JP2018080921A

JP2018080921A - 温度検出装置

Info

Publication number: JP2018080921A
Application number: JP2016221219A
Authority: JP
Inventors: 茎田　啓行; Hiroyuki Kukita; 啓行茎田; 俊一若松; Shunichi Wakamatsu; 毅塩原; Takeshi Shiobara; 石川　貴之; Takayuki Ishikawa; 貴之石川
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-05-24
Also published as: CN109952495A; EP3540397A4; WO2018087978A1; EP3540397A1; US20200264054A1

Abstract

【課題】水晶片の発振周波数の変化に基づいて温度を検出するにあたり、温度の検出が途切れることのない温度検出装置を提供すること。
【解決手段】水晶片１４に第１及び第２の振動領域４０、５０を形成し、第１または第２の振動領域４０、５０をスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３の切替えにより３倍波または基本波で発振させる。そしてデータ処理部６により第１の振動領域の３倍波または基本波それぞれの周波数の変化率Ｆ２、Ｆ１を求めてその差分から温度を検出する。更に第１の振動領域４０の周波数の計測結果に基づいて第１の振動領域４０の発振が異常であるか否かを監視し、異常であると判断したときには、第２の振動領域５０を用いて同様の差分（Ｆ２´−Ｆ１´）から温度を検出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、水晶振動子を用いた温度検出装置に関する。

水晶振動子を用いた発振装置は例えば携帯端末に対して通信を行う基地局や中継局あるいはディジタルテレビに対して画像データを送信する基地局や中継局などに使用されているが、環境温度の変化に対して安定した発振を行うことが要請されている。このため例えばＯＣＸＯ（Oven Controlled Crystal Oscillation）が使用されるが、ヒータの電力を高精度に行うためには、発振装置が置かれる雰囲気の温度に正確に対応した信号を生成することが必要である。またＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillation）を使用する場合には、水晶振動子を含む回路に供給される設定電圧を補償するために、温度に正確に対応した信号を生成することが必要である。

更にまた半導体デバイスの製造工程においては、三次元デバイスの開発などにより、常温雰囲気の半導体製造装置、例えば薬液により塗布膜を形成する装置などにおいては、塗布膜が薄膜化し、しかも膜厚の面内均一性をコントロールする観点から、雰囲気温度を正確に測定する要請がある。

しかしながら、測定対象となる温度範囲が広いと、特に高温領域あるいは低温領域において水晶振動子の発振周波数についていわゆる周波数ジャンプが起こって測定が不能になる懸念がある。
特許文献１には、水晶振動子に２対の電極を設けて２つの振動領域を形成し、一方の振動領域の３次高調波(基本波の３倍波)と他方の振動領域の３倍波とについて、周波数の差分あるいは、基準温度に対する周波数の変化率の差分を検出してその検出値を水晶振動子の温度として取り扱う技術が記載されている。しかし周波数ジャンプが起こって温度測定が途切れてしまい、発振周波数が乱れるという不具合を起こす懸念については着目されていない。

また特許文献２には、１個の水晶振動子を用い、２つの振動モードごとの共振周波数の変化を測定してその変化を温度変化として捉える技術が記載されているが、上述の懸念を払拭できる技術ではない。

特開２０１２−１７００５０号公報特開２００４−１８４２５６号公報

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、水晶片の発振周波数の変化に基づいて温度を検出するにあたり、温度の検出が途切れるおそれのない温度検出装置を提供することにある。

本発明は、水晶片の一面側及び他面側に夫々設けられた第１の電極により挟まれた第１の振動領域と、
水晶片の一面側及び他面側に夫々設けられた第２の電極により挟まれた第２の振動領域と、
前記第１の振動領域または第２の振動領域を基本波で発振させるための基本波発振回路と、
前記第１の振動領域または第２の振動領域を高調波で発振させるための高調波発振回路と、
前記基本波発振回路または前記高調波発振回路の発振周波数を計測する周波数計測部と、
前記第１の電極を前記基本波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第１の電極を前記高調波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第２の電極を前記基本波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第２の電極を前記高調波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態のいずれかを選択するためのスイッチ部と、
前記スイッチ部の切り替え信号を出力し、前記周波数計測部で計測された計測結果に基づいて、前記第１の振動領域及び第２の振動領域の一方の振動領域の高調波の周波数の変化率と当該一方の振動領域の基本波の周波数の変化率との差分を求め、当該差分から水晶片が置かれている雰囲気の温度を検出すると共に、当該一方の振動領域の周波数の計測結果に基づいて当該一方の振動領域の発振が異常であるか否かを監視するデータ処理部と、を備え、
前記データ処理部は、前記一方の振動領域の発振が異常であると判断したときには、前記第１の振動領域及び第２の振動領域の他方の振動領域の高調波の周波数の変化率と当該他方の振動領域の基本波の周波数の変化率との差分から水晶片が置かれている雰囲気の温度を検出するように構成されていることを特徴とする。

本発明は、水晶片に第１の電極の対及び第２の電極の対を設けて第１及び第２の振動領域を形成し、一方の振動領域を高調波例えば３倍波及び基本波で発振させたときのそれぞれの周波数の変化率（基準温度として決めた温度における周波数に対する、当該周波数からの周波数の変化分の割合）を求めてその差分から水晶片が置かれている雰囲気の温度を検出している。そして一方の振動領域の周波数の計測結果に基づいて当該一方の振動領域の発振が異常であるか否かを監視し、異常であると判断したときには、他方の振動領域を用いて同様の差分から温度を検出するようにしている。従って例えば広い温度範囲に亘って検出する場合であっても、温度の検出が途切れるおそれがない。

本発明の実施形態にかかる温度検出装置の全体を示す外観図である。温度検出装置の発振回路ユニット内に設けられた振動子ユニットを示す表面側の平面図である。振動子ユニットに設けられた水晶振動子を示す表面側の平面図及び裏面側の平面図である。振動子ユニットを示す縦断面図である。上記の温度検出装置を示すブロック図である。水晶振動子の基本波及び３倍波の各々の周波数の変化率と温度との関係を示す特性図である。水晶振動子の基本波の周波数の変化率と３次高調波の周波数の変化率との差分と温度との関係を示す特性図である。温度検出装置の動作フローを示すフローチャートである。

本発明の実施形態にかかる温度検出装置は、図１に示すように発振回路ユニット１と、測定部２と、前記発振回路ユニット１と測定部２とを接続する信号路を含む信号ケーブル３と、を備えている。
発振回路ユニット１は、この例では本体部１０ａと、本体部１０ａに対して着脱自在な振動子ユニット１０とを備えており、図１においては、振動子ユニット１０の後述の回路基板１２の一端が本体部１０ａの差し込み口１０ｂに差し込まれる状態を分解斜視図として示している。

振動子ユニット１０は、水晶振動子１１と、水晶振動子１１を支持する絶縁材からなる支持体としての回路基板１２と、を備えている。図２（ａ）は、水晶振動子１１が搭載された回路基板１２を表面側(水晶振動子１１側)から見た図を示し、図２（ｂ）は、水晶振動子１１が搭載されていない回路基板１２を表面側から見た図を示している。図２（ｂ）に示されているように、回路基板１２の他端側には、水晶振動子１１よりも一回り小さい開口部１３が形成されており、開口部１３の周縁近傍には、３つの端子部２１、２２、２３が設けられている。

回路基板１２の表面側には、各端子部２１、２２、２３から夫々導電路２１ａ、２２ａ、２３ａが回路基板１２の一端側に向かって伸び出しており、導電路２１ａ、２２ａ、２３ａの各一端側は、本体部１０ａ側の接続端子に夫々接続される接続端子２１ｂ、２２ｂ、２３ｂとして形成されている。

水晶振動子１１は、図３（ａ）に示すようにＡＴカットである円形の水晶片１４と、水晶片１４の一面側に、当該水晶片１４の中心を挟んで直径方向に互いに離間してかつ並行状に形成された短冊状の第１の電極４及び第２の電極５と、を備えている。第１の電極４及び第２の電極５の中央部からは、水晶片１の外周に向かってかつ電極４、５に対して直交するように引き出し電極４２、５２が伸びており、引き出し電極４、５は水晶片１の外周にて裏面側に折り返されて接続端子４１、５１として形成されている（図３（ｂ）参照）。

水晶片１４の他面側には、図３（ｂ）に示すように、第１の電極４及び第２の電極５の投影領域を含む領域に、他面側電極１５が形成されている。他面側電極１５は、第１の電極４及び第２の電極５の各投影領域に位置する短冊状部分１５ａ、１５ｂと、これら短冊状部分１５ａ、１５ｂを一端側で接続する接続部分とを備え、接続部分における水晶片１４の外周側は折り返されていて、裏面側の端部は接続端子１５１として形成されている。

第１の電極４、第２の電極５及び他面側電極１５は、例えば密着層であるクロム層の上に金を層状に形成した電極膜として構成されている。第１の電極４及び第２の電極５は、後述のように発振回路の直流電源側に接続され、他面側電極１５は発振回路の接地側に接続される。回路基板１２は、一端側が本体部１０ａの差し込み口１０ｂ内に差し込まれて本体部１０ａに装着され、回路基板１２の接続端子２１ｂ、２２ｂ、２３ｂは、夫々本体部１０ａに設けられた接続端子を介して発振回路に接続される。

図４に示すように、第１の電極４と他面側電極１５における当該第１の電極４に対向する部分（短冊状部分１５ａ）とにより挟まれる水晶片１４の領域は第１の振動領域４０に相当し、第２の電極５と他面側電極１５における当該第２の電極５に対向する部分（短冊状部分１５ｂ）とにより挟まれる水晶片１４の領域は第２の振動領域に５０に相当する。なお、図４は、第１の振動領域４０及び第２の振動領域５０を示すために、また水晶振動子１１と回路基板１２との関係の把握を容易にするための図面であり、断面図としては正確に描かれていない。

符号の煩雑化を避けるために、第１の振動領域４０を挟んでいる両面側の電極をいずれも第１の電極４と称し、第２の振動領域５０を挟んでいる両面側の電極をいずれも第２の電極５と称する場合がある。

図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ｂ）から分かるように、水晶振動子１１の裏面側の接続端子４１、１５１、５１は夫々回路基板１２の接続端子２１、２２、２３に接続される。なお、水晶振動子１１は導電性接着剤により接続端子４１、１５１、５１の部位にて回路基板１２に固定される。

図５は、本実施形態の温度検出装置の回路構成を示すブロック図である。発振回路ユニット１は、水晶振動子１１の第１の振動領域４０または第２の振動領域５０を基本波で発振させるための基本波発振回路３１と、第１の振動領域４０または第２の振動領域５０を基本波の３倍の周波数である３倍波（３次高調波）で発振させるための３倍波発振回路３２とを備えている。

更に発振回路ユニット１は、第１の振動領域４０を基本波発振回路３１及び３倍波発振回路３２に選択的に接続し、また第２の振動領域５０を基本波発振回路３１及び３倍波発振回路３２に選択的に接続するためのスイッチ部ＳＷ１及びＳＷ２と、基本波発振回路３１及び３倍波発振回路３２の一方及び他方を信号路３３を介して周波数計測部６に選択的に接続するためのスイッチ部ＳＷ３と、を備えている。

具体的には第１の電極４及び第２の電極５は夫々スイッチ部ＳＷ１の切替え接点ａ、ｂに電気的に接続されている。また水晶片１４の他面側の電極１５は、図５には配線を記載していないが、接地されている。即ち他面側の電極１５は、基本波発振回路３１及び３倍波発振回路３２の接地側に接続されている。
スイッチ部ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３は、後述のデータ処理部からの制御信号により切替え接点ａ、ｂの間で接続が切り替わるように構成されている。基本波発振回路３１、３倍波発振回路３２、スイッチ部ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３はこの例では、発振回路ユニット１に設けられている。

測定部２は、基本波発振回路３１及び３倍波発振回路３２の発振周波数を計測する周波数計測部２０と、この周波数計測部２０の計測結果に基づいてデータ処理を行う例えばコンピュータからなるデータ処理部６と、を備えている。

データ処理部６は、バス６０、ＣＰＵ６１、プログラムを格納するプログラム格納部６２、スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３に対して切替え信号を出力する切替え信号出力部６３、及びメモリ６４を備えている。またデータ処理部６には、温度や警告を表示する表示部６５が接続されている。

ここで水晶振動子１１の周波数温度特性について述べておく。本実施形態水晶片１４を基本波で発振させたときの−６０℃から８０℃までの周波数の変化率（ｐｐｍ表示で表している）Ｆ１は、図６の実線で示すように表され、３倍波で発振させたときの−６０℃から８０℃までの周波数の変化率Ｆ２は、例えば図６の点線で示すように表される。周波数の変化率とは、基準温度である例えば２５℃における周波数に対する、当該周波数とそのときの周波数との差分の割合であり、ある温度における周波数をｆ、基準温度における周波数をｆ０とすると、周波数の変化率Ｆ１あるいはＦ２（ｐｐｍ）は、｛（ｆ−ｆ０）／ｆ０｝×１０^６で表される。

図７は、Ｆ１とＦ２との差分を縦軸にとり、横軸に温度をとった周波数変化率の差分の温度特性の一例を示しており、例えば−６０℃から８０℃までの間では、周波数変化率の差分は温度に対して直線的に変化している。従ってＦ１−Ｆ２を監視することで水晶片１４の温度、つまり水晶片１４が置かれている雰囲気の温度を検出することができる。

データ処理部６の切替え信号出力部６３は、スイッチ部ＳＷ１を切替え接点ａ、ｂの何れかに切り替えるための切替え信号と、スイッチ部ＳＷ２、ＳＷ３を同時に切替え接点ａ、ｂの何れかに切り替えるための切替え信号と、を出力する機能を有する。切替え信号により、水晶片１４の一面側の第１の電極４が基本波発振回路３１に接続されかつ基本波発振回路３１が周波数計測部２０に接続される状態、上記の第１の電極４が３倍波発振回路３２に接続されかつ３倍波発振回路３２が周波数計測部２０に接続される状態、水晶片１４の一面側の第２の電極５が基本波発振回路３１に接続されかつ基本波発振回路３１が周波数計測部２０に接続される状態、上記の第２の電極４が３倍波発振回路３２に接続されかつ３倍波発振回路３２が周波数計測部２０に接続される状態、の何れかが形成される。

従ってデータ処理部６２は、周波数計測部２０により計測された計測結果である周波数（周波数計測値）が、切替え信号により、第１の振動領域４０、第２の振動領域５０のいずれに対応する発振周波数なのか、その発振周波数が基本波、３倍波のいずれなのかが分かる。このためプログラムは、計測結果である周波数を、第１の振動領域４０、第２の振動領域５０の区別をつけかつ基本波、３倍波の区別をつけてメモリ６４に書き込む。

そしてプログラムは、このようにして時系列で書きこまれた水晶振動子１１の第１の振動領域４０における基本波の周波数と３倍波の周波数とに基づいて、Ｆ２−Ｆ１を演算し、演算結果から温度を求めるステップを備えている。更にプログラムは、Ｆ２−Ｆ１が異常な値であるか否かを監視し、異常な値であると判断したときには、第２の振動領域５０における基本波の周波数と３倍波の周波数とに基づいて、Ｆ２−Ｆ１を演算し、演算結果から温度を求めるステップを備えている。従ってプログラムの一部は第１の振動領域４０が正常に発振しているか異常状態になっているかを監視する監視部に相当する。なお説明の混乱をさけるために、第１の振動領域４０の基本波の周波数の変化率をＦ１、３倍波の周波数の変化率をＦ２、第２の振動領域５０の基本波の周波数の変化率をＦ１´、３倍波の周波数の変化率をＦ２´、と記載する。

Ｆ２−Ｆ１が異常な値であるか否かを判定する手法としては、例えばＦ２−Ｆ１について所定時間の移動平均を求めておき、移動平均の時系列データにおいて、ある時間（移動平均の演算間隔）における移動平均の変化量が設定量を越えたときに異常と判定する手法を挙げることができる。この例は、第１の振動領域４０の異常をＦ２−Ｆ１に基づいて判定する手法であるが、第１の振動領域４０が異常であるか否かの判定手法としては、Ｆ２あるいはＦ１の移動平均を監視するようにしてもよいし、Ｆ２あるいはＦ１の単位時間の変化量を監視するようにしてもよく、あるいはまた基本波、３倍波の周波数に基づいて判定するようにしてもよい。

次に上述実施形態の作用について述べる。データ処理部６の切替え信号出力部６３から各スイッチ部ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の切替え状態を指定するための切替え信号を信号ケーブル３の信号路を介して出力する。これによりスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３が例えば＜１＞〜＜４＞次のように順番に切り替わる。切替えの説明については、切替え接点ａ（ｂ）側に切り替わった状態を、便宜上スイッチ部ＳＷがａ（ｂ）側に切り替わる、という表現をする。
＜１＞スイッチ部ＳＷ１がａ側に切り替わり、スイッチ部ＳＷ２、ＳＷ３がａ側に切り替わる状態、
＜２＞スイッチ部ＳＷ１がａ側に切り替わり、スイッチ部ＳＷ２、ＳＷ３がｂ側に切り替わる状態、
＜３＞スイッチ部ＳＷ１がｂ側に切り替わり、スイッチ部ＳＷ２、ＳＷ３がａ側に切り替わる状態、
＜４＞スイッチ部ＳＷ１がｂ側に切り替わり、スイッチ部ＳＷ２、ＳＷ３がｂ側に切り替わる状態、
＜１＞の状態のときは、第１の振動領域４０を基本波で発振しているときの周波数ｆ１が計測され、＜２＞の状態のときは、第１の振動領域４０を３倍波で発振しているときの周波数ｆ２が計測され、＜３＞の状態のときは、第２の振動領域５０を基本波で発振しているときの周波数ｆ１´が計測され、＜４＞の状態のときは、第２の振動領域５０を３倍波で発振しているときの周波数ｆ２´が計測される。

図８のステップＳ１〜ステップＳ８は、スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３の状態と周波数計測との関係を示している。既述のように切替え信号に応じて計測する周波数がいずれの発振周波数なのかが分かるので、周波数の種別（いずれの振動領域のいずれの発振モードの発振周波数であるかの区別）と周波数の計測値とが対応付けられてメモリ６４に記憶され、時系列データが形成される。スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３の切り替わりの時間間隔としては、例えば２５０ｍｓに設定される。

そして第１の振動領域４０の基本波の発振周波数ｆ１における既述の周波数変化率（２５℃における周波数に対して周波数が変化した割合）Ｆ１と第１の振動領域４０の３倍波の発振周波数ｆ２における既述の周波数変化率Ｆ２との差分であるＦ２−Ｆ１を求め、この差分が正常値か否かを判断する（ステップＳ９）。この判断は、第１の振動領域４０の発振の異常を監視するために行うものであり、既述のように判断時から所定時間（所定のサンプリング数）だけ遡った時点までの間のＦ２−Ｆ１の移動平均と、判断時から所定時間だけ遡った時点から更に所定時間遡った時点までの間の移動平均と、を比較し、その比較結果（差分）が設定値を越えていた時に異常と判断される。

Ｆ２−Ｆ１が正常であれば、例えば予め図７に示した温度特性データに基づいて、Ｆ２−Ｆ１に対応する温度を求め（ステップＳ１０）、表示部６５に表示する。次いで第２の振動領域５０の基本波の発振周波数ｆ１´における既述の周波数変化率Ｆ１´と第２の振動領域５０の３倍波の発振周波数ｆ２´における既述の周波数変化率Ｆ２´との差分であるＦ２´−Ｆ１´を求め、この差分が正常値か否かを判断する（ステップＳ１１）。この判断は、Ｆ２−Ｆ１の既述の判断と同様に手法で行われる。しかる後、ステップＳ１に戻るが、Ｆ２´−Ｆ１´が異常であると判断されたときには、第２の振動領域５０が不良であることが表示部６５における温度表示領域とは別の領域に表示される（ステップＳ１２）。

一方、ステップＳ９において、Ｆ２−Ｆ１が異常であると判断されたときには、第１の振動領域４０が不良であることが表示される（ステップＳ１３）。この場合には、温度の検出は第２の振動領域５０の発振周波数に基づいて、即ちＦ２´−Ｆ１´に基づいて行われることになるが、念のためＦ２´−Ｆ１´が正常であるか否かの判断を既述のようにして行い（ステップＳ１４）、正常であれば、メモリに事前に記憶させておいた温度とＦ２´−Ｆ１´との関係データを用いて温度を求め、表示部６５に表示する（ステップＳ１５）。Ｆ２´−Ｆ１´が異常であると判断したときには、当該温度検出装置が故障していることを例えば表示部６５に表示する（ステップＳ１５）などして報知する。

上述の実施形態は、水晶片１４に第１及び第２の振動領域４０、５０を形成し、一方の振動領域である第１の振動領域４０を３倍波及び基本波で発振させたときのそれぞれの周波数の変化率Ｆ２、Ｆ１を求めてその差分から水晶片１４が置かれている雰囲気の温度を検出している。そして第１の振動領域４０の周波数の計測結果に基づいて当該第１の振動領域４０の発振が異常であるか否かを監視し、異常であると判断したときには、第２の振動領域５０を用いて同様の差分（Ｆ２´−Ｆ１´）から温度を検出するようにしている。

ある温度範囲に亘って温度検出する場合には、特に高温側あるいは低温側で周波数ジャンプが起こる懸念があるが、第１の振動領域４０に不具合が生じても第２の振動領域５０を用いて温度検出を行うことができるので、温度の検出が途切れるおそれがない。
またステップＳ１２、Ｓ１３のように、第１及び第２の振動領域４０、５０の一方に異常が発生していることを表示することで、例えばオペレータは温度検出作業の区切りのタイミングにおいて、水晶振動子１１を交換するなどの対応をとることができる。
各振動領域４０、５０を基本波発振回路３１または３倍波発振回路３２を介して周波数計測部２０に接続するためのスイッチ部は、図５に示す例に限られるものではない。例えば基本波発振回路及び３倍波発振回路に対して、一部を共通化すると共に基本波用の同調回路と３倍波用の同調回路とを切り替えて、基本波発振回路または３倍波発振回路の機能を発揮する構成を採用することもできる。この場合には、共通化した回路の前段を第１の振動領域４０及び第２の振動領域５０の一方、他方に切り替えるためのスイッチ部と、同調回路の切替え用のスイッチ部と、を用いることになる。

また上述実施形態では、水晶振動子の高調波の周波数の変化率と基本波の周波数の変化率との差分を取得するにあたって、高調波が３倍波である例を挙げたが、高調波は３倍波に限られるものではなく、例えば５倍波（５次高調波）であってもよい。

１発振回路ユニット
１０振動子ユニット
１１水晶振動子
１２回路基板
１３開口部
１４水晶片
１５他面側の電極
２測定部
２０周波数計測部
３信号ケーブル
３１基本波発振回路
３２３倍波発振回路
４第１の電極
４０第１の振動領域
５第２の電極
５０第２の振動領域
ＳＷ１〜ＳＷ３スイッチ部
６データ処理部
６５表示部

Claims

水晶片の一面側及び他面側に夫々設けられた第１の電極により挟まれた第１の振動領域と、
水晶片の一面側及び他面側に夫々設けられた第２の電極により挟まれた第２の振動領域と、
前記第１の振動領域または第２の振動領域を基本波で発振させるための基本波発振回路と、
前記第１の振動領域または第２の振動領域を高調波で発振させるための高調波発振回路と、
前記基本波発振回路または前記高調波発振回路の発振周波数を計測する周波数計測部と、
前記第１の電極を前記基本波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第１の電極を前記高調波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第２の電極を前記基本波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態、前記第２の電極を前記高調波発振回路を介して前記周波数計測部に接続する状態のいずれかを選択するためのスイッチ部と、
前記スイッチ部の切り替え信号を出力し、前記周波数計測部で計測された計測結果に基づいて、前記第１の振動領域及び第２の振動領域の一方の振動領域の高調波の周波数の変化率と当該一方の振動領域の基本波の周波数の変化率との差分を求め、当該差分から水晶片が置かれている雰囲気の温度を検出すると共に、当該一方の振動領域の周波数の計測結果に基づいて当該一方の振動領域の発振が異常であるか否かを監視するデータ処理部と、を備え、
前記データ処理部は、前記一方の振動領域の発振が異常であると判断したときには、前記第１の振動領域及び第２の振動領域の他方の振動領域の高調波の周波数の変化率と当該他方の振動領域の基本波の周波数の変化率との差分から水晶片が置かれている雰囲気の温度を検出するように構成されていることを特徴とする温度検出装置。
前記高調波は、３次高調波であることを特徴とする請求項１に記載の温度検出装置。
前記一方の振動領域の発振が異常であるか否かの監視は、前記高調波の周波数の変化率、基本波の周波数の変化率及び前記差分のいずれかの移動平均の値に基づいて行われることを特徴とする請求項１または２に記載の温度検出装置。
前記第１の振動領域及び第２の振動領域は共通の水晶片に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の温度検出装置。