JP2580620B2 - Temperature indicator - Google Patents
Temperature indicatorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、温度指示計に関するものであり、特にスタ
ーリング冷凍機その他の極低温冷凍機に付設される温度
指示計に関するものである。The present invention relates to a temperature indicator, and more particularly to a temperature indicator attached to a Stirling refrigerator and other cryogenic refrigerators. It is.
（従来の技術） 従来の此の種の温度指示計は、第２図に示すように、
温度変化に伴ない抵抗値が変化する白金抵抗温度計その
他のセンサーＡの一方の端子A1・他方の端子A2が、リー
ド線B1・リード線B2を介して、定電流源Ｃの一方の端子
C1・他方の端子C2に接続されている。そして、センサー
Ａの一方の端子A1・他方の端子A2は、リード線D1・リー
ド線D2・を介して、指示部Ｅに接続されている。(Prior Art) A conventional temperature indicator of this kind is, as shown in FIG.
One terminal A1 and the other terminal A2 of a platinum resistance thermometer or other sensor A whose resistance value changes with temperature change are connected to one terminal of a constant current source C via a lead wire B1 and a lead wire B2.
C1 and connected to the other terminal C2. The one terminal A1 and the other terminal A2 of the sensor A are connected to the indicator E via a lead wire D1 and a lead wire D2.
この温度指示計においては、白金抵抗温度計その他の
センサーＡの周知温度が変化すると、センサーＡの抵抗
値変化に伴い、センサーＡの一方の端子A1・他方の端子
A2間の電圧が変化し、指示部Ｅに信号として入力された
該電圧変動が増幅・リニアライズ処理（抵抗の変化を温
度の変化に換算する処理）された後に、温度変化として
デジタル表示されるようになつている。In this temperature indicator, when the known temperature of the platinum resistance thermometer or other sensor A changes, one terminal A1 of the sensor A and the other terminal
After the voltage between A2 changes and the voltage fluctuation input as a signal to the instruction unit E is amplified and linearized (processing for converting a change in resistance into a change in temperature), it is digitally displayed as a temperature change. It is like that.
（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような温度指示計を、そのまま、スタ
ーリング冷凍機その他の極低温冷凍機に付設・使用する
と、次のような問題が生じる。すなわち、センサーＡの
材質とリード線B1・B2の材質とが異なつているために、
センサーＡの一方の端子A1・他方の端子A2において熱起
電力が発生し、特にリード線B1・B2が低温部に接触して
いる場合には、熱起電力が大きくなる。そうすると、こ
れが、センサーＡの一方の端子A1・他方の端子A2間の電
圧変動と重畳して、指示部Ｅに信号として入力されてし
まうことになるので、指示部Ｅに入力される信号の大き
な誤差となつてしまい、温度指示計の機能を全う出来な
いという不具合があつた。(Problems to be Solved by the Invention) However, if such a temperature indicator is directly attached to and used in a Stirling refrigerator or another cryogenic refrigerator, the following problem occurs. That is, since the material of the sensor A and the material of the lead wires B1 and B2 are different,
A thermoelectromotive force is generated at one terminal A1 and the other terminal A2 of the sensor A, and particularly when the lead wires B1 and B2 are in contact with a low-temperature portion, the thermoelectromotive force increases. Then, this is superimposed on the voltage fluctuation between the one terminal A1 and the other terminal A2 of the sensor A, and is input as a signal to the indicating unit E, so that the signal input to the indicating unit E is large. There was a problem that it caused an error and the function of the temperature indicator could not be fulfilled.
それ故に、本発明は、かかる熱起電力の発生があつた
としても、測定誤差に影響を与えないようにすること
を、その技術的課題とする。Therefore, an object of the present invention is to prevent a measurement error from being affected even if such a thermoelectromotive force is generated.
（問題点を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために、本発明におい
て講じた技術的手段は、温度低下に伴い抵抗値が変化す
るセンサー、該センサーに一定値の電流を印加する定電
流源、前記センサーの一方の端子および他方の端子に印
加される電流極性を交互に切り換えるスイツチ、前記セ
ンサーを通過する電流の電圧変動を信号として検知・増
幅するアンプ・該アンプの出力をデジタル信号に変換・
出力するＡ−Ｄコンバーター、前記スイツチを制御し前
記Ａ−Ｄコンバーターの出力を平均値処理およびリニア
ライズ処理をする演算・制御装置ならびに該演算・制御
装置の出力を表示する表示装置を備えた温度指示計を構
成したことである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned technical problems, the technical measures taken in the present invention include a sensor whose resistance value changes with a decrease in temperature, and a constant current supplied to the sensor. A constant current source to be applied, a switch for alternately switching the polarity of a current applied to one terminal and the other terminal of the sensor, an amplifier for detecting and amplifying a voltage variation of a current passing through the sensor as a signal, and an output of the amplifier To digital signal
A temperature control system comprising: an A / D converter for outputting, an arithmetic and control unit for controlling the switch and performing an average value process and a linearization process on the output of the A / D converter, and a display unit for displaying the output of the arithmetic and control unit. That is, the indicator was constructed.
（作用） この構成においては、センサーに印加される電流の極
性を交互に切り換えることにより、センサーの端子にお
いて発生する熱起電力が相殺されることになるので、熱
起電力が、センサーの端子間に於いて発生する電圧変動
に重畳して、測定誤差の原因となることがない。(Operation) In this configuration, by alternately switching the polarity of the current applied to the sensor, the thermoelectromotive force generated at the sensor terminal is canceled out, so that the thermoelectromotive force is reduced between the sensor terminals. Does not cause a measurement error by being superimposed on the voltage fluctuation generated in the step (1).
（実施例） 以下、本発明の一実施例を説明する。第１図におい
て、温度指示計10は本体部11を備える。本体部11内に
は、１ないし2mA程度の定電流を発生させる定電流源12
が配設されており、定電流源12の正極の端子12aは、ス
イツチ13の第１接点131の一方の端子131aおよび第４接
点134の一方の端子134aに接続されている。スイツチ13
の第２接点132の一方の端子132aおよび第３接点133の一
方の端子133aならびに定電流源12の負極の端子12bは、
接地ないしアースされている。図示の状態においては、
第２接点132および第４接点134が閉じられ且つ第１接点
131および第３接点133が開かれている（第１状態）も、
後述するCPUないしは演算・制御装置16の作用により、
第１接点131および第３接点133が閉じられ且つ第２接点
132および第４接点134が開かれている（第２状態）よう
になつている。Example An example of the present invention will be described below. In FIG. 1, the temperature indicator 10 includes a main body 11. A constant current source 12 for generating a constant current of about 1 to 2 mA
The positive terminal 12a of the constant current source 12 is connected to one terminal 131a of the first contact 131 and one terminal 134a of the fourth contact 134 of the switch 13. Switch 13
One terminal 132a of the second contact 132, one terminal 133a of the third contact 133, and the negative terminal 12b of the constant current source 12
Grounded or grounded. In the state shown,
The second contact 132 and the fourth contact 134 are closed and the first contact
When the 131 and the third contact 133 are open (first state),
By the operation of the CPU or the arithmetic and control unit 16 described later,
The first contact 131 and the third contact 133 are closed and the second contact
132 and the fourth contact 134 are open (second state).
しかして、スイツチ13の第１接点131の他方の端子131
bおよび第２接点132の他方の端子132bは第１端子14に接
続されており、また、スイツチ13の第３接点133の他方
の端子133bおよび第４接点134の他方の端子134bは第２
端子15に接続されているので、演算・制御装置16の作用
により、スイツチ13のが第１状態と第２状態との間を繰
り返し変移すると、第１端子14・第２端子15に印加され
る電流の極性は、交互に変化する。Thus, the other terminal 131 of the first contact 131 of the switch 13
b and the other terminal 132b of the second contact 132 are connected to the first terminal 14, and the other terminal 133b of the third contact 133 of the switch 13 and the other terminal 134b of the fourth contact 134 are connected to the second terminal 132.
Since the switch 13 is repeatedly switched between the first state and the second state by the operation of the arithmetic and control unit 16 because it is connected to the terminal 15, the voltage is applied to the first terminal 14 and the second terminal 15. The polarity of the current alternates.
温度指示計10は、また、本体部11とは別体となつたセ
ンサー20を備える。このセンサー20は、例えば白金抵抗
温度計で形成され、図示されないスターリング冷凍機そ
の他の極低温冷凍機に付設して使用される。センサー20
の一方の端子20a・他方の端子20bは、リード線21・22を
介して、第１端子14・第２端子15に接続されている。ま
た、センサー20の一方の端子20a・他方の端子20bは、リ
ード線23・リード線24を介して第３端子30・第４端子31
に接続されている。第３端子30・第４端子31は、アンプ
25に接続されており、アンプ25は、周辺温度変化に伴う
センサー20の一方の端子20a・他方の端子20b間の電圧変
動を信号として検知・増幅するようになつている。The temperature indicator 10 also includes a sensor 20 that is separate from the main body 11. The sensor 20 is formed of, for example, a platinum resistance thermometer, and is used by being attached to a Stirling refrigerator (not shown) or another cryogenic refrigerator. Sensor 20
One terminal 20a and the other terminal 20b are connected to a first terminal 14 and a second terminal 15 via lead wires 21 and 22, respectively. One terminal 20a and the other terminal 20b of the sensor 20 are connected to a third terminal 30 and a fourth terminal 31 via a lead wire 23 and a lead wire 24, respectively.
It is connected to the. The third terminal 30 and the fourth terminal 31 are amplifiers.
The amplifier 25 is configured to detect and amplify a voltage change between one terminal 20a and the other terminal 20b of the sensor 20 due to a change in ambient temperature as a signal.
アンプ25の出力は、Ａ−Ｄコンバータ26にてデジタル
信号に変換された後に、演算・制御装置16に送られ、平
均処理およびリニアライズ処理がなされる。そして、か
かる処理がなされた後は、表示装置27にて温度表示がな
される。しかして、センサー20の抵抗をＲ、電流をＩ、
センサー20の端子20a・20bにおいて発生する熱起電力を
ｅとすると、スイツチ13が図示の状態つまり第１状態に
あるときは、このときのセンサー20の一方の端子20a・
他方の端子20b間の電圧E1は、 E1＝IR＋ｅ となる。次に、演算・制御装置16の作用によりスイツチ
13が図示の状態つまり第１状態から第２状態に切り換え
られてセンサー20の端子20a・20bに印加される電流の極
性変換がなされると、このときのセンサー20の一方の端
子20a・他方の端子20b間の電圧E2は、 E2＝−IR＋ｅ となる。After the output of the amplifier 25 is converted into a digital signal by the AD converter 26, it is sent to the arithmetic and control unit 16, where the averaging process and the linearizing process are performed. Then, after such processing is performed, the temperature is displayed on the display device 27. Thus, the resistance of the sensor 20 is R, the current is I,
Assuming that the thermoelectromotive force generated at the terminals 20a and 20b of the sensor 20 is e, when the switch 13 is in the illustrated state, that is, in the first state, one of the terminals 20a and 20a of the sensor 20 at this time.
The voltage E1 between the other terminals 20b is E1 = IR + e. Next, the switch is operated by the operation of the arithmetic and control unit 16.
13 is switched from the illustrated state, that is, the first state to the second state, and when the polarity of the current applied to the terminals 20a and 20b of the sensor 20 is changed, one terminal 20a and the other of the sensor 20 at this time are converted. The voltage E2 between the terminals 20b is E2 = -IR + e.
演算・制御装置16は、スイツチ13が交互に第１状態と
第２状態とになるように制御し、演算・制御装置16によ
り、次の演算を施すことにより、真の電圧Ｅを得ること
が出来る。The arithmetic and control unit 16 controls the switch 13 to alternately enter the first state and the second state, and the arithmetic and control unit 16 performs the following arithmetic operation to obtain the true voltage E. I can do it.
Ｅ＝（E1＋E2）/2 ＝〔（IR＋ｅ）−（−IR＋ｅ）〕/2 ＝IR となる。従つて、センサー20の端子20a・20bにおいて発
生する熱起電力ｅ如何にかかわらず、演算・制御装置16
は、正しいセンサー20の端子20a・20b間の電圧を受け取
ることが出来る。E = (E1 + E2) / 2 = [(IR + e)-(-IR + e)] / 2 = IR. Therefore, regardless of the thermoelectromotive force e generated at the terminals 20a and 20b of the sensor 20, the arithmetic and control unit 16
Can receive the correct voltage between the terminals 20a and 20b of the sensor 20.
以上述べたように、本発明は、温度変化に伴い抵抗値
が変化するセンサー、該センサーに一定値の電流を印加
する定電流源、前記センサーの一方の端子および他方の
端子に印加される電流極性を交互に切り換えるスイツ
チ、前記センサーを通過する電流の電圧効果を信号とし
て検知・増幅するアンプ・該アンプの出力をデジタル信
号に変換・出力するＡ−Ｄコンバーター、前記スイツチ
を制御し前記Ａ−Ｄコンバーターの出力を平均値処理お
よびリニアライズ処理をする演算・制御装置ならびに該
演算・制御装置の出力を表示する表示装置を備えた温度
指示計を構成したことである。かかる構成においては、
センサーに印加される電流の極性を交互に切り換えるこ
とにより、センサーの端子において発生する熱起電力が
相殺されることになるので、熱起電力が、センサーの端
子間に於いて発生する電圧変動に重畳して、測定誤差の
原因となることがない。As described above, the present invention provides a sensor whose resistance value changes with a temperature change, a constant current source for applying a constant current to the sensor, and a current applied to one terminal and the other terminal of the sensor. A switch for alternately switching the polarity, an amplifier for detecting and amplifying the voltage effect of the current passing through the sensor as a signal, an A / D converter for converting and outputting the output of the amplifier to a digital signal, and controlling the A-D to control the switch. That is, a temperature indicator provided with a calculation / control device for performing an average value process and a linearization process on the output of the D converter and a display device for displaying the output of the calculation / control device. In such a configuration,
By alternately switching the polarity of the current applied to the sensor, the thermo-electromotive force generated at the sensor terminals is canceled out, so that the thermo-electromotive force is caused by the voltage fluctuation generated between the sensor terminals. It does not cause a measurement error due to superposition.
また、従来技術の不具合を解決するための手段とし
て、リード線を冷凍機の低温部に貼付けて熱起電力の発
生を均一ならしめてもよいが、この手段だと、貼付に熟
練を要し、実用性・信頼性の面において、本発明に劣る
ものである。Further, as a means for solving the problems of the prior art, a lead wire may be attached to a low-temperature portion of a refrigerator to even out the generation of a thermoelectromotive force, but this means requires skill in the attachment, It is inferior to the present invention in practicality and reliability.
第１図は本発明に係る温度指示計の一実施冷の説明図お
よび第２図は従来の温度指示計の説明図である。 12:定電流源、13:スイツチ、16:演算・制御装置、20:セ
ンサー、25:アンプ、26:A−Ｄコンバーター、27:表示装
置。FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of a temperature indicator according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional temperature indicator. 12: constant current source, 13: switch, 16: arithmetic / control device, 20: sensor, 25: amplifier, 26: A / D converter, 27: display device.
Claims (1)
ー、該センサーに一定値の電流を印加する定電流源、前
記センサーの一方の端子および他方の端子に印加される
電流極性を交互に切り変えるスイツチ、前記センサーを
通過する電流の電圧変動を信号として検知・増幅するア
ンプ、該アンプの出力をデジタル信号に変換・出力する
Ａ−Ｄコンバーター、前記スイツチを制御し前記Ａ−Ｄ
コンバーターの出力を平均値処理およびリニアライズ処
理をする演算・制御装置ならびに該演算・制御装置の出
力を表示する表示装置を備えた温度指示計。1. A sensor whose resistance value changes with a temperature change, a constant current source for applying a constant current to the sensor, and a current polarity applied to one terminal and the other terminal of the sensor are alternately switched. A switch for changing the voltage, an amplifier for detecting and amplifying a voltage variation of a current passing through the sensor as a signal, an A / D converter for converting and outputting an output of the amplifier to a digital signal, and controlling the A / D by controlling the switch.
A temperature indicator comprising a calculation / control device for performing an average value process and a linearization process on an output of a converter, and a display device for displaying an output of the calculation / control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243239A JP2580620B2 (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Temperature indicator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62243239A JP2580620B2 (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Temperature indicator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6484125A JPS6484125A (en) | 1989-03-29 |
| JP2580620B2 true JP2580620B2 (en) | 1997-02-12 |
Family
ID=17100909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62243239A Expired - Lifetime JP2580620B2 (en) | 1987-09-28 | 1987-09-28 | Temperature indicator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580620B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212390A (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Kyushu Univ | Heat sensor and heating probe of nanoscale |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158328U (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-07 |
-
1987
- 1987-09-28 JP JP62243239A patent/JP2580620B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6484125A (en) | 1989-03-29 |
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