JP2569924B2 - Temperature sensor sensitivity variable circuit - Google Patents
Temperature sensor sensitivity variable circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は温度センサ感度可変回路に関し、特に測定温
度に応じて等価抵抗値が対数的に変化するNTC(負特
性)型サーミスタを使用する温度センサ方式に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature sensor sensitivity variable circuit, and more particularly, to a temperature sensor system using an NTC (negative characteristic) type thermistor whose equivalent resistance value changes logarithmically according to a measured temperature.
従来技術 従来、この種の温度センス方式においては、測定対象
の温度範囲内で温度センス感度が固定的であり、精度の
上限が回路によって画一的に決定されてしまう方式とな
っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of temperature sensing method, a temperature sensing sensitivity is fixed within a temperature range of a measurement target, and an upper limit of accuracy is uniformly determined by a circuit.
このような従来の温度センス方式では、測定対象とな
る温度範囲が固定であり、回路によっては感度や精度も
固定的となっていたので、任意の温度範囲で最大の精度
を得たり、測定対象となる温度範囲を変化させたりする
ことができないという欠点がある。In such a conventional temperature sensing method, the temperature range to be measured is fixed, and the sensitivity and accuracy are fixed depending on the circuit. However, there is a disadvantage in that the temperature range in which
発明の目的 本発明は上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、測定対象となる温度範囲で最大の感度
と精度とを得ることができる温度センサ感度可変回路の
提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to provide a temperature sensor sensitivity variable circuit capable of obtaining maximum sensitivity and accuracy in a temperature range to be measured. And
発明の構成 本発明による温度センサ感度可変回路は、測定温度に
応じて等価抵抗値が変化するサーミスタを使用する温度
センサの温度センサ感度可変回路であって、入力される
制御信号に応じて抵抗値が可変する可変抵抗手段と、前
記制御信号および該制御信号に対応する前記抵抗値を格
納する格納手段と、前記格納手段に格納された前記制御
信号により前記可変抵抗手段を可変制御する制御手段
と、前記制御手段により可変制御された前記可変抵抗手
段の抵抗値および前記サーミスタの等価抵抗値により分
圧された分圧電圧値と予め設定された所定電圧値とを比
較する比較手段と、前記比較手段により前記分圧電圧値
と前記所定電圧値とが近似であることが検出されたとき
に前記可変抵抗手段への前記制御信号に対応する前記抵
抗値により前記サーミスタの感知温度を算出する算出手
段とを設けたことを特徴とする。A temperature sensor sensitivity variable circuit according to the present invention is a temperature sensor sensitivity variable circuit of a temperature sensor using a thermistor whose equivalent resistance value changes according to a measured temperature, and the resistance value varies according to an input control signal. Variable resistance means, storage means for storing the control signal and the resistance value corresponding to the control signal, and control means for variably controlling the variable resistance means by the control signal stored in the storage means. Comparing means for comparing a resistance value of the variable resistance means variably controlled by the control means and a divided voltage value divided by an equivalent resistance value of the thermistor with a predetermined voltage value set in advance; When the divided voltage value and the predetermined voltage value are detected to be approximate by the means, the resistance value corresponding to the control signal to the variable resistance means is used. Calculating means for calculating the temperature sensed by the thermistor.
実施例 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。図において、スイッチトキャパシタ(SC)1は入
力パルスの周波数によって等価抵抗値RSが反比例して小
さくなる性質を有し、NTC(負特性)型サーミスタ2は
温度によって等価抵抗値RTが対数関数的に減少する性質
を有する。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In the figure, a switched capacitor (SC) 1 has a property that an equivalent resistance value R S decreases in inverse proportion to the frequency of an input pulse, and an NTC (negative characteristic) type thermistor 2 has an equivalent resistance value R T depending on temperature and a logarithmic function. It has the property of being reduced.
アナログ/ディジタルコンバータ部(ADC)3はスイ
ッチトキャパシタ1の等価抵抗値RSとNTC型サーミスタ
2の等価抵抗値RTとによって分圧されたアナログ電圧
(以下分圧電圧とする)ANをサンプリングし、そのサン
プリング値をVREFおよびVSSによりディジタル変換して
符号化する機能を有する。Analog / digital converter (ADC) 3 is (or less divided voltage) analog voltage divided by the equivalent resistance R T of the equivalent resistance R S and NTC thermistor 2 of the switched capacitor 1 sampling A N It has a function of digitally converting the sampled value by V REF and V SS and encoding it.
テーブル記憶部4はスイッチトキャパシタ1の等価抵
抗値RSとパルス周波数fとが夫々対応して格納されたパ
ルス周波数−等価抵抗値(f−RS)テーブル(以下f−
RSテーブルとする)4aと、使用しているNTC型サーミス
タ2の等価抵抗値RTと温度Tとの特性を示す情報が格納
された温度−サーミスタ抵抗値(T−RT)テーブル(以
下T−RTテーブルとする)4bとから構成されている。The table storage unit 4 stores a pulse frequency-equivalent resistance (f−R S ) table (hereinafter referred to as f−R S ) in which the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 and the pulse frequency f are stored in correspondence with each other.
R and S table) 4a and the temperature information indicating the characteristic of the equivalent resistance R T and the temperature T of the NTC type thermistor 2 are using is stored - thermistor resistance (T-R T) table (hereinafter T-R and T table) is composed of a 4b.
パルスコントローラ部(CNT)5はアナログ/ディジ
タルコンバータ部3でディジタル変換されたサンプリン
グ値と、テーブル記憶部4からのデータとによりスイッ
チトキャパシタ1の等価抵抗値RSがNTC型サーミスタ2
の等価抵抗値RTと等しくなるようにスイッチトキャパシ
タ1へのパルスとその周波数とを生成する。The pulse controller unit (CNT) 5 determines the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 based on the sampling value digitally converted by the analog / digital converter unit 3 and the data from the table storage unit 4 to the NTC thermistor 2.
Of the switched capacitor 1 and the frequency thereof are generated so as to be equal to the equivalent resistance value RT of .
1チップマイクロコンピュータ(1 chip MPU)6は上
記のアナログ/ディジタルコンバータ部3と、テーブル
記憶部4と、パルスコントローラ部5とを内蔵してい
る。The one-chip microcomputer (1 chip MPU) 6 includes the analog / digital converter 3, the table storage 4, and the pulse controller 5.
第2図は第1図のテーブル記憶部4のf−RSテーブル
4aおよびT−RTテーブル4bを示す図である。第2図
(a)はテーブル記憶部4のf−RSテーブル4aを示す図
であり、f−RSテーブル4aにはスイッチトキャパシタ1
へのパルス周波数fと、そのパルス周波数fが供給され
たときのスイッチトキャパシタ1の等価抵抗値RSとが2N
個格納されている。FIG. 2 is an f- RS table of the table storage unit 4 of FIG.
It is a diagram showing 4a and T-R T table 4b. Figure 2 (a) is a diagram showing an f-R S Table 4a of the table storage unit 4, f-R S the table 4a switched capacitor 1
And the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 when the pulse frequency f is supplied is 2 N
Are stored.
すなわち、f−RSテーブル4aにはパルス周波数fが大
きくなるにしたがってスイッチトキャパシタ1の等価抵
抗値RSが小さくなるように、あるいはパルス周波数fが
小さくなるにしたがってスイッチトキャパシタ1の等価
抵抗値RSが大きくなるように、パルス周波数fと等価抵
抗値RSとが夫々対応付けられて格納されている。That is, the f- RS table 4a indicates that the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 decreases as the pulse frequency f increases, or the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 decreases as the pulse frequency f decreases. The pulse frequency f and the equivalent resistance value R S are stored in association with each other so that S increases.
第2図(b)はテーブル記憶部4のT−RTテーブル4b
を示す図であり、T−RTテーブル4bにはスイッチトキャ
パシタ1の等価抵抗値RSと等価のNTC型サーミスタ2の
等価抵抗値RTに対応する温度Tが2N個格納されている。FIG. 2 (b) shows the T- RT table 4b of the table storage unit 4.
In the T- RT table 4b, 2N temperatures T corresponding to the equivalent resistance value RT of the NTC type thermistor 2 equivalent to the equivalent resistance value RS of the switched capacitor 1 are stored.
第3図は本発明の一実施例の原理を説明するための図
である。図において、スイッチトキャパシタ1の等価抵
抗値RSとNTC型サーミスタ2の等価抵抗値RTとが等しい
とき(RS=RT)、分圧電圧ANの変動量(以下分圧電圧変
動量とする)ΔANが最大となる。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of one embodiment of the present invention. In the figure, when the equivalent resistance R T of the equivalent resistance R S and NTC thermistor 2 of the switched capacitor 1 are equal (R S = R T), the amount of variation of the divided voltage A N (hereinafter divided voltage fluctuation to) ΔA N becomes the maximum.
すなわち、スイッチトキャパシタ1の等価抵抗値RSが
NTC型サーミスタ2の等価抵抗値RTより大きくなるほど
(RS>RT)、あるいはスイッチトキャパシタ1の等価抵
抗値RSがNTC型サーミスタ2の等価抵抗値RTより小さく
なるほど(RS<RT)、分圧電圧変動量ΔANは小さくな
る。That is, the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 becomes
As the equivalent resistance R T of the NTC type thermistor 2 becomes larger (R S > R T ) or the equivalent resistance R S of the switched capacitor 1 becomes smaller than the equivalent resistance R T of the NTC type thermistor 2 (R S <R T), the divided voltage fluctuation .DELTA.A N becomes smaller.
この分圧電圧変動量ΔANが大きくなるほど、NTC型サ
ーミスタ2の測定対象の温度範囲の中心となる温度を感
度および精度よく測定することができることから、スイ
ッチトキャパシタ1の等価抵抗値RSがNTC型サーミスタ
2の等価抵抗値RTと等しくなるように、パルスコントロ
ーラ部5でスイッチトキャパシタ1へのパルス周波数f
を生成すればよい。As the divided voltage variation ΔA N increases, the temperature at the center of the temperature range to be measured by the NTC type thermistor 2 can be measured with high sensitivity and accuracy. Therefore, the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 becomes NTC. The pulse frequency f to the switched capacitor 1 by the pulse controller 5 so that the equivalent resistance value R T of the thermistor 2 becomes equal.
Should be generated.
したがって、パルスコントローラ部5は分圧電圧ANを
サンプリングして得られたアナログ/ディジタルコンバ
ータ部3のディジタル出力がVCC/2となるように、f−R
Sテーブル4aの値を順次読出してスイッチトキャパシタ
1へのパルス周波数fを生成すればよい。Thus, as the digital output of the pulse controller unit 5 an analog / digital converter unit 3 obtained by sampling the divided voltage A N is V CC / 2, f-R
The pulse frequency f to the switched capacitor 1 may be generated by sequentially reading the values of the S table 4a.
第4図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。これら第1図〜第4図を用いて本発明の一実
施例の動作について説明する。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of one embodiment of the present invention. The operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、パルスコントローラ部5はスイッチトキャパシ
タ1の等価抵抗値RSの初期設定を行うために、f−RSテ
ーブル4aのポインタPのアドレスをN/2にセットし(第
4図ステップ11)、このポイントPにより指定されたf
−RSテーブル4aのアドレス、すなわちアドレスN/2から
パルス周波数fを読出してスイッチトキャパシタ1への
パルスを生成する(第4図ステップ12,13)。First, the pulse controller 5 sets the address of the pointer P of the f- RS table 4a to N / 2 in order to initialize the equivalent resistance value RS of the switched capacitor 1 (step 11 in FIG. 4), F specified by this point P
-R S Table 4a address, i.e. to generate a pulse from the address N / 2 reads the pulse frequency f to the switched capacitor 1 (Fig. 4 step 12, 13).
このとき、アナログ/ディジタルコンバータ部3では
パルスコントローラ部5からのパルスによるスイッチト
キャパシタ1の等価抵抗値RSと、そのときの温度による
NTC型サーミスタ2の等価抵抗値RTとによって分圧され
た分圧電圧ANをサンプリングし、そのサンプリング値を
VREFおよびVSSによりディジタル変換してパルスコント
ローラ部5に送出する(第4図ステップ14)。At this time, in the analog / digital converter section 3, the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 due to the pulse from the pulse controller section 5 and the temperature at that time are used.
The divided voltage A N divided by the equivalent resistance value R T of the NTC type thermistor 2 is sampled, and the sampled value is
It is digitally converted by V REF and V SS and sent to the pulse controller 5 (step 14 in FIG. 4).
パルスコントローラ部5はアナログ/ディジタルコン
バータ部3でディジタル変換されたサンプリングデータ
Dと予め保持しているVCC/2とを比較し(第4図ステッ
プ15)、サンプリングデータDがVCC/2より大きければ
(D>VCC/2)(第4図ステップ16)、スイッチトキャ
パシタ1の等価抵抗値RSがNTC型サーミスタ2の等価抵
抗値RTより小さいと判断してf−RSテーブル4aのポイン
タPのアドレスに1を加算する(第4図ステップ17)。The pulse controller 5 compares the sampling data D digitally converted by the analog / digital converter 3 with V CC / 2 held in advance (step 15 in FIG. 4), and the sampling data D is compared with V CC / 2. If it is larger (D> V CC / 2) (Step 16 in FIG. 4), it is determined that the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 is smaller than the equivalent resistance value R T of the NTC type thermistor 2, and the f- RS table 4a Is added to the address of the pointer P (step 17 in FIG. 4).
また、上記比較によりサンプリングデータDがVCC/2
より小さければ(D<VCC/2)(第4図ステップ16)、
スイッチトキャパシタ1の等価抵抗値RSがNTC型サーミ
スタ2の等価抵抗値RTより大きいと判断してf−RSテー
ブル4aのポイントPのアドレスから1を減算する(第4
図ステップ18)。Further, according to the above comparison, the sampling data D is V CC / 2
If it is smaller (D <V CC / 2) (FIG. 4, step 16),
It is determined that the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 is larger than the equivalent resistance value R T of the NTC thermistor 2, and 1 is subtracted from the address of the point P in the f- RS table 4a (fourth).
Figure Step 18).
その後に、パルスコントローラ部5はf−RSテーブル
4aのポインタPの変化が収束したか否かを判定し(第4
図ステップ19)、f−RSテーブル4aのポインタPの変化
が収束していなければ、RS<RTあるいはRS>RTと判断
し、上記1が加算あるいは減算されたf−RSテーブル4a
のアドレスからパルス周波数fを読出してスイッチトキ
ャパシタ1へのパルスを生成する(第4図ステップ12,1
3)。After that, the pulse controller unit 5 sets the f- RS table
It is determined whether or not the change of the pointer P in 4a has converged (4th
If the change of the pointer P in the f- RS table 4a has not converged, it is determined that RS < RT or RS > RT, and the f- RS obtained by adding or subtracting 1 is shown in FIG. Table 4a
The pulse frequency f is read from the address of FIG. 4 to generate a pulse to the switched capacitor 1 (steps 12, 1 in FIG. 4).
3).
一方、f−RSテーブル4aのポインタPの変化が収束す
れば、RS≒RTと判断し、そのときのf−RSテーブル4aの
ポインタPのアドレスからスイッチトキャパシタ1の等
価抵抗値RSを読出す(第4図ステップ20)。On the other hand, if the change in the pointer P of the f- RS table 4a converges, it is determined that R S ≒ RT, and the equivalent resistance value R S of the switched capacitor 1 is determined from the address of the pointer P in the f- RS table 4a at that time. S is read (step 20 in FIG. 4).
パルスコントローラ部5はこの読出したスイッチトキ
ャパシタ1の等価抵抗値RSがNTC型サーミスタ2の等価
抵抗値RTに等しいと判断し(第4図ステップ21)、その
NTC型サーミスタ2の等価抵抗値RTに対応する温度Tを
T−RTテーブル4bから読出して処理を終了する(第4図
ステップ22)。The pulse controller 5 determines that the read equivalent resistance value RS of the switched capacitor 1 is equal to the equivalent resistance value RT of the NTC type thermistor 2 (step 21 in FIG. 4).
The temperature T corresponding to the equivalent resistance value RT of the NTC type thermistor 2 is read from the T- RT table 4b, and the processing is terminated (FIG. 4, step 22).
このように、NTC型サーミスタ2とシリアルに構成さ
れたスイッチトキャパシタ1の入力パルス周波数をパル
スコントローラ部5によって制御するようにすることに
よって、測定対象の温度範囲で最大の感度と精度とを得
ることができる。As described above, by controlling the input pulse frequency of the switched capacitor 1 formed serially with the NTC type thermistor 2 by the pulse controller unit 5, maximum sensitivity and accuracy can be obtained in the temperature range of the measurement object. Can be.
また、アナログ/ディジタルコンバータ部3と、テー
ブル記憶部4と、パルスコントローラ部5とを、すなわ
ち必要なハードウェアを1チップマイクロコンピュータ
6に内蔵することにより、上記の効果を容易に実現する
ことができる。Further, by incorporating the analog / digital converter unit 3, the table storage unit 4, and the pulse controller unit 5, that is, the necessary hardware in the one-chip microcomputer 6, the above effects can be easily realized. it can.
尚、本発明の一実施例ではスイッチトキャパシタ1お
よびNTC型サーミスタ2について述べたが、他の可変抵
抗素子や他のサーミスタにも適用できることは明白であ
り、これに限定されない。In the embodiment of the present invention, the switched capacitor 1 and the NTC type thermistor 2 have been described. However, it is obvious that the present invention can be applied to other variable resistance elements and other thermistors, and the present invention is not limited to this.
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、入力される制御
信号に応じて抵抗値が可変する可変抵抗手段の抵抗値お
よびサーミスタの等価抵抗値により分圧された分圧電圧
値と予め設定された所定電圧値とが近似となるように、
可変抵抗手段を制御信号で可変制御するようにすること
によって、測定対象となる温度範囲で最大の感度と精度
とを得ることができるという効果がある。Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the resistance value of the variable resistance means whose resistance value varies in accordance with the input control signal and the divided voltage value divided by the equivalent resistance value of the thermistor are determined in advance. In order to approximate the set predetermined voltage value,
By variably controlling the variable resistance means with a control signal, there is an effect that the maximum sensitivity and accuracy can be obtained in the temperature range to be measured.
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図(a)は第1図のテーブル記憶部のパルス周波数−
等価抵抗値テーブルを示す図、第2図(b)は第1図の
テーブル記憶部の温度−サーミスタ抵抗値テーブルを示
す図、第3図は本発明の一実施例の原理を説明するため
の図、第4図は本発明の一実施例の動作を示すフローチ
ャートである。 主要部分の符号の説明 1……スイッチトキャパシタ 2……NTC型サーミスタ 3……アナログ/ディジタルコンバータ部 4……テーブル記憶部 4a……パルス周波数−等価抵抗値テーブル 4b……温度−サーミスタ抵抗値テーブル 5……パルスコントローラ部FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2B is a diagram showing an equivalent resistance value table, FIG. 2B is a diagram showing a temperature-thermistor resistance value table in the table storage unit of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of one embodiment of the present invention. Description of Signs of Main Parts 1 ... Switched Capacitor 2 ... NTC Type Thermistor 3 ... Analog / Digital Converter Unit 4 ... Table Storage Unit 4a ... Pulse Frequency-Equivalent Resistance Table 4b ... Temperature-Thermistor Resistance Table 5 ... Pulse controller
Claims (1)
ーミスタを使用する温度センサの温度センサ感度可変回
路であって、入力される制御信号に応じて抵抗値が可変
する可変抵抗手段と、前記制御信号および該制御信号に
対応する前記抵抗値を格納する格納手段と、前記格納手
段に格納された前記制御信号により前記可変抵抗手段を
可変制御する制御手段と、前記制御手段により可変制御
された前記可変抵抗手段の抵抗値および前記サーミスタ
の等価抵抗値により分圧された分圧電圧値と予め設定さ
れた所定電圧値とを比較する比較手段と、前記比較手段
により前記分圧電圧値と前記所定電圧値とが近似である
ことが検出されたときに前記可変抵抗手段への前記制御
信号に対応する前記抵抗値により前記サーミスタの感知
温度を算出する算出手段とを設けたことを特徴とする温
度センサ感度可変回路。1. A temperature sensor sensitivity variable circuit of a temperature sensor using a thermistor whose equivalent resistance value changes according to a measured temperature, wherein a variable resistance means whose resistance value changes according to an input control signal; Storage means for storing the control signal and the resistance value corresponding to the control signal; control means for variably controlling the variable resistance means by the control signal stored in the storage means; and variably controlled by the control means. A comparing means for comparing a divided voltage value divided by a resistance value of the variable resistance means and an equivalent resistance value of the thermistor with a predetermined voltage value set in advance; and Calculating a temperature sensed by the thermistor based on the resistance value corresponding to the control signal to the variable resistance means when it is detected that the predetermined voltage value is approximate. Temperature sensor sensitivity changing circuit, characterized in that a means.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2227178A JP2569924B2 (en) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Temperature sensor sensitivity variable circuit |
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JP2227178A JP2569924B2 (en) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Temperature sensor sensitivity variable circuit |
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JPH04109132A JPH04109132A (en) | 1992-04-10 |
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- 1990-08-29 JP JP2227178A patent/JP2569924B2/en not_active Expired - Fee Related
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