JP2018077133A - 電圧測定システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、本実施形態の電圧測定システムは、複数のセンサより出力されるセンサ信号を、マルチプレクサ1を介して例えばA/D変換器である電圧測定部2に選択的に入力し、信号電圧を測定する構成である。前記複数のセンサの1つはサーミスタ3であり、サーミスタ3のセンサ信号は、マルチプレクサ1の入力端子Sin0に入力される。
|Vin−Vth|<Vt,sw …(1)
サーミスタ3,抵抗Rd及びRlの直列回路に流れる電流をIthとすると、端子電圧Vthは(2)式で表される。
Vth=(Rth+Rl)×Ith …(2)
Rthはサーミスタ3の抵抗値である。また、電流Ithは(3)式で表される。
Ith=Vdd/(Rd+Rl+Rth)…(3)
これら(1)〜(3)式の関係から、抵抗値Rlを決定する。
Ith=3/(5.5k+Rl)
(2)式より、
Vth=(500+Rl)×Ith
=3×(500+Rl)/(5.5k+Rl)
(1)式より、
1.0−3×(500+Rl)/(5.5k+Rl)<0.4
0.6<3×(500+Rl)/(5.5k+Rl)
∴Rl>750Ω
となる。
以下、第1実施形態と同一部分には同一符号を附して説明を省略し、異なる部分について説明する。第1実施形態の直列回路6は、電源Vdd側より、駆動用抵抗Rd,レベルシフト用抵抗Rl,サーミスタ3の順で接続されていた。第2実施形態では図3に示すように、電源Vdd側よりサーミスタ3,駆動用抵抗Rd,レベルシフト用抵抗Rlの順で接続されており、これらは直列回路11を構成している。そして、抵抗Rd及び抵抗Rlの共通接続点がマルチプレクサ1の入力端子Sin0に接続されている。サーミスタ3以外は、IC12の内部に構成されている。
Vth=Vdd−(Rth+Rl)×Ith …(4)
以上のように構成される第2実施形態によれば、サーミスタ3の一端が電源Vddに接続される場合についても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
第3実施形態は、出力電圧の直線性を改善するため、サーミスタ3が検出する温度域に応じて駆動用抵抗の抵抗値を切替える構成である。また、第3実施形態の構成は、抵抗値を切替える際に発生する電源電圧の変動を抑制するための電流補正部を備えている。
−5°C以下 :低温域LT
−5°Cより大で且つ60°C以下:中温域RT
60°Cより大 :高温域HT
のように3つの温度帯に分ける。
第4実施形態では、図5に示すように、サーミスタ3が電源VddとIC31の入力端子32との間に接続されている。すなわち第2実施形態のように、サーミスタ3の一端が電源Vddに接続される場合に第3実施形態の構成を適用したものである。図5では、入力端子32とグランドとの間に接続される駆動回路部を23G,スイッチSW_Cがグランド側に、電流補正用抵抗Rcが電源側に接続される電流補正部を24Gとしている。電流補正部24Gは、実質的に第3実施形態の電流補正部24と同じ構成である。
以上のように構成される第4実施形態によれば、サーミスタ3の一端が電源Vddに接続される場合に、第3実施形態の構成を適用できる。
第5実施形態では、サーミスタ3の検出温度帯を、例えば閾値を30℃として高温域HT,低温域LTで二分する。そして図6に示すように、IC41内部の駆動回路部43は、電源VddとIC41の入力端子42との間に、スイッチSWL,駆動用抵抗Rd1,レベルシフト用抵抗Rl1,駆動用抵抗Rd2,レベルシフト用抵抗Rl2が直列に接続されている。これらは直列回路44を構成している。
図7に示す第6実施形態は、サーミスタ3が電源VddとIC51の入力端子52との間に接続されている。すなわち第2実施形態のように、サーミスタ3の一端が電源Vddに接続される場合に第5実施形態の構成を適用したものである。図7では、入力端子52とグランドとの間に接続される駆動回路部を43G,スイッチSWL_Cがグランド側に、電流補正用抵抗Rc1が電源側に接続される電流補正部を45Gとしている。
以上のように構成される第6実施形態によれば、サーミスタ3の一端が電源Vddに接続される構成に、第5実施形態の構成を適用できる。
第3又は第4実施形態を、第5又は第6実施形態のように2つの温度域に適用しても良いし、4つ以上の温度域に適用しても良い。
第5又は第6実施形態において、直列回路の抵抗素子数は、「3」又は「5」以上でも良いし、第3又は第4実施形態のように3つ以上の温度域に適用しても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Claims (4)
- サーミスタ(3)を含む複数のセンサからの信号が入力されるマルチプレクサ(1,25,45)と、
このマルチプレクサを介して入力される信号の電圧を測定する電圧測定部(2)と、
電源とグランドとの間に接続される、前記サーミスタ,駆動用抵抗(Rd)及びレベルシフト用抵抗(Rl)を含む直列回路(6,44,54)とを備え、
前記駆動用抵抗と前記レベルシフト用抵抗との共通接続点が、前記マルチプレクサの入力端子に接続されている電圧測定システム。 - 前記駆動用抵抗を複数(Rd_LT,Rd_RT,Rd_HT,Rl_LT,Rl_RT,Rl_HT)有してなる直列回路を備え、それら複数の駆動用抵抗を前記サーミスタに選択的に接続可能に構成し、
前記サーミスタ及び前記駆動用抵抗を含む電源,グランド間の直列抵抗値を変化させるため、選択的に接続される1つ以上の電流補正用抵抗(Rc1,Rc2)と、
前記サーミスタの端子電圧に応じて前記複数の駆動用抵抗の接続状態を切替える際に、前記電流補正用抵抗の接続状態を併せて切替える制御部(26)とを備える請求項1記載の電圧測定システム。 - 前記直列回路(44)に3素子以上の抵抗(Rd1,Rl1,Rd2,Rl2)を備え、
前記サーミスタの一端がグランドに接続され、
前記直列回路における2つの抵抗の共通接続点を、前記マルチプレクサ(25)の入力端子に選択的に接続すると共に、前記共通接続点よりも電源側に位置する端子を、電源に選択的に接続する切替えを行うレベルシフト制御部(46)を備える請求項2記載の電圧測定システム。 - 前記直列回路(54)に3素子以上の抵抗(Rd1,Rl1,Rd2,Rl2)を備え、
前記サーミスタの一端が電源に接続され、
前記直列回路における2つの抵抗の共通接続点を、前記マルチプレクサ(45)の入力端子に選択的に接続すると共に、前記共通接続点よりもグランド側に位置する端子を、グランドに選択的に接続する切替えを行うレベルシフト制御部(46)を備える請求項2記載の電圧測定システム。
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