JP2009192467A - 電子温度計 - Google Patents

Abstract

【課題】
電子計算機の周辺の温度だけに限らず、電子計算機から離れた位置の温度も、電子計算機で直接測定することか可能な電子温度計を提供することにある。
【解決手段】
電子計算機に接続される電子温度計において、ケーブルを介して温度センサが接続され温度センサの信号をデジタル信号に変換する制御部と、デジタル信号を電子計算機と通信可能に変換する通信信号変換部と、通信信号変換部と電子計算機とを接続するコネクタとを有する温度測定部を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子計算機に接続して温度を測定する電子温度計に関する。

従来より、パーソナルコンピュータやファクトリーコンピュータに、所定の電子回路を介して温度センサを接続する電子温度計が用いられている。例えば、非特許文献１のＵＳＢ温度計がある。このＵＳＢ温度計は、小型の電子基板上に温度センサを設け、電子計算機との接続はＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のコネクタと通信プロトコルを用いている。電子回路部分では、温度センサの信号を電子計算機で読み取り可能なデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をＵＳＢ規格で通信可能な信号に変換している。
メディアラボ株式会社、"ＵＳＢ温度計"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２０年１月２３非検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.mlb.co.jp/products/linux/usbthermo/usbthermo.html＞

しかしながら、従来のＵＳＢ温度計のような電子温度計では、温度センサが電子計算機と接続される基板上に設けられており、電子計算機周辺の温度しか測定することができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電子計算機の周辺の温度だけに限らず、電子計算機から離れた位置の温度も、電子計算機で直接測定することか可能な電子温度計を提供することにある。

請求項１記載の電子温度計は、ケーブルを介して温度センサが接続され温度センサの信号をデジタル信号に変換する制御部と、デジタル信号を電子計算機と通信可能に変換する通信信号変換部と、通信信号変換部と電子計算機とを接続するコネクタとを有する温度測定部を備えることを特徴とする。

請求項２記載の電子温度計は、制御部と温度センサとの間の温度測定部側と、制御部と温度センサとの間の温度センサ側とに、それぞれ温度測定部側通信部と温度センサ側通信部とを備え、
温度センサの信号を、温度測定部側通信部と温度センサ側通信部とで電圧電流変換して、温度センサから制御部へ送ることを特徴とする。

請求項３記載の電子温度計は、制御部と温度センサとの間の温度測定部側に計測アンプを備え、温度センサが熱伝対であることを特徴とする。

請求項４記載の電子温度計は、コネクタがＵＳＢコネクタであることを特徴とする。

請求項５記載の電子温度計は、温度測定部の制御部、通信信号変換部、温度測定部側通信部及び計測アンプがコネクタに一体で形成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ケーブルを介して温度センサが接続され、温度センサの信号を電子計算機に通信可能にしていることから、電子計算機の周辺の温度だけに限らず、電子計算機から離れた位置の温度も、電子計算機で直接測定することが可能である。

請求項２の発明によれば、温度センサの信号を温度測定部側通信部と温度センサ側通信部とで電圧電流変換して温度センサから制御部へ送ることから、電子計算機と温度センサとの距離が長くなっても、温度の測定が可能である。

請求項３の発明によれば、制御部と温度センサとの間の温度測定部側に計測アンプを備え、温度センサが熱伝対であることから、電子計算機と温度センサとの距離が長くなっても、温度の測定が可能である。

請求項４の発明によれば、コネクタがＵＳＢコネクタであることから、電子計算機に標準的なインタフェースをそのまま使用でき、汎用性に優れている。

請求項５の発明によれば、温度測定部の制御部、通信信号変換部、温度測定部側通信部及び計測アンプがコネクタに一体で形成されていることから、小型化が可能で、取り扱いが容易である。

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明の形態における電子温度計は、電子計算機に接続して温度を測定するものである。

図１は、本発明に係る電子温度計の第１の実施例の構成を示す構成図である。電子温度計１は、電子計算機と直接接続される温度測定部１０と、温度センサ２０等で構成される。温度測定部１０は、小型の電子基板１０ａで、その上に電子回路が構成されている。また、温度測定部１０を構成する電子基板１０ａの一端には、ＵＳＢ規格のＵＳＢコネクタ１６が設けられている。また、温度測定部１０には、後述する温度センサ２０の信号をデジタル信号に変換するため制御部１２と、制御部１２で変換されたデジタル信号を、デジタル信号を電子計算機と通信可能に変換する通信信号変換部であるＵＳＢ−シリアル変換部１４とで構成されている。

制御部１２は、例えばＡ／Ｄ変換機能を有するマイコンであり、ＵＳＢ−シリアル変換部１４に対しては、Ｉ／Ｏポートやシリアルポート等によりシリアル信号を出力する。ＵＳＢ−シリアル変換部１４は、制御部１２からのシリアル信号をＵＳＢ規格のプロトコルに変換し、ＵＳＢコネクタ１６を介して電子計算機と通信を行う。尚、制御部１２とＵＳＢ−シリアル変換部１４を別部品のごとく説明したが、例えば１つのマイコンで、制御とＵＳＢ−シリアル変換との機能を同時に備えたものがあれば、それを用いることで温度測定部１０の大きさを小さくすることが可能である。尚、温度測定部１０の電源は、ＵＳＢコネクタ１６を介して、電子計算機側から供給をうけるようにすればよい。

このような温度測定部１０は、電子基板１０ａ上に電子回路を形成することによりなっており、ＵＳＢコネクタ１６が電子計算機に取り付く構造になることから、制御部１２とＵＳＢ−シリアル変換部１４とがＵＳＢコネクタ１６に一体で形成されている。尚、電子基板１０ａは、ケースに覆われた状態にし、そのケースからＵＳＢコネクタ１６が突出する構造や、ケースではなく電子基板１０ａをモールドしてＵＳＢコネクタ１６を突出させるような構造にすることができる。

温度センサ２０は、温度測定用の温度ＩＣである。温度センサ２０からはシールド線等からなるケーブル２２が伸びており、その端部にはコネクタ２２ａを備え、温度測定部１０の電子基板１０ａに設けられたコネクタ１０ｂに着脱自在に接続される。尚、本実施例や後述する実施例では、温度センサの数を図面上３個にしているが、温度測定部に接続される温度センサの数はいくつでもよい。また、温度センサ２０と温度測定部１０との間にコネクタ１０ｂ，２２ａも設けて着脱自在にしたが、これは温度センサ２０の交換を容易にするものであるが、必ずしも着脱自在にしなければならないものではない。

以上のような構成の電子温度計１では、温度センサ２０で測定した温度の信号を、ケーブル２２を介して制御部１２に伝え、制御部１２でデジタル信号に変換し、さらに、ＵＳＢ−シリアル変換部１４でＵＳＢ規格の信号に変換し、ＵＳＢコネクタ１６を介して電子計算機に送る。電子計算機では、ＵＳＢコネクタ１６を介して受け取った温度の信号を、アプリケーション・ソフトウェアを用いて、表示等を行うことになる。

以上のような本実施例の電子温度計１によれば、ケーブル２２を介して温度センサ２０が接続され、温度センサ２０の信号を電子計算機に通信可能にしていることから、電子計算機の周辺の温度だけに限らず、電子計算機から離れた位置の温度も、電子計算機で直接測定することが可能である。

また、通信信号変換部としてＵＳＢ規格に変換するＵＳＢ−シリアル変換部１４を用い、コネクタがＵＳＢコネクタ１６であることから、電子計算機に標準的なインタフェースをそのまま使用でき、汎用性に優れている。

さらに、温度測定部１０の制御部１２、通信信号変換部であるＵＳＢ−シリアル変換部１４とがＵＳＢコネクタ１６に一体で形成されることで、小型化が可能で、取り扱いが容易となる。

図２は、本発明に係る電子温度計の第２の実施例の構成を示す構成図である。電子温度計２は、実施例１と同様に、基本的には、電子計算機と直接接続される温度測定部３０と、温度センサ２０等で構成される。温度測定部３０は、小型の電子基板３０ａで、その上に電子回路が構成されている。温度測定部３０は、制御部３２、ＵＳＢ−シリアル変換部３４、ＵＳＢコネクタ３６及び温度測定部側通信部３８等で構成されている。制御部３２、ＵＳＢ−シリアル変換部３４及びＵＳＢコネクタ３６については、実施例１と同様である。また、温度測定部３０に接続される温度センサ２０も実施例１と同様である。

本実施例の電子温度計２は、実施例１と異なり、制御部３２と温度センサ２０との間の温度測定部３０側と、制御部３２と温度センサ２０との間の温度センサ２０側とに、それぞれ温度測定部側通信部３８と温度センサ側通信部２４とを備えている。この温度測定部側通信部３８と温度センサ側通信部２４とは、温度センサ２０の信号を電圧電流変換するためのものである。具体的には、温度センサ側通信部２４で温度センサ２０の信号を電圧信号から電流信号に変換し、温度測定部側通信部３８では、逆に信号を電流信号から電圧信号に変換している。温度測定部側通信部３８と温度センサ側通信部２４は、例えば、超小型マイコンと小型電圧電流変換ＩＣで構成される。

尚、実施例１と同様に、温度測定部３０にコネクタ３０ｂを設け、温度センサ２０側からのケーブル２２を着脱自在にしている。尚、温度測定部３０の電源も、ＵＳＢコネクタ３６を介して、電子計算機側から供給をうけるようにすればよく、温度測定部側通信部３８にも電源が供給される。さらに、温度センサ側通信部２４に対しては、ケーブル２２を介して電源を供給するようにすればよい。

以上のような構成の電子温度計２では、温度センサ２０で測定した温度の信号を、温度センサ側通信部２４で電圧電流変換して、ケーブル２２を介して温度測定部側通信部３８に送る。温度測定部側通信部３８では、受け取った信号を電圧電流変換して、制御部３２に伝え、制御部３２でデジタル信号に変換し、さらに、ＵＳＢ−シリアル変換部３４でＵＳＢ規格の信号に変換し、ＵＳＢコネクタ３６を介して電子計算機に送る。電子計算機では、ＵＳＢコネクタ３６を介して受け取った温度の信号を、アプリケーション・ソフトウェアを用いて、表示等を行うことになる。

以上のような本実施例の電子温度計２によれば、実施例１の効果に加え、温度センサ２０の信号を温度測定部側通信部３８と温度センサ側通信部２４とで電圧電流変換して温度センサ２０から制御部３２へ送ることから、電子計算機と温度センサ２０との距離が長くなっても、温度の測定が可能である。具体的には、実施例１の構成だと、温度センサ２０と温度測定部１０との間の距離がおおよそ５ｍ以内であるが、実施例２の構成によれば、５ｍ以上の距離でも温度の測定が可能となる。

図３は、本発明に係る電子温度計の第３の実施例の構成を示す構成図である。電子温度計３は、実施例１と同様に、基本的には、電子計算機と直接接続される温度測定部４０と、温度センサ２６等で構成される。温度測定部４０は、小型の電子基板４０ａで、その上に電子回路が構成されている。温度測定部４０は、制御部４２、ＵＳＢ−シリアル変換部４４、ＵＳＢコネクタ４６及び測定アンプ４８等で構成されている。制御部４２、ＵＳＢ−シリアル変換部４４及びＵＳＢコネクタ４６については、実施例１と同様である。

尚、温度測定部４０に接続される温度センサ２６は、実施例１とは異なり熱伝対である。また、本実施例の電子温度計３は、実施例１と異なり、制御部４２と温度センサ２６との間の温度測定部４０側に、計測アンプ４８を備えている。この計測アンプ４８は、温度センサ２６である熱伝対の信号を増幅するものである。

尚、実施例１と同様に、温度測定部４０にコネクタ４０ｂを設け、温度センサ２６側からのケーブル２８をコネクタ２８ａを介して着脱自在にしている。尚、温度測定部４０の電源も、ＵＳＢコネクタ４６を介して、電子計算機側から供給をうけるようにすればよい。但し、ＵＳＢコネクタ４６からの電源は、プラスだけであることから、温度センサ２６でマイナスの温度も測定したい場合には、例えばチャージポンプ付きのインバータＩＣを設けマイナスの電源を作り出すようにすればよい。

以上のような構成の電子温度計３では、温度センサ２６で測定した温度の信号を、計測アンプ４８で増幅して制御部４２に伝え、制御部４２でデジタル信号に変換し、さらに、ＵＳＢ−シリアル変換部４４でＵＳＢ規格の信号に変換し、ＵＳＢコネクタ４６を介して電子計算機に送る。電子計算機では、ＵＳＢコネクタ４６を介して受け取った温度の信号を、アプリケーション・ソフトウェアを用いて、表示等を行うことになる。

以上のような本実施例の電子温度計３によれば、実施例１の効果に加え、制御部４２と温度センサ２６との間の温度測定部側に計測アンプ４８を備え、温度センサ２６が熱伝対であることから、電子計算機と温度センサ２６との距離が長くなっても、温度の測定が可能である。尚、ケーブル２８として補償電線を用いることも可能である。

以上のように、電子計算機の周辺の温度だけに限らず、電子計算機から離れた位置の温度も、電子計算機で直接測定することが可能な電子温度計を提供することができる。

本発明に係る電子温度計の第１の実施例の構成を示す構成図である。 本発明に係る電子温度計の第２の実施例の構成を示す構成図である。 本発明に係る電子温度計の第３の実施例の構成を示す構成図である。

符号の説明

１・・・・・電子温度計
２・・・・・電子温度計
３・・・・・電子温度計
１０・・・・温度測定部
１０ａ・・・電子基板
１０ｂ・・・コネクタ
１２・・・・制御部
１４・・・・ＵＳＢ−シリアル変換部
１６・・・・ＵＳＢコネクタ
２０・・・・温度センサ
２２・・・・ケーブル
２２ａ・・・コネクタ
２４・・・・温度センサ側通信部
２６・・・・温度センサ
２８・・・・ケーブル
２８ａ・・・コネクタ
３０・・・・温度測定部
３０ａ・・・電子基板
３０ｂ・・・コネクタ
３２・・・・制御部
３４・・・・ＵＳＢ−シリアル変換部
３６・・・・ＵＳＢコネクタ
３８・・・・温度測定部側通信部
４０・・・・温度測定部
４０ａ・・・電子基板
４０ｂ・・・コネクタ
４２・・・・制御部
４４・・・・ＵＳＢ−シリアル変換部
４６・・・・ＵＳＢコネクタ
４８・・・・計測アンプ

Claims (5)

1. 電子計算機に接続される電子温度計において、
   ケーブルを介して温度センサが接続され該温度センサの信号をデジタル信号に変換する制御部と、該デジタル信号を該電子計算機と通信可能に変換する通信信号変換部と、該通信信号変換部と該電子計算機とを接続するコネクタとを有する温度測定部を備えることを特徴とする電子温度計。
2. 前記制御部と前記温度センサとの間の前記温度測定部側と、該制御部と該温度センサとの間の該温度センサ側とに、それぞれ温度測定部側通信部と温度センサ側通信部とを備え、
   前記温度センサの信号を、該温度測定部側通信部と該温度センサ側通信部とで電圧電流変換して、該温度センサから該制御部へ送ることを特徴とする請求項１記載の電子温度計。
3. 前記制御部と前記温度センサとの間の前記温度測定部側に計測アンプを備え、
   前記温度センサが熱伝対であることを特徴とする請求項１記載の電子温度計。
4. 前記コネクタがＵＳＢコネクタであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電子温度計。
5. 前記温度測定部の前記制御部、通信信号変換部、温度測定部側通信部及び計測アンプが前記コネクタに一体で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電子温度計。

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