JP3184941B2 - 温度検出装置 - Google Patents
温度検出装置Info
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- JP3184941B2 JP3184941B2 JP07650192A JP7650192A JP3184941B2 JP 3184941 B2 JP3184941 B2 JP 3184941B2 JP 07650192 A JP07650192 A JP 07650192A JP 7650192 A JP7650192 A JP 7650192A JP 3184941 B2 JP3184941 B2 JP 3184941B2
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体の温度、密閉容器
内の温度、部品の温度等のある程度広い範囲で連続して
温度変化を必要とする一般民生機器（たとえば湯沸し
器、炊飯器、電気カーペット、各室）等に関するもので
ある。
内の温度、部品の温度等のある程度広い範囲で連続して
温度変化を必要とする一般民生機器（たとえば湯沸し
器、炊飯器、電気カーペット、各室）等に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般民生用機器における温度測定
は、その製品に一番重要となる温度では、負特性サーミ
スタと分圧抵抗で分圧された電圧の感度が一番よくなる
ようにして、他の温度では精度を無視して、温度検出装
置を使用していた。また、温度検出装置を連続して使用
したいときは、あらかじめその温度範囲の測定電圧変化
をマイクロコンピュータ等のＲＯＭに記憶させていた。
は、その製品に一番重要となる温度では、負特性サーミ
スタと分圧抵抗で分圧された電圧の感度が一番よくなる
ようにして、他の温度では精度を無視して、温度検出装
置を使用していた。また、温度検出装置を連続して使用
したいときは、あらかじめその温度範囲の測定電圧変化
をマイクロコンピュータ等のＲＯＭに記憶させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価で温度
測定のし易い負特性サーミスタを使用し、広い範囲で連
続して正確な温度を測定できるようにした温度検出装置
を提供するものである。
測定のし易い負特性サーミスタを使用し、広い範囲で連
続して正確な温度を測定できるようにした温度検出装置
を提供するものである。
【０００４】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００５】まず、図６は、従来の温度検出装置であ
り、１は負特性サーミスタ、２は分圧抵抗、Ｖ1 は分圧
抵抗２の分圧電圧値、ＶCCは両端電圧値である。
り、１は負特性サーミスタ、２は分圧抵抗、Ｖ1 は分圧
抵抗２の分圧電圧値、ＶCCは両端電圧値である。
【０００６】図７は、負特性サーミスタ１の周辺温度と
分圧抵抗２の分圧電圧値Ｖ1 の特性を示したものであ
る。この特性曲線から知ることができるように、電圧Ｖ
1 は、サーミスタ１の周辺温度Ｔo のときのＶCC／２の
前後において感度が最もよくなり、サーミスタ１の周辺
温度がＴo より高くなっても低くなっても感度が悪くな
ることが明らかである。また、Ｔo より少し低い温度
で、Ｖ1 は変曲点をもつため、その変曲点の前後におい
て、サーミスタ１の周辺温度に対するＶ1 の立上がり電
圧は、ほぼ一定値となっている。
分圧抵抗２の分圧電圧値Ｖ1 の特性を示したものであ
る。この特性曲線から知ることができるように、電圧Ｖ
1 は、サーミスタ１の周辺温度Ｔo のときのＶCC／２の
前後において感度が最もよくなり、サーミスタ１の周辺
温度がＴo より高くなっても低くなっても感度が悪くな
ることが明らかである。また、Ｔo より少し低い温度
で、Ｖ1 は変曲点をもつため、その変曲点の前後におい
て、サーミスタ１の周辺温度に対するＶ1 の立上がり電
圧は、ほぼ一定値となっている。
【０００７】次に、図１は、本発明（請求項２記載）の
一実施例である。３は負特性サーミスタ、４は３と同特
性の負特性サーミスタ、５は該サーミスタの高温におけ
る抵抗値をもつ分圧抵抗である。６、７は分圧抵抗であ
るが、６の抵抗値と７の抵抗値の加算値が該サーミスタ
の低温における抵抗値をもつもので、６の抵抗値と７の
抵抗値の割合が、７の抵抗間の電圧と５の抵抗間の電圧
の加算値又は平均値が高温における傾きと低温における
傾きとほぼ近似となるような割合に設定されている。負
特性サーミスタ３と分圧抵抗５との間と、抵抗６と抵抗
７との間に、電圧加算若しくは平均化回路又は演算器８
を接続する。
一実施例である。３は負特性サーミスタ、４は３と同特
性の負特性サーミスタ、５は該サーミスタの高温におけ
る抵抗値をもつ分圧抵抗である。６、７は分圧抵抗であ
るが、６の抵抗値と７の抵抗値の加算値が該サーミスタ
の低温における抵抗値をもつもので、６の抵抗値と７の
抵抗値の割合が、７の抵抗間の電圧と５の抵抗間の電圧
の加算値又は平均値が高温における傾きと低温における
傾きとほぼ近似となるような割合に設定されている。負
特性サーミスタ３と分圧抵抗５との間と、抵抗６と抵抗
７との間に、電圧加算若しくは平均化回路又は演算器８
を接続する。
【０００８】図２は、抵抗５間の電圧をＶ［１］、抵抗
６＋抵抗７間の電圧をＶ［２］、抵抗７間の電圧をＶ
［３］として、サーミスタの周辺温度と各分圧抵抗の分
圧電圧の特性曲線を示したものである。各電圧Ｖ
［１］、Ｖ［２］、Ｖ［３］は、傾斜扁平Ｓ字形の特性
を示しており、それぞれ変曲点をもつ。電圧Ｖ［１］と
Ｖ［３］の加算値又は平均値も傾斜扁平Ｓ字形の特性を
示すが、低温側での温度に対する傾きと高温側での温度
に対する傾きを同じくしているため、変曲点は測定温度
範囲内で１ないし３もつこととなるが、その測定温度範
囲内の傾きの変化量は、電圧Ｖ［１］とＶ［３］に比較
すると、非常に少ない変化量でおさえることができる。
実験の結果、測定温度範囲内の傾きの変化量は、各抵抗
５、６、７の値を適当に選択することにより２割以下に
おさえることができることが判明した。電圧加算若しく
は平均化回路又は演算器８を用いて、電圧Ｖ［１］とＶ
［３］の加算値又は平均値により測定温度範囲におい
て、連続して正確な温度を測定することができる。ま
た、分圧電圧をＡ／Ｄコンバータ等で変換してマイクロ
コンピュータ等で処理するものにおいては、Ｖ［１］と
Ｖ［２］を入力して、Ｖ［２］を一定割合に除算して、
その値とＶ［１］の値を加算又は平均したものも同じ結
果になる。
６＋抵抗７間の電圧をＶ［２］、抵抗７間の電圧をＶ
［３］として、サーミスタの周辺温度と各分圧抵抗の分
圧電圧の特性曲線を示したものである。各電圧Ｖ
［１］、Ｖ［２］、Ｖ［３］は、傾斜扁平Ｓ字形の特性
を示しており、それぞれ変曲点をもつ。電圧Ｖ［１］と
Ｖ［３］の加算値又は平均値も傾斜扁平Ｓ字形の特性を
示すが、低温側での温度に対する傾きと高温側での温度
に対する傾きを同じくしているため、変曲点は測定温度
範囲内で１ないし３もつこととなるが、その測定温度範
囲内の傾きの変化量は、電圧Ｖ［１］とＶ［３］に比較
すると、非常に少ない変化量でおさえることができる。
実験の結果、測定温度範囲内の傾きの変化量は、各抵抗
５、６、７の値を適当に選択することにより２割以下に
おさえることができることが判明した。電圧加算若しく
は平均化回路又は演算器８を用いて、電圧Ｖ［１］とＶ
［３］の加算値又は平均値により測定温度範囲におい
て、連続して正確な温度を測定することができる。ま
た、分圧電圧をＡ／Ｄコンバータ等で変換してマイクロ
コンピュータ等で処理するものにおいては、Ｖ［１］と
Ｖ［２］を入力して、Ｖ［２］を一定割合に除算して、
その値とＶ［１］の値を加算又は平均したものも同じ結
果になる。
【０００９】図３は、本発明（請求項１記載）の一実施
例であって、図１の実施例と同様な理論に基づいてお
り、図１の実施例においては同特性のサーミスタを２個
使用しているが、完全に同じ特性のサーミスタを得るこ
とは不可能であり、また、高価なサーミスタを使用した
とき、コストアップの原因となる。
例であって、図１の実施例と同様な理論に基づいてお
り、図１の実施例においては同特性のサーミスタを２個
使用しているが、完全に同じ特性のサーミスタを得るこ
とは不可能であり、また、高価なサーミスタを使用した
とき、コストアップの原因となる。
【００１０】このため、サーミスタを１個使用し、測定
に誤差を生じない範囲の周期で分圧抵抗を切換えること
により、前記Ｖ［１］、Ｖ［３］の電圧を得て、その周
期内で前記Ｖ［１］、Ｖ［３］の電圧を加算又は平均化
したものをその測定温度の値として使用できるものとし
た。
に誤差を生じない範囲の周期で分圧抵抗を切換えること
により、前記Ｖ［１］、Ｖ［３］の電圧を得て、その周
期内で前記Ｖ［１］、Ｖ［３］の電圧を加算又は平均化
したものをその測定温度の値として使用できるものとし
た。
【００１１】９、１０はトランジスタ、１１は切換信号
発生器であり、電圧加算若しくは平均化回路又は演算器
８と切換信号発生器１１とは、マイクロコンピュータに
よって制御することもできる。
発生器であり、電圧加算若しくは平均化回路又は演算器
８と切換信号発生器１１とは、マイクロコンピュータに
よって制御することもできる。
【００１２】図４は、本発明（請求項３記載）の一実施
例である。
例である。
【００１３】１は負特性サーミスタ、１２〜１８は抵
抗、１９〜２２はトランジスタ、２３は電圧測定器、２
４は切換器である。測定温度範囲を４分割し、切換器２
４によりトランジスタ２２をＯＮにし、他のトランジス
タ１９〜２１をＯＦＦにすると、Ａ点の電圧は図５のａ
のような曲線の電圧が得られる。このの範囲の電圧の
傾きを約ＢＶ／ｄｅｇになるものとする。次に、トラン
ジスタ２１をＯＮにし、他のトランジスタ１９，２０，
２２をＯＦＦにすると、抵抗１３〜１７の値により、Ａ
点電圧は図５のｂのような曲線の電圧が得られる。図５
のの範囲のように電圧の傾きがＢＶ／ｄｅｇになるよ
うに抵抗の値を適当に選択することにより、の範囲で
約ＢＶ／ｄｅｇの電圧の傾きを得ることができる。同様
にして、図５のｃ曲線のの範囲、ｄ曲線のの範囲の
ようにＡ点電圧を約ＢＶ／ｄｅｇの傾きにすることがで
き、測定範囲において、トランジスタ１９〜２２を切換
えることにより、約ＢＶ／ｄｅｇの一定の傾きを得るこ
とができ、この値を測定温度の値として使用できるよう
にしたものである。
抗、１９〜２２はトランジスタ、２３は電圧測定器、２
４は切換器である。測定温度範囲を４分割し、切換器２
４によりトランジスタ２２をＯＮにし、他のトランジス
タ１９〜２１をＯＦＦにすると、Ａ点の電圧は図５のａ
のような曲線の電圧が得られる。このの範囲の電圧の
傾きを約ＢＶ／ｄｅｇになるものとする。次に、トラン
ジスタ２１をＯＮにし、他のトランジスタ１９，２０，
２２をＯＦＦにすると、抵抗１３〜１７の値により、Ａ
点電圧は図５のｂのような曲線の電圧が得られる。図５
のの範囲のように電圧の傾きがＢＶ／ｄｅｇになるよ
うに抵抗の値を適当に選択することにより、の範囲で
約ＢＶ／ｄｅｇの電圧の傾きを得ることができる。同様
にして、図５のｃ曲線のの範囲、ｄ曲線のの範囲の
ようにＡ点電圧を約ＢＶ／ｄｅｇの傾きにすることがで
き、測定範囲において、トランジスタ１９〜２２を切換
えることにより、約ＢＶ／ｄｅｇの一定の傾きを得るこ
とができ、この値を測定温度の値として使用できるよう
にしたものである。
【００１４】電圧測定器２３と切換器２４とは、マイク
ロコンピュータによって制御することもできる。
ロコンピュータによって制御することもできる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ある程度
広い範囲の測定温度（一例として５０〜１５０ｄｅｇ）
において、連続して温度変化量や温度を誤差が少なく
（１０％程度以下）測定することができ、一般民生用機
器等の温度検出に使用したとき、安全で使い勝手がよい
ものである。
広い範囲の測定温度（一例として５０〜１５０ｄｅｇ）
において、連続して温度変化量や温度を誤差が少なく
（１０％程度以下）測定することができ、一般民生用機
器等の温度検出に使用したとき、安全で使い勝手がよい
ものである。
【図１】本発明（請求項２記載）の一実施例である。
【図２】図１の実施例におけるサーミスタの周辺温度と
各分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
各分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
【図３】本発明（請求項１記載）の一実施例である。
【図４】本発明（請求項３記載）の一実施例である。
【図５】図４の実施例におけるサーミスタの周辺温度と
各分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
各分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
【図６】従来の温度検出装置である。
【図７】従来の温度検出装置におけるサーミスタの周辺
温度と分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
温度と分圧抵抗の分圧電圧との特性曲線を示す。
１，３，４ 負特性サーミスタ ２，５〜７、１２〜１８ 分圧抵抗 ８ 電圧加算若しくは平均化回路又は演算器 ９，１０，１９〜２２ トランジスタ ２３ 電圧測定器 ２４ 切換器
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)
- 【請求項１】 感熱素子として負特性サーミスタを使用
し、該サーミスタと抵抗で定電圧を分圧し、その分圧電
圧値で該サーミスタの周辺温度を測定するものにおい
て、負特性サーミスタの高温側の該サーミスタ抵抗値を
分圧抵抗値として分圧電圧値Ｖ［１］を得る抵抗と、低
温側の該サーミスタ抵抗値を分圧抵抗値として得た分圧
電圧値Ｖ［２］をある割合で分圧した電圧値Ｖ［３］を
得るようにした抵抗を、測定に誤差を生じない程度の周
期で切り換えて得た分圧電圧値Ｖ［１］と分圧電圧値Ｖ
［３］を上記１周期で加算又は平均した値を、上記周期
内の測定温度として少なくとも測定使用範囲で傾きが一
定になるようにした温度検出装置。 - 【請求項２】 負特性サーミスタの同特性のものを２つ
使用し、一方を測定使用範囲の高温側の該サーミスタ抵
抗値を分圧抵抗値として使用して得た分圧電圧値Ｖ
［１］と、他方を測定使用範囲の低温側の該サーミスタ
抵抗値を分圧抵抗値として使用した分圧電圧値Ｖ［２］
をある割合で分圧した電圧値Ｖ［３］を、加算又は平均
した値を、測定温度としてなる請求項１記載の温度検出
装置。 - 【請求項３】 測定温度範囲を分割し、それぞれの分割
範囲内の温度におけるサーミスタ抵抗値を分圧抵抗値と
し、それぞれの分割温度範囲内の温度における電圧値の
傾きが各分割温度範囲においてもほぼ一定になるよう
に、電圧値をある割合で分圧した値を測定温度としてな
る請求項１記載の温度検出装置。 - 【請求項４】 負特性サーミスタと分圧抵抗の分圧電圧
を測定温度としての値の傾きをほぼ一定になる電圧にす
る手段として、その電圧を電圧増幅又は除算して求める
請求項１ないし３のいずれかに記載の温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07650192A JP3184941B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07650192A JP3184941B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281053A JPH05281053A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3184941B2 true JP3184941B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=13606984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07650192A Expired - Fee Related JP3184941B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184941B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101049366B1 (ko) | 2006-01-30 | 2011-07-13 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 글래스 소자의 성형용 금형 |
| JP5568379B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2014-08-06 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 検出装置 |
| KR20150026292A (ko) * | 2013-09-02 | 2015-03-11 | 엘에스산전 주식회사 | 네거티브 온도 계수 서미스터를 이용한 온도 측정 장치 |
| CN114576610A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-03 | 上海松下微波炉有限公司 | 蒸汽温度测定方法及蒸汽发生器 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP07650192A patent/JP3184941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05281053A (ja) | 1993-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010321 |
|
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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