JP3152726B2 - 温度検知装置 - Google Patents
温度検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は検知温度情報をデジタル
信号で出力する温度検知装置に関し、特に、温度検知器
として測温抵抗体センサを有する温度調節器に適用して
好適なものである。
信号で出力する温度検知装置に関し、特に、温度検知器
として測温抵抗体センサを有する温度調節器に適用して
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】温度調節器は、被調節体や被調節空間等
（以下、被調節対象と呼ぶ）の温度を温度検知器によっ
て検知し、調節処理本体が検知温度に応じて被調節対象
の温度を調節するものである。そして、最近のデジタル
技術の発達に伴い、調節処理本体がまず温度検知器から
の温度信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して
取込み、この変換されたデジタル温度信号に応じて調節
するものが多くなってきている。
（以下、被調節対象と呼ぶ）の温度を温度検知器によっ
て検知し、調節処理本体が検知温度に応じて被調節対象
の温度を調節するものである。そして、最近のデジタル
技術の発達に伴い、調節処理本体がまず温度検知器から
の温度信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して
取込み、この変換されたデジタル温度信号に応じて調節
するものが多くなってきている。
【０００３】また、実際上、使用環境によっては、温度
検知器と調節処理本体とを数百ｍ以上離して設けて配線
接続することがある。このような場合において、温度検
知器として、温度によって抵抗値が変化する測温抵抗体
センサを適用していると、配線の長さ等によって変化す
る配線抵抗の影響を受けてしまう。そのため、測温抵抗
体センサを温度検知器として適用している温度調節器に
おいては、配線抵抗の影響を除去することが行なわれて
いる。
検知器と調節処理本体とを数百ｍ以上離して設けて配線
接続することがある。このような場合において、温度検
知器として、温度によって抵抗値が変化する測温抵抗体
センサを適用していると、配線の長さ等によって変化す
る配線抵抗の影響を受けてしまう。そのため、測温抵抗
体センサを温度検知器として適用している温度調節器に
おいては、配線抵抗の影響を除去することが行なわれて
いる。
【０００４】図４は従来の温度調節器における検知温度
の取込み構成（以下、温度検知装置と呼ぶ）を示すもの
であり、図５はその動作を説明するためのものである。
の取込み構成（以下、温度検知装置と呼ぶ）を示すもの
であり、図５はその動作を説明するためのものである。
【０００５】図４において、測温抵抗体センサ１は、こ
のセンサ１の一端に接続されている配線２ａ、及び、こ
のセンサ１の他端に接続されている２本の配線２ｂ、２
ｃによって調節処理本体３に接続されている。測温抵抗
体センサ１は、被調節対象の温度に応じた抵抗値Ｒを有
するものであり、各配線２ａ、２ｂ、２ｃはほぼ同一の
配線長であるのでほぼ同一の配線抵抗値ｒを有するもの
である。
のセンサ１の一端に接続されている配線２ａ、及び、こ
のセンサ１の他端に接続されている２本の配線２ｂ、２
ｃによって調節処理本体３に接続されている。測温抵抗
体センサ１は、被調節対象の温度に応じた抵抗値Ｒを有
するものであり、各配線２ａ、２ｂ、２ｃはほぼ同一の
配線長であるのでほぼ同一の配線抵抗値ｒを有するもの
である。
【０００６】配線２ａは調節処理本体３内の主入力ライ
ン４ａに接続されており、配線２ｂは調節処理本体３内
の補償入力ライン４ｂに接続されており、配線２ｃはア
ースされている。主入力ライン４ａには、図示は省略す
るが抵抗／電圧変換用の定電流源が接続されており、こ
の定電流源からの定電流Ｉは測温抵抗体センサ１側にの
み流れるようになされている。補償入力ライン４ｂは、
図示は省略するが非常に高い抵抗値を有するプルアップ
抵抗を介して電源ラインに接続されており、補償入力ラ
イン４ｂから測温抵抗体センサ１側に流れる電流はほぼ
０と考えることができる。
ン４ａに接続されており、配線２ｂは調節処理本体３内
の補償入力ライン４ｂに接続されており、配線２ｃはア
ースされている。主入力ライン４ａには、図示は省略す
るが抵抗／電圧変換用の定電流源が接続されており、こ
の定電流源からの定電流Ｉは測温抵抗体センサ１側にの
み流れるようになされている。補償入力ライン４ｂは、
図示は省略するが非常に高い抵抗値を有するプルアップ
抵抗を介して電源ラインに接続されており、補償入力ラ
イン４ｂから測温抵抗体センサ１側に流れる電流はほぼ
０と考えることができる。
【０００７】従って、主入力ライン４ａの電位（以下、
主電圧信号と呼ぶ）は（Ｒ＋２ｒ）Ｉで近似でき、補償
入力ライン４ｂの電位（以下、この電位の２倍を補償電
圧信号と呼ぶ）はｒＩで近似できる。
主電圧信号と呼ぶ）は（Ｒ＋２ｒ）Ｉで近似でき、補償
入力ライン４ｂの電位（以下、この電位の２倍を補償電
圧信号と呼ぶ）はｒＩで近似できる。
【０００８】このような情報から、検知温度に応じた情
報である抵抗値Ｒを反映させたデジタル温度信号を形成
する。ここで、Ｉは固定値であるので、ＲＩに応じたデ
ジタル信号は抵抗値Ｒを反映させたデジタル温度信号と
等価である。従来は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉをデジ
タル信号に変換した値から、補償電圧信号２ｒＩをデジ
タル信号に変換した値を減じることで、ＲＩに応じたデ
ジタル信号（デジタル温度信号）を得ていた。
報である抵抗値Ｒを反映させたデジタル温度信号を形成
する。ここで、Ｉは固定値であるので、ＲＩに応じたデ
ジタル信号は抵抗値Ｒを反映させたデジタル温度信号と
等価である。従来は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉをデジ
タル信号に変換した値から、補償電圧信号２ｒＩをデジ
タル信号に変換した値を減じることで、ＲＩに応じたデ
ジタル信号（デジタル温度信号）を得ていた。
【０００９】図４において、増幅器５は補償入力ライン
４ｂの電圧信号ｒＩの２倍（補償電圧信号）を得るため
のものである。なお、実際上は、プルアップ抵抗の存在
等を考慮して適宜ゲインが選定されている。
４ｂの電圧信号ｒＩの２倍（補償電圧信号）を得るため
のものである。なお、実際上は、プルアップ抵抗の存在
等を考慮して適宜ゲインが選定されている。
【００１０】主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉ及び補償電圧信
号２ｒＩをそれぞれデジタル信号に変換する構成とし
て、２入力対応の２重積分型のアナログ／デジタル変換
回路が適用されている。図４において、入力切替スイッ
チ６ａ〜６ｃ、積分回路７、比較器８、タイミング制御
回路９、クロック発生回路１０、アンドゲート１１及び
カウンタ１２が２入力対応の２重積分型のアナログ／デ
ジタル変換回路を構成しており、取込制御回路１３が上
述したデジタル信号間の減算を行なうものである。な
お、取込制御回路１３は、検知温度の取込みが必要とな
ったときにタイミング制御回路９に起動指令を与えるも
のである。実際上、取込制御回路１３は、当該温度調節
器の全体を制御するマイクロコンピュータが該当する。
号２ｒＩをそれぞれデジタル信号に変換する構成とし
て、２入力対応の２重積分型のアナログ／デジタル変換
回路が適用されている。図４において、入力切替スイッ
チ６ａ〜６ｃ、積分回路７、比較器８、タイミング制御
回路９、クロック発生回路１０、アンドゲート１１及び
カウンタ１２が２入力対応の２重積分型のアナログ／デ
ジタル変換回路を構成しており、取込制御回路１３が上
述したデジタル信号間の減算を行なうものである。な
お、取込制御回路１３は、検知温度の取込みが必要とな
ったときにタイミング制御回路９に起動指令を与えるも
のである。実際上、取込制御回路１３は、当該温度調節
器の全体を制御するマイクロコンピュータが該当する。
【００１１】以上の構成において、取込制御回路１３は
温度信号の取込みが必要となったときに、タイミング制
御回路９に動作指令を与える。このとき、タイミング制
御回路９は、図５（Ｂ）に示すように入力切替スイッチ
６ａを一定時間Ｔだけ閉成させる。これにより主電圧信
号（Ｒ＋２ｒ）Ｉが積分回路７に入力され、積分出力信
号ＩＮＴは図５（Ａ）に示すように待機レベルから徐々
に低下していき、一定時間Ｔが経過した時点ｔ１におい
ては積分出力信号ＩＮＴの値は主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）
Ｉのレベルに応じたものとなる。
温度信号の取込みが必要となったときに、タイミング制
御回路９に動作指令を与える。このとき、タイミング制
御回路９は、図５（Ｂ）に示すように入力切替スイッチ
６ａを一定時間Ｔだけ閉成させる。これにより主電圧信
号（Ｒ＋２ｒ）Ｉが積分回路７に入力され、積分出力信
号ＩＮＴは図５（Ａ）に示すように待機レベルから徐々
に低下していき、一定時間Ｔが経過した時点ｔ１におい
ては積分出力信号ＩＮＴの値は主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）
Ｉのレベルに応じたものとなる。
【００１２】タイミング制御回路９は、この時点ｔ１に
おいて、入力切替スイッチ６ａを開放させると共に図５
（Ｄ）に示すように入力切替スイッチ６ｃを閉成させ
る。これにより、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉと逆極性の
基準電圧信号ＲＥＦが積分回路７に入力され、積分出力
信号ＩＮＴは徐々に増加していき、やがて所定の待機レ
ベルに達する。タイミング制御回路９は、上述した時点
ｔ１から、比較器３からの比較出力信号に基づいて認識
した所定の待機レベルに復帰した時点ｔ２までの期間Ｔ
１の間有意なゲート開放信号（これはスイッチ６ｃの制
御信号と等しい、図５（Ｄ）参照）ＧＴをアンドゲート
１１に与える。この期間Ｔ１は、時点ｔ１における積分
信号ＩＮＴの値、従って主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉのレ
ベルに応じたものとなっている。
おいて、入力切替スイッチ６ａを開放させると共に図５
（Ｄ）に示すように入力切替スイッチ６ｃを閉成させ
る。これにより、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉと逆極性の
基準電圧信号ＲＥＦが積分回路７に入力され、積分出力
信号ＩＮＴは徐々に増加していき、やがて所定の待機レ
ベルに達する。タイミング制御回路９は、上述した時点
ｔ１から、比較器３からの比較出力信号に基づいて認識
した所定の待機レベルに復帰した時点ｔ２までの期間Ｔ
１の間有意なゲート開放信号（これはスイッチ６ｃの制
御信号と等しい、図５（Ｄ）参照）ＧＴをアンドゲート
１１に与える。この期間Ｔ１は、時点ｔ１における積分
信号ＩＮＴの値、従って主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉのレ
ベルに応じたものとなっている。
【００１３】アンドゲート１１は、期間Ｔ１の間に、ク
ロック発生回路１０から与えられたクロックＣＫを通過
させてカウンタ１２に与え、カウンタ１２はこのクロッ
クＣＫによってカウント動作する。従って、期間Ｔ１が
終了した時点ｔ２におけるカウント値は期間Ｔ１の長さ
に応じた値となっており、すなわち、主電圧信号（Ｒ＋
２ｒ）Ｉのレベルに応じたものとなっており、このカウ
ント値を変換したデジタル信号ＤＯＵＴ１として取込制
御回路１３に出力する。
ロック発生回路１０から与えられたクロックＣＫを通過
させてカウンタ１２に与え、カウンタ１２はこのクロッ
クＣＫによってカウント動作する。従って、期間Ｔ１が
終了した時点ｔ２におけるカウント値は期間Ｔ１の長さ
に応じた値となっており、すなわち、主電圧信号（Ｒ＋
２ｒ）Ｉのレベルに応じたものとなっており、このカウ
ント値を変換したデジタル信号ＤＯＵＴ１として取込制
御回路１３に出力する。
【００１４】タイミング制御回路９は、以上のようにし
て主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉに対するデジタル信号ＤＯ
ＵＴ１への変換が終了すると、次に補償電圧信号２ｒＩ
をデジタル信号ＤＯＵＴ２に変換するように各部を制御
する。具体的な制御は、上述とほぼ同様な制御であるの
でその説明は省略する。なお、この変換のために入力切
替スイッチ６ｂを閉成し始める時点ｔ３は、入力切替ス
イッチ６ａを閉成し始める時点ｔ０から所定時間Ｔ２後
である。この期間Ｔ２は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉの
レベルが最も大きい場合における期間Ｔ＋Ｔ１より長く
選定されており、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉがいずれの
レベルであっても正確なデジタル信号ＤＯＵＴ１への変
換を実行できることを保証している。
て主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉに対するデジタル信号ＤＯ
ＵＴ１への変換が終了すると、次に補償電圧信号２ｒＩ
をデジタル信号ＤＯＵＴ２に変換するように各部を制御
する。具体的な制御は、上述とほぼ同様な制御であるの
でその説明は省略する。なお、この変換のために入力切
替スイッチ６ｂを閉成し始める時点ｔ３は、入力切替ス
イッチ６ａを閉成し始める時点ｔ０から所定時間Ｔ２後
である。この期間Ｔ２は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉの
レベルが最も大きい場合における期間Ｔ＋Ｔ１より長く
選定されており、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉがいずれの
レベルであっても正確なデジタル信号ＤＯＵＴ１への変
換を実行できることを保証している。
【００１５】取込制御回路１３は、主電圧信号（Ｒ＋２
ｒ）Ｉに対するデジタル信号ＤＯＵＴ１から補償電圧信
号２ｒＩに対するデジタル信号ＤＯＵＴ２を減算するこ
とで、検知温度（Ｒ）だけが反映されたデジタル温度信
号ＴＥＭＰ（＝ＤＯＵＴ１−ＤＯＵＴ２）を得る。この
ようにして得られたデジタル温度信号ＴＥＭＰが温度調
節処理に利用される。
ｒ）Ｉに対するデジタル信号ＤＯＵＴ１から補償電圧信
号２ｒＩに対するデジタル信号ＤＯＵＴ２を減算するこ
とで、検知温度（Ｒ）だけが反映されたデジタル温度信
号ＴＥＭＰ（＝ＤＯＵＴ１−ＤＯＵＴ２）を得る。この
ようにして得られたデジタル温度信号ＴＥＭＰが温度調
節処理に利用される。
【００１６】以上のように、従来の温度検知装置によれ
ば、配線抵抗の影響を除去したデジタル温度信号を得る
ことができる。
ば、配線抵抗の影響を除去したデジタル温度信号を得る
ことができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】温度調節を高精度に行
なおうとすると、検知温度のサンプリング周期が短い方
が好ましい。しかしながら、従来の温度検知装置におい
ては、２種のアナログ信号を時分割でそれぞれデジタル
信号に変換してデジタル温度信号ＴＥＭＰを得ていたた
め、デジタル温度信号ＴＥＭＰを１回得るための期間が
長くなっており、サンプリング周期を短くするにも限界
があって問題となっていた。
なおうとすると、検知温度のサンプリング周期が短い方
が好ましい。しかしながら、従来の温度検知装置におい
ては、２種のアナログ信号を時分割でそれぞれデジタル
信号に変換してデジタル温度信号ＴＥＭＰを得ていたた
め、デジタル温度信号ＴＥＭＰを１回得るための期間が
長くなっており、サンプリング周期を短くするにも限界
があって問題となっていた。
【００１８】そこで、２種のアナログ信号をそれぞれデ
ジタル信号に変換する２種類のアナログ／デジタル変換
回路を設けて変換後の両デジタル信号を減算すること
で、デジタル温度信号ＴＥＭＰを高速に得ることも考え
られる。しかし、この場合には、２種類のアナログ／デ
ジタル変換回路を設けた分だけ、構成が複雑、大形化し
てしまう。
ジタル信号に変換する２種類のアナログ／デジタル変換
回路を設けて変換後の両デジタル信号を減算すること
で、デジタル温度信号ＴＥＭＰを高速に得ることも考え
られる。しかし、この場合には、２種類のアナログ／デ
ジタル変換回路を設けた分だけ、構成が複雑、大形化し
てしまう。
【００１９】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、測温抵抗体センサからの検知情報から、配線
抵抗の影響が除去されたデジタル温度信号を、高速にし
かも簡単、小形の構成によって得ることができる温度検
知装置を提供しようとするものである。
のであり、測温抵抗体センサからの検知情報から、配線
抵抗の影響が除去されたデジタル温度信号を、高速にし
かも簡単、小形の構成によって得ることができる温度検
知装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、温度によって抵抗値が変化する
測温抵抗体センサが装置本体から離間して設けられたも
のであって、測温抵抗体センサの抵抗値である温度情報
だけを反映させたデジタル温度信号を出力する温度検知
装置の装置本体内に以下の手段を設けた。
め、本発明においては、温度によって抵抗値が変化する
測温抵抗体センサが装置本体から離間して設けられたも
のであって、測温抵抗体センサの抵抗値である温度情報
だけを反映させたデジタル温度信号を出力する温度検知
装置の装置本体内に以下の手段を設けた。
【００２１】すなわち、測温抵抗体センサの抵抗値と、
測温抵抗体センサ及び装置本体間の配線の抵抗値との合
成抵抗値に応じた主電圧信号を出力する主電圧信号出力
手段と、測温抵抗体センサ及び装置本体間の配線の抵抗
値に応じた補償電圧信号を出力する補償電圧信号出力手
段と、基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段
と、主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号が択一
的に入力される積分型のアナログ／デジタル変換手段
と、主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号のアナ
ログ／デジタル変換手段への入力を切り替えるスイッチ
手段とを設けた。そして、アナログ／デジタル変換手段
が、主電圧信号を所定時間取り込んで積分信号を待機レ
ベルから変化させた後、補償電圧信号を上記所定時間取
り込んで積分信号を逆方向に変化させ、その直後から基
準電圧信号を取り込んで積分信号を上記逆方向に変化さ
せ、基準電圧信号を取込み始めた時点から積分信号が待
機レベルに復帰した時点までの期間に応じたデジタル信
号を形成してデジタル温度信号として出力することとし
た。
測温抵抗体センサ及び装置本体間の配線の抵抗値との合
成抵抗値に応じた主電圧信号を出力する主電圧信号出力
手段と、測温抵抗体センサ及び装置本体間の配線の抵抗
値に応じた補償電圧信号を出力する補償電圧信号出力手
段と、基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段
と、主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号が択一
的に入力される積分型のアナログ／デジタル変換手段
と、主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号のアナ
ログ／デジタル変換手段への入力を切り替えるスイッチ
手段とを設けた。そして、アナログ／デジタル変換手段
が、主電圧信号を所定時間取り込んで積分信号を待機レ
ベルから変化させた後、補償電圧信号を上記所定時間取
り込んで積分信号を逆方向に変化させ、その直後から基
準電圧信号を取り込んで積分信号を上記逆方向に変化さ
せ、基準電圧信号を取込み始めた時点から積分信号が待
機レベルに復帰した時点までの期間に応じたデジタル信
号を形成してデジタル温度信号として出力することとし
た。
【００２２】
【作用】本発明において、主電圧信号出力手段は、測温
抵抗体センサの抵抗値と、測温抵抗体センサ及び装置本
体間の配線の抵抗値との合成抵抗値に応じた主電圧信号
を出力し、補償電圧信号出力手段は、測温抵抗体センサ
及び装置本体間の配線の抵抗値に応じた補償電圧信号を
出力し、基準電圧信号出力手段は基準電圧信号を出力す
る。これら主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号
は、アナログ／デジタル変換手段の制御下でスイッチ手
段を介して択一的に積分型のアナログ／デジタル変換手
段に入力され、アナログ／デジタル変換手段はこのよう
な信号に応じた積分処理を行なって測温抵抗体センサの
抵抗値に対応する期間情報を得た後デジタル信号を得
る。
抵抗体センサの抵抗値と、測温抵抗体センサ及び装置本
体間の配線の抵抗値との合成抵抗値に応じた主電圧信号
を出力し、補償電圧信号出力手段は、測温抵抗体センサ
及び装置本体間の配線の抵抗値に応じた補償電圧信号を
出力し、基準電圧信号出力手段は基準電圧信号を出力す
る。これら主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号
は、アナログ／デジタル変換手段の制御下でスイッチ手
段を介して択一的に積分型のアナログ／デジタル変換手
段に入力され、アナログ／デジタル変換手段はこのよう
な信号に応じた積分処理を行なって測温抵抗体センサの
抵抗値に対応する期間情報を得た後デジタル信号を得
る。
【００２３】すなわち、アナログ／デジタル変換手段
は、主電圧信号を所定時間取り込んで積分信号を待機レ
ベルから変化させた後、補償電圧信号を上記所定時間取
り込んで積分信号を逆方向に変化させ、その直後から基
準電圧信号を取り込んで上記逆方向に変化させ、基準電
圧信号を取込み始めた時点から積分信号が待機レベルに
復帰した時点までの期間に応じたデジタル信号を形成し
てデジタル温度信号として出力する。
は、主電圧信号を所定時間取り込んで積分信号を待機レ
ベルから変化させた後、補償電圧信号を上記所定時間取
り込んで積分信号を逆方向に変化させ、その直後から基
準電圧信号を取り込んで上記逆方向に変化させ、基準電
圧信号を取込み始めた時点から積分信号が待機レベルに
復帰した時点までの期間に応じたデジタル信号を形成し
てデジタル温度信号として出力する。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を温度調節器の温度信号取込構
成に適用した第１実施例を図面を参照しながら詳述す
る。ここで、図１がこの第１実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図４との対応、同一部分には同一符号を付
して示している。図２は、図１の動作を説明するもので
ある。
成に適用した第１実施例を図面を参照しながら詳述す
る。ここで、図１がこの第１実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、図４との対応、同一部分には同一符号を付
して示している。図２は、図１の動作を説明するもので
ある。
【００２５】図１において、この第１実施例の構成は従
来構成とほぼ同様であり、従来構成とは、増幅器５Ａ、
タイミング制御回路９Ａ及び取込制御回路１３Ａが異な
っている。
来構成とほぼ同様であり、従来構成とは、増幅器５Ａ、
タイミング制御回路９Ａ及び取込制御回路１３Ａが異な
っている。
【００２６】補償入力ライン４ｂに設けられているこの
実施例の増幅器５Ａは、従来の増幅器５と同一（絶対値
が同一）のゲインで増幅するものであるが、補償電圧信
号（増幅信号）の極性が従来の増幅器５と逆になるよう
に増幅するものである。すなわち、従来の増幅器５から
の補償電圧信号２ｒＩの極性は、この信号を積分回路７
に入力した場合に、主入力ライン４ａの主電圧信号（Ｒ
＋２ｒ）Ｉを積分回路７に入力した場合と同じ方向に積
分信号ＩＮＴを変化させるものであったが、この実施例
の増幅器５Ａからの補償電圧信号−２ｒＩの極性は、こ
の信号を積分回路に入力した場合に、主入力ライン４ａ
の主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉを積分回路７に入力した場
合と逆の方向に積分信号ＩＮＴを変化させるように選定
されている。
実施例の増幅器５Ａは、従来の増幅器５と同一（絶対値
が同一）のゲインで増幅するものであるが、補償電圧信
号（増幅信号）の極性が従来の増幅器５と逆になるよう
に増幅するものである。すなわち、従来の増幅器５から
の補償電圧信号２ｒＩの極性は、この信号を積分回路７
に入力した場合に、主入力ライン４ａの主電圧信号（Ｒ
＋２ｒ）Ｉを積分回路７に入力した場合と同じ方向に積
分信号ＩＮＴを変化させるものであったが、この実施例
の増幅器５Ａからの補償電圧信号−２ｒＩの極性は、こ
の信号を積分回路に入力した場合に、主入力ライン４ａ
の主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉを積分回路７に入力した場
合と逆の方向に積分信号ＩＮＴを変化させるように選定
されている。
【００２７】この実施例のタイミング制御回路９Ａは、
取込制御回路１３Ａから検知温度の取込みの動作指令が
与えられた際に、従来のタイミング制御回路９とは異な
るタイミングでスイッチ６ａ〜６ｃのオンオフを制御す
ると共に、後述するような期間の間有意なゲート制御信
号ＧＴをアンドゲート１１に出力するものである。な
お、タイミング制御回路９Ａによる制御動作は、後述す
る動作説明で明らかにする。
取込制御回路１３Ａから検知温度の取込みの動作指令が
与えられた際に、従来のタイミング制御回路９とは異な
るタイミングでスイッチ６ａ〜６ｃのオンオフを制御す
ると共に、後述するような期間の間有意なゲート制御信
号ＧＴをアンドゲート１１に出力するものである。な
お、タイミング制御回路９Ａによる制御動作は、後述す
る動作説明で明らかにする。
【００２８】この実施例の取込制御回路１３Ａは、カウ
ンタ１２から与えられたデジタル信号をそのままデジタ
ル温度信号ＴＥＭＰとして取込み、従来の取込制御回路
１３のようなデジタル信号間の減算は行なわないもので
ある。
ンタ１２から与えられたデジタル信号をそのままデジタ
ル温度信号ＴＥＭＰとして取込み、従来の取込制御回路
１３のようなデジタル信号間の減算は行なわないもので
ある。
【００２９】以上のように、従来から一部構成が変更さ
れたこの実施例の温度検知装置においても、主入力ライ
ン４ａの電位（主電圧信号）は（Ｒ＋２ｒ）Ｉで近似で
き、補償入力ライン４ｂの電位はｒＩで近似できる。そ
のため、増幅器５Ａからの補償電圧信号は−２ｒＩで表
すことができる。
れたこの実施例の温度検知装置においても、主入力ライ
ン４ａの電位（主電圧信号）は（Ｒ＋２ｒ）Ｉで近似で
き、補償入力ライン４ｂの電位はｒＩで近似できる。そ
のため、増幅器５Ａからの補償電圧信号は−２ｒＩで表
すことができる。
【００３０】取込制御回路１３Ａは検知温度の取込みが
必要となったときに、タイミング制御回路９Ａに動作指
令を与える。このとき、タイミング制御回路９Ａは、図
２（Ｂ）に示すように入力切替スイッチ６ａを一定時間
Ｔだけ閉成させる。これにより、主電圧信号（Ｒ＋２
ｒ）Ｉが積分回路７に入力され、積分出力信号ＩＮＴは
図２（Ａ）に示すように待機レベルから徐々に低下して
いき、一定時間Ｔが経過した時点ｔ１１においては積分
信号ＩＮＴの値は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉのレベル
に応じたものとなる。
必要となったときに、タイミング制御回路９Ａに動作指
令を与える。このとき、タイミング制御回路９Ａは、図
２（Ｂ）に示すように入力切替スイッチ６ａを一定時間
Ｔだけ閉成させる。これにより、主電圧信号（Ｒ＋２
ｒ）Ｉが積分回路７に入力され、積分出力信号ＩＮＴは
図２（Ａ）に示すように待機レベルから徐々に低下して
いき、一定時間Ｔが経過した時点ｔ１１においては積分
信号ＩＮＴの値は、主電圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉのレベル
に応じたものとなる。
【００３１】タイミング制御回路９Ａは、この時点ｔ１
１において、入力切替スイッチ６ａを開放させると共
に、この時点ｔ１１以降、図２（Ｃ）に示すように入力
切替スイッチ６ｂを上記と同じ一定時間Ｔだけ閉成させ
る。これにより、補償電圧信号−２ｒＩが積分回路７に
入力され、積分出力信号ＩＮＴは徐々に増加する。ここ
で、両スイッチ６ａ及び６ｂの閉成期間は同じであるの
で、入力切替スイッチ６ｂの閉成状態を終了させた時点
ｔ１２における積分信号ＩＮＴの値は、主電圧信号（Ｒ
＋２ｒ）Ｉのレベルと補償電圧信号−２ｒＩのレベルの
合成レベルＲＩに応じたものとなる。
１において、入力切替スイッチ６ａを開放させると共
に、この時点ｔ１１以降、図２（Ｃ）に示すように入力
切替スイッチ６ｂを上記と同じ一定時間Ｔだけ閉成させ
る。これにより、補償電圧信号−２ｒＩが積分回路７に
入力され、積分出力信号ＩＮＴは徐々に増加する。ここ
で、両スイッチ６ａ及び６ｂの閉成期間は同じであるの
で、入力切替スイッチ６ｂの閉成状態を終了させた時点
ｔ１２における積分信号ＩＮＴの値は、主電圧信号（Ｒ
＋２ｒ）Ｉのレベルと補償電圧信号−２ｒＩのレベルの
合成レベルＲＩに応じたものとなる。
【００３２】タイミング制御回路９Ａは、この時点ｔ１
２において、入力切替スイッチ６ｂを開放させると共に
入力切替スイッチ６ｃを閉成させる。これにより、主電
圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉと逆極性の基準電圧信号ＲＥＦが
積分回路７に入力され、積分信号ＩＮＴは徐々に増加し
ていき、やがて所定の待機レベルに達する。タイミング
制御回路９Ａは、図２（Ｄ）に示すように、上述した時
点ｔ１２から、比較器８からの比較出力信号に基づいて
認識した所定の待機レベルに復帰した時点ｔ１３までの
期間Ｔ３の間有意なゲート開放信号（これはスイッチ６
ｃへのオン制御信号と等しい）ＧＴをアンドゲート１１
に与える。この期間Ｔ３は、時点ｔ１２における積分信
号ＩＮＴの値、従って温度情報（Ｒ）を正確に表したレ
ベルＲＩに応じたものとなっている。
２において、入力切替スイッチ６ｂを開放させると共に
入力切替スイッチ６ｃを閉成させる。これにより、主電
圧信号（Ｒ＋２ｒ）Ｉと逆極性の基準電圧信号ＲＥＦが
積分回路７に入力され、積分信号ＩＮＴは徐々に増加し
ていき、やがて所定の待機レベルに達する。タイミング
制御回路９Ａは、図２（Ｄ）に示すように、上述した時
点ｔ１２から、比較器８からの比較出力信号に基づいて
認識した所定の待機レベルに復帰した時点ｔ１３までの
期間Ｔ３の間有意なゲート開放信号（これはスイッチ６
ｃへのオン制御信号と等しい）ＧＴをアンドゲート１１
に与える。この期間Ｔ３は、時点ｔ１２における積分信
号ＩＮＴの値、従って温度情報（Ｒ）を正確に表したレ
ベルＲＩに応じたものとなっている。
【００３３】アンドゲート１１は、ゲート開放信号ＧＴ
によって期間Ｔ３の間に、クロック発生回路１０から与
えられたクロックＣＫを通過させてカウンタ１２に与
え、カウンタ１２はこのクロックＣＫによってカウント
動作する。従って、期間Ｔ３が終了した時点ｔ１３にお
けるカウント値は期間Ｔ３の長さに応じた値となってお
り、すなわちレベルＲＩに応じたものとなっており、こ
のカウント値をデジタル温度信号ＴＥＭＰとして取込制
御回路１３Ａに出力する。
によって期間Ｔ３の間に、クロック発生回路１０から与
えられたクロックＣＫを通過させてカウンタ１２に与
え、カウンタ１２はこのクロックＣＫによってカウント
動作する。従って、期間Ｔ３が終了した時点ｔ１３にお
けるカウント値は期間Ｔ３の長さに応じた値となってお
り、すなわちレベルＲＩに応じたものとなっており、こ
のカウント値をデジタル温度信号ＴＥＭＰとして取込制
御回路１３Ａに出力する。
【００３４】従って、上記第１実施例によれば、主電圧
信号及び補償電圧信号をそれぞれ時間を別けてデジタル
信号に変換してからデジタル温度信号を求めることな
く、積分信号が待機レベルから変化し待機レベルに復帰
する１回の変化動作を利用して、配線抵抗値の影響を除
去した、すなわち温度情報（Ｒ）だけを反映したデジタ
ル温度信号ＴＥＭＰを直接得るようにしたので、検知温
度の取込み起動からデジタル温度信号ＴＥＭＰを得るま
でに要する時間を従来より格段的に短くすることができ
る。
信号及び補償電圧信号をそれぞれ時間を別けてデジタル
信号に変換してからデジタル温度信号を求めることな
く、積分信号が待機レベルから変化し待機レベルに復帰
する１回の変化動作を利用して、配線抵抗値の影響を除
去した、すなわち温度情報（Ｒ）だけを反映したデジタ
ル温度信号ＴＥＭＰを直接得るようにしたので、検知温
度の取込み起動からデジタル温度信号ＴＥＭＰを得るま
でに要する時間を従来より格段的に短くすることができ
る。
【００３５】かくするにつき、従来との変更箇所は、増
幅器５Ａ、タイミング制御回路９Ａ及び取込み制御回路
１３Ａに対する僅かな変更であって、構成は簡単、小形
のままである。
幅器５Ａ、タイミング制御回路９Ａ及び取込み制御回路
１３Ａに対する僅かな変更であって、構成は簡単、小形
のままである。
【００３６】図３は本発明による第２実施例の一部構成
を示すものであり、図１の１点鎖線で囲んだ部分に対応
する部分を示している。図３に示した以外の第２実施例
の構成部分は、第１実施例と同一であるのでその説明は
省略する。
を示すものであり、図１の１点鎖線で囲んだ部分に対応
する部分を示している。図３に示した以外の第２実施例
の構成部分は、第１実施例と同一であるのでその説明は
省略する。
【００３７】図３において、オペアンプ７ａ及びコンデ
ンサ７ｂは第１実施例の積分回路７を構成していたもの
と同一である。基準入力ライン４ｃのスイッチ６ｃに直
列に設けられた抵抗７ｃ１、及び、主入力ライン４ａの
スイッチ６ａに直列に設けられた抵抗７ｃ３はそれぞれ
第１実施例の積分回路７を構成していた抵抗７ｃと同一
のものである。また、補償入力ライン４ｂのスイッチ６
ｂに直列に設けられた抵抗７ｃ２は第１実施例の積分回
路７を構成していた抵抗７ｃの２倍の抵抗値を有するも
のである。図３に示すように、この第２実施例では増幅
器５は設けられておらず、この位置には極性反転回路１
４が設けられている。
ンサ７ｂは第１実施例の積分回路７を構成していたもの
と同一である。基準入力ライン４ｃのスイッチ６ｃに直
列に設けられた抵抗７ｃ１、及び、主入力ライン４ａの
スイッチ６ａに直列に設けられた抵抗７ｃ３はそれぞれ
第１実施例の積分回路７を構成していた抵抗７ｃと同一
のものである。また、補償入力ライン４ｂのスイッチ６
ｂに直列に設けられた抵抗７ｃ２は第１実施例の積分回
路７を構成していた抵抗７ｃの２倍の抵抗値を有するも
のである。図３に示すように、この第２実施例では増幅
器５は設けられておらず、この位置には極性反転回路１
４が設けられている。
【００３８】スイッチ６ａ又は６ｃが閉成された状態
は、第１実施例のスイッチ６ａ又は６ｃが閉成された状
態と同一となるので、同様な積分動作が実行される。
は、第１実施例のスイッチ６ａ又は６ｃが閉成された状
態と同一となるので、同様な積分動作が実行される。
【００３９】スイッチ６ｂが閉成された状態において
は、補償入力ライン４ｂの電圧信号ｒＩが極性反転回路
１４によって電圧信号−ｒＩに変換され、この電圧信号
−ｒＩが、抵抗７ｃ２、オペアンプ７ａ及びコンデンサ
７ｂでなる積分回路に入力された状態となる。一般に、
積分回路は入力信号のレベルに比例し、積分時定数にも
比例するものである。スイッチ６ｂが閉成された状態に
おいては、第１実施例のその状態に比較して、入力レベ
ルが１／２で積分時定数が２倍であるので、結果として
第１実施例の場合と同一の積分動作を実行する。
は、補償入力ライン４ｂの電圧信号ｒＩが極性反転回路
１４によって電圧信号−ｒＩに変換され、この電圧信号
−ｒＩが、抵抗７ｃ２、オペアンプ７ａ及びコンデンサ
７ｂでなる積分回路に入力された状態となる。一般に、
積分回路は入力信号のレベルに比例し、積分時定数にも
比例するものである。スイッチ６ｂが閉成された状態に
おいては、第１実施例のその状態に比較して、入力レベ
ルが１／２で積分時定数が２倍であるので、結果として
第１実施例の場合と同一の積分動作を実行する。
【００４０】従って、第１実施例と第２実施例とは全体
を通じて同一の積分動作を行なうものであり、同じアナ
ログ／デジタル変換動作を行なうものである。その結
果、第２実施例によっても、第１実施例と同様な効果を
得ることができる。
を通じて同一の積分動作を行なうものであり、同じアナ
ログ／デジタル変換動作を行なうものである。その結
果、第２実施例によっても、第１実施例と同様な効果を
得ることができる。
【００４１】上記第１実施例及び第２実施例において
は、本発明を温度調節器に適用したものを示したが、本
発明の適用対象はこれに限定されるものではない。要
は、測温抵抗体センサの温度情報をデジタル温度信号と
して取り込む装置であれば良く、例えば調節処理機能が
ない温度表示装置等にも本発明の温度検知装置を適用す
ることができる。
は、本発明を温度調節器に適用したものを示したが、本
発明の適用対象はこれに限定されるものではない。要
は、測温抵抗体センサの温度情報をデジタル温度信号と
して取り込む装置であれば良く、例えば調節処理機能が
ない温度表示装置等にも本発明の温度検知装置を適用す
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アナロ
グ／デジタル変換手段の１要素である積分回路からの積
分信号が待機レベルから変化し待機レベルに復帰する１
回の変化動作のタイミング制御を利用して、配線抵抗の
影響を除去した、温度情報だけを反映したデジタル温度
信号を直接得るようにしたので、デジタル温度信号を高
速にしかも簡単、小形の構成によって得ることができる
温度信号取込装置を実現できる。
グ／デジタル変換手段の１要素である積分回路からの積
分信号が待機レベルから変化し待機レベルに復帰する１
回の変化動作のタイミング制御を利用して、配線抵抗の
影響を除去した、温度情報だけを反映したデジタル温度
信号を直接得るようにしたので、デジタル温度信号を高
速にしかも簡単、小形の構成によって得ることができる
温度信号取込装置を実現できる。
【図１】第１実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の動作を説明する信号波形図であ
る。
る。
【図３】第２実施例の一部構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】従来の構成を示すブロック図である。
【図５】従来構成の動作を説明する信号波形図である。
１…測温抵抗体センサ、２ａ〜２ｃ…配線、３Ａ…調節
処理本体、５Ａ…極性反転を伴う増幅器、６ａ〜６ｃ…
入力切替スイッチ、７…積分回路、９Ａ…タイミング制
御回路、Ｒ…センサ１の抵抗値、ｒ…配線抵抗値、（Ｒ
＋２ｒ）Ｉ…主電圧信号、−２ｒＩ…補償電圧信号。
処理本体、５Ａ…極性反転を伴う増幅器、６ａ〜６ｃ…
入力切替スイッチ、７…積分回路、９Ａ…タイミング制
御回路、Ｒ…センサ１の抵抗値、ｒ…配線抵抗値、（Ｒ
＋２ｒ）Ｉ…主電圧信号、−２ｒＩ…補償電圧信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 7/24
Claims (1)
- 【請求項１】 温度によって抵抗値が変化する測温抵抗
体センサが装置本体から離間して設けられたものであっ
て、上記測温抵抗体センサの抵抗値である温度情報だけ
を反映させたデジタル温度信号を出力する温度検知装置
において、 上記装置本体内に、 上記測温抵抗体センサの抵抗値と、上記測温抵抗体セン
サ及び上記装置本体間の配線の抵抗値との合成抵抗値に
応じた主電圧信号を出力する主電圧信号出力手段と、 上記測温抵抗体センサ及び上記装置本体間の配線の抵抗
値に応じた補償電圧信号を出力する補償電圧信号出力手
段と、 基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力手段と、 主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号が択一的に
入力される積分型のアナログ／デジタル変換手段と、 主電圧信号、補償電圧信号又は基準電圧信号の上記アナ
ログ／デジタル変換手段への入力を切り替えるスイッチ
手段とを設け、 上記アナログ／デジタル変換手段が、主電圧信号を所定
時間取り込んで積分信号を待機レベルから変化させた
後、補償電圧信号を上記所定時間取り込んで積分信号を
逆方向に変化させ、その直後から基準電圧信号を取り込
んで積分信号を上記逆方向に変化させ、基準電圧信号を
取込み始めた時点から積分信号が待機レベルに復帰した
時点までの期間に応じたデジタル信号を形成してデジタ
ル温度信号として出力することを特徴とした温度検知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07642792A JP3152726B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07642792A JP3152726B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281052A JPH05281052A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3152726B2 true JP3152726B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=13604877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07642792A Expired - Fee Related JP3152726B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152726B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249497B1 (en) | 1995-03-20 | 2001-06-19 | Fujitsu Limited | Seek control method in optical storage device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI522601B (zh) * | 2013-05-24 | 2016-02-21 | Sitronix Technology Corp | Analog - to - digital conversion circuit with temperature sensing and its electronic device |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP07642792A patent/JP3152726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249497B1 (en) | 1995-03-20 | 2001-06-19 | Fujitsu Limited | Seek control method in optical storage device |
| US6377523B2 (en) | 1995-03-20 | 2002-04-23 | Fujitsu Limited | Seek control method in optical storage device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05281052A (ja) | 1993-10-29 |
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