時間に応じて温度係数が大きい発振回路５より発生す
るパルスをカウンタ６で計測し、カウンタ６で計測され
るカウント数に対応した温度を温度レジスタ７に格納す
る構成になっている。
【０００３】カウンタ６の初期値は、温度検出される最
低温度に対応するカウント数に設定されており、測定時
間決定回路４で決定された測定時間内のカウント数が、
カウンタ６の初期値より小さい場合には、温度レジスタ
７に温度検出最低温度がセットされる。
低温度に対応するカウント数に設定されており、測定時
間決定回路４で決定された測定時間内のカウント数が、
カウンタ６の初期値より小さい場合には、温度レジスタ
７に温度検出最低温度がセットされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の温度検
出回路は、温度係数が大小異なる二つの発振回路を使用
するため、温度変動に対する発振周波数が放物線状に変
化し、それぞれの補償回路を用意しなければ、測定でき
る温度範囲が狭く、また温度測定精度が低くなるという
問題点がある。
出回路は、温度係数が大小異なる二つの発振回路を使用
するため、温度変動に対する発振周波数が放物線状に変
化し、それぞれの補償回路を用意しなければ、測定でき
る温度範囲が狭く、また温度測定精度が低くなるという
問題点がある。
【０００５】この発明は、上記の問題に鑑み、温度変化
による発振周波数の変化を補償することなく、広い温度
範囲にわたって精度良く温度検出が可能な温度検出回路
を提供することを目的とする。
による発振周波数の変化を補償することなく、広い温度
範囲にわたって精度良く温度検出が可能な温度検出回路
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】前述した課題を解決する
ために、この発明は、温度に応じた電圧を発生する温度
センサの電圧変動に応じてパルス幅を可変出力できるパ
ルス幅変調発振部と、該パルス幅変調発振部の出力パル
ス幅に基づいて温度変動を検出する温度変動検出部と、
前記温度変動検出部の検出温度変動に基づいて温度を算
出する温度算出部とを有することを特徴とするものであ
る。
ために、この発明は、温度に応じた電圧を発生する温度
センサの電圧変動に応じてパルス幅を可変出力できるパ
ルス幅変調発振部と、該パルス幅変調発振部の出力パル
ス幅に基づいて温度変動を検出する温度変動検出部と、
前記温度変動検出部の検出温度変動に基づいて温度を算
出する温度算出部とを有することを特徴とするものであ
る。
【０００７】このような構成によれば、温度検出回路に
おいて、温度の上昇による発振周波数の変化を補償する
ことなく、広い範囲にわたって精度良く温度を検出する
ことが可能となる。
おいて、温度の上昇による発振周波数の変化を補償する
ことなく、広い範囲にわたって精度良く温度を検出する
ことが可能となる。
【０００８】この発明の実施の形態において、前記パル
ス幅変調発振部は、所定の時定数（１／ＲＣ）を有する
積分回路のコンデンサ電圧を、初期値（０Ｖ）から温度
センサの電圧に対応する電圧となるまで充電し、その時
間に対応するパルス幅を有するパルスを形成するように
している。より具体的には、所定の周期を有するクロッ
クＣＬＫ１で、その周期毎に放電されて初期化された後
充電を行う積分回路のコンデンサ電圧と、温度センサの
出力電圧とを、クロックＣＬＫ１の周期毎にコンパレー
タで比較し、コンデンサの電圧が初期値から温度センサ
の出力電圧に等しくなるまでの間にわたり、例えばハイ
レベルのパルスを発生するようにしている。クロックＣ
ＬＫ１毎に初期化を行う構成は、ＣＬＫ１の周期毎にコ
ンデンサの両端をＦＥＴを介して接続する構成としてい
る。
ス幅変調発振部は、所定の時定数（１／ＲＣ）を有する
積分回路のコンデンサ電圧を、初期値（０Ｖ）から温度
センサの電圧に対応する電圧となるまで充電し、その時
間に対応するパルス幅を有するパルスを形成するように
している。より具体的には、所定の周期を有するクロッ
クＣＬＫ１で、その周期毎に放電されて初期化された後
充電を行う積分回路のコンデンサ電圧と、温度センサの
出力電圧とを、クロックＣＬＫ１の周期毎にコンパレー
タで比較し、コンデンサの電圧が初期値から温度センサ
の出力電圧に等しくなるまでの間にわたり、例えばハイ
レベルのパルスを発生するようにしている。クロックＣ
ＬＫ１毎に初期化を行う構成は、ＣＬＫ１の周期毎にコ
ンデンサの両端をＦＥＴを介して接続する構成としてい
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の
形態の温度検出回路のブロック図であり、図２は図１の
温度検出回路に組み込まれているパルス幅変調発振部の
構成図である。
いて、図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の
形態の温度検出回路のブロック図であり、図２は図１の
温度検出回路に組み込まれているパルス幅変調発振部の
構成図である。
【００１０】図１の温度検出回路は、温度センサ１２
と、温度センサ１２の出力側に設けられたパルス幅変調
発振部１３と、パルス幅変調発振部１３の出力側に設け
られたパルス幅カウンタ１５と、パルス幅カウンタ１５
の出力側に設けられた温度変動検出部１７及び前カウン
ト値記憶部１６と、温度変動検出部１７の出力側に設け
られた温度算出部１９を備えている。パルス幅変調発振
部１３には、基本クロックを分周器１４にて分周された
分周クロックが入力されている。また、基本クロックは
パルス幅カウンタ１５に入力されている。また、温度変
動検出部１７にはカウント値／度算出部１８の出力側
と、前カウント値記憶部１６の出力側とが接続されてい
る。
と、温度センサ１２の出力側に設けられたパルス幅変調
発振部１３と、パルス幅変調発振部１３の出力側に設け
られたパルス幅カウンタ１５と、パルス幅カウンタ１５
の出力側に設けられた温度変動検出部１７及び前カウン
ト値記憶部１６と、温度変動検出部１７の出力側に設け
られた温度算出部１９を備えている。パルス幅変調発振
部１３には、基本クロックを分周器１４にて分周された
分周クロックが入力されている。また、基本クロックは
パルス幅カウンタ１５に入力されている。また、温度変
動検出部１７にはカウント値／度算出部１８の出力側
と、前カウント値記憶部１６の出力側とが接続されてい
る。
【００１１】以上の構成において、動作を説明すると、
温度センサ１２より周囲温度を測定し、パルス幅変調発
振部１３でこの周囲温度に対応する電圧を比較基準電圧
として、その後の周囲温度の変化に対応してパルス幅を
可変出力し、パルス幅カウンタ１５でこの可変出力され
たパルス幅を計測し、温度変動検出部１７で前カウント
値記憶部１６に記憶されている前回のパルス幅の計測値
と比較して時間に対する温度変動値を算出し、温度算出
部１９で前回の検出温度に温度変動値を加減算（例えば
温度上昇のときは加算、温度下降のときは減算）して最
新の周囲温度を算出する。なお、パルス幅カウンタ１５
と温度算出部１９には、温度計測開始時における初期値
として、所定温度におけるパルス幅、及びその所定温度
が設定されている。
温度センサ１２より周囲温度を測定し、パルス幅変調発
振部１３でこの周囲温度に対応する電圧を比較基準電圧
として、その後の周囲温度の変化に対応してパルス幅を
可変出力し、パルス幅カウンタ１５でこの可変出力され
たパルス幅を計測し、温度変動検出部１７で前カウント
値記憶部１６に記憶されている前回のパルス幅の計測値
と比較して時間に対する温度変動値を算出し、温度算出
部１９で前回の検出温度に温度変動値を加減算（例えば
温度上昇のときは加算、温度下降のときは減算）して最
新の周囲温度を算出する。なお、パルス幅カウンタ１５
と温度算出部１９には、温度計測開始時における初期値
として、所定温度におけるパルス幅、及びその所定温度
が設定されている。
【００１２】ここで、パルス幅変調発振部１３は、図２
に示すように、分圧回路２６と、コンパレータ２１、コ
ンパレータ２２と、ＲＳ−ＦＦ（フリップフロップ）２
３とインバータ２４，２４とＦＥＴ２５より構成されて
いる。
に示すように、分圧回路２６と、コンパレータ２１、コ
ンパレータ２２と、ＲＳ−ＦＦ（フリップフロップ）２
３とインバータ２４，２４とＦＥＴ２５より構成されて
いる。
【００１３】分圧回路２６は、基準電圧Ｖ＋に抵抗Ｒと
コンデンサＣとを直列接続すると共に、該直列回路に並
列に３つの抵抗ｒからなる直列回路を接続してなる。そ
して、コンパレータ２１はその＋入力端子が抵抗Ｒとコ
ンデンサＣとの間、すなわち抵抗ＲとコンデンサＣから
なる積分回路の出力に接続され、その−入力端子が温度
センサの出力部に接続されている。また、コンパレータ
２２は、その＋入力端子が基準電圧Ｖ＋側より二つ目の
抵抗ｒと三つ目抵抗ｒとの間に接続され、その−入力端
子が分周部１４の出力側に接続されている。
コンデンサＣとを直列接続すると共に、該直列回路に並
列に３つの抵抗ｒからなる直列回路を接続してなる。そ
して、コンパレータ２１はその＋入力端子が抵抗Ｒとコ
ンデンサＣとの間、すなわち抵抗ＲとコンデンサＣから
なる積分回路の出力に接続され、その−入力端子が温度
センサの出力部に接続されている。また、コンパレータ
２２は、その＋入力端子が基準電圧Ｖ＋側より二つ目の
抵抗ｒと三つ目抵抗ｒとの間に接続され、その−入力端
子が分周部１４の出力側に接続されている。
【００１４】コンパレータ２１の出力側は、ＲＳ−ＦＦ
２３のＲ入力端子に接続され、コンパレータ２２の出力
側がＲＳ−ＦＦ２３のＳ入力端子に接続され、そして、
ＲＳ−ＦＦ２３のＱ出力端子がインバータ２４の入力側
に接続されている。ＦＥＴ２５はそのゲートがインバー
タ２４，２４の間に接続され、そのソースとドレインが
コンデンサＣの両端に接続されている。
２３のＲ入力端子に接続され、コンパレータ２２の出力
側がＲＳ−ＦＦ２３のＳ入力端子に接続され、そして、
ＲＳ−ＦＦ２３のＱ出力端子がインバータ２４の入力側
に接続されている。ＦＥＴ２５はそのゲートがインバー
タ２４，２４の間に接続され、そのソースとドレインが
コンデンサＣの両端に接続されている。
【００１５】以上の構成において、クロックＣＬＫ１毎
にＲＳ−ＦＦ２３はセット状態とされ、コンデンサＣが
放電される。この状態からコンパレータ２１の＋端子入
力電圧が温度センサ出力に到達するまでの時間に渡り、
ＲＳ−ＦＦ２３の出力はハイ状態となる。この時間は抵
抗ＲとコンデンサＣの時定数及び温度センサの電圧値に
より定まり、温度センサの電圧が高いほど、すなわち温
度センサの検出温度が高いときには、パルスのハイ状態
となる時間が長くなり、すなわちパルス幅が長くなり、
従って、温度変化に応じてパルス幅が可変となるパルス
幅変調を行うことができる。
にＲＳ−ＦＦ２３はセット状態とされ、コンデンサＣが
放電される。この状態からコンパレータ２１の＋端子入
力電圧が温度センサ出力に到達するまでの時間に渡り、
ＲＳ−ＦＦ２３の出力はハイ状態となる。この時間は抵
抗ＲとコンデンサＣの時定数及び温度センサの電圧値に
より定まり、温度センサの電圧が高いほど、すなわち温
度センサの検出温度が高いときには、パルスのハイ状態
となる時間が長くなり、すなわちパルス幅が長くなり、
従って、温度変化に応じてパルス幅が可変となるパルス
幅変調を行うことができる。
【００１６】図３は、上記動作のイメージ図であり、温
度センサの出力２７，２８，２９，３０に対応するパル
ス幅変調発振部の出力の各パルス幅ｔ１，ｔ２，ｔ３，
ｔ５は、ｔ３＜ｔ１＜ｔ５＜ｔ２の関係となり、以上の
説明より、従来のように二種類の発振回路が不要とな
り、従って温度補償も容易となる。
度センサの出力２７，２８，２９，３０に対応するパル
ス幅変調発振部の出力の各パルス幅ｔ１，ｔ２，ｔ３，
ｔ５は、ｔ３＜ｔ１＜ｔ５＜ｔ２の関係となり、以上の
説明より、従来のように二種類の発振回路が不要とな
り、従って温度補償も容易となる。
【００１７】ここで、本発明とは直接的な関係はない
が、増幅部の温度に対する特性安定方法について記述し
ておく。この方法は、高周波を増幅する装置において、
ペルチェ素子の作用を利用して増幅部の増幅素子の温度
を一定範囲内に保ち、増幅部の動作特性を安定させるこ
とを特徴とするものである。
が、増幅部の温度に対する特性安定方法について記述し
ておく。この方法は、高周波を増幅する装置において、
ペルチェ素子の作用を利用して増幅部の増幅素子の温度
を一定範囲内に保ち、増幅部の動作特性を安定させるこ
とを特徴とするものである。
【００１８】従来、この方法は、図５に示すように、中
継機や無線機等の装置５０における増幅部５１の半導体
５２に台座という金属の板５３を使用し、その板にヒー
トシンク５４を取り付けて放熱のみを行っており、増幅
部５１の温度を制御するものが無いため、低温動作時に
は装置内にヒータ等を組み込むなどの処理を行わなけれ
ばならず、また、温度変動が大きい場合にはその変動に
応じて増幅部の動作特性が変化してしまうという問題が
あった。
継機や無線機等の装置５０における増幅部５１の半導体
５２に台座という金属の板５３を使用し、その板にヒー
トシンク５４を取り付けて放熱のみを行っており、増幅
部５１の温度を制御するものが無いため、低温動作時に
は装置内にヒータ等を組み込むなどの処理を行わなけれ
ばならず、また、温度変動が大きい場合にはその変動に
応じて増幅部の動作特性が変化してしまうという問題が
あった。
【００１９】そこで、ここでは上記の問題に鑑み、高周
波を増幅する装置において、ペルチェ素子の作用を利用
して増幅部５１の半導体５２の温度を一定範囲内に保
ち、増幅部５１の動作特性を安定させる方法を記述す
る。実際には、図６に示すように、増幅部５１の半導体
５２にペルチェ素子５５を取り付け、このペルチェ素子
５５にヒートシンク５４を取り付け、さらにペルチェ素
子５５にはペルチェ素子５５を制御する制御部５６を別
途設け、ペルチェ素子５５に流れる電流量を制御してヒ
ートシンク５４により放熱と吸熱を行い、半導体の温度
を一定の範囲内に保つようにする。
波を増幅する装置において、ペルチェ素子の作用を利用
して増幅部５１の半導体５２の温度を一定範囲内に保
ち、増幅部５１の動作特性を安定させる方法を記述す
る。実際には、図６に示すように、増幅部５１の半導体
５２にペルチェ素子５５を取り付け、このペルチェ素子
５５にヒートシンク５４を取り付け、さらにペルチェ素
子５５にはペルチェ素子５５を制御する制御部５６を別
途設け、ペルチェ素子５５に流れる電流量を制御してヒ
ートシンク５４により放熱と吸熱を行い、半導体の温度
を一定の範囲内に保つようにする。
【００２０】図７にその動作を示すと、ステップＳ１に
おいて温度設定が行われると、ステップＳ２において、
温度が設定温度に対して高いか否かが判断され、高い場
合はステップＳ３において、温度を下げるようペルチェ
素子５５の電流制御を行い、そうでない場合は、ステッ
プＳ４において、温度を上げるようにペルチェ素子５５
の電流制御を行う。
おいて温度設定が行われると、ステップＳ２において、
温度が設定温度に対して高いか否かが判断され、高い場
合はステップＳ３において、温度を下げるようペルチェ
素子５５の電流制御を行い、そうでない場合は、ステッ
プＳ４において、温度を上げるようにペルチェ素子５５
の電流制御を行う。
【００２１】このような構成にすれば、増幅部５１の温
度を一定範囲内に保つことができ、増幅部５１の動作特
性を安定させることができ、また、急激な温度上昇を防
いで増幅素子の寿命を延ばすことができる。
度を一定範囲内に保つことができ、増幅部５１の動作特
性を安定させることができ、また、急激な温度上昇を防
いで増幅素子の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係わる
温度検出回路は、温度センサにより周囲温度を測定し、
前記周囲温度に対応する電圧を基準電圧として、前記周
囲温度の変化に比例してパルス幅を可変出力できるパル
ス幅変調発振部を有することによって、温度変化による
発振周波数の変化を補償することなく温度を検出するこ
とが可能となるので、測定できる温度範囲も広く、温度
の測定精度も高くなるという効果がある。
温度検出回路は、温度センサにより周囲温度を測定し、
前記周囲温度に対応する電圧を基準電圧として、前記周
囲温度の変化に比例してパルス幅を可変出力できるパル
ス幅変調発振部を有することによって、温度変化による
発振周波数の変化を補償することなく温度を検出するこ
とが可能となるので、測定できる温度範囲も広く、温度
の測定精度も高くなるという効果がある。
【図１】この発明の実施の形態の温度検出回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】この発明の実施の形態の温度検出回路に組み込
まれているパルス幅変調発振部の構成図である。
まれているパルス幅変調発振部の構成図である。
【図３】図２のパルス幅変調発振部の動作イメージ図で
ある。
ある。
【図４】温度検出回路の従来例を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】増幅部における温度制御方法を示すブロック図
である。
である。
【図６】ペルチェ素子を用いた増幅部における温度制御
方法を示すブロック図である。
方法を示すブロック図である。
【図７】温度制御方法の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
１２ 温度センサ １３ パルス幅変調発振部 １４ 分周部 １５ パルス幅カウンタ １６ 前カウント値記憶部 １７ 温度変動検出部 １８ カウント値／度算出部 １９ 温度算出部 ２１ コンパレータ ２２ コンパレータ ２３ ＲＳ−ＦＦ ２４ インバータ ２５ ＦＥＴ
Claims (1)
- 【請求項１】 温度に応じた電圧を発生する温度センサ
の電圧変動に応じてパルス幅を可変出力できるパルス幅
変調発振部と、該パルス幅変調発振部の出力パルス幅に
基づいて温度変動を検出する温度変動検出部と、前記温
度変動検出部の検出温度変動に基づいて温度を算出する
温度算出部とを有することを特徴とする温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14003599A JP2000329620A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14003599A JP2000329620A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 温度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329620A true JP2000329620A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15259453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14003599A Withdrawn JP2000329620A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329620A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004198309A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 温度センサー付エンコーダの温度出力方法 |
| US7581881B2 (en) | 2006-01-11 | 2009-09-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Temperature sensor using ring oscillator and temperature detection method using the same |
| JP2013097901A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Makita Corp | 温度検出装置及びバッテリパック |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP14003599A patent/JP2000329620A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004198309A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 温度センサー付エンコーダの温度出力方法 |
| US7581881B2 (en) | 2006-01-11 | 2009-09-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Temperature sensor using ring oscillator and temperature detection method using the same |
| JP2013097901A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Makita Corp | 温度検出装置及びバッテリパック |
| EP2587584B1 (en) * | 2011-10-28 | 2017-01-18 | Makita Corporation | Temperature detection device and battery pack |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |