JP3153787B2 - 抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路 - Google Patents
抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗体によるセン
サに関し、より詳細には、測定雰囲気中に設置された抵
抗体センサを周囲温度と平衡を保つ一定の低温度に加熱
したときの電力から周囲温度を求め、同じく一定の高温
度に加熱したときの電力及び以前に求めた周囲温度とか
ら測定雰囲気の熱伝導性（湿度，流速等）に応じて変化
する熱変移を得て、周囲温度の影響を受けることなく雰
囲気の熱伝導性を求めることができるセンサ技術に関す
る。
サに関し、より詳細には、測定雰囲気中に設置された抵
抗体センサを周囲温度と平衡を保つ一定の低温度に加熱
したときの電力から周囲温度を求め、同じく一定の高温
度に加熱したときの電力及び以前に求めた周囲温度とか
ら測定雰囲気の熱伝導性（湿度，流速等）に応じて変化
する熱変移を得て、周囲温度の影響を受けることなく雰
囲気の熱伝導性を求めることができるセンサ技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】混合気体を構成する所定の気体濃度は、
該気体の分子量に応じて変化する熱伝導率の差から求め
ることができる。熱伝導性を利用した湿度計は、この原
理に基づいてなされたもので、定電流又は定電圧で加熱
された抵抗体から放熱される放熱量の差によって生ずる
抵抗体の抵抗値変化量から湿度を求めている。また、熱
伝導性を利用した気体流速計は、定電流又は定電圧で加
熱された抵抗体の温度が加熱電力による発熱量と流体流
れによる放熱量とつり合う温度となることを利用したも
ので、流体の比熱，密度が知られていると、流体の流速
を求めることができる。これらの熱伝導性を利用した湿
度計や流速計は、電力加熱された抵抗体の温度変化によ
る抵抗値の変化から雰囲気の湿度や流速を求めるもので
あるから、雰囲気温度の補正が必要である。このため、
湿度計や流速計においては、湿度や流体流れ等による熱
伝導性の影響を検出する抵抗体の他に、周囲温度検出用
の抵抗体を備えている。
該気体の分子量に応じて変化する熱伝導率の差から求め
ることができる。熱伝導性を利用した湿度計は、この原
理に基づいてなされたもので、定電流又は定電圧で加熱
された抵抗体から放熱される放熱量の差によって生ずる
抵抗体の抵抗値変化量から湿度を求めている。また、熱
伝導性を利用した気体流速計は、定電流又は定電圧で加
熱された抵抗体の温度が加熱電力による発熱量と流体流
れによる放熱量とつり合う温度となることを利用したも
ので、流体の比熱，密度が知られていると、流体の流速
を求めることができる。これらの熱伝導性を利用した湿
度計や流速計は、電力加熱された抵抗体の温度変化によ
る抵抗値の変化から雰囲気の湿度や流速を求めるもので
あるから、雰囲気温度の補正が必要である。このため、
湿度計や流速計においては、湿度や流体流れ等による熱
伝導性の影響を検出する抵抗体の他に、周囲温度検出用
の抵抗体を備えている。
【０００３】この方式では、周囲温度検出用抵抗と熱伝
導性検出用抵抗とは同じ一定条件で加熱される。しか
し、両抵抗間の特性の違いは避け難く、誤差の原因とな
り、また、周囲温度検出用抵抗は、外気と遮断されてい
るので、外気と接触している熱伝導性検出用抵抗とは熱
応答差があり、高い応答性が要求される計測対象の場合
は、検出誤差が生ずるという問題があった。この問題を
解決するために、本出願人は、先に、一個の抵抗体を用
いて、これを低温と高温の２段の温度で加熱する方式を
提案した。すなわち、抵抗体を低電力で加熱したときの
低温抵抗体は、雰囲気の湿度や流速の影響を殆ど受けな
い抵抗特性を有し、高電力加熱して高温となった高温抵
抗体は、雰囲気の湿度や流速の影響を受けることを利用
したものである。
導性検出用抵抗とは同じ一定条件で加熱される。しか
し、両抵抗間の特性の違いは避け難く、誤差の原因とな
り、また、周囲温度検出用抵抗は、外気と遮断されてい
るので、外気と接触している熱伝導性検出用抵抗とは熱
応答差があり、高い応答性が要求される計測対象の場合
は、検出誤差が生ずるという問題があった。この問題を
解決するために、本出願人は、先に、一個の抵抗体を用
いて、これを低温と高温の２段の温度で加熱する方式を
提案した。すなわち、抵抗体を低電力で加熱したときの
低温抵抗体は、雰囲気の湿度や流速の影響を殆ど受けな
い抵抗特性を有し、高電力加熱して高温となった高温抵
抗体は、雰囲気の湿度や流速の影響を受けることを利用
したものである。
【０００４】具体的には、例えば、湿度センサの場合、
抵抗体のセンサを切換スイッチで切り換えて、４mAの定
電流パルスで駆動してセンサ両端の低温検出電圧Ｖｓを
求める。しかし、低温検出電圧Ｖｓは周囲温度に正しく
比例した値ではないため、周囲温度Ｔａと対応するよう
に補正係数Ｋを乗算して乗算値ＫＶｓをホールドしてお
く。次に、切換スイッチで切り換えて、抵抗体のセンサ
に８mAの定電流パルスを印加して高温検出電圧Ｖｐを求
めて（Ｖｐ−ＫＶｓ）＝Ｖを演算して湿度Ｖを求めてい
る。
抵抗体のセンサを切換スイッチで切り換えて、４mAの定
電流パルスで駆動してセンサ両端の低温検出電圧Ｖｓを
求める。しかし、低温検出電圧Ｖｓは周囲温度に正しく
比例した値ではないため、周囲温度Ｔａと対応するよう
に補正係数Ｋを乗算して乗算値ＫＶｓをホールドしてお
く。次に、切換スイッチで切り換えて、抵抗体のセンサ
に８mAの定電流パルスを印加して高温検出電圧Ｖｐを求
めて（Ｖｐ−ＫＶｓ）＝Ｖを演算して湿度Ｖを求めてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一個の抵抗体のセンサ
を用いてセンサを低温で加熱して周囲温度を求める従来
の方式では、補正係数Ｋを乗算して周囲温度Ｔａに対応
する電圧を求めている。このために、補正係数回路を必
要とし、回路構成が煩雑となり、精度が上がらない。
を用いてセンサを低温で加熱して周囲温度を求める従来
の方式では、補正係数Ｋを乗算して周囲温度Ｔａに対応
する電圧を求めている。このために、補正係数回路を必
要とし、回路構成が煩雑となり、精度が上がらない。
【０００６】本発明は、こうした従来技術における問題
点に鑑みてなされたもので、従来の低温、高温いずれも
定電流パルス駆動したことによる回路構成の煩雑さや、
精度の不充分さを改良し、より簡単な手順及び回路構成
で精度を向上させるため、センサを一定の低温度に加熱
したときのセンサ温度の温度平衡条件から周囲温度を求
め、次いで、一定の高温度に加熱したときのセンサ温度
の温度平衡条件に関与する周囲温度を打ち消して熱伝導
特性に応じる放熱で生ずる温度変化を求めることによ
り、一個の抵抗体のセンサを用いて、周囲温度に影響さ
れずに、該センサが置かれた雰囲気の熱伝導性に応じた
特性を示す熱伝導パラメータ、例えば、該雰囲気の湿
度，流速，濃度に代表されるが如き熱伝導パラメータを
高精度に求めるセンサ技術を提供することを目的とす
る。
点に鑑みてなされたもので、従来の低温、高温いずれも
定電流パルス駆動したことによる回路構成の煩雑さや、
精度の不充分さを改良し、より簡単な手順及び回路構成
で精度を向上させるため、センサを一定の低温度に加熱
したときのセンサ温度の温度平衡条件から周囲温度を求
め、次いで、一定の高温度に加熱したときのセンサ温度
の温度平衡条件に関与する周囲温度を打ち消して熱伝導
特性に応じる放熱で生ずる温度変化を求めることによ
り、一個の抵抗体のセンサを用いて、周囲温度に影響さ
れずに、該センサが置かれた雰囲気の熱伝導性に応じた
特性を示す熱伝導パラメータ、例えば、該雰囲気の湿
度，流速，濃度に代表されるが如き熱伝導パラメータを
高精度に求めるセンサ技術を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、周囲
温度Ｔａの雰囲気に置かれた抵抗体をセンサとし、該セ
ンサを周囲温度と温度平衡を保つ一定の低温度ＴLとな
るように、低電力ＰLで加熱し、該低電力ＰLと予め知ら
れた該センサの低温度ＴL時の電力・温度変換係数θLと
から、 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL により周囲温度Ｔａを求める第１の過程と、前記センサ
を周囲温度と温度平衡を保ち一定の高温度ＴHとなるよ
うに高電力ＰHで加熱し、該高電力ＰHと予め知られた該
センサの高温度ＴH時の電力・温度変換係数θH及び前記
第１の過程で求めた周囲温度Ｔａとから、 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ により雰囲気の熱伝導性に応じて変化する熱変移温度Ｘ
を求め、得た熱変移温度Ｘから該雰囲気の熱伝導性に応
じた特性を示す熱伝導パラメータを求める第２の過程を
含むことを特徴とするものである。
温度Ｔａの雰囲気に置かれた抵抗体をセンサとし、該セ
ンサを周囲温度と温度平衡を保つ一定の低温度ＴLとな
るように、低電力ＰLで加熱し、該低電力ＰLと予め知ら
れた該センサの低温度ＴL時の電力・温度変換係数θLと
から、 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL により周囲温度Ｔａを求める第１の過程と、前記センサ
を周囲温度と温度平衡を保ち一定の高温度ＴHとなるよ
うに高電力ＰHで加熱し、該高電力ＰHと予め知られた該
センサの高温度ＴH時の電力・温度変換係数θH及び前記
第１の過程で求めた周囲温度Ｔａとから、 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ により雰囲気の熱伝導性に応じて変化する熱変移温度Ｘ
を求め、得た熱変移温度Ｘから該雰囲気の熱伝導性に応
じた特性を示す熱伝導パラメータを求める第２の過程を
含むことを特徴とするものである。
【０００８】請求項２の発明は、抵抗体センサへの印加
電力を制御することにより該抵抗体センサを所定温度で
動作させ、該所定温度での動作時の前記抵抗体センサへ
の印加電力を検出するセンサ回路において、前記抵抗体
センサを負帰還抵抗として有する第１の演算増幅器と、
第２の定抵抗を正帰還抵抗として有する第２の演算増幅
器との間に、前記所定温度で動作時の前記抵抗体センサ
のｎ倍の抵抗値をもつ基準抵抗を縦続接続し、前記第２
の演算増幅器の出力を前記第２の定抵抗の（１／ｎ）倍
の抵抗値をもつ第１の定抵抗を介して前記第１の演算増
幅器へ負帰還し、前記第１の演算増幅器の正入力端子及
び前記第２の演算増幅器の負入力端子を接地してなるこ
とを特徴とするものである。
電力を制御することにより該抵抗体センサを所定温度で
動作させ、該所定温度での動作時の前記抵抗体センサへ
の印加電力を検出するセンサ回路において、前記抵抗体
センサを負帰還抵抗として有する第１の演算増幅器と、
第２の定抵抗を正帰還抵抗として有する第２の演算増幅
器との間に、前記所定温度で動作時の前記抵抗体センサ
のｎ倍の抵抗値をもつ基準抵抗を縦続接続し、前記第２
の演算増幅器の出力を前記第２の定抵抗の（１／ｎ）倍
の抵抗値をもつ第１の定抵抗を介して前記第１の演算増
幅器へ負帰還し、前記第１の演算増幅器の正入力端子及
び前記第２の演算増幅器の負入力端子を接地してなるこ
とを特徴とするものである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記基準抵抗又は前記第１の定抵抗又は前記第２の
定抵抗として、定抵抗と該定抵抗に印加する電圧を可変
の設定値に基づき制御する制御回路とを回路要素とし、
該可変の設定値に従い該定抵抗に対し比例関係にある抵
抗値を生成する抵抗可変手段を用いることを特徴とする
ものである。
て、前記基準抵抗又は前記第１の定抵抗又は前記第２の
定抵抗として、定抵抗と該定抵抗に印加する電圧を可変
の設定値に基づき制御する制御回路とを回路要素とし、
該可変の設定値に従い該定抵抗に対し比例関係にある抵
抗値を生成する抵抗可変手段を用いることを特徴とする
ものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の抵抗体による熱
伝導パラメータセンシング方法の一実施形態のプロセス
を概略的に示す図である。本実施形態において用いる抵
抗体センサ自体は、従来技術の説明に述べた抵抗体と変
わるところがなく、詳述しない。センシングのプロセス
を図１にもとづき説明すると、まず、抵抗体センサに通
電を開始し（ステップＳ１），予じめ定められている低
温度ＴL（なお、この温度は、抵抗体センサの置かれる
雰囲気の熱伝導性の影響が無視できる温度に選ぶ）にお
いて抵抗体センサが示す抵抗値（参照抵抗値）となるよ
うに通電電流を制御する（ステップＳ２）。この場合
に、抵抗体による発熱により抵抗値が変化するが、周囲
温度と温度平衡を保った状態で抵抗体センサの抵抗値が
参照抵抗値となるように制御される。即ち、任意の手段
により用意される参照抵抗値と、抵抗体センサの抵抗値
とを比較し、比較結果として両者が等しくなるように通
電電流を制御し、その時の抵抗体センサの消費電力即ち
低電力ＰLを検出する（ステップＳ３）。そして、検出
した電力ＰLより下記（１）式にもとづき周囲温度Ｔａ
を算出する（ステップＳ４）。 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL …（１） ここに、θLは、低温度ＴLと同様に、予じめ定められて
おり、温度ＴLにおいて用意される電力・温度変換係数
である。この方法によれば、センサ温度ＴLは周囲温度
等と無関係な一定値に設定できるのでθLが予め高精度
に求められる。
伝導パラメータセンシング方法の一実施形態のプロセス
を概略的に示す図である。本実施形態において用いる抵
抗体センサ自体は、従来技術の説明に述べた抵抗体と変
わるところがなく、詳述しない。センシングのプロセス
を図１にもとづき説明すると、まず、抵抗体センサに通
電を開始し（ステップＳ１），予じめ定められている低
温度ＴL（なお、この温度は、抵抗体センサの置かれる
雰囲気の熱伝導性の影響が無視できる温度に選ぶ）にお
いて抵抗体センサが示す抵抗値（参照抵抗値）となるよ
うに通電電流を制御する（ステップＳ２）。この場合
に、抵抗体による発熱により抵抗値が変化するが、周囲
温度と温度平衡を保った状態で抵抗体センサの抵抗値が
参照抵抗値となるように制御される。即ち、任意の手段
により用意される参照抵抗値と、抵抗体センサの抵抗値
とを比較し、比較結果として両者が等しくなるように通
電電流を制御し、その時の抵抗体センサの消費電力即ち
低電力ＰLを検出する（ステップＳ３）。そして、検出
した電力ＰLより下記（１）式にもとづき周囲温度Ｔａ
を算出する（ステップＳ４）。 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL …（１） ここに、θLは、低温度ＴLと同様に、予じめ定められて
おり、温度ＴLにおいて用意される電力・温度変換係数
である。この方法によれば、センサ温度ＴLは周囲温度
等と無関係な一定値に設定できるのでθLが予め高精度
に求められる。
【００１４】次に抵抗体センサへの通電を大きくして、
予じめ定められている高温度ＴH（なお、この温度は、
抵抗体センサが置かれる雰囲気の熱伝導性がより大きく
影響する温度に選ぶ）で作動し（ステップＳ５）、上記
した低温度作動と同じ要領で高温度作動時の通電による
抵抗体センサの消費電力即ち高電力ＰHを検出する（ス
テップＳ６）、そして、検出した高電力ＰH、及び上記
ステップＳ４により算出した周囲温度Ｔａより下記
（２）式にもとづき熱変移温度Ｘを算出する（ステップ
Ｓ７）。 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ …（２） ここに、θHは、高温度ＴHと同様に、予じめ定められて
おり、温度ＴHにおいて用意される電力・温度変換係数
であり、θHも前述のとおり予め高精度に求められる。
また、算出される熱変移温度Ｘは、高温度において抵抗
体センサが置かれる雰囲気の熱伝導性が影響することに
より生じる変化分に相当する温度である。ステップＳ７
において、周囲温度ＴａをステップＳ４で求めた値で補
っているが、これは、本発明の方法によって１つの抵抗
体センサにより少なくとも２度行われる測定プロセスの
１度のプロセスで周囲温度を求めることによって、周囲
温度が異なる条件にあっても、周囲温度の変化を補償
し、周囲温度に関わらずに雰囲気の熱伝導性を求めるこ
とができることを意味する。この後のステップＳ８とし
て、求めた熱変移温度Ｘが示す熱伝導性に係わる雰囲気
に関し、該雰囲気の熱伝導性に応じた特性を示す特定の
熱伝導パラメータ、例えば、該雰囲気の湿度，流速，濃
度に代表されるが如き熱伝導パラメータを求める。すな
わち、例えば、熱変移温度Ｘと雰囲気の湿度、或いは、
Ｘと雰囲気の流速の関係を実験的に求めておき、その関
係にもとづいて湿度，流速を算出する。
予じめ定められている高温度ＴH（なお、この温度は、
抵抗体センサが置かれる雰囲気の熱伝導性がより大きく
影響する温度に選ぶ）で作動し（ステップＳ５）、上記
した低温度作動と同じ要領で高温度作動時の通電による
抵抗体センサの消費電力即ち高電力ＰHを検出する（ス
テップＳ６）、そして、検出した高電力ＰH、及び上記
ステップＳ４により算出した周囲温度Ｔａより下記
（２）式にもとづき熱変移温度Ｘを算出する（ステップ
Ｓ７）。 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ …（２） ここに、θHは、高温度ＴHと同様に、予じめ定められて
おり、温度ＴHにおいて用意される電力・温度変換係数
であり、θHも前述のとおり予め高精度に求められる。
また、算出される熱変移温度Ｘは、高温度において抵抗
体センサが置かれる雰囲気の熱伝導性が影響することに
より生じる変化分に相当する温度である。ステップＳ７
において、周囲温度ＴａをステップＳ４で求めた値で補
っているが、これは、本発明の方法によって１つの抵抗
体センサにより少なくとも２度行われる測定プロセスの
１度のプロセスで周囲温度を求めることによって、周囲
温度が異なる条件にあっても、周囲温度の変化を補償
し、周囲温度に関わらずに雰囲気の熱伝導性を求めるこ
とができることを意味する。この後のステップＳ８とし
て、求めた熱変移温度Ｘが示す熱伝導性に係わる雰囲気
に関し、該雰囲気の熱伝導性に応じた特性を示す特定の
熱伝導パラメータ、例えば、該雰囲気の湿度，流速，濃
度に代表されるが如き熱伝導パラメータを求める。すな
わち、例えば、熱変移温度Ｘと雰囲気の湿度、或いは、
Ｘと雰囲気の流速の関係を実験的に求めておき、その関
係にもとづいて湿度，流速を算出する。
【００１５】次に、前述の熱伝導パラメータセンシング
方法を実現するセンサ回路の実施例について説明する。
このセンサ回路は、上記した抵抗体センサによるセンシ
ング方法の実施にあたってその主要な部分を占めるとこ
ろの予定の温度（低温度ＴL，高温度ＴH）に対応する抵
抗値で抵抗体センサを作動させ、その時の通電による電
力（低電力ＰL，高電力ＰH）を検出するために必要な回
路と位置付けることができる。図２は、本発明のセンサ
回路の一実施例を示す図である。図２において、ＲSは
抵抗体センサ、ＲXは基準抵抗で、基準抵抗Ｒ X の抵抗値
は所定温度における抵抗体センサＲ S の抵抗値のｎ倍
（ｎ≧１）の抵抗値を有するものとし、一方、Ｒ 1 ，Ｒ 2
はそれぞれ第１の定抵抗、第２の定抵抗であり、第１の
定抵抗Ｒ 1 の抵抗値は第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値の１／ｎ
倍の抵抗値を有するものとする。Ａ1 及びＡ2は第１及び
第２の演算増幅器である。尚、以下の説明においては、
説明を簡単にするために、ｎ＝１の場合、即ち、所定温
度における抵抗体センサＲ S と基準抵抗Ｒ X が等しい抵抗
値をもち、且つ、第１の定抵抗Ｒ 1 と第２の定抵抗Ｒ 2 が
等しい抵抗値をもっている場合について説明する。本セ
ンサ回路の構成は、抵抗体センサＲSを負帰還抵抗とし
て有する第１の演算増幅器Ａ1と第２の定抵抗Ｒ2を正帰
還抵抗として有する第２の演算増幅器Ａ2との間に所定
温度での抵抗体センサＲSと等しい抵抗値をもつ基準抵
抗Ｒxを縦続接続し、第２の演算増幅器Ａ2の出力を第２
の定抵抗Ｒ2と等しい抵抗値をもつ第１の定抵抗Ｒ1を介
して第１の演算増幅器Ａ1へ負帰還し、第１の演算増幅
器Ａ1の正入力端子及び第２の演算増幅器Ａ2の負入力端
子を接地してなり、Ｖｏｕｔを出力として検出する。こ
の検出出力電圧ＶｏｕｔからＶｏｕｔ／Ｒ1＝ｉ1として
通電電流が求まる。
方法を実現するセンサ回路の実施例について説明する。
このセンサ回路は、上記した抵抗体センサによるセンシ
ング方法の実施にあたってその主要な部分を占めるとこ
ろの予定の温度（低温度ＴL，高温度ＴH）に対応する抵
抗値で抵抗体センサを作動させ、その時の通電による電
力（低電力ＰL，高電力ＰH）を検出するために必要な回
路と位置付けることができる。図２は、本発明のセンサ
回路の一実施例を示す図である。図２において、ＲSは
抵抗体センサ、ＲXは基準抵抗で、基準抵抗Ｒ X の抵抗値
は所定温度における抵抗体センサＲ S の抵抗値のｎ倍
（ｎ≧１）の抵抗値を有するものとし、一方、Ｒ 1 ，Ｒ 2
はそれぞれ第１の定抵抗、第２の定抵抗であり、第１の
定抵抗Ｒ 1 の抵抗値は第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値の１／ｎ
倍の抵抗値を有するものとする。Ａ1 及びＡ2は第１及び
第２の演算増幅器である。尚、以下の説明においては、
説明を簡単にするために、ｎ＝１の場合、即ち、所定温
度における抵抗体センサＲ S と基準抵抗Ｒ X が等しい抵抗
値をもち、且つ、第１の定抵抗Ｒ 1 と第２の定抵抗Ｒ 2 が
等しい抵抗値をもっている場合について説明する。本セ
ンサ回路の構成は、抵抗体センサＲSを負帰還抵抗とし
て有する第１の演算増幅器Ａ1と第２の定抵抗Ｒ2を正帰
還抵抗として有する第２の演算増幅器Ａ2との間に所定
温度での抵抗体センサＲSと等しい抵抗値をもつ基準抵
抗Ｒxを縦続接続し、第２の演算増幅器Ａ2の出力を第２
の定抵抗Ｒ2と等しい抵抗値をもつ第１の定抵抗Ｒ1を介
して第１の演算増幅器Ａ1へ負帰還し、第１の演算増幅
器Ａ1の正入力端子及び第２の演算増幅器Ａ2の負入力端
子を接地してなり、Ｖｏｕｔを出力として検出する。こ
の検出出力電圧ＶｏｕｔからＶｏｕｔ／Ｒ1＝ｉ1として
通電電流が求まる。
【００１６】この回路の動作をより詳細に説明すると、
第１の演算増幅器Ａ1によりＶｏｕｔを（−ＲS／Ｒ1）
倍して第１の演算増幅器Ａ 1 の出力端の変位υ1が得られ
る。第１の演算増幅器Ａ1の出力端（電位υ1）と第２の
演算増幅器Ａ2の出力端（電位Ｖｏｕｔ）間電圧を基準
抵抗ＲXと第２の定抵抗Ｒ2 とのそれぞれの抵抗値で比例
分割して求められる第２の演算増幅器の入力端の電位υ
2が、０Ｖか否かを第２の演算増幅器Ａ2が判別する。こ
こに、Ｖｏｕｔの電圧を正の値とした場合、 ＲX＞ＲSならばυ2＞０ ＲX＜ＲSならばυ2＜０ となる。一方、ダイオードＤの存在により、Ｖｏｕｔは
負にはなり得ないから、υ2＞０であれば第２の演算増
幅器Ａ2出力は正の電圧を出力し、それにより帰還電流
ｉ1が増加し、抵抗体センサＲSが発熱する。発熱により
Ｒ S が高温になると、抵抗温度係数が正の場合にはＲS の
抵抗値は大きくなる。こうしてＲS の抵抗値が大きくな
り、ＲS＜ＲXからＲS＝ＲXに近づくことになり、そのバ
ランス点はυ2＝０即ちＲS＝ＲXとなる。実際の測定
は、ＲXを低温度ＴLに設定し、ＲS＝ＲXとなって低温度
ＴLでバランスしている時、抵抗体センサＲ S の消費電力
（低電力）Ｐ L はｉ1 2・ＲLである（ＲLは低温度ＴLにお
ける抵抗体センサＲ S の抵抗値）。ここに、ｉ1＝Ｖｏｕ
ｔ／Ｒ1だから、第１の定抵抗Ｒ1 の抵抗体を高精度の抵
抗値にしておき、第２の演算増幅器Ａ 2 の出力端の電位
Ｖｏｕｔを正確に測れば、前記の抵抗体センサＲ S の消
費電力（低電力）Ｐ L は正確に求められる。ＲXは抵抗体
センサＲ S の所定温度の抵抗値と等しい抵抗値となる基
準抵抗として用意されるが、熱伝導パラメータを求める
本発明のセンシング方法では低温度ＴLと高温度ＴHに相
当する２つの抵抗値を与える必要がある。この２つの抵
抗値は、切換スイッチにより別々の抵抗を切り換えて用
いるという方法で実施できる（図示せず）。
第１の演算増幅器Ａ1によりＶｏｕｔを（−ＲS／Ｒ1）
倍して第１の演算増幅器Ａ 1 の出力端の変位υ1が得られ
る。第１の演算増幅器Ａ1の出力端（電位υ1）と第２の
演算増幅器Ａ2の出力端（電位Ｖｏｕｔ）間電圧を基準
抵抗ＲXと第２の定抵抗Ｒ2 とのそれぞれの抵抗値で比例
分割して求められる第２の演算増幅器の入力端の電位υ
2が、０Ｖか否かを第２の演算増幅器Ａ2が判別する。こ
こに、Ｖｏｕｔの電圧を正の値とした場合、 ＲX＞ＲSならばυ2＞０ ＲX＜ＲSならばυ2＜０ となる。一方、ダイオードＤの存在により、Ｖｏｕｔは
負にはなり得ないから、υ2＞０であれば第２の演算増
幅器Ａ2出力は正の電圧を出力し、それにより帰還電流
ｉ1が増加し、抵抗体センサＲSが発熱する。発熱により
Ｒ S が高温になると、抵抗温度係数が正の場合にはＲS の
抵抗値は大きくなる。こうしてＲS の抵抗値が大きくな
り、ＲS＜ＲXからＲS＝ＲXに近づくことになり、そのバ
ランス点はυ2＝０即ちＲS＝ＲXとなる。実際の測定
は、ＲXを低温度ＴLに設定し、ＲS＝ＲXとなって低温度
ＴLでバランスしている時、抵抗体センサＲ S の消費電力
（低電力）Ｐ L はｉ1 2・ＲLである（ＲLは低温度ＴLにお
ける抵抗体センサＲ S の抵抗値）。ここに、ｉ1＝Ｖｏｕ
ｔ／Ｒ1だから、第１の定抵抗Ｒ1 の抵抗体を高精度の抵
抗値にしておき、第２の演算増幅器Ａ 2 の出力端の電位
Ｖｏｕｔを正確に測れば、前記の抵抗体センサＲ S の消
費電力（低電力）Ｐ L は正確に求められる。ＲXは抵抗体
センサＲ S の所定温度の抵抗値と等しい抵抗値となる基
準抵抗として用意されるが、熱伝導パラメータを求める
本発明のセンシング方法では低温度ＴLと高温度ＴHに相
当する２つの抵抗値を与える必要がある。この２つの抵
抗値は、切換スイッチにより別々の抵抗を切り換えて用
いるという方法で実施できる（図示せず）。
【００１７】上述したように、センサ回路の実施例に用
いる基準抵抗Ｒ X は、基本的には、ＴL（低温度）及びＴ
H（高温度）における抵抗体センサＲ S の抵抗値に一致す
る２つの抵抗を用意すれば良いが、抵抗体センサのバラ
ツキやいかなる使用条件によっても測定精度をあげるに
は、抵抗値を調整する必要があり、そのために用いる基
準抵抗として多数の抵抗値をもった抵抗を用意しその中
から切り換え選択して基準抵抗を設定するという方法を
とることができる。しかしながら、この方法は、回路構
成上、大型化と抵抗値の精度向上とのトレードオフの関
係が生じる。この不利益を解消する方法として次に示す
抵抗可変手段が提供される。図３は、図２のセンサ回路
における基準抵抗Ｒ X の代わりにとして抵抗可変手段を
用いた実施例を示す図である。図３に示すセンサ回路に
おいて、抵抗可変手段ＶＲXは、抵抗可変信号によって
任意の等価抵抗値を生成するもので、この抵抗可変手段
ＶＲXを備えることにより、所定の低温度Ｔ L 及び高温度
Ｔ H における抵抗体センサＲ S の抵抗値に相当する基準抵
抗を接続したと同等の動作電圧、或いは電流を端子間に
発生させ、本発明のセンサ回路として最適な回路が得ら
れることになる。尚、前述したように、第１の定抵抗Ｒ
1 の抵抗値が第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値の１／ｎ倍の抵抗
値とする場合、基準抵抗としての抵抗可変手段ＶＲ X の
抵抗値は、所定の低温度Ｔ L 及び高温度Ｔ H における抵抗
体センサＲ S の抵抗値のｎ倍の抵抗値に相当する基準抵
抗を接続したと同等の動作電圧，或いは電流となるよう
に設定することとなる。但し、以下の説明では、上述の
ごとく、説明の簡単化のため、第１の定抵抗Ｒ 1 の抵抗
値と第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値とが相等しく、所定温度
Ｔ L ，Ｔ H それぞれにおける抵抗体センサＲ S の抵抗値と
同じ抵抗値の基準抵抗を接続したと同等の動作電圧，或
いは電流となる場合を示す。この抵抗可変手段をより詳
細に説明すると、この抵抗可変手段は、２端子間に与え
られた電圧を任意倍した電圧が定抵抗両端に加わるよう
になされ、この定抵抗に流れる電流が２端子の少なくと
も一つに流れるように構成することを基本とする。この
抵抗可変手段は、入出力の関係が比例関係をなし、その
比例関係を外部から入力した任意のデータ信号の設定値
により任意に可変とした能動型４端子コンポーネント
（例えば減衰率を可変としたＤ／Ａコンバータ）の一方
の入出力端子間に帰還抵抗を接続し、該帰還抵抗を高精
度の抵抗値を有する定抵抗とし、さらに、該帰還抵抗を
接続しないもう一方の入出力端子間を短絡する（同電位
にする）ことにより、２入力端子間に高精度の抵抗値を
有する前記帰還抵抗に前記比例関係から定められる所定
の比例係数を乗じた等価抵抗を前記の基準抵抗として生
成するものである。さらには、前記比例関係の設定をす
るための外部からのデータ信号の設定値を、例えばデジ
タル値で与えることによりデジタル的な電子的動作で所
望の抵抗値に等価な抵抗として前記４端子コンポーネン
トを機能させることができ、当該センサ回路における可
変の基準抵抗としての回路動作を可能とする。また、図
３に示す実施例においては、抵抗可変手段ＶＲ X を図２
に示す基準抵抗Ｒ X の代わりに用いる例を示している
が、かかる抵抗可変手段は、基準抵抗Ｒ X に限ることな
く、図２に示す第１の定抵抗Ｒ 1 あるいは第２の定抵抗
Ｒ 2 の代わりにも適用することができる。こうした抵抗
可変手段をセンサ回路に用いることによる精度上、回路
構成上利点が多いが、さらに、抵抗体センサや測定環境
条件の違いに対しても容易に対応することができ、当該
センサ回路としてのメリットも大きい。
いる基準抵抗Ｒ X は、基本的には、ＴL（低温度）及びＴ
H（高温度）における抵抗体センサＲ S の抵抗値に一致す
る２つの抵抗を用意すれば良いが、抵抗体センサのバラ
ツキやいかなる使用条件によっても測定精度をあげるに
は、抵抗値を調整する必要があり、そのために用いる基
準抵抗として多数の抵抗値をもった抵抗を用意しその中
から切り換え選択して基準抵抗を設定するという方法を
とることができる。しかしながら、この方法は、回路構
成上、大型化と抵抗値の精度向上とのトレードオフの関
係が生じる。この不利益を解消する方法として次に示す
抵抗可変手段が提供される。図３は、図２のセンサ回路
における基準抵抗Ｒ X の代わりにとして抵抗可変手段を
用いた実施例を示す図である。図３に示すセンサ回路に
おいて、抵抗可変手段ＶＲXは、抵抗可変信号によって
任意の等価抵抗値を生成するもので、この抵抗可変手段
ＶＲXを備えることにより、所定の低温度Ｔ L 及び高温度
Ｔ H における抵抗体センサＲ S の抵抗値に相当する基準抵
抗を接続したと同等の動作電圧、或いは電流を端子間に
発生させ、本発明のセンサ回路として最適な回路が得ら
れることになる。尚、前述したように、第１の定抵抗Ｒ
1 の抵抗値が第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値の１／ｎ倍の抵抗
値とする場合、基準抵抗としての抵抗可変手段ＶＲ X の
抵抗値は、所定の低温度Ｔ L 及び高温度Ｔ H における抵抗
体センサＲ S の抵抗値のｎ倍の抵抗値に相当する基準抵
抗を接続したと同等の動作電圧，或いは電流となるよう
に設定することとなる。但し、以下の説明では、上述の
ごとく、説明の簡単化のため、第１の定抵抗Ｒ 1 の抵抗
値と第２の定抵抗Ｒ 2 の抵抗値とが相等しく、所定温度
Ｔ L ，Ｔ H それぞれにおける抵抗体センサＲ S の抵抗値と
同じ抵抗値の基準抵抗を接続したと同等の動作電圧，或
いは電流となる場合を示す。この抵抗可変手段をより詳
細に説明すると、この抵抗可変手段は、２端子間に与え
られた電圧を任意倍した電圧が定抵抗両端に加わるよう
になされ、この定抵抗に流れる電流が２端子の少なくと
も一つに流れるように構成することを基本とする。この
抵抗可変手段は、入出力の関係が比例関係をなし、その
比例関係を外部から入力した任意のデータ信号の設定値
により任意に可変とした能動型４端子コンポーネント
（例えば減衰率を可変としたＤ／Ａコンバータ）の一方
の入出力端子間に帰還抵抗を接続し、該帰還抵抗を高精
度の抵抗値を有する定抵抗とし、さらに、該帰還抵抗を
接続しないもう一方の入出力端子間を短絡する（同電位
にする）ことにより、２入力端子間に高精度の抵抗値を
有する前記帰還抵抗に前記比例関係から定められる所定
の比例係数を乗じた等価抵抗を前記の基準抵抗として生
成するものである。さらには、前記比例関係の設定をす
るための外部からのデータ信号の設定値を、例えばデジ
タル値で与えることによりデジタル的な電子的動作で所
望の抵抗値に等価な抵抗として前記４端子コンポーネン
トを機能させることができ、当該センサ回路における可
変の基準抵抗としての回路動作を可能とする。また、図
３に示す実施例においては、抵抗可変手段ＶＲ X を図２
に示す基準抵抗Ｒ X の代わりに用いる例を示している
が、かかる抵抗可変手段は、基準抵抗Ｒ X に限ることな
く、図２に示す第１の定抵抗Ｒ 1 あるいは第２の定抵抗
Ｒ 2 の代わりにも適用することができる。こうした抵抗
可変手段をセンサ回路に用いることによる精度上、回路
構成上利点が多いが、さらに、抵抗体センサや測定環境
条件の違いに対しても容易に対応することができ、当該
センサ回路としてのメリットも大きい。
【００１８】次に、前記抵抗体センサの温度を高精度に
求めることができるセンサ回路の構成を示す例を説明す
る。図４は、抵抗体センサの温度を求めるセンサ回路の
例を示す回路図であり、図４中、Ｒ′ｓは抵抗温度係数
αの抵抗体センサ、すなわち、温度を求めんとしている
対象となる抵抗体センサであり、Ｒ0は抵抗値が所定温
度における抵抗体センサＲ′ｓと等しい抵抗値を有する
基準抵抗である。図４に示す回路は、抵抗体センサＲ′
ｓの温度Ｔを高精度に求める回路であり、抵抗体センサ
Ｒ′ｓと、該抵抗体センサＲ′ｓの所定温度、例えば、
０℃における抵抗値と等しい抵抗値を有する基準抵抗Ｒ
0 と、第１の定抵抗Ｒ10 と、第１の定抵抗Ｒ 10 と等しい
抵抗値の第２の定抵抗Ｒ12とからなるループ回路を有し
ている。該ループ回路上の抵抗体センサＲ′ｓと基準抵
抗Ｒ0との接続点は、第１の演算増幅器Ａ1の負入力端子
となり、第１の演算増幅器Ａ1の正入力端子は接地さ
れ、抵抗体センサＲ′ｓは第１の演算増幅器Ａ1の負帰
還抵抗となっている。前記ループ回路上の第１の定抵抗
Ｒ10と第２の定抵抗Ｒ12との接続点は、第２の演算増幅
器Ａ2の負入力端子となり、該第２の演算増幅器Ａ 2 の正
入力端子は接地され、第３の定抵抗Ｒ11 が第２の演算増
幅器Ａ2の負帰還抵抗となっている。ここに、第３の定
抵抗Ｒ 11 の抵抗値は、第１の定抵抗Ｒ 10 の抵抗値と等し
い値である。
求めることができるセンサ回路の構成を示す例を説明す
る。図４は、抵抗体センサの温度を求めるセンサ回路の
例を示す回路図であり、図４中、Ｒ′ｓは抵抗温度係数
αの抵抗体センサ、すなわち、温度を求めんとしている
対象となる抵抗体センサであり、Ｒ0は抵抗値が所定温
度における抵抗体センサＲ′ｓと等しい抵抗値を有する
基準抵抗である。図４に示す回路は、抵抗体センサＲ′
ｓの温度Ｔを高精度に求める回路であり、抵抗体センサ
Ｒ′ｓと、該抵抗体センサＲ′ｓの所定温度、例えば、
０℃における抵抗値と等しい抵抗値を有する基準抵抗Ｒ
0 と、第１の定抵抗Ｒ10 と、第１の定抵抗Ｒ 10 と等しい
抵抗値の第２の定抵抗Ｒ12とからなるループ回路を有し
ている。該ループ回路上の抵抗体センサＲ′ｓと基準抵
抗Ｒ0との接続点は、第１の演算増幅器Ａ1の負入力端子
となり、第１の演算増幅器Ａ1の正入力端子は接地さ
れ、抵抗体センサＲ′ｓは第１の演算増幅器Ａ1の負帰
還抵抗となっている。前記ループ回路上の第１の定抵抗
Ｒ10と第２の定抵抗Ｒ12との接続点は、第２の演算増幅
器Ａ2の負入力端子となり、該第２の演算増幅器Ａ 2 の正
入力端子は接地され、第３の定抵抗Ｒ11 が第２の演算増
幅器Ａ2の負帰還抵抗となっている。ここに、第３の定
抵抗Ｒ 11 の抵抗値は、第１の定抵抗Ｒ 10 の抵抗値と等し
い値である。
【００１９】図４に示す回路において、前記ループ回路
上の前記基準抵抗Ｒ 0 と前記第２の定抵抗Ｒ 12 との接続
点の出力電位をＶｏｕｔ 1 とし、前記第２の演算増幅器
Ａ 2 の出力電位をＶｏｕｔ 2 とした時、第２の演算増幅器
Ａ 2 の負帰還抵抗Ｒ11を流れる電流をｉ1、第１の定抵抗
Ｒ10を流れる電流をｉ2、抵抗体センサＲ′ｓを流れる
電流をｉ3として、整理すると、 Ｖｏｕｔ2＝αＴ・Ｖｏｕｔ1 …（３）の関係 が得られる。但し、αは抵抗体センサＲ′ｓの抵
抗温度係数、Ｔは抵抗体センサＲ′ｓの温度である。
（３）式より、
上の前記基準抵抗Ｒ 0 と前記第２の定抵抗Ｒ 12 との接続
点の出力電位をＶｏｕｔ 1 とし、前記第２の演算増幅器
Ａ 2 の出力電位をＶｏｕｔ 2 とした時、第２の演算増幅器
Ａ 2 の負帰還抵抗Ｒ11を流れる電流をｉ1、第１の定抵抗
Ｒ10を流れる電流をｉ2、抵抗体センサＲ′ｓを流れる
電流をｉ3として、整理すると、 Ｖｏｕｔ2＝αＴ・Ｖｏｕｔ1 …（３）の関係 が得られる。但し、αは抵抗体センサＲ′ｓの抵
抗温度係数、Ｔは抵抗体センサＲ′ｓの温度である。
（３）式より、
【００２０】
【数３】
【００２１】すなわち、抵抗体センサＲ′ｓの温度Ｔ
は、抵抗体センサＲ′ｓの抵抗温度係数αと出力電位Ｖ
ｏｕｔ1，Ｖｏｕｔ2 とが定まれば、上記の式（４）から
求められる。換言すれば、抵抗体センサＲ′ｓの所定温
度における抵抗値と等しい抵抗値を示す基準抵抗Ｒ 0 の
抵抗値を精度良く求めておくことにより、ループ回路の
平衡状態における出力電位Ｖｏｕｔ 1 、及びＶｏｕｔ 2 を
高精度で簡単に測定することができ、抵抗体センサＲ′
ｓにバラツキがある場合であっても、抵抗体センサＲ′
ｓの温度を正確に求めることができる。
は、抵抗体センサＲ′ｓの抵抗温度係数αと出力電位Ｖ
ｏｕｔ1，Ｖｏｕｔ2 とが定まれば、上記の式（４）から
求められる。換言すれば、抵抗体センサＲ′ｓの所定温
度における抵抗値と等しい抵抗値を示す基準抵抗Ｒ 0 の
抵抗値を精度良く求めておくことにより、ループ回路の
平衡状態における出力電位Ｖｏｕｔ 1 、及びＶｏｕｔ 2 を
高精度で簡単に測定することができ、抵抗体センサＲ′
ｓにバラツキがある場合であっても、抵抗体センサＲ′
ｓの温度を正確に求めることができる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に対応する効果：周囲温度Ｔａ
の雰囲気内に置かれた抵抗体をセンサとし、該センサを
周囲温度と温度平衡を保つ一定の低温度ＴLとなるよう
に、低電力ＰLで加熱し、該低電力ＰLと既知の該センサ
の低温度ＴL時の電力・温度変換係数θLとから、 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL により周囲温度Ｔａを求め、前記センサを周囲温度と温
度平衡を保ち、一定の高温度ＴHとなるように、高電力
ＰHで加熱し、該高電力ＰHと既知の該センサの高温度Ｔ
H時の電力・温度変換係数θH及び上記で求めた周囲温度
Ｔａとから、 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ により雰囲気の熱伝導性に応じて変化する熱変移温度Ｘ
を得、周囲温度Ｔａの影響を受けない熱変移温度Ｘから
該雰囲気の熱伝導性に応じた特性を示す熱伝導パラメー
タ、例えば、該雰囲気の湿度，流速，濃度に代表される
が如き熱伝導パラメータを求めるので、従来の定電流又
は定電圧でセンサを駆動し、検出値に補正係数を乗算す
るといった煩雑かつ精度的にも不充分な周囲温度の補償
手順を必要とせず、手順を簡単化し精度良く安定した熱
伝導パラメータの計測を可能とする。
の雰囲気内に置かれた抵抗体をセンサとし、該センサを
周囲温度と温度平衡を保つ一定の低温度ＴLとなるよう
に、低電力ＰLで加熱し、該低電力ＰLと既知の該センサ
の低温度ＴL時の電力・温度変換係数θLとから、 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL により周囲温度Ｔａを求め、前記センサを周囲温度と温
度平衡を保ち、一定の高温度ＴHとなるように、高電力
ＰHで加熱し、該高電力ＰHと既知の該センサの高温度Ｔ
H時の電力・温度変換係数θH及び上記で求めた周囲温度
Ｔａとから、 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ により雰囲気の熱伝導性に応じて変化する熱変移温度Ｘ
を得、周囲温度Ｔａの影響を受けない熱変移温度Ｘから
該雰囲気の熱伝導性に応じた特性を示す熱伝導パラメー
タ、例えば、該雰囲気の湿度，流速，濃度に代表される
が如き熱伝導パラメータを求めるので、従来の定電流又
は定電圧でセンサを駆動し、検出値に補正係数を乗算す
るといった煩雑かつ精度的にも不充分な周囲温度の補償
手順を必要とせず、手順を簡単化し精度良く安定した熱
伝導パラメータの計測を可能とする。
【００２３】請求項２，３に対応する効果：請求項１の
発明を実施するために用いるセンサ回路を提供するもの
で、第１と第２の演算増幅器の間に縦続接続された基準
抵抗を所定の低温（ＴL），高温（ＴH）時の抵抗体セン
サの抵抗値と同一の抵抗値を生成するように設定（切り
換え）することにより同一のセンサ回路の出力から周囲
温度Ｔａ及び熱変移温度Ｘを求めることができ、回路構
成が簡単で高精度の測定が可能となる。また、前記基準
抵抗として能動型４端子コンポーネント（Ｄ／Ａコンバ
ータなど）を備える抵抗可変手段を用いることにより、
より一層、回路構成の簡単化及び高精度測定が可能とな
る。
発明を実施するために用いるセンサ回路を提供するもの
で、第１と第２の演算増幅器の間に縦続接続された基準
抵抗を所定の低温（ＴL），高温（ＴH）時の抵抗体セン
サの抵抗値と同一の抵抗値を生成するように設定（切り
換え）することにより同一のセンサ回路の出力から周囲
温度Ｔａ及び熱変移温度Ｘを求めることができ、回路構
成が簡単で高精度の測定が可能となる。また、前記基準
抵抗として能動型４端子コンポーネント（Ｄ／Ａコンバ
ータなど）を備える抵抗可変手段を用いることにより、
より一層、回路構成の簡単化及び高精度測定が可能とな
る。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【図１】 本発明の抵抗体による熱伝導パラメータセン
シング方法の一実施形態のプロセスを概略的に示す図で
ある。
シング方法の一実施形態のプロセスを概略的に示す図で
ある。
【図２】 本発明のセンサ回路の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図３】 図２のセンサ回路における基準抵抗Ｒ X の代
わりに抵抗可変手段を用いた実施例を示す図である。
わりに抵抗可変手段を用いた実施例を示す図である。
【図４】 抵抗体センサの温度を求めるセンサ回路の例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
Ａ1…第１の演算増幅器、Ａ2…第２の演算増幅器、
Ｒ1，Ｒ2…定抵抗、Ｒ0…抵抗温度係数がαで所定温度
における基準抵抗、Ｒ10…第１の定抵抗、Ｒ11…第３の
定抵抗、Ｒ12…第２の定抵抗、ＲH…高温加熱時の抵抗
体センサと等しい抵抗値の基準抵抗（高温抵抗）、ＲL
…低温加熱時の抵抗体センサと等しい抵抗値の基準抵抗
（低温抵抗）、ＲS…抵抗体センサ、Ｒ′ｓ…抵抗温度
係数αの抵抗体センサ、ＶＲX…可変抵抗手段。
Ｒ1，Ｒ2…定抵抗、Ｒ0…抵抗温度係数がαで所定温度
における基準抵抗、Ｒ10…第１の定抵抗、Ｒ11…第３の
定抵抗、Ｒ12…第２の定抵抗、ＲH…高温加熱時の抵抗
体センサと等しい抵抗値の基準抵抗（高温抵抗）、ＲL
…低温加熱時の抵抗体センサと等しい抵抗値の基準抵抗
（低温抵抗）、ＲS…抵抗体センサ、Ｒ′ｓ…抵抗温度
係数αの抵抗体センサ、ＶＲX…可変抵抗手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−55748（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−136491（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−184575（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−50109（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−5284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/18 G01N 25/18 G01N 25/64 G01F 1/68 - 1/699
Claims (3)
- 【請求項１】 周囲温度Ｔａの雰囲気に置かれた抵抗体
をセンサとし、該センサを周囲温度と温度平衡を保つ一
定の低温度ＴLとなるように、低電力ＰLで加熱し、該低
電力ＰLと予め知られた該センサの低温度ＴL時の電力・
温度変換係数θLとから、 Ｔａ＝ＴL−ＰL・θL により周囲温度Ｔａを求める第１の過程と、前記センサ
を周囲温度と温度平衡を保ち一定の高温度ＴHとなるよ
うに高電力ＰHで加熱し、該高電力ＰHと予め知られた該
センサの高温度ＴH時の電力・温度変換係数θH及び前記
第１の過程で求めた周囲温度Ｔａとから、 Ｘ＝ＴH−ＰH・θH−Ｔａ により雰囲気の熱伝導性に応じて変化する熱変移温度Ｘ
を求め、得た熱変移温度Ｘから該雰囲気の熱伝導性に応
じた特性を示す熱伝導パラメータを求める第２の過程を
含むことを特徴とする抵抗体による熱伝導パラメータセ
ンシング方法。 - 【請求項２】 抵抗体センサへの印加電力を制御するこ
とにより該抵抗体センサを所定温度で動作させ、該所定
温度での動作時の前記抵抗体センサへの印加電力を検出
するセンサ回路において、前記抵抗体センサを負帰還抵
抗として有する第１の演算増幅器と、第２の定抵抗を正
帰還抵抗として有する第２の演算増幅器との間に、前記
所定温度で動作時の前記抵抗体センサのｎ倍の抵抗値を
もつ基準抵抗を縦続接続し、前記第２の演算増幅器の出
力を前記第２の定抵抗の（１／ｎ）倍の抵抗値をもつ第
１の定抵抗を介して前記第１の演算増幅器へ負帰還し、
前記第１の演算増幅器の正入力端子及び前記第２の演算
増幅器の負入力端子を接地してなることを特徴とするセ
ンサ回路。 - 【請求項３】 請求項２記載のセンサ回路において、前
記基準抵抗又は前記第１の定抵抗又は前記第２の定抵抗
として、定抵抗と該定抵抗に印加する電圧を可変の設定
値に基づき制御する制御回路とを回路要素とし、該可変
の設定値に従い該定抵抗に対し比例関係にある抵抗値を
生成する抵抗可変手段を用いることを特徴とするセンサ
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20496797A JP3153787B2 (ja) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | 抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20146796 | 1996-07-31 | ||
| JP8-201467 | 1996-07-31 | ||
| JP20496797A JP3153787B2 (ja) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | 抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096703A JPH1096703A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3153787B2 true JP3153787B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=26512801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20496797A Expired - Fee Related JP3153787B2 (ja) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | 抵抗体による熱伝導パラメータセンシング方法及びセンサ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3153787B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007037209A1 (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Yamatake Corporation | 熱伝導率測定方法および装置、並びにガス成分比率測定装置 |
| JP2017129470A (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | オムロン株式会社 | 流量測定装置、流量の測定方法及び流量測定プログラム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2336762B1 (de) * | 2009-12-14 | 2017-10-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Kohlendioxid-Sensor und zugehöriges Verfahren zur Erzeugung eines Gasmesswerts |
| JP7235057B2 (ja) * | 2018-12-17 | 2023-03-08 | Tdk株式会社 | ガスセンサ |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20496797A patent/JP3153787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007037209A1 (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Yamatake Corporation | 熱伝導率測定方法および装置、並びにガス成分比率測定装置 |
| WO2007036983A1 (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Yamatake Corporation | 熱伝導率測定方法および装置、並びにガス成分比率測定装置 |
| US7926323B2 (en) | 2005-09-27 | 2011-04-19 | Yamatake Corporation | Thermal conductivity measuring method and apparatus, and gas component ratio measuring apparatus |
| JP2017129470A (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | オムロン株式会社 | 流量測定装置、流量の測定方法及び流量測定プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1096703A (ja) | 1998-04-14 |
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