JP2011027456A - 温度検出器、温度検出器用回路素子の調整装置および温度検出器用回路素子の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を少なくし、かつコストを低く抑えられるようにする。
【解決手段】温度検出器は、感温ダイオードＤ（感温素子）で検出した温度に応じた電圧を出力する温度検出部５０と、温度検出部５０から出力された電圧に応じたＰＷＭ信号（パルス信号）に変換して出力する波形変換部４０と、波形変換部４０から出力されたＰＷＭ信号に基づいて温度を取得する温度取得部１０と、ＰＷＭ信号の伝達経路に備えられて回路異常を検出する異常検出部２０と、ＰＷＭ信号の信号状態と温度との関係に基づいて、ＰＷＭ信号を変化させて温度検出誤差を調整する可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６や可変コンデンサＣ２（回路素子）を有する。温度検出器の回路構成の一部に用いる抵抗器やコンデンサ等の回路素子を利用すればよく、新たな回路素子を追加する必要が無い。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度検出部、波形変換部、温度取得部および異常検出部を有する温度検出器、その温度検出器に備える回路素子の調整装置および調整方法に関する。

従来では、感温ダイオードの順方向電圧のばらつきを低減させることを目的とした技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この技術では、温度検出素子に一端側が直列に接続される複数の抵抗器を備えておき、いずれか一の抵抗器の他端側を選択して接続することによって温度検出素子の両端に加わる電圧値（すなわち温度に応じた電圧）を調整している。

上述した調整を行えば、感温ダイオードの順方向電圧のばらつきはオフセット分について調整される。例えば、３つの感温ダイオードについて実線，一点鎖線および二点鎖線で各々示す特性線を図１２（Ａ）に示す。このようなばらつきがあった半導体装置相互間の温度特性は、図１２（Ｂ）に示すようにオフセットされる。したがって、特定温度Ｔｆにおける感温ダイオードの順方向電圧について素子間のばらつきを無くすことができる。

特開２００６−３４４７２１号公報

しかし、感温ダイオードについて素子間のばらつきを無くして温度に応じた電圧を正確に出力できたとしても、当該電圧を伝達する伝達経路（回路を含む）をどのように構成するかによって電圧が変化する。言い換えれば、電圧にばらつきが生じる。よって最終的に伝達された電圧に基づいて変換する温度は、実際の温度と誤差が生じる場合がある。

実際の温度との誤差を補正するには、誤差補正用の回路を温度検出器に備える方法が考えられる。ところが、誤差補正用の回路を備えるにあたって回路を新たに設計したり、回路を構成する回路素子が別途に必要となるので、コストが嵩むという問題点がある。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を少なくし、かつコストを低く抑えられる温度検出器、温度検出器用回路素子の調整装置および温度検出器用回路素子の調整方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、感温素子で検出した温度に応じた電圧を出力する温度検出部と、前記温度検出部から出力された電圧に応じたパルス信号に変換して出力する波形変換部と、前記波形変換部から出力されたパルス信号に応じた電圧に変換する温度取得部と、前記パルス信号の伝達経路に備えられて回路異常を検出する異常検出部と、を有する温度検出器において、前記パルス信号の信号状態と前記温度との関係に基づいて、前記パルス信号を変化させて温度検出誤差を調整する回路素子を有することを特徴とする。

この構成によれば、温度検出部から温度取得部までの伝達経路においてパルス信号にばらつきが生じても、回路素子によってパルス信号を変化させて温度検出誤差を調整する。この回路素子は温度検出器の回路構成の一部に用いる回路素子を利用すればよく、新たな回路素子を追加する必要が無い。したがって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を少なくし、かつコストを低く抑えることができる。

なお、「パルス信号を変化させ」る形態は、パルス幅、振幅、基準電位（立ち下がり時の電位）のうちで一以上を変化させる形態が該当する。「感温素子」は素子自体の温度が変化すると、素子の両端間に生じる（他に「加わる」とも表現できる。以下同様である。）電圧や素子を流れる電流が変化するものであれば任意の素子を用いてよい。素子の例としては、感温ダイオード（具体的にはガリウム・アルミニウム・砒素ダイオード（以下では「ＧａＡｌＡｓダイオード」と呼ぶ。）やシリコンダイオード等），ロジウム鉄抵抗器，ゲルマニウム抵抗器，白金抵抗器，酸化ルテニウム抵抗器等が該当する。「回路素子」はパルス信号を変化させることができれば任意の素子を用いてよく、例えば抵抗器やコンデンサ等が該当する。

請求項２に記載の発明は、前記回路素子は、前記異常検出部に一以上を備えることを特徴とする。この構成によれば、一の回路素子によって温度検出誤差を調整することができ、二以上の回路素子を備える場合にはある回路素子が調整不能になっても他の回路素子で調整することができる。

請求項３に記載の発明は、前記回路素子は、前記パルス信号のデューティを変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする。この構成によれば、回路素子によってパルス信号のデューティを変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項４に記載の発明は、前記回路素子は、前記パルス信号の振幅を変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする。この構成によれば、回路素子によってパルス信号の振幅を変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項５に記載の発明は、前記回路素子は、前記パルス信号の基準電位を変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする。この構成によれば、回路素子によってパルス信号の基準電位を変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項６に記載の発明は、前記回路素子には、可変抵抗器および可変コンデンサのうちで一方または双方を用いることを特徴とする。この構成によれば、可変抵抗器や可変コンデンサを変化させるだけでよいので、調整をいつでも簡単に行える。

請求項７に記載の発明は、前記可変抵抗器にはトリマ抵抗器またはレーザートリミング抵抗器を用い、前記可変コンデンサにはトリマコンデンサを用いることを特徴とする。この構成によれば、トリマ抵抗器やトリマコンデンサは、工具（例えばドライバー等）を用いて簡単に抵抗値や容量値を調整できる。また、レーザートリミング抵抗器は、レーザー加工により素子の一部を加工することで簡単に抵抗値を調整できる。

請求項８に記載の発明は、複数の温度を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された温度ごとに感温素子の温度を調整する温度調整部と、前記温度調整部によって前記感温素子を調整した温度となるように請求項７に記載の回路素子の一部を加工して調整する加工調整部と、を有することを特徴とする。この構成によれば、予め記憶部に記憶した温度で感温素子の温度を調整し、当該温度となるように加工調整部によって回路素子の一部を加工する。よって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

請求項９に記載の発明は、複数の温度を記憶する記憶工程と、前記記憶工程に記憶された温度ごとに感温素子の温度を調整する温度調整工程と、前記温度調整工程によって前記感温素子を調整した温度となるように請求項７に記載の回路素子の一工程を加工して調整する加工調整工程と、を有することを特徴とする。この構成によれば、予め記憶工程に記憶した温度で感温素子の温度を調整し、当該温度となるように加工調整工程によって回路素子の一工程を加工する。よって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

温度検出器の構成例を示す回路図である。 正常時の温度（電圧）とデューティとの関係例を示すグラフ図である。 誤差発生時の温度（電圧）とデューティとの関係例を示すグラフ図である。 可変コンデンサによる調整例を示すタイムチャートである。 誤差発生時の温度（電圧）とデューティとの関係例を示すグラフ図である。 誤差発生時の温度（電圧）とデューティとの関係例を示すグラフ図である。 一方の可変抵抗器による調整例を示すタイムチャートである。 双方の可変抵抗器による調整例を示すタイムチャートである。 調整装置の構成例を示す模式図である。 レーザートリミング抵抗器の構成例を示す縦断面図である。 レーザートリミング抵抗器の抵抗値を変更する例を示す平面図である。 従来技術における温度と電圧との関係を示すグラフ図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する「接続」は、特に明示しない限り、電気的な接続を意味する。また、各実施の形態で用いる要素は、共通する要素について同一の符号を付す。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は、温度検出誤差を調整する回路素子として可変抵抗器および可変コンデンサの双方を備える例であって、図１から図８までを参照しながら説明する。ここで、図１には温度検出器の構成例を回路図で示す。図２には正常時の温度（電圧）とデューティとの関係例をグラフ図で示す。図３には誤差発生時の温度（電圧）とデューティとの関係例をグラフ図で示す。図４には可変コンデンサによる調整例をタイムチャートで示す。図５，図６には誤差発生時の温度（電圧）とデューティとの関係例をグラフ図で示す。図７には一方の可変抵抗器による調整例をタイムチャートで示す。図８には双方の可変抵抗器による調整例をタイムチャートで示す。

図１に示す温度検出器は、温度取得部１０，異常検出部２０，絶縁部３０，波形変換部４０，温度検出部５０などを有する。図示する温度取得部１０と異常検出部２０は、定電流源Ｅｉと接地を共有する。

温度検出部５０は感温素子で検出した温度に応じた電圧（直流電圧）を端子Ｘ４から出力する機能を有し、感温ダイオードＤや定電流源Ｅｉなどを有する。感温ダイオードＤは「感温素子」に相当し、素子自体の温度に応じて素子を流れる電流および素子の両端に生じる電圧が変化する。この感温ダイオードＤには、例えばＧａＡｌＡｓダイオードやシリコンダイオード等を用いる。定電流源Ｅｉは感温ダイオードＤに対して一定の電流を安定的に供給する。

波形変換部４０は温度検出部５０から出力された電圧に応じたパルス信号に変換して出力する機能を有する。パルス信号としてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を用いるため、波形変換部４０では温度検出部５０から出力された電圧をプラス端子に入力し、三角波発生部６０で発生させた三角波（基本波）信号をマイナス端子に入力する。なお、波形変換部４０の具体的な構成や作用等については周知であるので図示および説明を省略する。

絶縁部３０は、一次側と二次側とを分離し、一次側から二次側にＰＷＭ信号を伝達する機能を有する。一次側は波形変換部４０や温度検出部５０等が該当し、二次側は温度取得部１０や異常検出部２０等が該当する。本例の絶縁部３０には、閾値以上の電流を入力すると発光する発光素子（例えば発光ダイオード）と、発光素子が発した光を受光して出力する受光素子（例えばフォトトランジスタ）とを有するフォトカプラを用いる。なお、フォトトランジスタのエミッタ端子を後述する端子Ｘ３に接続するため、発光ダイオードに入力されたＰＷＭ信号を反転して出力する。

異常検出部２０は回路異常を検出する機能を有し、ＰＷＭ信号の伝達経路（本例では波形変換部４０と温度取得部１０との間）に備えられる。本例の異常検出部２０は、抵抗器（固定抵抗器）Ｒ３，Ｒ４，Ｒ７，Ｒ８、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６、可変コンデンサＣ２、オペアンプＯＰ、電界効果トランジスタＱなどを有する。なお、図１では可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６および可変コンデンサＣ２は一つずつ備える構成を示すが、各回路素子のうち一以上の回路素子について複数を直列接続または並列接続する構成としてもよい。

まず、抵抗器Ｒ８，電界効果トランジスタＱおよび可変コンデンサＣ２は、端子Ｘ３から入力するＰＷＭ信号の電圧値を決定する回路を構成する。具体的には、定電圧源Ｅｖと電界効果トランジスタＱのゲート端子との間に抵抗器Ｒ８を接続し、接地（共有電位を含む。以下同じ。）と電界効果トランジスタＱのゲート端子との間に可変コンデンサＣ２を接続する。電界効果トランジスタＱは、ゲート端子を上述した回路素子のほかに端子Ｘ３に接続し、ソース端子を可変抵抗器Ｒ６の一端側に接続し、ドレイン端子を接地する。可変コンデンサＣ２はＰＷＭ信号のパルス幅を調整する役割を担い、例えばトリマコンデンサを用いる。

また、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６および抵抗器Ｒ７は、検出位置Ｐ３において異常電圧を検出する検出回路を構成する。定電圧源Ｅｖと接地との間には、可変抵抗器Ｒ５と抵抗器Ｒ７を直列接続する。可変抵抗器Ｒ５と抵抗器Ｒ７との接続点を検出位置Ｐ３とし、当該接続点には可変抵抗器Ｒ６の他端側を接続する。言い換えれば、可変抵抗器Ｒ６は検出位置Ｐ３と電界効果トランジスタＱのソース端子との間に接続する。パルス信号の上限電圧と下限電圧を決定する。これにより、温度取得部で上限、下限を超える電圧を検出すると、異常を検出することができる。例えば、工具（例えばドライバー等）を用いて抵抗値を調整するトリマ抵抗器や、レーザー加工により素子の一部を加工して切れ目を入れることで抵抗値を調整するレーザートリミング抵抗器（「レーザートリマブル抵抗器」とも呼ぶ。）などを用いる。

さらに、オペアンプＯＰおよび抵抗器Ｒ３，Ｒ４はＰＷＭ信号を安定して端子Ｘ２から出力する安定化回路を構成する。オペアンプＯＰのプラス入力端子には抵抗器Ｒ４の一端側を接続し、当該抵抗器Ｒ４の他端側を検出位置Ｐ３に接続する。オペアンプＯＰのマイナス入力端子は、オペアンプＯＰの出力端子および端子Ｘ２に接続する。オペアンプＯＰの出力端子と接地との間には抵抗器Ｒ３を接続する。これらの接続によってボルテージフォロワを形成するので、インピーダンス変換が行える。

温度取得部１０は、波形変換部４０から出力されたＰＷＭ信号（すなわち端子Ｘ１に入力されたＰＷＭ信号）に基づいて温度を取得する機能を有する。本例の温度取得部１０は、ＡＤ変換器１１，ＤＡ変換器１２，抵抗器Ｒ２などを有する。抵抗器Ｒ２は、端子Ｘ１と接地との間に接続する。ＤＡ変換器１２は端子Ｘ１とＡＤ変換器１１との間に介在して接続され、本例ではＣＲフィルタ（抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ１）を用いる。ＡＤ変換器１１は、ＤＡ変換器１２から出力される電圧Ｖ_Aを温度データに変換する機能を有する。直流の電圧Ｖ_Aは、端子Ｘ１に入力されたＰＷＭ信号の平均電圧である。例えば電圧Ｖ_Aが２．５[Ｖ]のとき、温度が８０[℃]を示すデジタルデータに変換する。なお、ＡＤ変換器１１の具体的な構成や作用等については周知であるので図示および説明を省略する。

上述のように構成された温度検出器において、検出された温度に誤差が生じた場合、波形変換部４０から出力されるＰＷＭ信号の調整例を説明する。なお温度検出器による温度を取得する前に予め実験や実地試験を行って、正常なＰＷＭ信号のときにおける当該ＰＷＭ信号のデューティと温度（電圧Ｖ_A）との関係を把握しておく必要がある。この関係を一例を図２に示す。

図２では、縦軸を温度[℃]とし、横軸をＰＷＭ信号のデューティ（以下では単に「デューティ」と呼ぶ。）[％]としたときの関係を特性線Ｌ１で示す。この特性線Ｌ１は、温度Ｔａ（例えば１０[℃]）のときにデューティＤａ（例えば０[％]）となり、温度Ｔｂ（例えば１５０[℃]，Ｔｂ＞Ｔａ）のときにデューティＤｂ（例えば１００[％]，Ｄｂ＞Ｄａ）となる関係である。この関係は一例に過ぎず、Ｔｂ＜ＴａおよびＤｂ＜Ｄａのうち一方または双方が成立する関係で設定してもよい。この関係では、中間の温度Ｔｘ（例えば８０[℃]）のときにデューティＤｘ（例えば５０[％]）になる。なお、本例の特性線Ｌ１は直線で設定しているが、非直線（曲線や折れ線等）で設定してもよい。

ＰＷＭ信号の調整は、可変コンデンサＣ２による調整と、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６による調整とがある。前者の可変コンデンサＣ２による調整は、ＰＷＭ信号のパルス幅が正常時よりも広狭する場合に行う。後者の可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６による調整は、ＰＷＭ信号の振幅が正常時よりも増減する場合に行う。以下では、各調整について説明する。

（ａ）可変コンデンサＣ２による調整
例えば、誤差発生時に温度とデューティとの関係が図３に一点鎖線で示す特性線Ｌ２や、二点鎖線で示す特性線Ｌ３のように変化する場合を仮定する。特性線Ｌ２は、温度ＴｂのときにデューティＤｃ（Ｄｃ＜Ｄｂ）にしか達せず、正常時の特性線Ｌ１よりも傾きが急である。これは、パルス信号の振幅が大きく、検出電圧が大きくなっている状態であり、正常にするには、パルス信号のデューティを小さくすればよい。一方、特性線Ｌ３は、デューティＤｂのときに温度Ｔｙにしか達せず、正常時の特性線Ｌ１よりも傾きが緩やかである。これは、パルス信号の振幅が小さく、検出電圧が小さくなっている状態であり、正常にするには、パルス信号のデューティを大きくすればよい。

そこで、誤差発生時のパルス幅が正常時よりも広狭するときは、可変コンデンサＣ２の容量を変化させる。可変コンデンサＣ２としてトリマコンデンサを用いる場合は、調整手段（例えばドライバ等）を使えば、簡単に容量値を調整できる。可変コンデンサＣ２の容量が大きくすれば、電界効果トランジスタＱのゲート端子に入力される電圧が当該電界効果トランジスタＱを駆動する閾値に達するまでの時間が長くなる。逆に可変コンデンサＣ２の容量が小さくすれば、電界効果トランジスタＱを駆動する閾値に達するまでの時間が短くなる。可変コンデンサＣ２の容量を適切に調整することで、電界効果トランジスタＱのソース端子から出力されるＰＷＭ信号（言い換えれば図１の検出位置Ｐ３で検出されるＰＷＭ信号）のパルス幅を変化させることができる。誤差発生時のパルス幅が正常時よりも広がった例を図４に示す。

図４には、ＰＷＭ信号Ｓ１（上段）、ＰＷＭ信号Ｓ２（中段）、ＰＷＭ信号Ｓ３（下段）についてそれぞれ横軸を時間ｔとした経時的変化を示す。実線で図示するＰＷＭ信号Ｓ１は、波形変換部４０の出力端子、すなわち図１の検出位置Ｐ５で誤差発生時に検出されるＰＷＭ信号の波形である。時刻ｔ１，ｔ５で電圧Ｖ_Hに立ち上がり、時刻ｔ４，ｔ８で電圧Ｖ_L（Ｖ_L＜Ｖ_H）に立ち下がっている。なお、二点鎖線で併せて図示する正常時のＰＷＭ信号は、時刻ｔ１，ｔ５よりも遅い時刻ｔ２，ｔ６で電圧Ｖ_Hに立ち上がり、時刻ｔ４，ｔ８で電圧Ｖ_Lに立ち下がる。このＰＷＭ信号Ｓ１の波形のまま温度取得部１０に伝達すると電圧Ｖ_Aが正常時よりも大きくなるため、正常時よりも高い温度が取得される。

ＰＷＭ信号Ｓ２は、電界効果トランジスタＱのゲート端子、すなわち図１の検出位置Ｐ４で検出されるＰＷＭ信号の波形である。上述したように正常時よりも高い温度が取得される場合は、可変コンデンサＣ２の容量が大きくなるように調整する。この調整によって、時刻ｔ１，ｔ５から立ち上がり始め、時刻ｔ２，ｔ６に閾値Ｖ_Th（Ｖ_L＜Ｖ_Th＜Ｖ_H）に達し、時刻ｔ４，ｔ８で電圧Ｖ_Lに立ち下がる。また、図１の検出位置Ｐ１で検出されるＰＷＭ信号の波形はＰＷＭ信号Ｓ３のようになる。すなわち、ＰＷＭ信号Ｓ３は、上段に二点鎖線で示す正常時のＰＷＭ信号と同一波形となる。当該ＰＷＭ信号Ｓ３と併せて図示する一点鎖線は、ＤＡ変換器１２から出力されて上記検出位置Ｐ１で検出される電圧Ｖ_A（平均電圧）を示す。このことは、図３に示す誤差発生時の特性である特性線Ｌ２の傾きを矢印ｄ１のように緩やかにして、正常時の特性である特性線Ｌ１に調整したことを意味する。

一方、誤差発生時のパルス幅が正常時よりも狭まった場合は、可変コンデンサＣ２の容量が小さくなるように調整すればよい。この調整によって、図３に示す誤差発生時の特性である特性線Ｌ３の傾きを矢印ｄ２のように急にして、正常時の特性である特性線Ｌ１に調整できる。したがって、ＰＷＭ信号のパルス幅が正常時よりも広狭しても、可変コンデンサＣ２による調整で正常時の温度を取得することができる。

（ｂ）可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の一方による調整
例えば、誤差発生時に温度とデューティとの関係が図５に一点鎖線で示す特性線Ｌ４や、二点鎖線で示す特性線Ｌ５のように変化する場合を仮定する。特性線Ｌ４は温度ＴｂのときにデューティＤｅ（Ｄｅ＜Ｄｂ）にしか達せず、特性線Ｌ５は温度ＴａのときにデューティＤｄ（Ｄｄ＞Ｄａ）にしか達しない。ただし、特性線Ｌ４，Ｌ５はいずれも特性線Ｌ１と同じ傾きである。これらの状態では、ＰＷＭ信号の振幅を調整する必要がある。

そこで、誤差発生時のＰＷＭ信号について振幅を調整するために、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６のうち一方を調整する。可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６としてトリマ抵抗器（例えばレーザートリミング抵抗器）を用いる場合は、上記加工手段を用いて素子の一部を加工することで簡単に抵抗値を調整できる。例えば可変抵抗器Ｒ５について、抵抗値を大きくすると検出位置Ｐ３の電位は下がり、抵抗値を小さくすると検出位置Ｐ３の電位は上がる。また、可変抵抗器Ｒ６について、抵抗値を大きくすると検出位置Ｐ３の電位は上がり、抵抗値を小さくすると検出位置Ｐ３の電位は下がる。

図７には、ＰＷＭ信号Ｓ４（上段）、ＰＷＭ信号Ｓ５（中段）、ＰＷＭ信号Ｓ６（下段）についてそれぞれ横軸を時刻ｔとした経時的変化を示す。実線で図示するＰＷＭ信号Ｓ４は、上述した図１の検出位置Ｐ５で誤差発生時に検出されるＰＷＭ信号の波形であるが、図４と比べてパルス幅が狭くなっている点が異なる。すなわち、二点鎖線で併せて図示する正常時のＰＷＭ信号が時刻ｔ２，ｔ６で電圧Ｖ_Hに立ち上がるのに対して、これよりも遅い時刻ｔ３，ｔ７に電圧Ｖ_Hに立ち上がる。電圧Ｖ_Lに立ち下がるタイミングは時刻ｔ４，ｔ８で同じである。このＰＷＭ信号Ｓ４の波形のまま温度取得部１０に伝達すると電圧Ｖ_Aが正常時よりも小さくなるため、正常時よりも低い温度が取得される。

ＰＷＭ信号Ｓ５は、オペアンプＯＰの入出力端子、すなわち図１の検出位置Ｐ２，Ｐ３で検出されるＰＷＭ信号の波形である。上述したように正常時よりも低い温度が取得される場合は、可変抵抗器Ｒ５の抵抗値を小さくする調整か、あるいは可変抵抗器Ｒ６の抵抗値を大きくする調整を行う。この調整によって、ＰＷＭ信号Ｓ５の振幅をＰＷＭ信号Ｓ４の振幅（すなわち電圧Ｖ_H）よりも大きな振幅（すなわち電圧Ｖ_U）にする。また、図１の検出位置Ｐ１で検出されるＰＷＭ信号の波形はＰＷＭ信号Ｓ６のようになり、当該ＰＷＭ信号Ｓ６と併せて一点鎖線で図示する電圧Ｖ_A（平均電圧）になる。このことは、図５に示す誤差発生時の特性である特性線Ｌ５のレベルを矢印ｄ４のように増加させて、正常時の特性である特性線Ｌ１に調整したことを意味する。

一方、誤差発生時のパルス幅が正常時よりも広がった場合は、可変抵抗器Ｒ５の抵抗値を大きくする調整か、あるいは可変抵抗器Ｒ６の抵抗値を小さくする調整を行えばよい。この調整によってＰＷＭ信号Ｓ５の振幅が小さくなり、図３に示す誤差発生時の特性である特性線Ｌ４のレベルを矢印ｄ３のように減少させ、正常時の特性である特性線Ｌ１に調整できる。したがって、ＰＷＭ信号のパルス幅が正常時よりも広狭しても、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の一方による調整で正常時の温度を取得することができる。なお一般的には、製品出荷前の出荷検査時に、所定位置（例えば検出位置Ｐ３等）で検出されるＰＷＭ信号の波形の振幅（電圧値）が所望の振幅となるように可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６を調整する。

（ｃ）可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の双方による調整
誤差発生時に温度とデューティとの関係が図６に示す特性線Ｌ６，Ｌ７のように変化する場合は、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の双方を調整する必要がある。可変抵抗器Ｒ５の抵抗値を調整すると、ＰＷＭ信号の上限電圧を変化させることができる。さらに抵抗器Ｒ６の抵抗値を調整すると、ＰＷＭ信号の立ち下がり時電位（以下では単に「基準電位」と呼ぶ。）を変化させることができる。

図８には、ＰＷＭ信号Ｓ４（上段）、ＰＷＭ信号Ｓ７（中段）、ＰＷＭ信号Ｓ８（下段）についてそれぞれ横軸を時刻ｔとした経時的変化を示す。実線で図示するＰＷＭ信号Ｓ４と、ＰＷＭ信号Ｓ４に併せて図示する二点鎖線のＰＷＭ信号とは、説明を簡単にするために図７と同じにする。そのため、ＰＷＭ信号Ｓ４の波形のまま温度取得部１０に伝達すると電圧Ｖ_Aが正常時よりも小さくなるため、正常時よりも低い温度が取得される。

ＰＷＭ信号Ｓ７は、オペアンプＯＰの入出力端子、すなわち図１の検出位置Ｐ２，Ｐ３で検出されるＰＷＭ信号の波形である。可変抵抗器Ｒ５を調整すると、上述したようにＰＷＭ信号Ｓ７の振幅が変化する。図８の例では、ＰＷＭ信号Ｓ７の振幅をＰＷＭ信号Ｓ４の振幅（すなわち電圧Ｖ_H）よりも大きな振幅（すなわち電圧Ｖ_U）にしている。さらに可変抵抗器Ｒ６を調整すると、基準電位が変化する。図８の例では、ＰＷＭ信号Ｓ７の基準電位が電圧Ｖ_Lよりも高い電圧Ｖ_Mになっている。

この調整によって、ＰＷＭ信号Ｓ７はＰＷＭ信号Ｓ４に比べて基準電位が上がり、図１の検出位置Ｐ１で検出されるＰＷＭ信号の波形はＰＷＭ信号Ｓ８のようになる。すなわちＰＷＭ信号Ｓ８の平均電圧を示す電圧Ｖ_Aは一点鎖線のようになり、図７と同じ電位になる。したがって、正常時の特性である特性線Ｌ１に調整することができる。

なお、上述した（ａ）可変コンデンサＣ２による調整、（ｂ）可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の一方による調整、（ｃ）可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の双方による調整は、いずれか一の調整のみを行ってもよく、二以上の調整を行ってもよい。例えば、（ａ）可変コンデンサＣ２による調整と、（ｂ）可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の一方による調整とを組み合わせると、特性線の傾きと増減（レベルシフト）とを行うことができる。よって、特性線が図３，図５，図６に示すような直線であれば、任意の特性線を特性線Ｌ１に調整することができる。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項１に対応し、ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ４の信号状態と温度との関係に基づいて、ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ４を変化させて温度検出誤差を調整する回路素子（すなわち可変コンデンサＣ２および可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６）を備える構成とした（図１，図４，図７，図８を参照）。温度検出部５０から温度取得部１０までの伝達経路においてパルス信号にばらつきが生じても、可変コンデンサＣ２および可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６のうちで一以上を調整することで、ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ４を変化させて温度検出誤差を無くす。可変コンデンサＣ２や可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６は温度検出器の回路構成の一部に用いる回路素子を利用すればよく、新たな回路素子を追加する必要が無い。したがって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を少なくし、かつコストを低く抑えることができる。

請求項２に対応し、回路素子（すなわち可変コンデンサＣ２および可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６）は、異常検出部２０に一以上を備える構成とした（図１を参照）。この構成によれば、一の回路素子によって温度検出誤差を調整することができ、二以上の回路素子を備える場合にはある回路素子が調整不能になっても他の回路素子で調整することができる。例えば、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６にレーザートリミング抵抗器を用いる場合は、調整を行う際に素子の一部を加工するため、調整後は元の値に戻すことができない。よって、調整にかかわった回路素子以外の回路素子で調整を行うことで、正常時の温度に補正することができる。

請求項３に対応し、可変コンデンサＣ２は、ＰＷＭ信号Ｓ１のデューティを変化させて温度検出誤差を調整する構成とした（図１，図４を参照）。この構成によれば、可変コンデンサＣ２の容量を変化させてＰＷＭ信号Ｓ１のデューティを変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項４に対応し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の一方は、ＰＷＭ信号Ｓ４の振幅を変化させて温度検出誤差を調整する構成とした（図１，図７を参照）。この構成によれば、可変抵抗器Ｒ５または可変抵抗器Ｒ６のいずれか一方の抵抗値を変化させてＰＷＭ信号Ｓ４の振幅を変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項５に対応し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の双方は、ＰＷＭ信号Ｓ４の基準電位を変化させて温度検出誤差を調整する構成とした（図１，図８を参照）。この構成によれば、可変抵抗器Ｒ５または可変抵抗器Ｒ６の双方にかかる抵抗値を変化させてＰＷＭ信号Ｓ４の基準電位を変化させるだけでよいので、調整を簡単に行える。

請求項６，７に対応し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６および可変コンデンサＣ２の双方を用い、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６にはトリマ抵抗器またはレーザートリミング抵抗器を用い、可変コンデンサＣ２にはトリマコンデンサを用いる構成とした（図１を参照）。この構成によれば、工具やレーザー加工によって簡単に抵抗値や容量値を調整できる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は、調整装置によってレーザートリミング抵抗器の抵抗値を調整する例であって、図９から図１２までを参照しながら説明する。図９には調整装置の構成例を模式図で示す。図１０には、レーザートリミング抵抗器の構成例を縦断面図で示す。図１１には、レーザートリミング抵抗器の抵抗値を変更する例を平面図で示す。図１２には調整装置による抵抗値の調整例を示す。なお、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図９に示す調整装置７０は、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の抵抗値を調整する装置であって、制御部７１，レーザー加工部７３，温度調整部７４などを有する。なお図９には、図１に示す温度取得部１０（一部）、異常検出部２０（一部）、温度検出部５０を示す。

制御部７１は記憶部７２を備え、制御対象（すなわちレーザー加工部７３や温度調整部７４等）の作動を制御する。当該制御部７１は、本形態ではＣＰＵを中心にプログラム実行で作動する構成とするが、ハードウェアロジックによって作動する構成としてもよい。記憶部７２には、調整装置７０の全体を司るプログラムや、上記制御対象に伝達する信号やデータ等のほか、実施の形態１の図２に示すような温度と電圧との関係を示すデータなどを記憶する。当該記憶部７２は、これらの信号やデータ等を記録できる任意の記録媒体を適用でき、例えば半導体メモリ（ＩＣカードやメモリカード等を含む），磁気記録媒体（テープ，ディスク，ドラム等），光磁気記録媒体（ＤＶＤ，ＭＤ，ＭＯ等が該当し、ディスクやカード等の形態を問わない）等のうちで一以上が該当する。温度調整部７４は、制御部７１から指令される信号に従って感温ダイオードＤの温度を調整する。

レーザー加工部７３は「加工調整部」に相当し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の近傍に配置する。このレーザー加工部７３は、制御部７１から指令される信号に従って可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の所定部位にレーザービームを照射する。ここで、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６として用いるレーザートリミング抵抗器８０の構造について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すレーザートリミング抵抗器８０は、抵抗膜８１，保護コート膜８２，電極８６，基体８７などを有する。「抵抗体」に相当する抵抗膜８１は、保護コート膜８２と基体８７との間に介在する。通常の抵抗器は樹脂膜でさらに表面を保護コーティングするが、レーザートリミング抵抗器８０は抵抗膜８１を露出させて、レーザービームを透過可能な保護コート膜８２で覆う。電極８６や基体８７等は錫メッキ８３，ニッケルメッキ８４，銅メッキ８５などで覆う。

レーザービームが保護コート膜８２を透過して抵抗膜８１に照射されると、照射された部位の抵抗膜８１が酸化して不導体になると抵抗値が変わる。抵抗膜８１にレーザービームを照射する態様は任意であるが、例えば図１１に示すような直線状のスリット８８が該当し、スリット８８の形状、本数、長さでレーザートリミング抵抗器８０（可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６）の抵抗値を調整することができる。図１１には、スリット８８をプランジカットとし、両端から交互に行うサーペンタインカットの例を示す。サーペンタインカットは、レーザートリミング抵抗器８０の抵抗値を大きくすることができる。

上述のように構成された調整装置７０によって可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の抵抗値を調整する例について、図２を参照しながら説明する。記憶部７２には、図２に示す特性線Ｌ１を特定するために必要な情報を記憶しておく。図２に示す特性線Ｌ１は直線であるので、二点以上（すなわち温度Ｔａ，Ｔｂ）を記憶すれば足りる。

まず、温度調整部７４によって感温ダイオードＤを温度Ｔａに調整し、温度Ｔａのまま定電流源Ｅｉから電流を供給する。電流Ｉが供給されると感温ダイオードＤの両端間に電圧が生じ、当該電圧は端子Ｘ４から出力される。実施の形態１で説明したように、端子Ｘ４から出力された電圧に基づいて波形変換部４０がＰＷＭ信号を発生させ、異常検出部２０を経て温度取得部１０に入力される。温度取得部１０では伝達されたＰＷＭ信号を、最終的にＡＤ変換器１１で温度（デジタルデータ）を取得する。こうして取得した温度を制御部７１に入力する。制御部７１は、ＡＤ変換器１１から入力した温度が温度Ｔａとなるようにレーザー加工部７３に対して信号を伝達し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の所定部位にレーザービームを照射する。

温度Ｔａでの調整を終えると、温度調整部７４によって感温ダイオードＤを温度Ｔｂに調整し、温度Ｔｂのまま定電流源Ｅｉから電流を供給する。制御部７１には、再びＡＤ変換器１１から温度が入力される。制御部７１は、ＡＤ変換器１１から入力した温度が温度Ｔｂとなるようにレーザー加工部７３に対して信号を伝達し、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６の所定部位にレーザービームを照射する。こうして温度Ｔａおよび温度Ｔｂの調整を終えると、感温ダイオードＤの温度特性を特性線Ｌ１のように設定することができる。

上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。請求項８に対応し、複数の温度（本例では温度Ｔａ，Ｔｂ）を記憶する記憶部７２と、記憶部７２に記憶された温度ごとに感温ダイオードＤの温度を調整する温度調整部７４と、温度調整部７４によって感温ダイオードＤを調整した温度となるように回路素子（すなわち可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６）の一部を加工して調整するレーザー加工部７３とを備えた（図９を参照）。この構成によれば、予め記憶部７２に記憶した温度で感温ダイオードＤの温度を調整し、当該温度となるようにレーザー加工部７３によって回路素子の一部を加工すればよい。よって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

請求項９に対応し、複数の温度（本例では温度Ｔａ，Ｔｂ）を記憶する記憶工程と、記憶工程に記憶された温度ごとに感温ダイオードＤの温度を調整する温度調整工程と、温度調整工程によって感温ダイオードＤを調整した温度となるように回路素子（すなわち可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６や可変コンデンサＣ２）の一部を加工して調整する加工工程とを備えた（図９を参照）。この構成によれば、予め記憶工程に記憶した温度で感温ダイオードＤの温度を調整し、当該温度となるように加工工程によって回路素子の一部を加工すればよい。よって、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１，２に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

実施の形態１，２では、感温素子として感温ダイオードＤ（具体的にはＧａＡｌＡｓダイオードやシリコンダイオード等）を用いた。この形態に代えて、他の感温素子を用いてもよい。他の感温素子としては、例えばロジウム鉄抵抗器，ゲルマニウム抵抗器，白金抵抗器，酸化ルテニウム抵抗器等が該当する。これらの感温素子であっても、回路素子（すなわち可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６や可変コンデンサＣ２）による調整を行うことにより、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

実施の形態１，２では、波形変換部４０でＰＷＭ信号を出力するにあたって、三角波発生部６０で発生させた三角波（基本波）信号をマイナス端子に入力する構成とした（図１を参照）。この形態に代えて、他の基本波信号をマイナス端子に入力する構成としてもよい。他の基本波信号としては、鋸波発生部で発生させる鋸波などが該当する。他の基本波信号を入力する場合でも、的確なＰＷＭ信号を出力することができる。よって、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１，２では、温度取得部１０に温度情報を伝達する伝達信号として、波形変換部４０で出力するＰＷＭ信号を用いた（図１を参照）。この形態に代えて、他の伝達信号を用いてもよい。他の伝達信号としては、パルス周波数変調（ＰＦＭ）信号などが該当する。他の伝達信号を用いる場合でも、温度取得部１０に的確に伝達することができる。よって、実施の形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１では、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６として、トリマ抵抗器またはレーザートリミング抵抗器を用いる構成とした（図１を参照）。この形態に代えて、目的の抵抗値に調整可能な他の抵抗器を用いる構成としてもよい。他の抵抗器としては、例えば集合抵抗（抵抗アレイ）などが該当する。他の抵抗器を用いた場合でも、ＰＷＭ信号の振幅を調整できる。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態１では、温度検出誤差を調整するための回路素子として、可変抵抗器Ｒ５，Ｒ６および可変コンデンサＣ２を適用した（図１を参照）。この形態に代えて、他の素子を回路素子として適用してもよい。他の素子は、抵抗器Ｒ７や抵抗器Ｒ８等が該当し、可変抵抗器を用いる。他の素子を適用する場合でも、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

実施の形態１では、絶縁部３０として発光素子と受光素子とからなるフォトカプラを適用した（図１を参照）。この形態に代えて、他の絶縁部を適用してもよい。他の絶縁部は、トランスなどが該当する。他の絶縁部を適用する場合でも、ＰＷＭ信号等を確実に伝達することができる。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態２では、回路素子の一部を加工する加工調整部としてレーザー加工部７３を用いた（図９を参照）。この形態に代えて、加工調整部として他の道具を用いることも可能である。例えば、他の道具（例えばドライバーやカッター等）を用いて加工することで抵抗値を変えられるトリマ抵抗器を用いる場合が該当する。他の道具を用いた場合であっても、伝達経路の如何にかかわらず実際の温度との誤差を確実に少なくし、かつコストを確実に低く抑えることができる。

１０ 温度取得部
１１ ＡＤ変換器
１２ ＤＡ変換器
２０ 異常検出部
３０ 絶縁部
４０ 波形変換部
５０ 温度検出部
６０ 三角波発生部
７０ 調整装置
７１ 制御部
７２ 記憶部
７３ レーザー加工部（加工調整部）
７４ 温度調整部
８０ レーザートリミング抵抗器（回路素子）
Ｃ２ 可変コンデンサ（回路素子）
Ｄ 感温ダイオード（感温素子）
Ｒ５，Ｒ６ 可変抵抗器（回路素子）

Claims (9)

1. 感温素子で検出した温度に応じた電圧を出力する温度検出部と、前記温度検出部から出力された電圧に応じたパルス信号に変換して出力する波形変換部と、前記波形変換部から出力されたパルス信号に基づいて温度を取得する温度取得部と、前記パルス信号の伝達経路に備えられて回路異常を検出する異常検出部と、を有する温度検出器において、
   前記パルス信号の信号状態と前記温度との関係に基づいて、前記パルス信号を変化させて温度検出誤差を調整する回路素子を有することを特徴とする温度検出器。
2. 前記回路素子は、前記異常検出部に一以上を備えることを特徴とする請求項１に記載の温度検出器。
3. 前記回路素子は、前記パルス信号のデューティを変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の温度検出器。
4. 前記回路素子は、前記パルス信号の振幅を変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の温度検出器。
5. 前記回路素子は、前記パルス信号の基準電位を変化させて温度検出誤差を調整することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の温度検出器。
6. 前記回路素子には、可変抵抗器および可変コンデンサのうちで一方または双方を用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の温度検出器。
7. 前記可変抵抗器にはトリマ抵抗器またはレーザートリミング抵抗器を用い、前記可変コンデンサにはトリマコンデンサを用いることを特徴とする請求項６に記載の温度検出器。
8. 複数の温度を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された温度ごとに感温素子の温度を調整する温度調整部と、
   前記温度調整部によって前記感温素子を調整した温度となるように請求項７に記載の回路素子の一部を加工して調整する加工調整部と、
   を有することを特徴とする温度検出器用回路素子の調整装置。
9. 複数の温度を記憶する記憶工程と、
   前記記憶部に記憶された温度ごとに感温素子の温度を調整する温度調整工程と、
   前記温度調整部によって前記感温素子を調整した温度となるように請求項７に記載の回路素子の一部を加工して調整する加工調整工程と、
   を有することを特徴とする温度検出器用回路素子の調整方法。

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