JP2002076804A - Input circuit for temperature adjustment device - Google Patents

Input circuit for temperature adjustment device

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JP2002076804A
JP2002076804A JP2000268085A JP2000268085A JP2002076804A JP 2002076804 A JP2002076804 A JP 2002076804A JP 2000268085 A JP2000268085 A JP 2000268085A JP 2000268085 A JP2000268085 A JP 2000268085A JP 2002076804 A JP2002076804 A JP 2002076804A
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法弘 上田
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輝明 谷口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input circuit for a temperature adjustment device especially employing an amplifier circuit whose amplification factor is variable with sufficiently improved resolution while suppressing the cost increase. SOLUTION: The input circuit has two modes, either of which is selected and which consist of a 1st mode where a 1st switch S11 in an amplification factor adjustment circuit 100 is closed and a 3rd switch S13 of a reference point shift circuit 200 is closed and of a 2nd mode where a 2nd switch S22 in the amplification factor adjustment circuit 100 is closed and a 4th switch S24 of the reference point shift circuit 200 is closed. In the 2nd mode, the amplification factor of an operational amplifier 40 is increased by using a 6th feedback resistor R6 for the 2nd mode, and a voltage from a high level side power terminal 10 is applied to a noninverting input terminal (+) of the operational amplifier 40 via a shift resistor RT so that the voltage is applied thereto at a lower level thereby shifting a reference point P2 in a characteristic curve B1 in the 2nd mode toward a high temperature side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、温度調整器の入力
回路にかかわり、特には、増幅率可変型とした場合の分
解能向上の技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input circuit of a temperature controller, and more particularly to a technique for improving resolution when a variable gain type is used.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来の技術の温度調整器の入力
回路の構成を示す回路図である。この従来の技術の温度
調整器の入力回路は、第1のスイッチS1 と第2のスイ
ッチS 2 と抵抗器R6 (第6の抵抗器)とからなる増幅
率調整回路100を備えている。基準電圧Vref の高電
位側電源端子10とグランドレベルの低電位側電源端子
20との間に白金測温抵抗体30を接続するに、第1の
抵抗器R1 を白金測温抵抗体30の正極端子側に直列に
挿入し、第2の抵抗器R2 を白金測温抵抗体30の負極
端子側に直列に挿入する状態で接続してある。すなわ
ち、高電位側電源端子10と第1の抵抗器R1 と白金測
温抵抗体30と第2の抵抗器R2 と低電位側電源端子2
0とを、この順に直列に接続してある。また、白金測温
抵抗体30の負極端子を高電位側電源端子10に対して
第3の抵抗器R3 を介して接続してある。
2. Description of the Related Art FIG. 15 shows the input of a conventional temperature controller.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a circuit. This conventional technology temperature
The input circuit of the regulator comprises a first switch S1And the second sui
Switch S TwoAnd resistor R6(Sixth resistor)
A rate adjusting circuit 100 is provided. High voltage of the reference voltage Vref
Power supply terminal 10 and the ground-level low-potential power supply terminal
In order to connect the platinum resistance thermometer 30 between the
Resistor R1In series with the positive terminal side of the platinum resistance thermometer 30
Insert the second resistor RTwoIs the negative electrode of the platinum resistance thermometer 30
They are connected to the terminal side in a state of being inserted in series. Sand
The high-potential-side power supply terminal 10 and the first resistor R1And platinum measurement
Temperature resistor 30 and second resistor RTwoAnd low potential side power supply terminal 2
0 are connected in series in this order. Also, platinum temperature measurement
The negative terminal of the resistor 30 is connected to the high-potential-side power terminal 10.
Third resistor RThreeConnected via

【0003】白金測温抵抗体30の正極端子つまり第1
の抵抗器R1 との接続点aをオペアンプ40の非反転入
力端子(+)に対して接続するに、第4の抵抗器R4
直列に挿入する状態で接続してある。
The positive electrode terminal of the platinum resistance thermometer 30, that is, the first terminal
Resistor connection point a between R 1 to be connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 (+), are connected in a state of inserting the fourth resistor R 4 in series.

【0004】白金測温抵抗体30の負極端子つまり第2
の抵抗器R2 との接続点bをオペアンプ40の反転入力
端子(−)に対して接続するに、第5の抵抗器R5 と第
2のスイッチS2 を直列に挿入する状態で接続してあ
る。第3の抵抗器R3 と第5の抵抗器R5 とは接続点f
において共通に接続された状態となっている。
The negative electrode terminal of the platinum resistance thermometer 30,
Inverting input terminal of the resistor operational amplifier 40 a connection point b between the R 2 (-) to connect against, connected in a state of inserting the resistor R 5 of the fifth to second switch S 2 in series It is. The connection point f between the third resistor R 3 and the fifth resistor R 5
Are connected in common.

【0005】第5の抵抗器R5 と第2のスイッチS2
の接続点gとオペアンプ40の出力端子jとが第6の抵
抗器R6 および第7の抵抗器R7 を介して直列に接続さ
れている。そして、第6の抵抗器R6 と第7の抵抗器R
7 との接続点hと第2のスイッチS2 とオペアンプ40
の反転入力端子(−)との接続点iとの間が第1のスイ
ッチS1 を介してバイパス的に接続されている。
A connection point g between the fifth resistor R 5 and the second switch S 2 and an output terminal j of the operational amplifier 40 are connected in series via a sixth resistor R 6 and a seventh resistor R 7. It is connected to the. Then, the sixth resistor R 6 and the seventh resistor R
7 , the second switch S 2 and the operational amplifier 40
And a connection point i with the inverting input terminal (−) are connected in a bypass manner via a first switch S 1 .

【0006】第1のスイッチS1 と第2のスイッチS2
とは切換制御信号Scによって背反的にオン/オフ切り
換えされるように構成されている。すなわち、切換制御
信号入力端子50を第1のスイッチS1 の制御入力端子
に接続し、切換制御信号入力端子50をインバータ60
を介して第2のスイッチS2 の制御入力端子に接続して
ある。
The first switch S 1 and the second switch S 2
Is turned on / off reciprocally by the switching control signal Sc. That is, connecting the switch control signal input terminal 50 to a first control input terminal of the switch S 1, the switching control signal input terminal 50 inverter 60
Is connected to a second control input terminal of the switch S 2 through.

【0007】第1のスイッチS1 と第2のスイッチS2
と第6の抵抗器R6 とのループ回路は、オペアンプ10
の増幅率を調整するための増幅率調整回路100を構成
している。
A first switch S 1 and a second switch S 2
The loop circuit of the resistor R 6 and the sixth resistor R 6 is an operational amplifier 10
Constitutes an amplification factor adjusting circuit 100 for adjusting the amplification factor.

【0008】この従来技術の温度調整器の入力回路にお
いて、例えば−200℃から500℃までの広い温度範
囲にわたって温度測定を行うときには、第1のスイッチ
1をオン、第2のスイッチS2 をオフにして第1モー
ドを選択し、図16に示す小さい勾配α0 の特性曲線A
0 のもとで温度調整器の入力回路を使用することとし、
また、例えば−200℃から100℃までの狭い温度範
囲での温度測定を行うときには、第2のスイッチS2
オン、第1のスイッチS1 をオフにして第2モードを選
択し、大きい勾配β0 の特性曲線B0 のもとで温度調整
器の入力回路を使用することとしている。
In the input circuit of the prior art temperature controller, when performing temperature measurement over a wide temperature range from -200 ° C. to 500 ° C., for example, the first switch S 1 is turned on, and the second switch S 2 is turned on. Turn off and select the first mode, the characteristic curve A with a small gradient α 0 shown in FIG.
Using the input circuit of the temperature controller under 0 ,
Further, when performing temperature measurement in a narrow temperature range from -200 ° C. to 100 ° C., for example, the second switch S 2 is turned on, the first switch S 1 is turned off, and the second mode is selected. The input circuit of the temperature controller is used under the characteristic curve B 0 of β 0 .

【0009】この温度調整器の入力回路の電圧‐温度特
性を図16に示す。第1モードの特性曲線A0 は、切換
制御信号Scを“H”レベルとなして、第1のスイッチ
1をオンにし、インバータ60を介して第2のスイッ
チS2 をオフにしたときのものである。第2モードの特
性曲線B0 は、上記とは逆に、切換制御信号Scを
“L”レベルとなして、インバータ60を介して第2の
スイッチS2 をオンにし、第1のスイッチS1 をオフに
したときのものである。
FIG. 16 shows the voltage-temperature characteristics of the input circuit of this temperature controller. The first mode characteristic curve A 0 is obtained when the switching control signal Sc is set to “H” level, the first switch S 1 is turned on, and the second switch S 2 is turned off via the inverter 60. Things. Contrary to the above, the second mode characteristic curve B 0 sets the switching control signal Sc to the “L” level, turns on the second switch S 2 via the inverter 60, and turns the first switch S 1 on. It is when turning off.

【0010】第1モードの特性曲線A0 は勾配α0 が緩
やかであり、第2モードの特性曲線B0 は勾配β0 が急
である。当該の温度調整器の入力回路の次段のA/D変
換器におけるダイナミックレンジDR0 に対して、第1
モードの特性曲線A0 は、−200℃から500℃まで
の広い温度範囲において対応可能となっており、第2モ
ードの特性曲線B0 は、−200℃から100℃までの
狭い温度範囲において対応可能となっている。特性曲線
0 と特性曲線B0 とは基準点P0 を共通としている。
The characteristic curve A 0 in the first mode has a gentle gradient α 0 , and the characteristic curve B 0 in the second mode has a steep gradient β 0 . For the dynamic range DR 0 in the A / D converter at the next stage of the input circuit of the temperature controller, the first
The characteristic curve A 0 of the mode can correspond to a wide temperature range from −200 ° C. to 500 ° C., and the characteristic curve B 0 of the second mode corresponds to a narrow temperature range from −200 ° C. to 100 ° C. It is possible. The characteristic curve A 0 and the characteristic curve B 0 share a reference point P 0 .

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術の
温度調整器の入力回路には次のような問題点がある。
The input circuit of the above-mentioned conventional temperature controller has the following problems.

【0012】大きい勾配β0 の特性曲線B0 のもとで温
度調整器の入力回路を使用するときに、−200℃から
100℃までの300℃範囲で特性曲線B0 を使用して
いるが、この範囲をさらに狭くして、例えば0℃から1
00℃までの100℃範囲で大きい勾配β0 の特性曲線
0 を利用しようとした場合には、そのA/D変換領域
DR1 はA/D変換器のダイナミックレンジDR0 のほ
ぼ3分の1程度しか利用しないことになる。
[0012] When using the input circuit of the temperature regulator under the characteristic curve B 0 of large gradient beta 0, although using a characteristic curve B 0 at 300 ° C. ranging from -200 ° C. to 100 ° C. By further narrowing this range, for example, from 0 ° C. to 1
If the characteristic curve B 0 having a large gradient β 0 is to be used in the 100 ° C. range up to 00 ° C., the A / D conversion region DR 1 is almost three-thirds of the dynamic range DR 0 of the A / D converter. Only about 1 will be used.

【0013】0℃から100℃までの測定範囲で高い分
解能を得ようとしても、この従来技術の温度調整器の入
力回路にあっては、勾配を変更することができても、基
準点P0 を水平方向にずらすことができないことが、上
記の3分の1程度しか利用できない原因となっている。
すなわち、有効領域と無効領域の比がほぼ1:2となっ
ている。もっとも、このような数値は単なる例示にすぎ
ず、ほかに多様な数値関係があり得ることはいうまでも
ない。
Even if an attempt is made to obtain a high resolution in a measuring range from 0 ° C. to 100 ° C., in the input circuit of this prior art temperature controller, even if the gradient can be changed, the reference point P 0 is obtained. Cannot be shifted in the horizontal direction, which causes only about one-third of the above to be available.
That is, the ratio between the effective area and the invalid area is approximately 1: 2. However, such numerical values are merely examples, and it goes without saying that there may be various other numerical relationships.

【0014】ここで理解を深めるために、オペアンプ1
0の出力電圧Voの計算を行う。
For better understanding, the operational amplifier 1
The output voltage Vo of 0 is calculated.

【0015】(1)第1モード(特性曲線A0 ) 切換制御信号Scを“H”レベルとすることにより第1
モードが設定される。このとき、増幅率調整回路100
において、第1のスイッチS1 がオンにされ、背反的に
第2のスイッチS2 がオフとされる。このとき、オペア
ンプ40の帰還抵抗として第7の抵抗器R7 が選択され
ている。そして、第6の抵抗器R6 は、第1モードの特
性曲線A0 の勾配α0 を低くするために、オペアンプ4
0の反転入力端子(−)と白金測温抵抗体30の負極端
子との間で存在するように、機能素子としては、第7の
抵抗器R7 側ではなく第5の抵抗器R5 側に接続され、
入力抵抗値を増す機能を担っている。
(1) First Mode (Characteristic Curve A 0 ) The first mode is set by setting the switching control signal Sc to the “H” level.
The mode is set. At this time, the amplification factor adjusting circuit 100
In the first switch S 1 is turned on, the second switch S 2 is turned off so contradictory manner. At this time, the seventh resistor R 7 is selected as the feedback resistor of the operational amplifier 40. The sixth resistor R 6 is connected to the operational amplifier 4 to reduce the gradient α 0 of the characteristic curve A 0 in the first mode.
0 the inverting input terminal (-) and so as to present between the negative terminal of the platinum resistance thermometer 30, as a functional element, a fifth resistor R 5 and not on the seventh resistor R 7 side Connected to
It has the function of increasing the input resistance value.

【0016】第1の抵抗器R1 と白金測温抵抗体30と
の直列回路は、第3の抵抗器R3 との直列回路と並列回
路を構成している。白金測温抵抗体30を温度センサー
抵抗RPtと表現することとして、これら抵抗群の合成抵
抗Rcを計算すると、
The series circuit of the first resistor R 1 and the platinum resistance temperature detector 30 forms a parallel circuit with the series circuit of the third resistor R 3 . Assuming that the platinum resistance temperature detector 30 is expressed as a temperature sensor resistance R Pt , when a composite resistance Rc of these resistance groups is calculated,

【0017】[0017]

【数1】 となる。(Equation 1) Becomes

【0018】白金測温抵抗体30の負極端子bの電圧つ
まり第3の抵抗器R3 と第5の抵抗器R5 との接続点f
の電圧をV2 とすると、この電圧V2 は、基準電圧Vre
f を合成抵抗Rcと第2の抵抗器R2 とで分圧したとき
の第2の抵抗器R2 の両端電圧となるので、
The voltage at the negative terminal b of the platinum resistance thermometer 30, that is, the connection point f between the third resistor R 3 and the fifth resistor R 5.
When the voltage is V 2, the voltage V 2, the reference voltage Vre
f becomes the voltage across the second resistor R 2 when the voltage is divided by the combined resistor Rc and the second resistor R 2 ,

【0019】[0019]

【数2】 となる。(Equation 2) Becomes

【0020】次に、オペアンプ40の非反転入力端子
(+)に印加される電圧V1 を、上記の電圧V2 を利用
して求める。高電位側電源端子10の基準電圧Vref
は、第1の抵抗器R1 と第4の抵抗器R4 を介してオペ
アンプ40の非反転入力端子(+)に印加される。この
経路には電流が実質的に流れないので、非反転入力端子
(+)への印加電圧V1 は、結果的に、第1の抵抗器R
1 と第4の抵抗器R4 との接続点aの電圧Vaと等しく
なる。第1の抵抗器R1 と温度センサー抵抗RPtとによ
る電圧降下は、(Vref −V2 )である。この電圧(V
ref −V2 )を、R 1 とRPtとで分圧し、さらに電圧V
2 を加えれば、接続点aの電圧Vaとなる。そして、こ
れが非反転入力端子(+)への印加電圧V1 である。す
なわち、
Next, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40
Voltage V applied to (+)1With the above voltage VTwouse
Ask for it. The reference voltage Vref of the high potential side power supply terminal 10
Is the first resistor R1And the fourth resistor RFourOp through
It is applied to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier 40. this
Since current does not substantially flow in the path, the non-inverting input terminal
Voltage applied to (+)1Results in a first resistor R
1And the fourth resistor RFourEqual to the voltage Va at the connection point a with
Become. First resistor R1And temperature sensor resistance RPtAnd by
Voltage drop is (Vref-VTwo). This voltage (V
ref -VTwo) To R 1And RPtAnd the voltage V
Two, The voltage Va at the connection point a is obtained. And this
This is the voltage V applied to the non-inverting input terminal (+).1It is. You
That is,

【0021】[0021]

【数3】 である。(Equation 3) It is.

【0022】増幅率調整回路100において第1のスイ
ッチS1 をオンに、第2のスイッチS2 をオフにした第
1モードにおいては、第6の抵抗器R6 と第7の抵抗器
7との接続点hが第1のスイッチS1 のオンによって
オペアンプ10の反転入力端子(−)に接続され、その
接続点iの電圧がイマジナル・ショートにより非反転入
力端子(+)への印加電圧V1 と等しくなる。オペアン
プ40の帰還抵抗は第7の抵抗器R7 のみとなる。
In the first mode in which the first switch S 1 is turned on and the second switch S 2 is turned off in the amplification factor adjusting circuit 100, the sixth resistor R 6 and the seventh resistor R 7 are turned on. inverting input terminal of the connection point h of the operational amplifier 10 by the first oN of the switch S 1 and (-) are connected to the applied voltage of the voltage of the connection point i is the non-inverting input terminal (+) by an imaginary short equal to V 1. Feedback resistor of the operational amplifier 40 is only the resistor R 7 of the seventh.

【0023】オペアンプ10の出力端子jから第7の抵
抗器R7 、第6の抵抗器R6 、第5の抵抗器R5 のライ
ンに流れる電流は一定である。したがって、オペアンプ
40の出力電圧をVoとして、
The current flowing from the output terminal j of the operational amplifier 10 to the lines of the seventh resistor R 7 , the sixth resistor R 6 , and the fifth resistor R 5 is constant. Therefore, assuming that the output voltage of the operational amplifier 40 is Vo,

【0024】[0024]

【数4】 となる。(4)式を変形して、(Equation 4) Becomes By transforming equation (4),

【0025】[0025]

【数5】 となる。(Equation 5) Becomes

【0026】ところで、白金測温抵抗体30の両端電圧
をVptとすると、
By the way, if the voltage across the platinum resistance temperature detector 30 is Vpt,

【0027】[0027]

【数6】 である。したがって、小さい勾配α0 の特性曲線A0
示す第1のモードの場合、上記の(5)式は、
(Equation 6) It is. Therefore, in the case of the first mode showing the characteristic curve A 0 having a small gradient α 0 , the above equation (5) becomes:

【0028】[0028]

【数7】 となる。aを定数として、温度変化Δtに対して、(Equation 7) Becomes When a is a constant and the temperature change Δt,

【0029】[0029]

【数8】 と定めることができるとすると、(Equation 8) If you can determine

【0030】[0030]

【数9】 となる。ここで、(Equation 9) Becomes here,

【0031】[0031]

【数10】 とおくと、(Equation 10) After all,

【0032】[0032]

【数11】 となる。[Equation 11] Becomes

【0033】これは、温度変化に対してリニアリティを
有することを意味している。
This means that it has linearity with respect to temperature changes.

【0034】(2)第2モード(特性曲線B0 ) 切換制御信号Scを“L”レベルとすることにより第2
モードが設定される。このとき、増幅率調整回路100
において、第2のスイッチS2 がオンにされ、背反的に
第1のスイッチS1 がオフとされる。オペアンプ40の
帰還抵抗として第7の抵抗器R7 と第6の抵抗器R6
の直列抵抗体が選択されている。そして、第6の抵抗器
6 は、第2モードの特性曲線B0 の勾配β0 を高くす
るために、オペアンプ40の反転入力端子(−)と第5
の抵抗器R5 との接続ラインから切り離され、機能素子
としては、第5の抵抗器R5 側ではなく第7の抵抗器R
7側に接続され、帰還抵抗値を増す機能を担っている。
(2) Second Mode (Characteristic Curve B 0 ) The second mode is set by setting the switching control signal Sc to the “L” level.
The mode is set. At this time, the amplification factor adjusting circuit 100
In the second switch S 2 is turned on, the first switch S 1 is being turned off in contradictory manner. A series resistor including a seventh resistor R 7 and a sixth resistor R 6 is selected as a feedback resistor of the operational amplifier 40. The sixth resistor R 6 is connected to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 40 and the fifth resistor R 6 in order to increase the gradient β 0 of the characteristic curve B 0 in the second mode.
Disconnected from the connection line between the resistor R 5, as the functional element, a seventh resistor R rather than the fifth resistor R 5 side
It is connected to the 7 side and has the function of increasing the feedback resistance value.

【0035】第1の抵抗器R1 と白金測温抵抗体30と
の直列回路が第3の抵抗器R3 に対して並列回路を構成
している点は第1モードの場合と同様であり、これら抵
抗群の合成抵抗Rcは、(1)式と同じである。
The point that a series circuit of the first resistor R 1 and the platinum resistance temperature detector 30 constitutes a parallel circuit with respect to the third resistor R 3 is the same as in the first mode. , The combined resistance Rc of these resistance groups is the same as in the equation (1).

【0036】白金測温抵抗体30の負極端子bの電圧V
2 ′は、(2)式と同じであり、次のようになる。
The voltage V at the negative electrode terminal b of the platinum resistance thermometer 30
2 'is the same as the equation (2), and is as follows.

【0037】[0037]

【数12】 増幅率調整回路100において第2のスイッチS2 をオ
ンに、第1のスイッチS1 をオフにした第2モードにお
いては、第5の抵抗器R5 と第6の抵抗器R6との接続
点gが第2のスイッチS2 のオンによってオペアンプ1
0の反転入力端子(−)に接続され、その接続点gの電
圧がイマジナル・ショートにより非反転入力端子(+)
への印加電圧V1 ′と等しくなる。オペアンプ40の帰
還抵抗は第7の抵抗器R7 と第6の抵抗器R6 との直列
抵抗体となる。
(Equation 12) Second switch S 2 on the at gain adjustment circuit 100, in the second mode with a first turn off the switch S 1, the connection between the resistor R 5 of the fifth resistor R 6 of the sixth op point g is the second oN of the switch S 2 1
0 is connected to the inverting input terminal (-), and the voltage at the connection point g is non-inverting input terminal (+) due to an imaginary short.
To the applied voltage V 1 ′. The feedback resistor of the operational amplifier 40 is a series resistor including the seventh resistor R 7 and the sixth resistor R 6 .

【0038】オペアンプ10の出力端子から第7の抵抗
器R7 、第6の抵抗器R6 、第5の抵抗器R5 のライン
に流れる電流は一定である。したがって、オペアンプ4
0の出力電圧をVo′として、
The current flowing from the output terminal of the operational amplifier 10 to the lines of the seventh resistor R 7 , the sixth resistor R 6 , and the fifth resistor R 5 is constant. Therefore, the operational amplifier 4
Assuming that the output voltage of 0 is Vo ′,

【0039】[0039]

【数13】 となる。(13)式を変形して、(Equation 13) Becomes By transforming equation (13),

【0040】[0040]

【数14】 となる。[Equation 14] Becomes

【0041】[0041]

【数15】 (Equation 15)

【0042】[0042]

【数16】 を代入すると、大きい勾配β0 の特性曲線B0 を示す第
2モードの場合、上記の(14)式は、
(Equation 16) In the case of the second mode showing the characteristic curve B 0 having a large gradient β 0 ,

【0043】[0043]

【数17】 となる。ここで、[Equation 17] Becomes here,

【0044】[0044]

【数18】 とおく。また、V1 ′=V1 としてよいから、(Equation 18) far. Since V 1 ′ = V 1 ,

【0045】[0045]

【数19】 となる。これは、当該の特性曲線が温度変化に対してリ
ニアリティを有することを意味している。
[Equation 19] Becomes This means that the characteristic curve has linearity with respect to temperature change.

【0046】(11)式と(19)式とは同じような形
をしている。温度変化についての係数がα0 とβ0 とで
異なり、(8)式のように分母に(R5 +R6 )をもち
分子にR7 をもつα0 に対して、(15)式のように分
母がR5 をもち分子に(R6+R7 )をもつβ0 の方が
大きくなっている。したがって、特性曲線B0 は特性曲
線A0 より勾配が大きくなっている。しかし、温度変化
Δtが0のときの出力電圧Voの値は、モード1とモー
ド2とでは互いに同じであるV1 となっている。
Equations (11) and (19) have similar forms. Unlike a factor of the temperature variation and alpha 0 beta 0 and, (8) with respect to alpha 0 with R 7 to a molecule having the denominator (R 5 + R 6) as in Equation (15) as equation The value of β 0 whose denominator has R 5 and (R 6 + R 7 ) in the numerator is larger. Therefore, the characteristic curve B 0 has a larger slope than the characteristic curve A 0 . However, the value of the output voltage Vo when the temperature change Δt is 0 is V 1 which is the same in mode 1 and mode 2.

【0047】この温度変化Δtがないときの基準のV1
が2つのモードで同一であるということが、基準点P0
が固定であることの要因である。
Reference V 1 when there is no temperature change Δt
Is the same in the two modes, it means that the reference point P 0
Is fixed.

【0048】すなわち、図15に示す従来技術の回路構
成を採用している限りは、個々の抵抗器の抵抗値をどの
ように調整しても、図16に示す特性の状況には実質的
な変化がなく、より狭い温度範囲での温度測定におい
て、ダイナミックレンジを有効に利用することができ
ず、結局、分解能の十分な向上が期待できないものとな
っている。
That is, as long as the circuit configuration of the prior art shown in FIG. 15 is employed, no matter how the resistance value of each resistor is adjusted, the state of the characteristics shown in FIG. In temperature measurement in a narrower temperature range without any change, the dynamic range cannot be used effectively, and as a result, a sufficient improvement in resolution cannot be expected.

【0049】ところで、計装アンプを用いて比較増幅す
るように構成すれば、勾配および基準点を可変すること
が可能である。
By the way, if comparison amplification is performed using an instrumentation amplifier, it is possible to change the gradient and the reference point.

【0050】しかしながら、計装アンプは、汎用オペア
ンプに比べると、非常に高価であるという不都合があ
る。
However, there is a disadvantage that the instrumentation amplifier is very expensive as compared with the general-purpose operational amplifier.

【0051】本発明は上記した課題の解決を図るべく創
作したものであって、コストアップを抑制しつつ、分解
能を十分に向上させることのできる温度調整器の入力回
路を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide an input circuit of a temperature controller capable of sufficiently improving resolution while suppressing an increase in cost. I have.

【0052】[0052]

【課題を解決するための手段】温度調整器の入力回路に
ついての本発明は、次のような手段を講じることによ
り、上記の課題を解決するものである。
The present invention for an input circuit of a temperature controller solves the above-mentioned problem by taking the following means.

【0053】本願第1の発明の温度調整器の入力回路
は、増幅率の可変に伴って特性曲線の基準点をシフトさ
せることを特徴とする。すなわち、前提的構成として、
まず、高電位側電源端子と低電位側電源端子との間に分
圧用の第1の抵抗器と温度‐抵抗特性をもつ温度センサ
ーと第2の抵抗器とがこの順に直列に挿入され、前記第
1の抵抗器と前記温度センサーの直列回路に対して第3
の抵抗器が並列に接続され、前記第1の抵抗器と前記温
度センサーとの接続点がオペアンプの非反転入力端子に
接続され、前記温度センサーと前記第2の抵抗器との接
続点が第5の抵抗器を介して前記オペアンプの反転入力
端子に接続され、前記オペアンプの出力端子と反転入力
端子との間の帰還ループに増幅率調整回路が介挿され、
この増幅率調整回路は、互いに背反的にオン/オフ制御
される第1および第2のスイッチと、これら両スイッチ
間に接続されて帰還抵抗の状態と前記第5の抵抗器につ
ながる状態とに切り換えられる第6の抵抗器とを備えて
構成されている。上記において、温度‐抵抗特性とは、
温度変化に伴って抵抗値が変化する特性のことである。
The input circuit of the temperature controller according to the first aspect of the present invention is characterized in that the reference point of the characteristic curve is shifted according to the change of the amplification factor. That is, as a premise configuration,
First, a first resistor for voltage division, a temperature sensor having a temperature-resistance characteristic, and a second resistor are inserted in series between a high-potential-side power supply terminal and a low-potential-side power supply terminal in this order. A third resistor is connected to the series circuit of the first resistor and the temperature sensor.
Are connected in parallel, a connection point between the first resistor and the temperature sensor is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier, and a connection point between the temperature sensor and the second resistor is a second connection point. 5 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier via a resistor of 5, and a gain adjustment circuit is inserted in a feedback loop between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier;
This amplification factor adjusting circuit is configured to switch between a first switch and a second switch which are on / off controlled reciprocally with each other, a state of a feedback resistor connected between these two switches, and a state connected to the fifth resistor. And a sixth resistor that can be switched. In the above, the temperature-resistance characteristic is
This is a characteristic in which the resistance value changes with a temperature change.

【0054】そして、このような構成を前提としてもっ
ている温度調整器の入力回路において、次のような要素
を備えたことを特徴としている。すなわち、前記第1の
抵抗器と前記温度センサーおよび前記オペアンプの非反
転入力端子との間に基準点シフト回路が介挿する。
The input circuit of the temperature regulator having such a configuration is characterized by including the following elements. That is, a reference point shift circuit is interposed between the first resistor and the non-inverting input terminal of the temperature sensor and the operational amplifier.

【0055】この基準点シフト回路は、前記第1の抵抗
器と前記温度センサーとの間に挿入されたシフト用抵抗
器と、前記第1の抵抗器と前記シフト用抵抗器との接続
点と前記オペアンプの非反転入力端子との間に介挿され
た第3のスイッチと、前記シフト用抵抗器と前記温度セ
ンサーとの接続点と前記非反転入力端子との間に介挿さ
れた第4のスイッチとから構成されている。
The reference point shift circuit includes a shift resistor inserted between the first resistor and the temperature sensor, and a connection point between the first resistor and the shift resistor. A third switch interposed between the non-inverting input terminal of the operational amplifier and a fourth switch interposed between a connection point between the shift resistor and the temperature sensor and the non-inverting input terminal; And a switch.

【0056】そして、前記増幅率調整回路における前記
第6の抵抗器が前記オペアンプの帰還抵抗とならないよ
うに前記第1のスイッチをオンしかつ前記第2のスイッ
チをオフするときに、前記オペアンプに対して前記温度
センサーおよび前記シフト用抵抗器の両端間電圧が印加
されるように、前記基準点シフト回路における前記第3
のスイッチをオンしかつ前記第4のスイッチをオフす
る。また、前記増幅率調整回路における前記第6の抵抗
器が前記オペアンプの帰還抵抗となるように前記第1の
スイッチをオフしかつ前記第2のスイッチをオンすると
きに、前記オペアンプに対して前記シフト用抵抗器が切
り離され前記温度センサーの両端間電圧が印加されるよ
うに、前記基準点シフト回路における前記第3のスイッ
チをオフしかつ第4のスイッチをオンする。
When the first switch is turned on and the second switch is turned off so that the sixth resistor in the amplification factor adjusting circuit does not become a feedback resistor of the operational amplifier, the operational amplifier has The third point shift circuit in the reference point shift circuit is configured to apply a voltage between both ends of the temperature sensor and the shift resistor.
And the fourth switch is turned off. Further, when turning off the first switch and turning on the second switch so that the sixth resistor in the amplification factor adjustment circuit becomes a feedback resistor of the operational amplifier, The third switch in the reference point shift circuit is turned off and the fourth switch is turned on so that the shift resistor is disconnected and the voltage across the temperature sensor is applied.

【0057】なお、前記第3のスイッチと第4のスイッ
チとの接続点と前記オペアンプの非反転入力端子との間
に、必要に応じて第4の抵抗器が挿入される。
A fourth resistor is inserted between the connection point of the third switch and the fourth switch and the non-inverting input terminal of the operational amplifier as necessary.

【0058】従来技術にあっては、増幅率を可変して
も、いずれも特性曲線の基準点は不変であったために、
より狭い測定範囲での測定状態に切り換えて特性曲線の
勾配を強くしても、その特性曲線の基準点は元通りであ
るために、前記より狭い測定範囲で実効的に利用可能な
出力レベル範囲は、元のより広い測定範囲での利用可能
な出力レベル範囲に比べて減少してしまう。つまり、増
幅率を増やしたときの特性曲線の変化が基準点を中心と
する単純な回転の態様となっている。
In the prior art, even if the amplification factor is varied, the reference point of the characteristic curve remains unchanged.
Even if the gradient of the characteristic curve is strengthened by switching to the measurement state in the narrower measurement range, since the reference point of the characteristic curve is the same, the output level range that can be effectively used in the narrower measurement range Is reduced compared to the available power level range over the original wider measurement range. That is, the change in the characteristic curve when the amplification factor is increased is a simple rotation around the reference point.

【0059】これに対してこの第1の発明においては、
増幅率調整回路によって特性曲線の勾配を変化させ、基
準点シフト回路によって特性曲線の基準点のシフトを行
わせる。すなわち、特性曲線の基準点の水平移動を基準
点シフト回路に役割分担させ、特性曲線の勾配の変化を
増幅率調整回路に役割分担させる。
On the other hand, in the first invention,
The gain adjustment circuit changes the slope of the characteristic curve, and the reference point shift circuit shifts the reference point of the characteristic curve. That is, the horizontal shift of the reference point of the characteristic curve is assigned to the reference point shift circuit, and the change in the slope of the characteristic curve is assigned to the amplification factor adjustment circuit.

【0060】オペアンプの帰還ループに介挿された増幅
率調整回路において増幅率を変化させることにより、特
性曲線の勾配を変化させる。帰還抵抗を増やせば、特性
曲線の勾配はきつい方に変化する。また、センサーと高
電位側電源端子との間に介挿された基準点シフト回路に
おいて特性曲線の基準点をシフトさせる。これは、オペ
アンプの非反転入力端子に対する印加電圧を変化させる
ことになる。印加電圧を減らせば、基準点は測定範囲の
高い側にシフトする。
The slope of the characteristic curve is changed by changing the gain in the gain adjustment circuit inserted in the feedback loop of the operational amplifier. Increasing the feedback resistance changes the slope of the characteristic curve to a tighter one. Further, a reference point of the characteristic curve is shifted by a reference point shift circuit interposed between the sensor and the high potential side power supply terminal. This changes the voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier. If the applied voltage is reduced, the reference point shifts to the higher side of the measurement range.

【0061】増幅率調整回路において第1のスイッチを
オンにし第2のスイッチをオフにしたときに、連動し
て、基準点シフト回路において第3のスイッチをオンに
し第4のスイッチをオフにして、帰還ループの抵抗値を
減じることで特性曲線の勾配を緩くするとともに特性曲
線の基準点を低い側にシフトさせる。
When the first switch is turned on and the second switch is turned off in the amplification factor adjusting circuit, the third switch is turned on and the fourth switch is turned off in the reference point shift circuit in conjunction with the turning on. By reducing the resistance value of the feedback loop, the slope of the characteristic curve is reduced and the reference point of the characteristic curve is shifted to a lower side.

【0062】また、上記とは逆に、増幅率調整回路にお
いて第2のスイッチをオンにし第1のスイッチをオフに
したときに、連動して、基準点シフト回路において第4
のスイッチをオンにし第3のスイッチをオフにして、帰
還ループの抵抗値を増すことで特性曲線の勾配をきつく
するとともに特性曲線の基準点を高い側にシフトさせ
る。
On the contrary, when the second switch is turned on and the first switch is turned off in the amplification factor adjusting circuit, the reference point shift circuit interlocks with the fourth switch.
Is turned on, the third switch is turned off, and the resistance value of the feedback loop is increased to steep the slope of the characteristic curve and shift the reference point of the characteristic curve to a higher side.

【0063】以上により、増幅率を増やすときには、連
動して特性曲線の基準点を測定範囲の高い側にシフトさ
せることにより、特性曲線の基準点の水平移動と特性曲
線全体の回転とが合成される結果、より狭い測定範囲の
下限値に基準点を近接または一致させることが可能とな
り、より狭い測定範囲で実効的に利用可能な出力レベル
範囲として、元のより広い測定範囲での利用可能な出力
レベル範囲と遜色ない大きなものを確保することが可能
となる。
As described above, when increasing the amplification factor, the reference point of the characteristic curve is shifted to the higher side of the measurement range in conjunction with the horizontal movement of the reference point of the characteristic curve and the rotation of the entire characteristic curve. As a result, the reference point can be brought close to or coincide with the lower limit of the narrower measurement range, and the output level range that can be used in the original wider measurement range can be effectively used as the output level range in the smaller measurement range. It is possible to secure a large output level range comparable to the output level range.

【0064】したがって、増幅率を増やしたときに、連
動して特性曲線の基準点を測定範囲の高い側にシフトさ
せることにより、特性曲線の全体を、その基準点を高い
側にシフトさせつつ回転して立ち上げることになるの
で、換言すれば、水平移動と回転とが合成されたような
特性曲線の変化であるので、より狭い測定範囲の下限値
に基準点を近接または一致させることが可能となり、よ
り狭い測定範囲で実効的に利用可能な出力レベル範囲
は、元のより広い測定範囲での利用可能な出力レベル範
囲と遜色ない大きなものを確保することが可能となって
いる。
Therefore, when the amplification rate is increased, the reference point of the characteristic curve is shifted to the higher side of the measurement range in conjunction with the rotation of the entire characteristic curve while shifting the reference point to the higher side. In other words, since the characteristic curve changes as if horizontal movement and rotation are combined, it is possible to bring the reference point close to or coincide with the lower limit of the narrower measurement range. Thus, the output level range that can be effectively used in a narrower measurement range can be as large as the output level range that can be used in the original wider measurement range.

【0065】それでいて、基準点シフト回路を2つのス
イッチとシフト用抵抗器とのきわめて簡単な回路要素に
よって構築している。
However, the reference point shift circuit is constructed by extremely simple circuit elements including two switches and a shift resistor.

【0066】本願第2の発明の温度調整器の入力回路
は、上記の第1の発明において、前記基準点シフト回路
のシフト用抵抗器の抵抗値を、前記温度センサーによる
狭い測定範囲の下限値における抵抗値と前記温度センサ
ーによる広い測定範囲の下限値における抵抗値との差分
としてあるというものである。
According to a second aspect of the present invention, in the input circuit of the temperature controller according to the first aspect, the resistance value of the shift resistor of the reference point shift circuit is set to a lower limit value of a narrow measurement range by the temperature sensor. And the difference between the resistance value at the lower limit of the wide measurement range by the temperature sensor.

【0067】このように定めることにより、より狭い測
定範囲について、特性曲線の出力レベル範囲の下限値を
前記より狭い測定範囲の下限値に一致させることが可能
となる。したがって、より狭い測定範囲で実効的に利用
可能な出力レベル範囲を、元のより広い測定範囲での利
用可能な出力レベル範囲と実質的に同じ大きさにするこ
とができる。
With this determination, it is possible to make the lower limit of the output level range of the characteristic curve coincide with the lower limit of the narrower measurement range for a narrower measurement range. Therefore, the output level range that can be effectively used in the narrower measurement range can be made substantially the same as the original output level range that can be used in the wider measurement range.

【0068】本願第3の発明の温度調整器の入力回路
は、上記の第1・第2の発明において、前記温度センサ
ーと前記第2の抵抗器との接続点と前記第3の抵抗器と
の間に、前記シフト用抵抗器と抵抗値が近似しているま
たは等しい調整抵抗器を挿入してあることを特徴として
いる。
The input circuit of the temperature controller according to the third invention of the present application is the input circuit according to the first or second invention, wherein a connection point between the temperature sensor and the second resistor is connected to the third resistor. And an adjusting resistor whose resistance value is close to or equal to that of the shift resistor is inserted therebetween.

【0069】温度‐抵抗特性をもつ温度センサーの両端
間電圧をオペアンプの非反転入力端子と反転入力端子と
に印加することにおいては、オペアンプの性質上、非反
転入力端子の入力ライン、反転入力端子の入力ラインに
おいて流れる電流が実質的にゼロであることが望まし
い。オペアンプが動作上安定するのは、非反転入力端子
の印加電圧と反転入力端子の印加電圧とが等しい状態で
ある。これを一般にイマジナル・ショートと呼んでい
る。本発明では、基準点シフト回路において第1の抵抗
器と温度センサーとの間にシフト用抵抗器を挿入してあ
るが、この第3の発明においては、前記のオペアンプに
おける両入力印加電圧等価の条件を維持するために、さ
らにシフト用抵抗器と抵抗値が近似または等しい調整抵
抗器を上記のように挿入してある。これにより、シフト
用抵抗器の挿入にもかかわらず、調整抵抗器の挿入によ
って、オペアンプにおける両入力印加電圧等価の条件を
満たすことができており、オペアンプの動作をより安定
化させることができる。
In applying the voltage between both ends of the temperature sensor having the temperature-resistance characteristic to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier, the input line of the non-inverting input terminal, the inverting input terminal It is desirable that the current flowing in the input line of the first line is substantially zero. The operational amplifier is stable in operation when the applied voltage to the non-inverting input terminal is equal to the applied voltage to the inverting input terminal. This is generally called an imaginal short. According to the present invention, a shift resistor is inserted between the first resistor and the temperature sensor in the reference point shift circuit. In the third invention, however, an equivalent of both input applied voltages in the operational amplifier is used. In order to maintain the condition, an adjusting resistor having a resistance value close to or equal to that of the shift resistor is inserted as described above. Thus, despite the insertion of the shift resistor, the condition of the equivalent of both input applied voltages in the operational amplifier can be satisfied by the insertion of the adjustment resistor, and the operation of the operational amplifier can be further stabilized.

【0070】なお、ここで、両入力印加電圧等価とは、
等しい値をとる場合ならびに比較的近い値をとる場合を
いい、比較的近い値とは、特に限定するものではなく、
目的や条件に応じて任意に定めてよきものとする。ま
た、ここで、調整抵抗器とシフト用抵抗器とにつき、抵
抗値が等しいまたは近似しているということについても
同様であるとする。
Here, the equivalent of both input applied voltages is
It means the case of taking an equal value and the case of taking a relatively close value, and the relatively close value is not particularly limited,
It may be arbitrarily determined according to the purpose and conditions. Here, it is assumed that the same applies to the case where the resistance values of the adjustment resistor and the shift resistor are equal or approximate.

【0071】本願第4の発明の温度調整器の入力回路
は、上記の第1〜第3の発明において、前記温度センサ
ーを白金測温抵抗体となしたものである。白金測温抵抗
体は温度‐抵抗特性をもっているとともにリニアリティ
にすぐれているが、感度(温度変化応答性)が比較的に
小さい。そこで、上記のように分解能を高くすると、実
質的に感度を向上させることが可能となる。
An input circuit of a temperature controller according to a fourth aspect of the present invention is the input circuit according to the first to third aspects, wherein the temperature sensor is a platinum resistance temperature detector. Platinum resistance thermometers have temperature-resistance characteristics and excellent linearity, but have relatively low sensitivity (temperature change response). Therefore, when the resolution is increased as described above, the sensitivity can be substantially improved.

【0072】なお、上記の第1〜第4の発明において、
前記温度センサーに代えて、温度‐抵抗特性をもつ任意
の物理量に対するセンサーを備えたものとして入力回路
を構成することも有効なものとなる。
In the first to fourth inventions,
In place of the temperature sensor, it is also effective to configure the input circuit with a sensor for an arbitrary physical quantity having a temperature-resistance characteristic.

【0073】さらに、前記オペアンプとして汎用オペア
ンプを用いることが望ましい。計装アンプに比べて、汎
用オペアンプは、その構成がより簡易であり、コストア
ップを抑制することが可能となるからである。
Further, it is desirable to use a general-purpose operational amplifier as the operational amplifier. This is because the configuration of the general-purpose operational amplifier is simpler than that of the instrumentation amplifier, and it is possible to suppress an increase in cost.

【0074】[0074]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる温度調整
器の入力回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an input circuit of a temperature controller according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0075】図1は本発明の実施の形態の温度調整器の
入力回路の構成を示す回路図である。この温度調整器の
入力回路は、次のように構成されている。この温度調整
器の入力回路は、第1のスイッチS11と第2のスイッチ
22と抵抗器R6 (第6の抵抗器)とからなる増幅率調
整回路100を備えているとともに、第3のスイッチS
13と第4のスイッチS24とシフト用抵抗器RT と調整抵
抗器RT1とからなる基準点シフト回路200を備えてい
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an input circuit of a temperature controller according to an embodiment of the present invention. The input circuit of this temperature controller is configured as follows. Input circuit of the temperature regulator, with comprises a first switch S 11 and the amplification factor adjustment circuit 100 consisting the second switch S 22 and the resistor R 6 (sixth resistor), third Switch S
13 and a reference point shift circuit 200 consisting of the fourth switch S 24 and the shift resistor R T adjustable resistor R T1 Prefecture.

【0076】基準電圧Vref の高電位側電源端子10と
グランドレベルの低電位側電源端子20との間に白金測
温抵抗体30を接続するに、第1の抵抗器R1 とシフト
用抵抗器RT とを白金測温抵抗体30の正極端子側に直
列に挿入し、第2の抵抗器R 2 を白金測温抵抗体30の
負極端子側に直列に挿入する状態で接続してある。すな
わち、高電位側電源端子10と第1の抵抗器R1 とシフ
ト用抵抗器RT と白金測温抵抗体30と第2の抵抗器R
2 と低電位側電源端子20とを、この順に直列に接続し
てある。また、白金測温抵抗体30の負極端子を高電位
側電源端子10に対して第3の抵抗器R3 および調整抵
抗器RT1を介して接続してある。
The high potential side power supply terminal 10 of the reference voltage Vref
Platinum measurement between the ground-level low-potential-side power supply terminal 20
The first resistor R is connected to connect the temperature resistor 30.1And shift
Resistor RTTo the positive terminal side of the platinum resistance thermometer 30
The second resistor R TwoOf the platinum resistance thermometer 30
It is connected to the negative terminal side in a state of being inserted in series. sand
That is, the high potential side power supply terminal 10 and the first resistor R1And Schiff
Resistor RT, Platinum resistance temperature detector 30 and second resistor R
TwoAnd the low potential side power supply terminal 20 are connected in series in this order.
It is. Also, the negative terminal of the platinum resistance thermometer 30 is connected to a high potential.
A third resistor R is connected to the side power terminal 10.ThreeAnd adjustment resistor
Armor RT1Connected via

【0077】白金測温抵抗体30の正極端子つまりシフ
ト用抵抗器RT との接続点aをオペアンプ40の非反転
入力端子(+)に対して接続するに、第4のスイッチS
24および第4の抵抗器R4 を直列に挿入する状態で接続
してあるとともに、第1の抵抗器R1 とシフト用抵抗器
T との接続点dと第4のスイッチS24と第4の抵抗器
4 との接続点eとの間を第3のスイッチS13を介して
接続してある。
A fourth switch S is used to connect the positive terminal of the platinum resistance temperature detector 30, that is, the connection point a with the shift resistor RT to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 40.
With some connecting 24 and a fourth resistor R 4 in a state of inserting in series with the first resistor R 1 and the connection point between the shift resistor R T d and the fourth switch S 24 a 4 between the connection point e of the resistor R 4 is connected via a third switch S 13.

【0078】第3のスイッチS13と第4のスイッチS24
とは切換制御信号Scによって背反的にオン/オフ切り
換えされるように構成されている。すなわち、切換制御
信号入力端子50を第3のスイッチS13の制御入力端子
に接続し、切換制御信号入力端子50をインバータ60
を介して第4のスイッチS24の制御入力端子に接続して
ある。
The third switch S 13 and the fourth switch S 24
Is turned on / off reciprocally by the switching control signal Sc. That is, connecting the switch control signal input terminal 50 to the control input terminal of the third switch S 13, the switching control signal input terminal 50 inverter 60
Is connected to the control input terminal of the fourth switch S 24 through.

【0079】白金測温抵抗体30の負極端子つまり第2
の抵抗器R2 との接続点bをオペアンプ40の反転入力
端子(−)に対して接続するに、調整抵抗器RT1と第5
の抵抗器R5 と第2のスイッチS22を直列に挿入する状
態で接続してある。第3の抵抗器R3 と調整抵抗器RT1
と第5の抵抗器R5 とは接続点fにおいて共通に接続さ
れた状態となっている。
The negative electrode terminal of the platinum resistance temperature detector 30, that is, the second terminal
The inverting input terminal of the connection point b between the resistors R 2 op 40 (-) to connect respect, the adjustment resistor R T1 fifth
And resistor R 5 a second switch S 22 is connected in a state to be inserted in series. Third resistor R 3 and adjustment resistor R T1
If the resistor R 5 of the fifth has a state of being connected to a common at a connection point f.

【0080】第5の抵抗器R5 と第2のスイッチS22
の接続点gとオペアンプ40の出力端子jとが第6の抵
抗器R6 および第7の抵抗器R7 を介して直列に接続さ
れている。そして、第6の抵抗器R6 と第7の抵抗器R
7 との接続点hと第2のスイッチS22とオペアンプ40
の反転入力端子(−)との接続点iとの間が第1のスイ
ッチS11を介してバイパス的に接続されている。
The connection point g between the fifth resistor R 5 and the second switch S 22 and the output terminal j of the operational amplifier 40 are connected in series via the sixth resistor R 6 and the seventh resistor R 7. It is connected to the. Then, the sixth resistor R 6 and the seventh resistor R
7 and a connection point of h and a second switch S 22 operational amplifier 40
The inverting input terminal (-) and between the connection point i is bypassed connected via a first switch S 11.

【0081】第1のスイッチS11と第2のスイッチS22
とは切換制御信号Scによって背反的にオン/オフ切り
換えされるように構成されている。すなわち、切換制御
信号入力端子50を第1のスイッチS11の制御入力端子
に接続し、切換制御信号入力端子50をインバータ60
を介して第2のスイッチS22の制御入力端子に接続して
ある。
The first switch S 11 and the second switch S 22
Is turned on / off reciprocally by the switching control signal Sc. That is, connecting the switch control signal input terminal 50 to the control input terminal of the first switch S 11, the switching control signal input terminal 50 inverter 60
Via is connected to the control input terminal of the second switch S 22.

【0082】第1のスイッチS11と第2のスイッチS22
と第6の抵抗器R6 とのループ回路は、オペアンプ10
の増幅率を調整するための増幅率調整回路100を構成
している。
The first switch S 11 and the second switch S 22
The loop circuit of the resistor R 6 and the sixth resistor R 6 is an operational amplifier 10
Constitutes an amplification factor adjusting circuit 100 for adjusting the amplification factor.

【0083】第3のスイッチS13と第4のスイッチS24
とシフト用抵抗器RT と調整抵抗器RT1とは基準点シフ
ト回路200を構成している。シフト用抵抗器RT と調
整抵抗器RT1とは互いに抵抗値を等しくするものとする
が、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、シフト用
抵抗器RT と調整抵抗器RT1とは近似する値をもってい
ればよい。
The third switch S 13 and the fourth switch S 24
The shift resistor RT and the adjusting resistor RT1 constitute a reference point shift circuit 200. The shift resistor R T and the adjustment resistor R T1 shall equal the resistance value from each other, but not necessarily need to be bound to it, the value approximating to the shift resistor R T and the adjustment resistor R T1 You only need to have

【0084】本実施の形態の温度調整器の入力回路にお
いて、例えば−200℃から500℃までの広い温度範
囲にわたって温度測定を行うときには、第1のスイッチ
11および第3のスイッチS13をオン、第2のスイッチ
22および第4のスイッチS 24をオフにして第1モード
を選択し、小さい勾配α1 の特性曲線A1 のもとで温度
調整器の入力回路を使用することとし、例えば0℃から
100℃までの狭い温度範囲での温度測定を行うときに
は、第2のスイッチS22および第4のスイッチS24をオ
ン、第1のスイッチS11および第3のスイッチS13をオ
フにして第2モードを選択し、大きい勾配β1 の特性曲
線B1 のもとで温度調整器の入力回路を使用することと
している。
The input circuit of the temperature controller of the present embodiment
And a wide temperature range from -200 ° C to 500 ° C, for example.
When performing temperature measurement over the enclosure, the first switch
S11And the third switch S13On, second switch
Stwenty twoAnd the fourth switch S twenty fourTurn off the first mode
And choose a small gradient α1Characteristic curve A1Temperature under
Use the input circuit of the regulator, for example from 0 ° C
When measuring temperature in a narrow temperature range up to 100 ° C
Is the second switch Stwenty twoAnd the fourth switch Stwenty fourThe
, The first switch S11And the third switch S13The
To select the second mode,1Characteristic song
Line B1Use the input circuit of the temperature controller under
are doing.

【0085】この温度調整器の入力回路の電圧‐温度特
性を図2に示す。第1モードの特性曲線A1 は、切換制
御信号Scを“H”レベルとなして、第1のスイッチS
11および第3のスイッチS13をオンにし、インバータ6
0を介して第2のスイッチS 22および第4のスイッチS
24をオフにしたときのものである。第2モードの特性曲
線B1 は、上記とは逆に、切換制御信号Scを“L”レ
ベルとなして、インバータ60を介して第2のスイッチ
22および第4のスイッチS24をオンにし、第1のスイ
ッチS11および第3のスイッチS13をオフにしたときの
ものである。
The voltage-temperature characteristic of the input circuit of this temperature controller
The properties are shown in FIG. Characteristic curve A of the first mode1Is the switching system
The control signal Sc is set to “H” level, and the first switch S
11And the third switch S13And turn on the inverter 6
0 through the second switch S twenty twoAnd the fourth switch S
twenty fourIt is when turning off. 2nd mode characteristic song
Line B1Changes the switching control signal Sc to the “L” level
As a bell, the second switch via the inverter 60
Stwenty twoAnd the fourth switch Stwenty fourTurn on the first switch.
Switch S11And the third switch S13When turned off
Things.

【0086】第1モードの特性曲線A1 は勾配α1 が緩
やかであり、第2モードの特性曲線B1 は勾配β1 が急
である。当該の温度調整器の入力回路の次段のA/D変
換器におけるダイナミックレンジDR0 の全領域に対し
て、第1モードの特性曲線A 1 は、−200℃から50
0℃までの広い温度範囲において対応可能となってお
り、第2モードの特性曲線B1 は、0℃から100℃ま
での狭い温度範囲において、上記同様に、次段のA/D
変換器のダイナミックレンジDR0 の全領域に対して対
応可能となっている。第1モードの特性曲線A1 の出力
レベル範囲の下限値である基準点P1 は−200℃であ
り、第2モードの特性曲線B1 の出力レベル範囲の下限
値である基準点P2 は0℃となっている。すなわち、基
準点シフト回路200の存在により、第1モードのとき
の基準点P1 を第2モードにおいて水平方向に沿って高
温側にシフトさせるようになっている。
Characteristic curve A of the first mode1Is the gradient α1Is loose
Characteristic curve B of the second mode1Is the gradient β1Is sudden
It is. A / D conversion at the next stage of the input circuit of the temperature controller
Range DR in the heat exchanger0For all areas of
And the characteristic curve A of the first mode 1Is from -200 ° C to 50
It can be used in a wide temperature range up to 0 ° C.
And the characteristic curve B of the second mode1Between 0 ° C and 100 ° C
In the narrow temperature range of A / D, the A / D
Transducer dynamic range DR0For all regions of
It is available. Characteristic curve A of the first mode1Output
Reference point P, which is the lower limit of the level range1Is at -200 ° C
And the characteristic curve B of the second mode1Lower limit of output level range
Reference point P which is a valueTwoIs 0 ° C. That is,
In the first mode due to the presence of the quasi-point shift circuit 200
Reference point P1In the horizontal mode in the second mode.
It is designed to shift to the warm side.

【0087】(1)第1モード(特性曲線A1 )切換制
御信号Scを“H”レベルとすることにより第1モード
が設定される。このとき、増幅率調整回路100におい
て、第1のスイッチS11および第3のスイッチS13がオ
ンにされ、背反的に第2のスイッチS22および第4のス
イッチS 24がオフとされる。このときの有効な回路構成
を図3に示す。オフとされた第2のスイッチS22および
第4のスイッチS24は図示を消してある。オペアンプ4
0の帰還抵抗として第7の抵抗器R7 が選択されてい
る。そして、第6の抵抗器R 6 は、第1モードの特性曲
線A1 の勾配α1 を低くするために、オペアンプ40の
反転入力端子(−)と白金測温抵抗体30の負極端子と
の間で存在するように、機能素子としては、第7の抵抗
器R7 側ではなく第5の抵抗器R5 側に接続され、入力
抵抗値を増す機能を担っている。
(1) First mode (characteristic curve A1) Switching system
The first mode is set by setting the control signal Sc to the “H” level.
Is set. At this time, the amplification factor adjustment circuit 100
And the first switch S11And the third switch S13But
And the second switch Stwenty twoAnd the fourth
Switch S twenty fourIs turned off. Effective circuit configuration at this time
Is shown in FIG. Second switch S turned offtwenty twoand
Fourth switch Stwenty fourIs not shown. Operational amplifier 4
A seventh resistor R as a zero feedback resistor7Is selected
You. And a sixth resistor R 6Is the characteristic song of the first mode
Line A1Gradient α1In order to lower the
The inverting input terminal (-) and the negative terminal of the platinum resistance thermometer 30
As the functional element, the seventh resistor
Bowl R7Fifth resistor R, not sideFiveConnected to the input
It has the function of increasing the resistance value.

【0088】第1の抵抗器R1 とシフト用抵抗器RT
白金測温抵抗体30との直列回路は、第3の抵抗器R3
と調整抵抗器RT1との直列回路と並列回路を構成してい
る。白金測温抵抗体30を温度センサー抵抗RPtと表現
することとして、これら抵抗群の合成抵抗Rcを計算す
ると、
A series circuit of the first resistor R 1 , the shift resistor R T, and the platinum resistance temperature detector 30 forms a third resistor R 3
And an adjusting resistor RT1 to form a series circuit and a parallel circuit. Assuming that the platinum resistance temperature detector 30 is expressed as a temperature sensor resistance R Pt , when a composite resistance Rc of these resistance groups is calculated,

【0089】[0089]

【数20】 となる。(Equation 20) Becomes

【0090】白金測温抵抗体30の負極端子bの電圧を
Vsとすると、この電圧Vsは、基準電圧Vref を合成
抵抗Rcと第2の抵抗器R2 とで分圧したときの第2の
抵抗器R2 の両端電圧となるので、
[0090] When the voltage of the negative terminal b of the platinum resistance thermometer 30 and Vs, the voltage Vs is a reference voltage Vref of the combined resistance Rc and a second resistor R 2 and obtained by dividing the second time was since the voltage across the resistor R 2,

【0091】[0091]

【数21】 となる。(Equation 21) Becomes

【0092】次に、オペアンプ40の非反転入力端子
(+)に印加される電圧V1 を、上記の電圧Vsを利用
して求める。基準点シフト回路200において、第3の
スイッチS13がオンのとき、高電位側電源端子10の基
準電圧Vref は、第1の抵抗器R1 と第3のスイッチS
13と第4の抵抗器R4 を介してオペアンプ40の非反転
入力端子(+)に印加される。この経路には電流が実質
的に流れないので、非反転入力端子(+)への印加電圧
1 は、第4の抵抗器R4 と第3のスイッチS13との接
続点eの電圧と等しく、また、結果的に、第1の抵抗器
1 とシフト用抵抗器RT との接続点dの電圧Vdと等
しくなる。第1の抵抗器R1 とシフト用抵抗器RT と温
度センサー抵抗RPtとによる電圧降下は、(Vref −V
s)である。この電圧を、R1 と(RT +RPt)とで分
圧し、さらに電圧Vsを加えれば、接続点dの電圧Vd
となる。そして、これが非反転入力端子(+)への印加
電圧V1 である。すなわち、
Next, the voltage V 1 applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 40 is obtained by using the above voltage Vs. In reference point shift circuit 200, when the third switch S 13 is on, the reference voltage Vref of the high potential side power supply terminal 10, a first resistor R 1 and the third switch S
13 to be applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 (+) via a fourth resistor R 4. Since substantially no current flows through this path, the applied voltage V 1 to the non-inverting input terminal (+) is equal to the voltage at the connection point e between the fourth resistor R 4 and the third switch S 13. It is equal, and consequently, equal to the voltage Vd at the connection point d between the first resistor R 1 and the shift resistor RT . The first resistor R 1 and a voltage drop due to a shift resistor R T and the temperature sensor resistance R Pt is, (Vref -V
s). This voltage is divided by R 1 and (R T + R Pt ), and when the voltage Vs is added, the voltage Vd at the connection point d is obtained.
Becomes And, this is applied voltages V 1 to the non-inverting input terminal (+). That is,

【0093】[0093]

【数22】 となる。(Equation 22) Becomes

【0094】次に、第3の抵抗器R3 と第5の抵抗器R
5 と調整抵抗器RT1との共通接続点bにおける電圧V2
を求める。この電圧V2 は、前記の降下電圧分(Vref
−Vs)を、R3 とRT1とで分圧し、さらに電圧Vsを
加えれば求まる。すなわち、
Next, the third resistor R 3 and the fifth resistor R
5 and the voltage V 2 at the common connection point b between the adjustment resistor R T1
Ask for. This voltage V 2 is equal to the voltage drop (Vref
−Vs) is obtained by dividing the voltage by R 3 and R T1 and adding the voltage Vs. That is,

【0095】[0095]

【数23】 である。(Equation 23) It is.

【0096】増幅率調整回路100において第1のスイ
ッチS11をオンに、第2のスイッチS22をオフにした第
1モードにおいては、第6の抵抗器R6 と第7の抵抗器
7との接続点hが第1のスイッチS11のオンによって
オペアンプ10の反転入力端子(−)に接続され、その
接続点iの電圧がイマジナル・ショートにより非反転入
力端子(+)への印加電圧V1 と等しくなる。オペアン
プ40の帰還抵抗は第7の抵抗器R7 のみとなる。
[0096] To turn on the first switch S 11 in gain adjusting circuit 100, in the first mode to turn off the second switch S 22, a resistor R 6 of the sixth seventh resistor R 7 inverting input terminal of the connection point h of the operational amplifier 10 by the on of the first switch S 11 and (-) are connected to the applied voltage of the voltage of the connection point i is the non-inverting input terminal (+) by an imaginary short equal to V 1. Feedback resistor of the operational amplifier 40 is only the resistor R 7 of the seventh.

【0097】オペアンプ10の出力端子jから第7の抵
抗器R7 、第6の抵抗器R6 、第5の抵抗器R5 のライ
ンに流れる電流は一定である。したがって、オペアンプ
40の出力電圧をVoとして、
The current flowing from the output terminal j of the operational amplifier 10 to the lines of the seventh resistor R 7 , the sixth resistor R 6 , and the fifth resistor R 5 is constant. Therefore, assuming that the output voltage of the operational amplifier 40 is Vo,

【0098】[0098]

【数24】 となる。(24)式を変形して、(Equation 24) Becomes By transforming equation (24),

【0099】[0099]

【数25】 となる。さらに、(25)式に(22)式と(23)式
を代入して、
(Equation 25) Becomes Further, substituting equations (22) and (23) into equation (25),

【0100】[0100]

【数26】 が得られる。(Equation 26) Is obtained.

【0101】(2)第2モード(特性曲線B1 ) 切換制御信号Scを“L”レベルとすることにより第2
モードが設定される。このとき、増幅率調整回路100
において、第2のスイッチS22および第4のスイッチS
24がオンにされ、背反的に第1のスイッチS11および第
3のスイッチS 13がオフとされる。このときの有効な回
路構成を図4に示す。オフとされた第1のスイッチS11
および第3のスイッチS13は図示を消してある。オペア
ンプ40の帰還抵抗として第7の抵抗器R7 と第6の抵
抗器R6 との直列抵抗体が選択されている。そして、第
6の抵抗器R6 は、第2モードの特性曲線B1 の勾配β
1を高くするために、オペアンプ40の反転入力端子
(−)と第5の抵抗器R5 との接続ラインから切り離さ
れ、機能素子としては、第5の抵抗器R5 側ではなく第
7の抵抗器R7 側に接続され、帰還抵抗値を増す機能を
担っている。
(2) Second mode (characteristic curve B1) By setting the switching control signal Sc to the “L” level, the second
The mode is set. At this time, the amplification factor adjusting circuit 100
At the second switch Stwenty twoAnd the fourth switch S
twenty fourIs turned on, and on the contrary, the first switch S11And the first
Switch S of 3 13Is turned off. Valid times at this time
The road configuration is shown in FIG. First switch S turned off11
And the third switch S13Is not shown. Opea
A seventh resistor R is used as a feedback resistor of the amplifier 40.7And the sixth resistor
Armor R6Is selected. And the second
6 resistors R6Is the characteristic curve B of the second mode.1Gradient β
1Input terminal of the operational amplifier 40 to increase the
(-) And the fifth resistor RFiveDisconnected from the connection line
As a functional element, the fifth resistor RFiveThe side, not the side
7 resistor R7Side to increase the feedback resistance.
I am carrying it.

【0102】第1の抵抗器R1 とシフト用抵抗器RT
白金測温抵抗体30との直列回路が、第3の抵抗器R3
と調整抵抗器RT1との直列回路に対して並列回路を構成
している点は第1モードの場合と同様であり、これら抵
抗群の合成抵抗Rcは、(A1)と同じである。
A series circuit of the first resistor R 1 , the shift resistor RT, and the platinum resistance temperature detector 30 forms a third resistor R 3
The point that a parallel circuit is formed with respect to the series circuit including the resistor R T1 and the adjustment resistor R T1 is the same as in the case of the first mode, and the combined resistance Rc of these resistor groups is the same as (A1).

【0103】白金測温抵抗体30の負極端子bの電圧V
s′は、(20)式と同じであり、次のようになる。
The voltage V of the negative electrode terminal b of the platinum resistance thermometer 30
s' is the same as in equation (20), and is as follows.

【0104】[0104]

【数27】 となる。[Equation 27] Becomes

【0105】次に、オペアンプ40の非反転入力端子
(+)に印加される電圧V1 ′を、上記の電圧Vs′を
利用して求める。基準点シフト回路200において、第
4のスイッチS24がオンのとき、高電位側電源端子10
の基準電圧Vref は、第1の抵抗器R1 とシフト用抵抗
器RT と第4のスイッチS24と第4の抵抗器R4 を介し
てオペアンプ40の非反転入力端子(+)に印加され
る。この経路には電流が実質的に流れないので、非反転
入力端子(+)への印加電圧V1 ′は、結果的に、シフ
ト用抵抗器RT と温度センサー抵抗RPtとの接続点aの
電圧Vaと等しくなる。第1の抵抗器R1 とシフト用抵
抗器RT と温度センサー抵抗RPtとによる電圧降下は、
(Vref −Vs′)である。この電圧を、(R1
T )とRPtとで分圧し、さらに電圧Vs′を加えれ
ば、接続点aの電圧Vaとなる。そして、これが非反転
入力端子(+)への印加電圧V1 ′である。すなわち、
Next, a voltage V 1 ′ applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 40 is obtained by using the above voltage Vs ′. In reference point shift circuit 200, when the fourth switch S 24 is on, the high-potential-side power supply terminal 10
Reference voltage Vref is applied to the non-inverting input terminal of the first resistor R 1 and an operational amplifier 40 shift resistor R T and fourth switches S 24 and via a fourth resistor R 4 (+) Is done. Since substantially no current flows through this path, the applied voltage V 1 ′ to the non-inverting input terminal (+) is consequently increased by the connection point a between the shift resistor RT and the temperature sensor resistor RPt. Voltage Va. The voltage drop due to the first resistor R 1 , the shift resistor RT and the temperature sensor resistor R Pt is:
(Vref-Vs'). This voltage is referred to as (R 1 +
If the voltage is divided by R T ) and R Pt , and the voltage Vs' is further applied, the voltage Va at the connection point a is obtained. This is the voltage V 1 ′ applied to the non-inverting input terminal (+). That is,

【0106】[0106]

【数28】 となる。[Equation 28] Becomes

【0107】次に、第3の抵抗器R3 と第5の抵抗器R
5 と調整抵抗器RT1との共通接続点fにおける電圧
2 ′を求める。この電圧V2 ′は、前記の降下電圧分
(Vref−Vs′)を、R3 とRT1とで分圧し、さらに
電圧Vs′を加えれば求まる。すなわち、
Next, the third resistor R 3 and the fifth resistor R
The voltage V 2 ′ at the common connection point f between 5 and the adjustment resistor R T1 is determined. The voltage V 2 ′ can be obtained by dividing the above-mentioned voltage drop (Vref−Vs ′) by R 3 and R T1 and adding the voltage Vs ′. That is,

【0108】[0108]

【数29】 となる。(Equation 29) Becomes

【0109】増幅率調整回路100において第2のスイ
ッチS22をオンに、第1のスイッチS11をオフにした第
2モードにおいては、第5の抵抗器R5 と第6の抵抗器
6との接続点gが第2のスイッチS22のオンによって
オペアンプ10の反転入力端子(−)に接続され、その
接続点gの電圧がイマジナル・ショートにより非反転入
力端子(+)への印加電圧V1 ′と等しくなる。オペア
ンプ40の帰還抵抗は第7の抵抗器R7 と第6の抵抗器
6 との直列抵抗体となる。
[0109] The second switch S 22 on the in gain adjusting circuit 100, in the second mode to turn off the first switch S 11, the resistor R 6 and the resistor R 5 of the fifth sixth inverting input terminal of the connection point g of the operational amplifier 10 by the on of the second switch S 22 and (-) are connected to the applied voltage of the voltage of the connection point g of the non-inverting input terminal (+) by an imaginary short V 1 '. The feedback resistor of the operational amplifier 40 is a series resistor including the seventh resistor R 7 and the sixth resistor R 6 .

【0110】オペアンプ10の出力端子から第7の抵抗
器R7 、第6の抵抗器R6 、第5の抵抗器R5 のライン
に流れる電流は一定である。したがって、オペアンプ4
0の出力電圧をVo′として、
The current flowing from the output terminal of the operational amplifier 10 to the lines of the seventh resistor R 7 , the sixth resistor R 6 , and the fifth resistor R 5 is constant. Therefore, the operational amplifier 4
Assuming that the output voltage of 0 is Vo ′,

【0111】[0111]

【数30】 となる。(30)式を変形して、[Equation 30] Becomes By transforming equation (30),

【0112】[0112]

【数31】 となる。さらに、(31)式に(28)式と(29)式
を代入して、
(Equation 31) Becomes Furthermore, substituting equations (28) and (29) into equation (31),

【0113】[0113]

【数32】 が得られる。(Equation 32) Is obtained.

【0114】第1モードの場合の(26)式において、
−200℃のときのオペアンプ40の出力電圧VoをV
o(-200)で表し、白金測温抵抗体30の温度センサー抵
抗R PtをRPt(-200)で表すと、
In equation (26) for the first mode,
The output voltage Vo of the operational amplifier 40 at −200 ° C. is V
o (-200) and the temperature sensor resistance of the platinum resistance thermometer 30
Anti-R PtTo RPtExpressed as (-200),

【0115】[0115]

【数33】 となる。[Equation 33] Becomes

【0116】第2モードの場合の(32)式において、
0℃のときのオペアンプ40の出力電圧VoをVo′
(0) で表し、白金測温抵抗体30の温度センサー抵抗R
PtをR Pt(0) で表すと、
In the equation (32) in the case of the second mode,
The output voltage Vo of the operational amplifier 40 at 0 ° C. is Vo ′
(0) and the temperature sensor resistance R of the platinum resistance temperature detector 30
PtTo R PtExpressed as (0),

【0117】[0117]

【数34】 となる。(Equation 34) Becomes

【0118】(33)式と(34)式を比較考量して、Expressions (33) and (34) are compared and weighed.

【0119】[0119]

【数35】 とおく。つまり、(Equation 35) far. That is,

【0120】[0120]

【数36】 と設定する。また、通常は、Vs=Vs′である。した
がって、(34)式をさらに変形すると、(35)式の
代入により、
[Equation 36] Set as Usually, Vs = Vs'. Therefore, when the expression (34) is further modified, by substituting the expression (35),

【0121】[0121]

【数37】 となる。(37) Becomes

【0122】(33)式と(37)式を比較すると、前
者での分母が〔R1 +RT +RPt(-200)〕であるのに対
して、後者での分母が〔R1 +2・RT +RPt(-200)〕
となっており、ここで差異が生じていることになる。し
かし、RT はR1 に比べて十分に小さく設定することが
可能であり、例えばRT =R1 /30とかRT =R1
50のように設定すると、両者の分母は実質的に等しい
と見なすことができる。すなわち、
Comparing the equations (33) and (37), the denominator in the former is [R 1 + RT + RPt (−200)], while the denominator in the latter is [R 1 + 2 · R T + R Pt (-200)]
This means that a difference has occurred. However, R T is can be set sufficiently smaller than the R 1, for example, R T = R 1/30 Toka R T = R 1 /
With a setting like 50, both denominators can be considered to be substantially equal. That is,

【0123】[0123]

【数38】 とみなして差し支えない。(38) You can consider it.

【0124】ところで、(36)式の〔RT =RPt(0)
−RPt(-200)〕の具体例であるが、0℃のときの抵抗値
Pt(0) が例えば100Ωであり、−200℃のときの
抵抗値RPt(-200)が例えば18.5Ωとなる白金測温抵
抗体30があるとして、この場合には、シフト用抵抗器
T の抵抗値は、100−18.5=81.5より、R
T =81.5Ωとすればよい。もっとも、このような数
値は単なる例示にすぎず、仕様に応じて適宜に変更して
よいことはいうまでもない。
By the way, [R T = R Pt (0)
−R Pt (−200)], the resistance value R Pt (0) at 0 ° C. is, for example, 100Ω, and the resistance value R Pt (−200) at −200 ° C. is, for example, 18 as there is a platinum resistance thermometer 30 to be .5Omu, in this case, the resistance value of the shift resistor R T, from 100-18.5 = 81.5, R
T may be set to 81.5Ω. However, it is needless to say that such numerical values are merely examples and may be appropriately changed according to the specifications.

【0125】なお、細かい計算は省略するが、Although detailed calculations are omitted,

【0126】[0126]

【数39】 として、(26)式のVoをΔtの関数で表現したとき
のΔtの係数α1 を求めると、
[Equation 39] As, when determining the coefficients of Delta] t alpha 1 when expressed as a function of Delta] t the Vo of equation (26),

【0127】[0127]

【数40】 であり、また、(37)式のVo′をΔtの関数で表現
したときのΔtの係数β 1 を求めると、
(Equation 40)In addition, Vo ′ in equation (37) is expressed by a function of Δt.
Coefficient β of Δt 1And ask for

【0128】[0128]

【数41】 であり、さらに、β1 −α1 を計算すると、これはプラ
スになるので、β1 >α 1 となっている。
[Equation 41]And β1−α1Is calculated, this is
Β1> Α 1It has become.

【0129】以上の結果として、第1のスイッチS11
よび第3のスイッチS13をオンにしたときの第1モード
のときの特性曲線A1 と、第2のスイッチS22および第
4のスイッチS24をオンにしたときの第2モードのとき
の特性曲線B1 とは、図2に示すようになる。すなわ
ち、第1モードの特性曲線A1 の基準点P1 に対して第
2モードの特性曲線B1 の基準点P2 が水平方向に高温
側にシフトする。
[0129] As a result of the above, the characteristic curve A 1 when the first mode when the first switch S 11 and the third switch S 13 is turned on, the second switch S 22 and the fourth switch the characteristic curve B 1 at the time of the second mode with the S 24 is turned on, as shown in FIG. That is, the reference point P 2 of the characteristic curve B 1 in the second mode is shifted to the high temperature side in the horizontal direction with respect to the reference point P 1 of the characteristic curve A 1 of the first mode.

【0130】すなわち、第1モードの特性曲線A1 を基
準として増幅率を増やしたときに、連動して第2モード
の特性曲線B1 は、その基準点P2 を測定範囲の高い側
にシフトされる。つまり、特性曲線B1 の全体を、その
基準点P2 を高い側にシフトさせつつ回転して立ち上げ
ている。換言すれば、水平移動と回転とが合成されたよ
うな特性変化となっている。
That is, when the amplification factor is increased with reference to the characteristic curve A 1 of the first mode, the characteristic curve B 1 of the second mode shifts its reference point P 2 to the higher side of the measurement range in conjunction therewith. Is done. In other words, the overall characteristic curve B 1, have launched rotated while shifting the reference point P 2 on the high side. In other words, the characteristic change is such that horizontal movement and rotation are combined.

【0131】基準点P1 は−200℃に対応し、基準点
2 は0℃に対応している。そして、第1モードの特性
曲線A1 の勾配α1 に比べて第2モードの特性曲線B1
の勾配β1 が大きくなっている。第2モードの特性曲線
1 は、第1モードの特性曲線A1 の基準点P1 より高
温側にシフトされた基準点P2 を基端として、第1モー
ドの特性曲線A1 の勾配α1 よりも急な勾配β1 で立ち
上がるのであるから、第2モードの特性曲線B1 は0℃
と100℃との間で第1モードの特性曲線A1と交差す
ることとなる。なお、ダイナミックレンジDR0 の上限
において第2モードの特性曲線B1 を100℃で交差さ
せるには、各抵抗器の抵抗値を適当に定めることで実現
できる。
The reference point P 1 corresponds to -200 ° C., and the reference point P 2 corresponds to 0 ° C. Then, the characteristic curve B 1 of the second mode is compared with the gradient α 1 of the characteristic curve A 1 of the first mode.
Gradient β 1 of is increased. Characteristic curve B 1 in the second mode, the reference point P 2 to the reference point P 1 of the characteristic curve A 1 of the first mode is shifted to the high temperature side as a base end, the slope of the characteristic curve A 1 of the first mode α Since it rises with a gradient β 1 steeper than 1 , the characteristic curve B 1 of the second mode is 0 ° C.
And 100 ° C., intersects the characteristic curve A 1 of the first mode. Incidentally, the crossing in the second mode of characteristic curve B 1 a 100 ° C. at the upper limit of the dynamic range DR 0 can be realized by determining the resistance values of the resistors appropriately.

【0132】−200℃から500℃までの広い温度範
囲にわたる勾配の緩やかな第1モードの特性曲線A
1 は、従来技術の場合と同様に、当該の温度調整器の入
力回路の次段のA/D変換器におけるダイナミックレン
ジDR0 をフルに利用するが、加えて、0℃から100
℃までの狭い温度範囲にわたる勾配のきつい第2モード
の特性曲線B1 についても、次段のA/D変換器のダイ
ナミックレンジDR0 をフルに利用するようになってい
る。すなわち、第2モードにおいて、分解能の高い温度
測定が可能となっている。
Characteristic curve A of the first mode having a gentle gradient over a wide temperature range from -200 ° C. to 500 ° C.
1 makes full use of the dynamic range DR 0 in the A / D converter at the next stage of the input circuit of the temperature controller in the same manner as in the prior art.
The dynamic curve DR 0 of the next-stage A / D converter is also fully used for the characteristic curve B 1 of the second mode having a steep gradient over a narrow temperature range up to ° C. That is, in the second mode, temperature measurement with high resolution is possible.

【0133】次に、基準点シフト回路200におけるシ
フト用抵抗器RT の抵抗値と調整抵抗器RT1の抵抗値と
の実証的な関係について、図5〜図14に基づいて説明
する。
[0133] Next, the empirical relationship between the resistance value of the shift resistor R T and the resistance value of the adjusting resistor R T1 at the reference point shift circuit 200 will be described with reference to FIGS. 5 to 14.

【0134】まず、図5と図6について説明する。First, FIGS. 5 and 6 will be described.

【0135】抵抗値については、第1ないし第7の抵抗
器R1 〜R7 の抵抗値、および白金測温抵抗体30の温
度‐抵抗特性の抵抗値がある。第1ないし第7の抵抗値
については、それぞれ任意に定めてよいのであるが、従
来において、好ましい数値関係がすでに求められてい
る。ここでは、それを基礎にする。代表的な一例とし
て、図5(データ図表)に示すものがある。なお、ここ
で、第1モードとして、上記の場合と同様に、−200
℃から500℃としている。また、第2モードについて
は、上記の場合とは異なり、ここでは、0℃〜200℃
としている。白金測温抵抗体30の温度‐抵抗特性をも
つ抵抗値RPtについては、JIS規格としてのものとな
っている。必要とするA/D変換領域を2.0〜4.5
〔V〕としている。図5の上段は従来回路(旧回路)に
ついての第1モードと第2モードを示し、下段は本発明
回路(新回路)についての第1モードと第2モードとを
示している。従来回路では、シフト用抵抗器RT および
調整抵抗器RT1がないので、R T =0、RT1=0となっ
ている。新回路では、RT =RT1=82Ωとしてある。
図5のデータ図表におけるRcは(20)式の合成抵抗
であり、Vsは(21)式の白金測温抵抗体30の負極
電圧であり、Voは第1モードの場合の(26)式また
は第2モードの場合の(32)式のオペアンプ出力電圧
である。
Regarding the resistance value, the first to seventh resistors
Bowl R1~ R7And the temperature of the platinum resistance temperature detector 30
There is a resistance value of the degree-resistance characteristic. First to seventh resistance values
Can be arbitrarily determined, but
In the future, favorable numerical relationships are already required
You. Here, we base it. As a typical example
FIG. 5 (data chart). In addition, here
Then, as the first mode, similarly to the above case, −200
C. to 500.degree. About the second mode
Is different from the above case, and here, 0 ° C. to 200 ° C.
And The temperature-resistance characteristics of the platinum resistance thermometer 30
Resistance RPtAbout JIS standard
ing. A / D conversion area required is 2.0 to 4.5.
[V]. The upper part of Fig. 5 shows the conventional circuit (old circuit)
1 and 2 show the first mode and the second mode.
The first mode and the second mode of the circuit (new circuit)
Is shown. In the conventional circuit, the shift resistor RTand
Adjustment resistor RT1Because there is no T= 0, RT1= 0
ing. In the new circuit, RT= RT1= 82Ω.
Rc in the data chart of FIG. 5 is the combined resistance of equation (20).
Vs is the negative electrode of the platinum resistance thermometer 30 of the formula (21).
Is the voltage, and Vo is the equation (26) in the case of the first mode or
Is the operational amplifier output voltage of the equation (32) in the case of the second mode.
It is.

【0136】図6は図5のデータをグラフに示したもの
である。図6において、記号の◆で示す特性曲線A0
旧回路の第1モード(−200〜500℃)の場合を、
記号の×で示す特性曲線B0 は旧回路の第2モード(0
〜200℃)の場合をそれぞれ示し、記号の■で示す特
性曲線A1 は新回路の第1モード(−200〜500
℃)の場合を、記号の▲で示す特性曲線B1 は新回路の
第2モード(0〜200℃)の場合をそれぞれ示してい
る。この図6は、図16と図2とを合成したものに相当
している。
FIG. 6 is a graph showing the data of FIG. 6, the characteristic curve A 0 indicated by ◆ symbols the case of the first mode of the old circuit (-200~500 ℃),
Characteristics indicated by × symbols curve B 0 is the second mode of the old circuit (0
200200 ° C.), and the characteristic curve A 1 indicated by the symbol ■ indicates the first mode (−200 to 500
The case of ° C.), the characteristic curve B 1 indicated by the symbol ▲ indicates the case of the second mode of the new circuit (0 to 200 ° C.), respectively. FIG. 6 corresponds to a combination of FIG. 16 and FIG.

【0137】従来技術による旧回路の場合には、−20
0℃付近を基準に増幅しているため、特性曲線B0 は必
要とする温度領域・ダイナミックレンジを確保できてい
ない。これに対して、本発明による新回路の場合には、
調整抵抗器RT1を付加し、R T1=RT (またはRT1≒R
T )としてあるので、図1に示す電圧V1 と電圧V2
の電位差をなるべく小さくすることができ、その結果と
して、第2モード(0〜200℃)のときの特性曲線B
1 は、第1モード(−200〜500℃)のときの特性
曲線A1 と同様に、必要とする温度領域において、必要
とするダイナミックレンジの下限の電圧値から増幅を始
めることができることとなっている。もちろん、特性曲
線B1 の基準点は特性曲線A1 の基準点より測定範囲の
高い側に水平シフトしている。
In the case of the old circuit according to the prior art, -20
Since the amplification is performed around 0 ° C., the characteristic curve B0Must
The required temperature range and dynamic range can be secured
Absent. On the other hand, in the case of the new circuit according to the present invention,
Adjustment resistor RT1And R T1= RT(Or RT1≒ R
T), The voltage V shown in FIG.1And voltage VTwoWhen
Can be made as small as possible.
And the characteristic curve B in the second mode (0 to 200 ° C.)
1Indicates the characteristics in the first mode (−200 to 500 ° C.)
Curve A1As in the required temperature range
Amplification starts from the lower limit of the dynamic range.
Can be done. Of course, the characteristic song
Line B1Is the characteristic curve A1Of the measurement range from the reference point of
Horizontal shift to higher side.

【0138】次に、図7と図8について説明する。これ
らは、本発明による新回路での調整抵抗器RT1の影響を
みるものである。図7はすべて新回路構成であるが、上
段2例は調整抵抗器RT1について、RT1=0を仮想して
いる。また、A/D変換領域を図5と同じ2.0〜4.
5〔V〕とするために、第2の抵抗値R2 と第7の抵抗
値R7 を調整している。下段の2例は図5の下段の2例
と同じである。
Next, FIGS. 7 and 8 will be described. These look at the effect of the adjustment resistor R T1 in the new circuit according to the invention. Although FIG. 7 shows a new circuit configuration, the upper two examples assume that R T1 = 0 for the adjustment resistor R T1 . The A / D conversion area is the same as that of FIG.
To a 5 V, and adjusting the resistance value R 7 of the second resistance value R 2 and the seventh. The lower two examples are the same as the lower two examples in FIG.

【0139】図8は図7のデータをグラフに示したもの
である。図8において、記号の◆で示す特性曲線A11
調整抵抗器RT1=0の仮想回路の第1モード(−200
〜500℃)の場合を、記号の×で示す特性曲線B11
調整抵抗器RT1=0の仮想回路の第2モード(0〜20
0℃)の場合をそれぞれ示す。記号の■で示す特性曲線
1 および記号の▲で示す特性曲線B1 については、図
6の場合と同じである。
FIG. 8 is a graph showing the data of FIG. 8, the first mode of the virtual circuit of the characteristic curve A 11 indicated by ◆ symbols adjusting resistor R T1 = 0 (-200
The case to 500 ° C.), the characteristic curve B 11 indicated by × symbols second mode of the virtual circuit of the adjustable resistor R T1 = 0 (0~20
0 ° C.). The characteristic curve B 1 indicated by ▲ characteristic curves A 1 and symbols shown in ■ the symbols are the same as in FIG.

【0140】調整抵抗器RT1=0すなわち調整抵抗器R
T1が存在しないために、特性曲線B 11は必要とする温度
領域・ダイナミックレンジを確保できていない。この結
果から、調整抵抗器RT1の必要性が分かる。
Adjusting resistor RT1= 0, that is, the adjustment resistor R
T1Does not exist, the characteristic curve B 11Is the required temperature
The area and dynamic range could not be secured. This result
From the result, the adjustment resistor RT1You need to understand.

【0141】次に、図9と図10について説明する。こ
れらは、本発明による新回路での調整抵抗器RT1の影響
をみるものである。図9はすべて新回路構成であるが、
上段2例は調整抵抗器RT1について、シフト用抵抗器R
T の2倍すなわちRT1=2・RT を仮想している(RT1
=164Ω)。また、A/D変換領域を図5と同じ2.
0〜4.5〔V〕とするために、第2の抵抗値R2 と第
7の抵抗値R7 を調整している。下段の2例は図5の下
段の2例と同じとなっている。
Next, FIGS. 9 and 10 will be described. These look at the effect of the adjustment resistor R T1 in the new circuit according to the invention. FIG. 9 shows a new circuit configuration.
The upper two examples show the adjustment resistor R T1 and the shift resistor R
Double T that is virtually the R T1 = 2 · R T ( R T1
= 164Ω). The A / D conversion area is the same as that of FIG.
To a 0 to 4.5 [V], and adjusting the resistance value R 7 of the second resistance value R 2 and the seventh. The lower two examples are the same as the lower two examples in FIG.

【0142】図10は図9のデータをグラフに示したも
のである。図10において、記号の◆で示す特性曲線A
12は調整抵抗器RT1=2・RT の仮想回路の第1モード
(−200〜500℃)の場合を、記号の×で示す特性
曲線B12は調整抵抗器RT1=2・RT の仮想回路の第2
モード(0〜200℃)の場合をそれぞれ示す。記号の
■で示す特性曲線A1 および記号の▲で示す特性曲線B
1 については、図6の場合と同じである。
FIG. 10 is a graph showing the data of FIG. In FIG. 10, a characteristic curve A indicated by a symbol ◆
12 adjustable resistor R T1 = 2 · R T the case of the first mode of the virtual circuit (-200~500 ℃) of the characteristic curve B 12 indicated by × symbols adjusting resistor R T1 = 2 · R T Of the virtual circuit of the second
Modes (0 to 200 ° C.) are shown. Characteristic curve A 1 indicated by symbol お よ び and characteristic curve B indicated by symbol ▲
1 is the same as in FIG.

【0143】調整抵抗器RT1をシフト用抵抗器RT の2
倍と増加させたために、特性曲線B 12は、その出力電圧
のレベルが低くなりすぎて、必要とする温度領域・ダイ
ナミックレンジを確保できていない。この結果から、調
整抵抗器RT1がシフト用抵抗器RT に比べて大きすぎる
ことは好ましくないことが分かる。
Adjusting resistor RT1To shift resistor RT2
The characteristic curve B 12Is the output voltage
Temperature level is too low and required temperature range and die
The natural range has not been secured. From this result,
Regulating resistor RT1Is the shift resistor RTToo big compared to
This is not desirable.

【0144】次に、図11と図12について説明する。
これらは、本発明による新回路での調整抵抗器RT1の影
響をみるものである。図11はすべて新回路構成である
が、上段2例は調整抵抗器RT1について、シフト用抵抗
器RT の2分の1すなわちR T1=RT /2を仮想してい
る(RT1=41Ω)。また、A/D変換領域を図5と同
じ2.0〜4.5〔V〕とするために、第2の抵抗値R
2 と第7の抵抗値R7を調整している。下段の2例は図
5の下段の2例と同じとなっている。
Next, FIGS. 11 and 12 will be described.
These are the adjustment resistors R in the new circuit according to the invention.T1Shadow of
It is to see the sound. FIG. 11 shows a new circuit configuration.
However, the upper two examples are adjustment resistors RT1About shift resistor
Bowl RT1/2 of R T1= RT/ 2 is virtual
(RT1= 41Ω). The A / D conversion area is the same as that in FIG.
The second resistance value R is set to 2.0 to 4.5 [V].
TwoAnd the seventh resistance value R7Has been adjusted. The lower two examples are figures
5 are the same as the two lower examples.

【0145】図12は図11のデータをグラフに示した
ものである。図12において、記号の◆で示す特性曲線
13は調整抵抗器RT1=RT /2の仮想回路の第1モー
ド(−200〜500℃)の場合を、記号の×で示す特
性曲線B13は調整抵抗器RT1=RT /2の仮想回路の第
2モード(0〜200℃)の場合をそれぞれ示す。記号
の■で示す特性曲線A1 および記号の▲で示す特性曲線
1 については、図6の場合と同じである。
FIG. 12 is a graph showing the data of FIG. 12, a case where characteristic curve A 13 indicated by ◆ symbols first mode of the virtual circuit of the adjustable resistor R T1 = R T / 2 of (-200~500 ℃), the characteristic curve B shown by × symbols Reference numeral 13 denotes the case of the second mode (0 to 200 ° C.) of the virtual circuit in which the adjustment resistor R T1 = R T / 2. The characteristic curve B 1 indicated by ▲ characteristic curves A 1 and symbols shown in ■ the symbols are the same as in FIG.

【0146】調整抵抗器RT1をシフト用抵抗器RT の2
分の1と減少させたために、特性曲線B13は、その出力
電圧のレベルが高くなりすぎて、必要とする温度領域・
ダイナミックレンジを確保できていない。この結果か
ら、調整抵抗器RT1がシフト用抵抗器RT に比べて小さ
すぎることは好ましくないことが分かる。
The adjustment resistor R T1 is connected to the shift resistor R T 2
For reduced amount 1 and the characteristic curve B 13 is too high level of the output voltage, temperature range, requiring
The dynamic range has not been secured. From this result, it is understood that it is not preferable that the adjustment resistor RT1 is too small as compared with the shift resistor RT .

【0147】次に、図13と図14について説明する。
これらは、本発明による新回路での調整抵抗器RT1の影
響をみるものである。図13の上段左欄は従来回路であ
る。その他はすべて新回路構成である。上段右欄では、
100℃と200℃のときのデータである。下段右欄で
は、0℃と100℃のときのデータである。上段右欄で
は、シフト用抵抗器RT と調整抵抗器RT1として、10
0℃のときの白金測温抵抗体30の抵抗値RPtの値13
8.5Ωと−200℃のときの値18.49Ωとの差分
である120Ωを設定してある。第5の抵抗値R5 、第
6の抵抗値R6を調整している。下段では、シフト用抵
抗器RT と調整抵抗器RT1として、0℃のときの抵抗値
Ptの値100Ωと−200℃のときの値18.49Ω
との差分である81.5Ωよりも少し大きめの87Ωを
設定してある。また、A/D変換領域を図5と同じ2.
0〜4.5〔V〕とするために、第5の抵抗値R5 と第
6の抵抗値R6 を調整している。
Next, FIGS. 13 and 14 will be described.
These look at the effect of the adjustment resistor R T1 in the new circuit according to the invention. The left column in the upper part of FIG. 13 shows a conventional circuit. All others are new circuit configurations. In the upper right column,
Data at 100 ° C. and 200 ° C. In the lower right column, data at 0 ° C. and 100 ° C. are shown. In the upper right column, as the shift resistor RT and the adjustment resistor RT1 , 10
The value 13 of the resistance value R Pt of the platinum resistance thermometer 30 at 0 ° C.
A value of 120Ω, which is the difference between 8.5Ω and a value of 18.49Ω at −200 ° C., is set. The fifth resistance value R 5 and the sixth resistance value R 6 are adjusted. The lower the value of the shift resistor R T and the adjustment resistor R T1, when the value 100Ω and -200 ° C. in the resistance value R Pt when the 0 ℃ 18.49Ω
87 Ω, which is slightly larger than 81.5 Ω, which is the difference from the above, is set. The A / D conversion area is the same as that of FIG.
To a 0 to 4.5 V, it is adjusted with the resistance value R 5 of the fifth resistance value R 6 of the sixth.

【0148】図14は図13のデータをグラフに示した
ものである。図14において、記号の◆で示す特性曲線
14は従来回路の第1モード(−200〜500℃)の
場合を、記号の×で示す特性曲線B14は上段右欄の仮想
回路の第2モード(100〜200℃)の場合をそれぞ
れ示す。記号の■で示す特性曲線A1′および記号の▲
で示す特性曲線B1′については、図6の場合に相当し
ている。特性曲線B14の場合でも有効になっている。
FIG. 14 is a graph showing the data of FIG. 14, the case of the first mode of the conventional circuit characteristic curve A 14 is indicated by ◆ symbol (-200~500 ℃), the characteristic curve B 14 indicated by × symbols virtual circuits in the upper right column second Modes (100 to 200 ° C.) are shown. The characteristic curve A 1 'indicated by the symbol ■ and the symbol ▲
The characteristic curve B 1 ′ indicated by corresponds to the case of FIG. Is enabled, even if the characteristic curve B 14.

【0149】以上のことから、調整抵抗器RT1は設けな
いよりも設けた方が良いこと、および、調整抵抗器RT1
はなるべくシフト用抵抗器RT と抵抗値が近似または一
致することが好ましいことが分かる。
[0149] From the above it, adjustable resistor R T1, it is better provided than not provided, and the adjustment resistor R T1
It can be seen that it is preferable that the resistance value of the shift resistor RT be approximated or matched as much as possible.

【0150】以上、1つの実施の形態について説明して
きたが、本発明は次のように構成したものも含み得るも
のとする。
[0150] Although one embodiment has been described above, the present invention can include the following configuration.

【0151】(1)増幅率調整回路100としては図示
例のものに限定される必要性はなく、所定の機能を発揮
するものであれば、どのような回路構成のものであって
もよい。
(1) The amplification factor adjusting circuit 100 does not need to be limited to the example shown in the figure, and may have any circuit configuration as long as it exhibits a predetermined function.

【0152】(2)基準点シフト回路200としては図
示例のものに限定される必要性はなく、所定の機能を発
揮するものであれば、どのような回路構成のものであっ
てもよい。
(2) The reference point shift circuit 200 does not need to be limited to the example shown in the figure, and may have any circuit configuration as long as it exhibits a predetermined function.

【0153】(3)温度センサーとして白金測温抵抗体
の場合を例示したが、必ずしもそれにとらわれる必要性
はなく、サーミスタなど、温度変化を抵抗値の変化に変
換するものであれば、どのような形態のものであっても
よい。磁気抵抗効果素子(MR素子)なども有効であ
る。
(3) The case where the temperature sensor is a platinum resistance temperature sensor has been exemplified, but it is not always necessary to be limited to this, and any temperature sensor such as a thermistor that converts a temperature change into a resistance change can be used. It may be of the form. A magnetoresistive element (MR element) is also effective.

【0154】(4)センサーとして温度センサーを取り
上げたが、必ずしもそれにとらわれる必要性はなく、光
センサー、圧力センサー、変位センサー、速度センサー
など、どのような形態のセンサーであってもよい。
(4) Although a temperature sensor has been described as a sensor, it is not necessary to be limited to the temperature sensor, and any type of sensor such as an optical sensor, a pressure sensor, a displacement sensor, and a speed sensor may be used.

【0155】(5)その他本発明の要旨と直接に関係し
ない任意の事項については、公知の任意のものが適用可
能であり、また、公知以外のものであっても、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において適用可能であるものとす
る。
(5) For any other items not directly related to the subject matter of the present invention, any known ones can be applied. It shall be applicable within the range not to be performed.

【0156】上記の(1)〜(5)は互いに独立した事
項であり、これらのうち任意の事項を任意数適当に組み
合わせてもよきものとする。
The above items (1) to (5) are independent of each other, and any number of these items may be appropriately combined.

【0157】[0157]

【発明の効果】温度調整器の入力回路についての本発明
によれば、増幅率を増やすことに連動して特性曲線の基
準点を測定範囲の高い側にシフトさせるので、すなわ
ち、水平移動と回転とを合成した態様で特性曲線を変化
させるので、より狭い測定範囲の下限値に基準点を近接
または一致させ、より狭い測定範囲で実効的に利用可能
な出力レベル範囲を、元のより広い測定範囲での利用可
能な出力レベル範囲と遜色ない大きなものとして確保す
ることができる。したがって、コストアップを抑制しつ
つ、温度調整器の入力回路の分解能を十分に向上させる
ことができる。
According to the present invention for the input circuit of the temperature controller, the reference point of the characteristic curve is shifted to the higher side of the measurement range in conjunction with the increase of the amplification factor, that is, horizontal movement and rotation. Since the characteristic curve is changed in a manner that combines the reference point with the lower limit of the narrower measurement range, the output level range that can be effectively used in the narrower measurement range is changed to the original wider measurement range. It can be secured as large as the output level range available in the range. Therefore, it is possible to sufficiently improve the resolution of the input circuit of the temperature controller while suppressing an increase in cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態の温度調整器の入力回路
の構成を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an input circuit of a temperature controller according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態の温度調整器の入力回路
の測定温度‐出力電圧特性図
FIG. 2 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram of an input circuit of the temperature controller according to the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態の温度調整器の入力回路
の第1モードのときの回路状態図
FIG. 3 is a circuit state diagram of the input circuit of the temperature controller according to the embodiment of the present invention in a first mode.

【図4】 本発明の実施の形態の温度調整器の入力回路
の第2モードのときの回路状態図
FIG. 4 is a circuit state diagram of the input circuit of the temperature controller according to the embodiment of the present invention in a second mode.

【図5】 調整抵抗器の影響を検討するためのデータ図
表(その1)
FIG. 5 is a data chart (part 1) for examining the influence of the adjustment resistor;

【図6】 調整抵抗器の影響を検討するための上記デー
タ図表(その1)に対応する測定温度‐出力電圧特性図
FIG. 6 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram corresponding to the above data chart (part 1) for examining the influence of the adjustment resistor.

【図7】 調整抵抗器の影響を検討するためのデータ図
表(その2)
FIG. 7 is a data chart for examining the influence of the adjustment resistor (part 2).

【図8】 調整抵抗器の影響を検討するための上記デー
タ図表(その2)に対応する測定温度‐出力電圧特性図
FIG. 8 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram corresponding to the above data chart (part 2) for examining the influence of the adjustment resistor.

【図9】 調整抵抗器の影響を検討するためのデータ図
表(その3)
FIG. 9 is a data chart (part 3) for examining the influence of the adjustment resistor;

【図10】 調整抵抗器の影響を検討するための上記デ
ータ図表(その3)に対応する測定温度‐出力電圧特性
FIG. 10 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram corresponding to the above data chart (part 3) for examining the influence of the adjustment resistor.

【図11】 調整抵抗器の影響を検討するためのデータ
図表(その4)
FIG. 11 is a data chart (part 4) for examining the influence of the adjustment resistor;

【図12】 調整抵抗器の影響を検討するための上記デ
ータ図表(その4)に対応する測定温度‐出力電圧特性
FIG. 12 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram corresponding to the above data chart (part 4) for examining the influence of the adjustment resistor.

【図13】 調整抵抗器の影響を検討するためのデータ
図表(その5)
FIG. 13 is a data chart for examining the influence of the adjustment resistor (part 5).

【図14】 調整抵抗器の影響を検討するための上記デ
ータ図表(その5)に対応する測定温度‐出力電圧特性
FIG. 14 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram corresponding to the above data chart (part 5) for examining the influence of the adjustment resistor.

【図15】 従来の技術の温度調整器の入力回路の構成
を示す回路図
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of an input circuit of a conventional temperature controller.

【図16】 従来の技術の温度調整器の入力回路の測定
温度‐出力電圧特性図
FIG. 16 is a measured temperature-output voltage characteristic diagram of an input circuit of a conventional temperature controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…高電位側電源端子 20…低電位側電源端子 30…白金測温抵抗体 40…オペアンプ 50…切換制御信号入力端子 60…インバータ 100…増幅率調整回路 200…基準点シフト回路 R1 〜R7 …第1なしい第7の抵抗器 RPt…温度センサー抵抗(白金測温抵抗体) RT …シフト用抵抗器 RT1…調整抵抗器 S11…第1のスイッチ S13…第3のスイッチ S22…第2のスイッチ S24…第4のスイッチ Sc…切換制御信号 P1 …第1モードのときの基準点 P2 …第2モードのときの基準点 A1 …第1モードの特性曲線 B1 …第2モードの特性曲線10 ... high-potential power supply terminal 20 ... low-potential power supply terminal 30 ... platinum resistance 40 ... operational amplifier 50 ... switching control signal input terminal 60 ... inverter 100 ... gain adjustment circuit 200 ... reference point shift circuit R 1 to R 7 ... No first seventh resistor R Pt ... Temperature sensor resistance (platinum resistance thermometer) R T ... Shift resistor R T1 ... Adjusting resistor S 11 ... First switch S 13 . reference point a 1 ... characteristics of the first mode when the switch S 22 ... second switch S 24 ... reference point P 2 ... second mode when the fourth switch Sc ... switching control signal P 1 ... first mode Curve B 1 … Characteristic curve of the second mode

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高電位側電源端子と低電位側電源端子と
の間に分圧用の第1の抵抗器と温度‐抵抗特性をもつ温
度センサーと第2の抵抗器とがこの順に直列に挿入さ
れ、前記第1の抵抗器と前記温度センサーの直列回路に
対して第3の抵抗器が並列に接続され、前記第1の抵抗
器と前記温度センサーとの接続点がオペアンプの非反転
入力端子に接続され、前記温度センサーと前記第2の抵
抗器との接続点が第5の抵抗器を介して前記オペアンプ
の反転入力端子に接続され、前記オペアンプの出力端子
と反転入力端子との間の帰還ループに増幅率調整回路が
介挿され、この増幅率調整回路は、互いに背反的にオン
/オフ制御される第1および第2のスイッチと、これら
両スイッチ間に接続されて帰還抵抗の状態と前記第5の
抵抗器につながる状態とに切り換えられる第6の抵抗器
とを備えて構成されている温度調整器の入力回路におい
て、 前記第1の抵抗器と前記温度センサーおよび前記オペア
ンプの非反転入力端子との間に基準点シフト回路が介挿
されており、 この基準点シフト回路は、前記第1の抵抗器と前記温度
センサーとの間に挿入されたシフト用抵抗器と、前記第
1の抵抗器と前記シフト用抵抗器との接続点と前記オペ
アンプの非反転入力端子との間に介挿された第3のスイ
ッチと、前記シフト用抵抗器と前記温度センサーとの接
続点と前記非反転入力端子との間に介挿された第4のス
イッチとから構成されており、 前記増幅率調整回路における前記第6の抵抗器が前記オ
ペアンプの帰還抵抗とならないように前記第1のスイッ
チをオンしかつ前記第2のスイッチをオフするときに、
前記オペアンプに対して前記温度センサーおよび前記シ
フト用抵抗器の両端間電圧が印加されるように、前記基
準点シフト回路における前記第3のスイッチをオンしか
つ前記第4のスイッチをオフする一方、 前記増幅率調整回路における前記第6の抵抗器が前記オ
ペアンプの帰還抵抗となるように前記第1のスイッチを
オフしかつ前記第2のスイッチをオンするときに、前記
オペアンプに対して前記シフト用抵抗器が切り離され前
記温度センサーの両端間電圧が印加されるように、前記
基準点シフト回路における前記第3のスイッチをオフし
かつ第4のスイッチをオンするように構成してあること
を特徴とする温度調整器の入力回路。
1. A first resistor for voltage division, a temperature sensor having a temperature-resistance characteristic, and a second resistor are inserted in series between a high potential side power supply terminal and a low potential side power supply terminal in this order. A third resistor is connected in parallel to the series circuit of the first resistor and the temperature sensor, and a connection point between the first resistor and the temperature sensor is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier. And a connection point between the temperature sensor and the second resistor is connected to an inverting input terminal of the operational amplifier via a fifth resistor, and is connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier. An amplification factor adjustment circuit is interposed in the feedback loop. The amplification factor adjustment circuit includes first and second switches that are on / off controlled reciprocally, and a state of a feedback resistor connected between these two switches. And the state connected to the fifth resistor An input circuit of a temperature controller comprising: a sixth resistor that is switched between a first resistor and a non-inverting input terminal of the temperature sensor and the operational amplifier. The reference point shift circuit includes a shift resistor inserted between the first resistor and the temperature sensor, the first resistor and the shift resistor. A third switch inserted between a connection point of the operational amplifier and a non-inverting input terminal of the operational amplifier; and a third switch inserted between the connection point of the shift resistor and the temperature sensor and the non-inverting input terminal. And a fourth switch inserted therein, wherein the first switch is turned on and the second switch is turned on so that the sixth resistor in the amplification factor adjusting circuit does not become a feedback resistor of the operational amplifier. Turn off When,
While turning on the third switch and turning off the fourth switch in the reference point shift circuit so that a voltage between both ends of the temperature sensor and the shift resistor is applied to the operational amplifier, When the first switch is turned off and the second switch is turned on so that the sixth resistor in the amplification factor adjusting circuit becomes a feedback resistor of the operational amplifier, the shift resistor is shifted with respect to the operational amplifier. The third switch in the reference point shift circuit is turned off and the fourth switch is turned on so that a resistor is disconnected and a voltage across the temperature sensor is applied. The input circuit of the temperature controller.
【請求項2】 前記基準点シフト回路のシフト用抵抗器
の抵抗値を、前記温度センサーによる狭い測定範囲の下
限値における抵抗値と前記温度センサーによる広い測定
範囲の下限値における抵抗値との差分としてあることを
特徴とする請求項1に記載の温度調整器の入力回路。
2. A resistance value of a shift resistor of the reference point shift circuit, which is a difference between a resistance value at a lower limit value of a narrow measurement range by the temperature sensor and a resistance value at a lower limit value of a wide measurement range by the temperature sensor. The input circuit of the temperature controller according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記温度センサーと前記第2の抵抗器と
の接続点と前記第3の抵抗器との間に、前記シフト用抵
抗器と抵抗値が近似しているまたは等しい調整抵抗器を
挿入してあることを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の温度調整器の入力回路。
3. An adjusting resistor between the connection point between the temperature sensor and the second resistor and the third resistor, the adjusting resistor having a resistance value close to or equal to the shift resistor. 3. The method according to claim 1, wherein said first and second parts are inserted.
An input circuit of the temperature controller according to 1.
【請求項4】 前記温度センサーが白金測温抵抗体であ
ることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれ
かに記載の温度調整器の入力回路。
4. The input circuit according to claim 1, wherein said temperature sensor is a platinum resistance temperature detector.
【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれかに
記載の構成を有し、前記温度センサーに代えて、温度‐
抵抗特性をもつ任意の物理量に対するセンサーを備えて
構成されていることを特徴とする入力回路。
5. It has a configuration according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature sensor is used instead of the temperature sensor.
An input circuit comprising a sensor for an arbitrary physical quantity having a resistance characteristic.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016161457A (en) * 2015-03-03 2016-09-05 株式会社デンソー Sensor drive device
CN112816088A (en) * 2021-01-12 2021-05-18 北京微芯区块链与边缘计算研究院 Self-adaptive range switching temperature sensor
WO2022209544A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 ローム株式会社 Semiconductor device, temperature detection system, and vehicle

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