JP2016017943A - 温度検出装置、および温度検出装置の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査装置に設定した検査温度と実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができ、もって、温度を正しく検出することができる温度検出装置、および温度検出装置の検査方法を提供する。
【解決手段】温度検出装置１０は、温度に応じた電圧を出力する感温素子Ｄ１と、感温素子Ｄ１の出力電圧が入力され、当該感温素子Ｄ１の温度特性のばらつきを補正するための補正電圧が設定されている補正回路１１と、感温素子Ｄ１と補正回路１１との間に設けられ、感温素子Ｄ１とは正負が逆になる温度特性を備える補償用素子Ｒ１を直列に接続するための回路パターンと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、感温素子の出力電圧に基づいて温度を検出する温度検出装置、および温度検出装置の検査方法に関する。

例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車などでは、パワー半導体素子を有するインバータ装置を用いて駆動源となるモータが駆動されている。その場合、モータの負荷の増大などによりパワー半導体素子に過大な電流が流れると、パワー半導体素子の温度が許容温度を超えて上昇し、損傷を招くおそれがある。そこで、温度に応じた電圧を出力する感温素子をパワー半導体素子の近傍に配置し、その実温度に基づいてパワー半導体素子に流れる電流を制限する保護回路などを設けることが行われている。例えば、特許文献１には、パワー半導体素子の近傍に感温素子としてのダイオードを配置し、パワー半導体素子の温度を検出することが記載されている。

特開平１０−３８９６４号公報

ところで、感温素子は、一般的に、標準値から所定の公差内に収まる温度特性となるように製造されている。このため、感温素子は、公差内ではあるものの、温度特性にばらつきが存在する可能性がある。このような温度特性にばらつきがある場合、同一温度であっても感温素子ごとに異なる電圧を出力してしまい、正確に温度を測定することが困難になる。そのため、温度検出装置には、感温素子のばらつきを補正するための補正回路が設けられている。

この補正回路には、感温素子の出力電圧を補正するための補正電圧が設定されている。補正電圧は、温度検出装置の製造時の検査において、例えば次のように設定される。まず、温度検出装置を検査装置内に配置し、検査装置内を検査のための所定の温度（以下、便宜的に検査温度と称する）に設定する。そして、検査装置内が検査温度になった後、感温素子の出力電圧と、感温素子の温度特性の標準値から求めたその温度における出力電圧（以下、便宜的に標準出力電圧と称する）との差分を求め、その差分を補正電圧として補正回路に設定する。これにより、補正回路において感温素子の温度特性のばらつきが補正され、温度検出装置は、感温素子の温度特性にばらつきがあったとしても、そのばらつきに関わらず、正しく温度を検出することができるようになると考えられる。

しかしながら、検査装置の構造や温度センサの取り付け位置、あるいは温度検出装置の配置場所などによっては、検査温度と、感温素子が実際に検出した温度（以下、便宜的に実温度と称する）との間にずれが生じる可能性がある。このように検査温度と実温度との間にずれが生じていると、本来であれば実温度における標準出力電圧との差分として求めなければならない補正電圧が、検査温度における標準出力電圧との差分として求められてしまう。そして、誤った補正電圧が補正回路に設定された結果、補正が正しく行われず、温度を正しく検出することができなくなるおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、検査装置に設定した検査温度と実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができ、もって、温度を正しく検出することができる温度検出装置、および温度検出装置の検査方法を提供することにある。

請求項１に記載した発明は、温度に応じた電圧を出力する感温素子と、感温素子の出力電圧が入力され、当該感温素子の温度特性のばらつきを補正するための補正電圧が設定されている補正回路と、感温素子と補正回路との間に設けられ、感温素子とは正負が逆になる温度特性を備える補償用素子を直列に接続するための回路パターンと、を備える。これにより、温度検出装置を検査する際には、感温素子と補正回路との間に補償用素子が直列に接続され、補正回路には、感温素子の出力電圧と補償用素子の出力電圧との合算値となる合算電圧が入力される。このとき、感温素子と補償用素子では温度特性の正負が逆になっているため、合算電圧は、温度依存性が小さくなる。そのため、仮に検査装置に設定した検査温度と実温度との間にずれが生じていても、そのずれに起因する誤差は小さくなる。このような構成であれば、検査時に、合算電圧と感温素子の設計上の標準値および補償用素子の既知の温度特性等に基づいて予め定められている基準電圧との差分を補正回路に設定する補正電圧として算出し、算出した補正電圧を補正回路に設定すれば、検査温度と実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができる。また、補正電圧を正しく算出できることから、実際の使用時に感温素子の出力電圧を正しく補正することができ、もって、温度を正しく検出することができる。

本発明の第１実施形態の温度検出装置の電気的構成を模式的に示す図 感温素子の温度特性を模式的に示す図 温度検出装置の検査工程の流れの一部を模式的に示す図 感温素子の温度特性と補償用素子の温度特性とを対比する図で、（Ａ）は個別の温度特性を示す図、（Ｂ）は感温素子の出力電圧と補償用素子の出力電圧とを合算した補正回路への入力電圧を示す図 第２実施形態の温度検出装置の電気的構成を模式的に示す図 感温素子の温度特性と補償用素子の温度特性とを対比する図で、（Ａ）は個別の温度特性を示す図、（Ｂ）は感温素子の出力電圧と補償用素子の出力電圧とを合算した補正回路への入力電圧を示す図 第３実施形態の温度検出装置の電気的構成を模式的に示す図 第４実施形態の温度検出装置の電気的構成を模式的に示す図

以下、本発明の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図４を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態の温度検出装置１０は、感温素子としてのダイオードＤ１、ダイオードＤ１の出力電圧を補正する補正回路１１、および、ダイオードＤ１に定電流を供給する定電流源１２を備えている。なお、図示は省略するが、温度検出装置１０には例えばＩＧＢＴなどのパワー半導体素子なども一体にパッケージングされている。

また、温度検出装置１０は、ダイオードＤ１および補正回路１１を直列に接続する経路を形成するためのスイッチＳＷ１、ならびに、ダイオードＤ１と補正回路１１との間に補償用素子としての抵抗Ｒ１を介在させ、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１および補正回路１１を直列に接続する経路を形成するスイッチＳＷ２を備えている。

このため、温度検出装置１０は、スイッチＳＷ１を閉（以下、オンと称する）とし、スイッチＳＷ２を開（以下、オフと称する）とすると、ダイオードＤ１と補正回路１１とが直列に接続された経路が形成される。この経路が、第１の経路に相当する。一方、温度検出装置１０は、スイッチＳＷ１をオフとし、スイッチＳＷ２をオンとすると、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１および補正回路１１が直列に接続された経路が形成される。この経路が、第２の経路に相当する。これらスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２は、第１の経路と第２の経路とを切り替える切替手段を構成している。これら第１の経路および第２の経路の切り替えについては後述する。

このように、温度検出装置１０には、第１の経路と第２の経路とを切り替える回路パターンが設けられている。この回路パターンは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、およびそれらを接続する配線パターンにより構成されている。
さて、ダイオードＤ１は、上記したパワー半導体素子の近傍に配置されており、パワー半導体素子の温度を検出する。より厳密には、ダイオードＤ１は、順方向電圧に温度依存性があることから、その温度依存性を利用し、温度に応じた電圧を出力する。そして、ダイオードＤ１の出力電圧は、補正回路１１において温度情報に変換される。補正回路１１は、例えば三角波発生回路やコンパレータなどを備えており、ダイオードＤ１の出力電圧を温度情報に変換する。なお、補正回路１１は、例えばＡＤ変換器などを用いた構成であってもよい。

次に、補正回路１１について説明する。この補正回路１１は、実装されるダイオードＤ１ごとに個別の補正電圧が設定されており、その補正電圧でダイオードＤ１の出力電圧を補正することで、温度特性のばらつきを補正している。
ダイオードＤ１は、電流が供給されると、次の（１）式にて示される電圧（Ｖ１）を出力する。
Ｖ１＝ａＴ＋ｂ ・・・（１）
ただし、ａは負の温度係数、Ｔは温度、ｂは定数
つまり、ダイオードＤ１の温度特性は、温度に依存する項（ａＴ）と定数項（ｂ）とを含む一次関数により表される。なお、ｂは、温度依存性がない定数であり、特許請求の範囲に記載したオフセット電圧に相当する。

このため、ダイオードＤ１の温度特性は、図２にグラフＧ１で示すように傾きが負の直線で示される。このうち、グラフＧ１は、補正する際の基準となる標準値（ｔｙｐｉｃａｌ値）であり、ダイオードＤ１のカタログ値などから求まる温度特性を示している。ただし、前述のようにダイオードＤ１は標準値から所定の公差内に収まるように製造されている。そのため、例えば標準値よりもオフセット電圧（ｂ）が低かったり、標準値よりもオフセット電圧（ｂ）が高かったりするものがある。つまり、ダイオードＤ１には、いわゆる個体差と呼ばれる温度特性のばらつきが存在することがある。

さて、標準値よりもオフセット電圧が低いダイオードＤ１を便宜的に部品Ａと称すると、部品Ａは、次の（２）式にて示される電圧（Ｖ_Ａ）を出力する。
Ｖ_Ａ＝ａＴ＋ｂ_Ａ ・・・（２）
ただし、ｂ_Ａは定数、且つ、本実施形態ではｂ_Ａ＜ｂ
また、標準値よりもオフセット電圧が高いダイオードＤ１を部品Ｂと称すると、部品Ｂは、次の（３）式にて示される電圧（Ｖ_Ｂ）を出力する。
Ｖ_Ｂ＝ａＴ＋ｂ_Ｂ ・・・（３）
ただし、ｂ_Ｂは定数、且つ、本実施形態ではｂ_Ｂ＞ｂ

このため、ダイオードＤ１は、図２にグラフＧ２、Ｇ３にて示すように、部品Ａの場合には標準値のグラフＧ１よりも下方に位置したり、部品Ｂの場合には標準値のグラフＧ１よりも上方に位置したりし、標準値からずれた状態になることがある。そのため、図２に示す温度（例えばＴ_０）における標準の出力電圧（以下、標準出力電圧と称する）がＶ_Ｋであったとすると、部品Ａは出力電圧がＶ_Ａとなり、部品Ｂは出力電圧がＶ_Ｂとなる。つまり、同一温度であっても、ダイオードＤ１の温度特性のばらつきによって出力電圧にばらつきが生じることになる。なお、どの程度のばらつきであるかは未知である。

そして、出力電圧にばらつきが生じるということは、検出する温度にもばらつきが生じることになる。そのため、補正回路１１において、ダイオードＤ１の温度特性のばらつきが補正されている。具体的には、温度検出装置１０の製造時に行われる検査工程において、温度検出装置１０を図示しない検査装置内に配置し、検査装置内を検査のための所定の温度（以下、検査温度と称する）に設定する。そして、検査装置内が検査温度になった後、ダイオードＤ１の出力電圧と、感温素子の標準出力電圧との差分を求め、その差分を補正電圧として補正回路１１に設定する。

例えば、検査温度がＴ_０であったとすると、部品Ａの場合、標準出力電圧（Ｖ_Ｋ）との差分は、以下の（４）式で表される。
ΔＶ_Ａ＝Ｖ_Ｋ−Ｖ_Ａ＝（ａＴ＋ｂ）−（ａＴ＋ｂ_Ａ）＝ｂ−ｂ_Ａ ・・・（４）
この場合、ΔＶ_Ａが補正電圧として補正回路１１に設定されることになる。そして、温度検出装置１０の実際の使用時には、補正回路１１において部品Ａの出力電圧が補正される。具体的には、補正回路１１は、部品Ａの実際の出力電圧（Ｖ_Ａ）に補正電圧（ΔＶ_Ａ）を加算することで、補正を行っている。このとき、補正回路１１による補正後の電圧（Ｖ_Ｈ）は、以下の（５）式で示される。

Ｖ_Ｈ＝Ｖ_Ａ＋ΔＶ_Ａ＝Ｖ_Ａ＋（Ｖ_Ｋ−Ｖ_Ａ）＝Ｖ_Ｋ ・・・（５）
つまり、補正回路１１では、部品Ａの出力電圧をその温度における標準出力電圧（Ｖ_Ｋ）に一致させるための補正が行われている。これにより、部品Ａのようにオフセット電圧（ｂ_Ａ）が標準値（ｂ）よりも低い場合であっても、補正後の温度が標準出力電圧と一致することから、標準の温度特性（図２のグラフＧ１）に基づいて、温度情報に変換することが可能となる。すなわち、正しい温度を検出することができるようになる。

部品Ｂの場合も同様であり、標準出力電圧（Ｖ_Ｋ）との差分は、以下の（６）式で表される。
ΔＶ_Ｂ＝Ｖ_Ｋ−Ｖ_Ｂ＝（ａＴ＋ｂ）−（ａＴ＋ｂ_Ｂ）＝ｂ−ｂ_Ｂ ・・・（６）
そして、ΔＶ_Ｂを補正電圧として補正回路１１に設定することで、補正回路１１による補正後の電圧（Ｖ_Ｈ）は、以下の（７）式で示されるように、標準出力電圧に一致することになる。
Ｖ_Ｈ＝Ｖ_Ｂ＋ΔＶ_Ｂ＝Ｖ_Ｂ＋（Ｖ_Ｋ−Ｖ_Ｂ）＝Ｖ_Ｋ ・・・（７）
このため、部品Ｂのようにオフセット電圧（ｂ_Ｂ）が標準値（ｂ）よりも高い場合であっても、正しい温度を検出することができるようになる。なお、部品Ａや部品Ｂの温度特性は一例であり、標準値（ｔｙｐ）と一致するような温度特性の備えることも勿論あり得る。

さて、上記した検査方法を用いることで補正電圧を正しく設定できると考えられるが、実際には、補正電圧そのものに誤差が生じるおそれがある。これは、検査装置の構造や、検査装置に設けられている温度センサの取り付け位置、あるいは、検査装置内に配置した温度検出装置１０の位置などによっては、検査温度と感温素子が実際に検出した温度（以下、実温度と称する）との間にずれが生じるおそれがあるためである。

具体的には、図２に示すように、検査装置に検査温度（Ｔ_０）を設定したとしても、ダイオードＤ１が検出した実温度（Ｔ’_０）が、検査温度からずれている可能性がある。この場合、例えば部品Ａであれば実温度での出力電圧はＶ’_Ａとなり、部品Ｂであれば実温度での出力電圧はＶ’_Ｂとなる。

このとき、本来であれば、基準となる標準出力電圧は、Ｖ’_Ｋであるべきである。しかし、例えば検査温度の表示部などに表示されている検査温度に基づいて標準出力電圧を求めてしまうと、検査温度（Ｔ_０）に対応するＶ_Ｋを標準出力電圧として求めてしまう。その結果、例えば部品Ａの場合、補正電圧は、本来であればΔＶ’_Ａ＝Ｖ’_Ｋ−Ｖ’_Ａとして求めなければならないところ、誤って、ΔＶ’_Ａ＝Ｖ_Ｋ−Ｖ’_Ａとして求められてしまう。同様に、部品Ｂの場合、補正電圧は、本来であればΔＶ’_Ｂ＝Ｖ’_Ｋ−Ｖ’_Ｂとして求めなければならないところ、誤って、ΔＶ’_Ｂ＝Ｖ_Ｋ−Ｖ’_Ｂとして求められてしまう。

このように、検査温度と実温度との間にずれが生じている場合には、補正電圧が誤って求められてしまうおそれがあり、誤った補正電圧が補正回路１１に設定される可能性がある。その場合、補正が正しく行われないことから、温度を正しく検出することもできなくなる。
そこで、本実施形態では、以下のような検査方法を用いて、温度検出装置１０の検査を行っている。

本実施形態の温度検出装置１０は、製造時の検査工程において、図３に示すように、まずスイッチＳＷ１、ＳＷ２が切り替えられる（Ｓ１）。このステップＳ１では、スイッチＳＷ１がオフされ、スイッチＳＷ２がオンされる。つまり、検査工程においては、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１および補正回路１１が直列に接続された第２の経路（図１参照）にて検査が行われる。このステップＳ１が、感温素子と補正回路１１との間に感温素子とは温度係数の正負が逆となる補償用素子を直列に設ける工程に相当する。

抵抗Ｒ１は、本実施形態ではその温度特性が既知であって、且つ高精度のマスター抵抗を採用している。この抵抗Ｒ１は、次の（８）式にて示される電圧（Ｖ２）を出力する。
Ｖ２＝ｃＴ＋ｄ ・・・（８）
ただし、ｃは正の温度係数であってｃ＝−ａ、ｄは定数。
つまり、抵抗Ｒ１は、図４（Ａ）にグラフＧ４にて示すように、ダイオードＤ１とはその温度係数が正負逆になった温度特性を備えている。この抵抗Ｒ１は、補償用素子に相当する。なお、ｃ＝−ａとなる温度係数の抵抗Ｒ１を製造することは容易であるため、説明は省略する。

スイッチが切り替えられると、温度検出装置１０は、検査装置内に配置される。そして、検査装置を所定の検査温度に設定し、温度が安定した時点で補正回路１１に入力される入力電圧を検出する（Ｓ２）。このステップＳ２が、補正回路１１へ入力された感温素子の出力電圧と補償用素子の出力電圧との合算値である合算電圧を検出する工程に相当する。
第２の経路の場合、補正回路１１への入力電圧は、検査対象であるダイオードＤ１の出力電圧と、補償用素子としての抵抗Ｒ１の出力電圧との合算値となり、以下の（９）式にて示される。なお、感温素子であるダイオードＤ１の出力電圧と、補償用素子である抵抗Ｒ１の出力電圧との合算値が、合算電圧に相当する。

Ｖｉｎ＝Ｖ１＋Ｖ２＝（ａＴ＋ｂ）＋（ｃＴ＋ｄ）＝（ａＴ＋ｂ）＋（−ａＴ＋ｄ）
＝ｂ＋ｄ ・・・（９）
この第２の経路の場合、補正回路１１への入力電圧は、変数（ａＴ、ｃＴ）がなく、定数項（ｂ＋ｄ）のみで表される。すなわち、第２の経路では、補正回路１１への入力電圧は、温度依存性が極めて小さくなっている。この場合、例えば部品Ａの場合には入力電圧はＶｉｎ＝ｂ_Ａ＋ｄとなり、部品Ｂの場合には入力電圧はＶｉｎ＝ｂ_Ｂ＋ｄとなるが、いずれの場合にも、入力電圧は、定数項で表すことができる。以下、（９）式に示した標準値における入力電圧を、便宜的に標準入力電圧（Ｖｉｎ(typ)）と称する。

そのため、第２の経路に切り替えた状態では、補正回路１１への入力電圧は、図４（Ｂ）に示すように検査温度（Ｔ_０）であっても、実温度（Ｔ’_０）であっても、さらには他の温度（Ｔ_１、Ｔ_２）であっても、常に定数項のみで表すことができる。換言すると、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１との直列回路から出力される合算電圧は、温度依存性が極めて小さく、仮に検査温度（Ｔ_０）と実温度（Ｔ’_０）とがずれていたとしても、そのずれに起因する出力電圧の変化は極めて小さいと考えることができる。

続いて、補正電圧を算出する（Ｓ３）。このステップＳ３が、合算電圧とダイオードＤ１の設計上の標準値および抵抗Ｒ１の既知の温度特性に基づいて予め定められている基準電圧との差分を補正回路１１に設定する補正電圧として算出する工程に相当する。
この場合、補正電圧は、標準入力電圧（Ｖｉｎ（typ））と、ステップＳ２で検出した入力電圧（Ｖｉｎ）との差分として算出される。例えばダイオードＤ１が部品Ａであったとすると、上記した（９）式に基づいて、以下の（１０）式のように算出される。

Ｖｉｎ（typ）−Ｖｉｎ＝（ｂ＋ｄ）−（ｂ_Ａ＋ｄ）＝ｂ−ｂ_Ａ ・・・（１０）
この（１０）式は、まさしく上記した（４）式に一致する。つまり、合算電圧を利用した場合であっても、補正電圧を算出することができ、また、合算電圧を用いていることで、検査温度と実温度のずれを吸収した状態で補正温度を算出することができる。なお、ダイオードＤ１が部品Ｂであった場合も、標準入力電圧（Ｖｉｎ）とステップＳ２で検出した入力電圧との差分として、以下の（１１）式のように算出される。
Ｖｉｎ（typ）−Ｖｉｎ＝（ｂ＋ｄ）−（ｂ_Ｂ＋ｄ）＝ｂ−ｂ_Ｂ ・・・（１１）
補正電圧を算出すると、その補正電圧を補正回路１１に設定する（Ｓ４）。このステップＳ４が、合算電圧と基準電圧との差分を補正回路１１に設定する工程に相当する。

続いて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り替えて（Ｓ５）、検査工程を終了する。このステップＳ５では、スイッチＳＷ１がオンされ、スイッチＳＷ２がオフされる。これにより、ダイオードＤ１と補正回路１１とが直列に接続された第１の経路が形成される。このため、実際に温度検出装置１０を使用する場合には、第１の経路が形成されていることから補正回路１１にはダイオードＤ１の出力電圧が入力され、その出力電圧は、補正回路１１に設定されている補正電圧で補正される。

このような検査方法により、本実施形態の温度検出装置１０の検査が行われている。
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
実施形態の温度検出装置１０の検査方法では、温度検出装置１０に対して、感温素子であるダイオードＤ１と補正回路１１との間に、ダイオードＤ１とは温度係数の正負が逆となる補償用素子である抵抗Ｒ１を直列に設け、補正回路１１へ入力されダイオードＤ１の出力電圧と抵抗Ｒ１の出力電圧との合算値である合算電圧を求める。そして、合算電圧と、ダイオードＤ１の設計上の標準値および抵抗Ｒ１の既知の温度特性に基づいて予め定められている基準電圧との差分を補正電圧として算出し、算出した補正電圧を補正回路１１に設定する。この場合、合算電圧は、上記したように温度依存性が小さくなっている。そのため、仮に検査温度と実温度との間にずれが生じていたとしても、そのずれに起因する出力電圧の変化は極めて小さいと考えることができる。したがって、検査装置に設定した検査温度とダイオードＤ１が実際に検出した実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができる。そして、補正温度を正しく設定できることから、温度検出装置１０は、温度を正しく検出することができる。

このとき、ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１は、温度に依存せず定数項で示されるオフセット電圧（ｂ、ｄ）を含んだ温度特性を備えている。そして、実施形態の温度検出装置１０の検査方法では、基準電圧は、ダイオードＤ１の設計上の標準値であるオフセット電圧（ｂ）と、温度特性が既知である抵抗Ｒ１のオフセット電圧（ｄ）との合算値（ｂ＋ｄ）を用いている。これにより、ダイオードＤ１を用いた温度検出装置１０であれば、ダイオードＤ１の温度特性のばらつきによらず、同一の温度情報を出力することができる。

また、実施形態の温度検出装置１０は、温度に応じた電圧を出力する感温素子であるダイオードＤ１と、ダイオードＤ１の出力電圧が入力され、当該ダイオードＤ１の温度特性のばらつきを補正するための補正電圧が設定されている補正回路１１との間に、ダイオードＤ１とは温度係数の正負が逆となる補償用素子である抵抗Ｒ１を直列に接続するための回路パターンを備えている。これにより、温度検出装置１０は、製造時の検査工程において、補償用素子である抵抗Ｒ１を設けることができる。したがって、上記した検査方法を適用するのに好適である。

このとき、回路パターンは、ダイオードＤ１および補正回路１１が直列に接続される第１の経路と、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１および補正回路１１が直列に接続される第２の経路とを切り替える切替手段としてのスイッチＳＷ１、ＳＷ２で構成されている。このため、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン／オフを切り替えることで第１の経路と第２の経路とを容易に切り替えることができる。したがって、実際の検査において、作業性を向上させることができる。

また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、第１の経路および第２の経路のそれぞれに設けられている。スイッチ部品は、オンされると端子間を短絡するものであり、基本的にはその間の抵抗値は０Ωであると考えられるが、実際のスイッチＳＷ１、ＳＷ２には僅かにオン抵抗が存在することがある。そのため、第１の経路にスイッチＳＷ１を設け、第２の経路にスイッチＳＷ２を設けることで、各経路におけるオン抵抗の値を揃えることができる。したがって、合算電圧を検出する際と、実際に温度検出装置１０を使用する際とにおいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン抵抗に起因して誤差が生じるおそれを低減することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図５および図６を参照しながら説明する。第２実施形態では、感温素子の温度係数が第１実施形態と逆になっている。なお、検査方法は第１実施形態と共通するので、図３も参照し、検査方法の詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態の温度検出装置２０は、感温素子としての抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１１の出力電圧を補正する補正回路１１、および、抵抗Ｒ１１に定電流を供給する定電流源１２を備えている。
この抵抗Ｒ１１は、電流が供給されると、次の（１２）式にて示される電圧（Ｖ３）を出力する。
Ｖ３＝ｅＴ＋ｆ ・・・（１２）
ただし、ｅは正の温度係数、ｆは定数
つまり、抵抗Ｒ１１は、正の温度特性を備えている。

ただし、抵抗Ｒ１１は、第１実施形態のダイオードＤ１と同様に、ある公差内に収まるように製造されている。このため、抵抗Ｒ１１は、例えば標準値よりもオフセット電圧（ｆ）が低かったり、標準値よりもオフセット電圧（ｆ）が高かったりするものがある。つまり、抵抗Ｒ１１は、温度特性にばらつきが存在することがある。

さて、標準値よりもオフセット電圧が低い抵抗Ｒ１を便宜的に部品Ａと称すると、部品Ａは、次の（１３）式にて示される電圧（Ｖ_Ａ）を出力する。
Ｖ_Ａ＝ｅＴ＋ｆ_Ａ ・・・（１３）
ただし、ｆ_Ａは定数、且つ、本実施形態ではｆ_Ａ＜ｆ
また、標準値よりもオフセット電圧が高い抵抗Ｒ１１を部品Ｂと称すると、部品Ｂは、次の（１４）式にて示される電圧（Ｖ_Ｂ）を出力する。
Ｖ_Ｂ＝ｅＴ＋ｆ_Ｂ ・・・（１４）
ただし、ｆ_Ｂは定数、且つ、本実施形態ではｆ_Ｂ＞ｆ
このため、抵抗Ｒ１１は、その温度特性が、図６（Ａ）にグラフＧ２２、Ｇ２３にて示すように、標準値のグラフＧ２１よりも下方に位置したり、上方に位置したりすることがあり、標準値からずれることがある。そのため、仮に同一温度であっても、抵抗Ｒ１１の温度特性のばらつきによって、出力電圧にばらつきが生じることになる。

そこで、本実施形態の温度検出装置２０は、抵抗Ｒ１１とは温度係数の正負が逆になる補償用素子として、ダイオードＤ１１を備えている。
このダイオードＤ１１は、電流が供給されると、次の（１５）式にて示される電圧（Ｖ４）を出力する。
Ｖ４＝ｇＴ＋ｈ ・・・（１５）
ただし、ｇは負の温度係数、ｈは定数
また、温度検出装置２０は、第１の経路と第２の経路とを切り替えるスイッチＳＷ１、ＳＷ２を備えている。

そして、第１実施形態と同様に、図３に示した検査方法に則って、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を第２の経路を形成するように切り替える（Ｓ１）。これにより、補正回路１１に入力される入力電圧つまり合算電圧は、図６（Ｂ）に示すように、定数項（ｆ＋ｈ）となり、温度依存性が小さくなる。その状態で、入力電圧を検出し（Ｓ２）、補正電圧を算出し（Ｓ３）、補正電圧を補正回路１１に設定し（Ｓ４）、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を第１の経路を形成するように切り替える。

これにより、温度検出装置２０のように感温素子として正の温度特性を備える抵抗Ｒ１１を用いる場合であっても、温度依存性が小さくなった状態で補正電圧を正しく算出することができる。したがって、第１の実施形態と同様に、検査装置に設定した検査温度とダイオードＤ１が実際に検出した実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができ、温度を正しく検出することができるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図７を参照しながら説明する。なお、検査方法は第１実施形態と共通するので、図３も参照し、検査方法の詳細な説明は省略する。
図７に示すように、本実施形態の温度検出装置３０は、感温素子としてのチェナーダイオードＤ２１、チェナーダイオードＤ２１の出力電圧を補正する補正回路１１、および、チェナーダイオードＤ２１に定電流を供給する定電流源１２を備えている。

チェナーダイオードＤ２１は、第２実施形態の抵抗Ｒ１１と同様に、正の温度特性を備えている。そのため、温度検出装置３０は、チェナーダイオードＤ２１とは温度係数の正負が逆になる補償用素子として、負の温度特性を備えるダイオードＤ２２を備えているとともに、第１の経路と第２の経路とを切り替えるスイッチＳＷ１、ＳＷ２を備えている。

この温度検出装置３０においても、第１実施形態と同様に、図３に示した検査方法に則って、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を第２の経路を形成するように切り替え（Ｓ１）、温度依存性が小さくなった入力電圧つまり合算電圧を検出し（Ｓ２）、補正電圧を算出し（Ｓ３）、補正電圧を補正回路１１に設定し（Ｓ４）、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を第１の経路を形成するように切り替える。

これにより、温度検出装置３０のように感温素子として正の温度特性を備えるチェナーダイオードＤ２１を用いる場合であっても、温度依存性が小さくなった状態で補正電圧を正しく算出することができる。したがって、第１の実施形態と同様に、検査装置に設定した検査温度とチェナーダイオードＤ２１が実際に検出した実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができ、温度を正しく検出することができるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図８を参照しながら説明する。
図８に示すように、本実施形態の温度検出装置４０は、感温素子としてのダイオードＤ１、ダイオードＤ１の出力電圧を補正する補正回路１１、および、ダイオードＤ１に定電流を供給する定電流源１２を備えている。また、温度検出装置４０は、ダイオードＤ１とは温度係数の正負が逆になる補償用素子として、正の温度特性を備える抵抗Ｒ１を備えているとともに、第１の経路と第２の経路とを切り替えるスイッチＳＷ１を備えている。つまり、本実施形態では、第１の経路と第２の経路とを１つのスイッチＳＷ１により切り替えている。

第１の経路を形成する場合には、スイッチＳＷ１はオンされ、スイッチＳＷ１の端子間が短絡される。このため、抵抗Ｒ１側には電流が流れることがなくなり、無視できる状態となる。そのため、実際に温度検出装置４０を使用する場合には、ダイオードＤ１と補正回路１１が直列に接続された状態となり、補正回路１１への入力電圧は、ダイオードＤ１の出力電圧のみになる。

一方、第２の経路を形成する場合には、スイッチＳＷ１はオフされる。これにより、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１および補正回路１１が直列に接続された状態となり、補正回路１１への入力電圧は、ダイオードＤ１の出力電圧と抵抗Ｒ１の出力電圧の合算値である合算電圧になる。つまり、第１実施形態と同様に、温度依存性が小さくなった合算電圧が補正回路１１に入力される。

このため、図３に示した検査方法に則って検査を行うことで、検査温度と実温度との間にずれが生じたとしても、補正電圧を正しく算出することができ、温度を正しく検出することができるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、１つのスイッチＳＷ１で第１の経路と第２の経路とを切り替えることができるため、温度検出装置４０のコストを低減することができる。
また、１つのスイッチＳＷ１で第１の経路と第２の経路とを切り替える本実施形態の構成を、第２実施形態に適用してもよい。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
第１〜第３実施形態では、切替手段として、２つの端子間を短絡するａ接点タイプのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を２つ設けたが、ｃ接点タイプのスイッチを１つ設ける構成としてもよい。そのような構成の場合にも、オン抵抗に起因して誤差が生じるおそれを低減することができる。

各実施形態では、温度検出装置１０、２０、３０、４０を検査装置内に配置して検査する例を示したが、合算電圧を検出することなどに支障がなければ、必ずしも温度検出装置１０、２０、３０、４０を検査装置内に配置する必要はなく、例えば室温での検査も可能である。
各実施形態では切替手段であるスイッチＳＷ１、ＳＷ２を備える構成を例示したが、切替手段を設けずに、第１の経路および第２の経路を形成する配線パターンのみを設けておき、検査工程では補償用素子を実装し、検査が終了すれば補償用素子を取り外して、例えば０Ω抵抗のような短絡部品を実装する構成としてもよい。すなわち、回路パターンには、配線パターンのみが設けられている構成も含まれる。

図面中、１０、２０、３０、４０は温度検出装置、１１は補正回路、Ｄ１はダイオード（感温素子）、Ｄ１１はダイオード（補償用素子）、Ｄ２１はチェナーダイオード（感温素子）、Ｄ２２はダイオード（補償用素子）、Ｒ１は抵抗（補償用素子）、Ｒ１１は抵抗（感温素子）を示す。

Claims (5)

1. 温度に応じた電圧を出力する感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）と、
   前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の出力電圧が入力され、当該感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の温度特性のばらつきを補正するための補正電圧が設定されている補正回路（１１）と、
   前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）と前記補正回路（１１）との間に設けられ、前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）とは正負が逆になる温度特性を備える補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）を直列に接続するための回路パターンと、
   を備えたことを特徴とする温度検出装置。
2. 前記回路パターンは、前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）および前記補正回路（１１）が直列に接続される第１の経路と、前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）、前記補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）および前記補正回路（１１）が直列に接続される第２の経路とを切り替える切替手段（ＳＷ１、ＳＷ２）で構成されていることを特徴とする請求項１記載の温度検出装置。
3. 前記切替手段（ＳＷ１、ＳＷ２）は、前記第１の経路および前記第２の経路のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２記載の温度検出装置。
4. 温度に応じた電圧を出力する感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）と、
   前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の出力電圧が入力され、当該感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の温度特性のばらつきを補正するための補正電圧が設定されている補正回路（１１）と、を備えた温度検出装置（１０、２０、３０、４０）に対して、
   前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）と前記補正回路（１１）との間に、前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）とは正負が逆になる温度特性を備える補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）を直列に設け、
   前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の出力電圧と前記補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）の出力電圧との合算値であって、前記補正回路（１１）へ入力される合算電圧を検出し、
   前記合算電圧と前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の設計上の標準値および前記補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）の既知の温度特性に基づいて予め定められている基準電圧との差分を、前記補正回路（１１）に設定する前記補正電圧として算出し、
   算出した前記補正電圧を前記補正回路（１１）に設定することを特徴とする温度検出装置の検査方法。
5. 前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）および前記補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）は、温度に依存せず定数項で示されるオフセット電圧を含んだ温度特性を備えており、
   前記基準電圧は、前記感温素子（Ｄ１、Ｒ１１、Ｄ２１）の設計上の標準値であるオフセット電圧と、温度特性が既知である前記補償用素子（Ｒ１、Ｄ１１、Ｄ２２）のオフセット電圧との合算値を用いることを特徴とする請求項４記載の温度検出装置の検査方法。

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