JP3195639B2 - 熱電対温度計 - Google Patents
熱電対温度計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は熱電対温度計に関し、
さらに詳しく言えば、熱電対により得られる非線形の熱
起電力を温度として直線化するリニアライザーに関する
ものである。
さらに詳しく言えば、熱電対により得られる非線形の熱
起電力を温度として直線化するリニアライザーに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】現在実用化されている熱電対には、Ｂ，
Ｒ，Ｓ，Ｋ，Ｅ，ＪおよびＴの７種類がある。これらの
熱電対は、それ固有の熱起電力特性を有しており、用途
に合ったものが選択して使用される。
Ｒ，Ｓ，Ｋ，Ｅ，ＪおよびＴの７種類がある。これらの
熱電対は、それ固有の熱起電力特性を有しており、用途
に合ったものが選択して使用される。
【０００３】図４には、温度センサーとして３種類の熱
電対Ｋ，Ｊ，Ｔを使用可能とした温度計の概略的なブロ
ック線図が例示されている。
電対Ｋ，Ｊ，Ｔを使用可能とした温度計の概略的なブロ
ック線図が例示されている。
【０００４】これによると、同温度計は各熱電対Ｋ，
Ｊ，Ｔに対応して切り換えられる３つのリニアライザ増
幅アンプ１ｋ，１ｊおよび１ｔを備えている。熱電対の
熱起電力はｍＶオーダーであるため、同リニアライザ増
幅アンプにて例えば０〜５Ｖ程度に増幅され、かつ、そ
の熱起電力特性に応じてリニアライズされ、次段の可変
ゲインアンプ２に入力される。
Ｊ，Ｔに対応して切り換えられる３つのリニアライザ増
幅アンプ１ｋ，１ｊおよび１ｔを備えている。熱電対の
熱起電力はｍＶオーダーであるため、同リニアライザ増
幅アンプにて例えば０〜５Ｖ程度に増幅され、かつ、そ
の熱起電力特性に応じてリニアライズされ、次段の可変
ゲインアンプ２に入力される。
【０００５】この可変ゲインアンプ２において、例えば
表示手段がＣＲＴ画面からなる場合、その１ＤＩＶ（１
ディビィジョン；１目盛）の温度幅が設定される。すな
わち、レンジ設定手段２ａの操作により、１ＤＩＶあた
り１０℃、２０℃、５０℃、もしくは１００℃などと表
示レンジが任意に設定される。
表示手段がＣＲＴ画面からなる場合、その１ＤＩＶ（１
ディビィジョン；１目盛）の温度幅が設定される。すな
わち、レンジ設定手段２ａの操作により、１ＤＩＶあた
り１０℃、２０℃、５０℃、もしくは１００℃などと表
示レンジが任意に設定される。
【０００６】しかる後、Ａ／Ｄコンバータ３により、セ
ンサーの種類やレンジに見合ったディジタルデータに変
換され、その温度波形がＣＲＴ画面上に表示される。
ンサーの種類やレンジに見合ったディジタルデータに変
換され、その温度波形がＣＲＴ画面上に表示される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】各熱電対は熱起電力特
性を異にするため、その種類ごとにリニアライザ増幅ア
ンプを必要とし、回路構成が複雑になる。
性を異にするため、その種類ごとにリニアライザ増幅ア
ンプを必要とし、回路構成が複雑になる。
【０００８】また、ゲイン切換えのために高精度の抵抗
群を必要とする。すなわち、抵抗誤差があると、レンジ
間で指示値がばらつくおそれがあるからである。なお、
高精度の抵抗群を使用しない場合には、各レンジによっ
てゲイン確度を調整しなければならない、という煩わし
さが生ずる。
群を必要とする。すなわち、抵抗誤差があると、レンジ
間で指示値がばらつくおそれがあるからである。なお、
高精度の抵抗群を使用しない場合には、各レンジによっ
てゲイン確度を調整しなければならない、という煩わし
さが生ずる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の欠
点を解決するためになされたもので、その構成上の特徴
は、熱電対により得られた基準熱起電力を所定のレベル
にまで増幅する増幅回路と、同増幅回路の出力信号をデ
ィジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、使用す
る熱電対の種類を設定するセンサー種類設定手段と、Ｃ
ＲＴなどの表示手段における１ＤＩＶ（目盛）の温度幅
を設定するレンジ設定手段と、各アドレスに熱電対の種
類およびレンジに対応するリニアライズデータが書き込
まれたメモリからなるリニアライズテーブルとを備え、
上記センサー種類設定手段からのセンサー種類情報と上
記レンジ設定手段からのレンジ情報とにより、上記Ａ／
Ｄコンバータの出力データに対応する上記リニアライズ
テーブルのアドレスを指定し、同アドレスに書き込まれ
ているリニアライズデータを読み出して上記表示手段に
温度データを表示するようにしたことにある。
点を解決するためになされたもので、その構成上の特徴
は、熱電対により得られた基準熱起電力を所定のレベル
にまで増幅する増幅回路と、同増幅回路の出力信号をデ
ィジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、使用す
る熱電対の種類を設定するセンサー種類設定手段と、Ｃ
ＲＴなどの表示手段における１ＤＩＶ（目盛）の温度幅
を設定するレンジ設定手段と、各アドレスに熱電対の種
類およびレンジに対応するリニアライズデータが書き込
まれたメモリからなるリニアライズテーブルとを備え、
上記センサー種類設定手段からのセンサー種類情報と上
記レンジ設定手段からのレンジ情報とにより、上記Ａ／
Ｄコンバータの出力データに対応する上記リニアライズ
テーブルのアドレスを指定し、同アドレスに書き込まれ
ているリニアライズデータを読み出して上記表示手段に
温度データを表示するようにしたことにある。
【００１０】
【作用】センサー種類情報設定手段にて現在使用されて
いる熱電対の種類を設定するとともに、レンジ情報設定
手段にて１ＤＩＶの温度幅を設定することにより、リニ
アライズテーブルからその設定条件に合ったリニアライ
ズデータが読み出され、そのデータに基づいてＣＲＴな
どにその温度データが例えば波形として表示される。
いる熱電対の種類を設定するとともに、レンジ情報設定
手段にて１ＤＩＶの温度幅を設定することにより、リニ
アライズテーブルからその設定条件に合ったリニアライ
ズデータが読み出され、そのデータに基づいてＣＲＴな
どにその温度データが例えば波形として表示される。
【００１１】
【実施例】図１には、この発明の一実施例に係る熱電対
温度計のブロック線図が概略的に示されている。これに
よると、同熱電対温度計は熱電対により得られる熱起電
力を増幅する増幅回路１１を備えている。
温度計のブロック線図が概略的に示されている。これに
よると、同熱電対温度計は熱電対により得られる熱起電
力を増幅する増幅回路１１を備えている。
【００１２】この増幅回路１１は熱電対の種類、例えば
Ｋ，Ｊ，Ｔに対して共通であってよく、その熱起電力を
例えば０〜５Ｖ程度まで増幅する。
Ｋ，Ｊ，Ｔに対して共通であってよく、その熱起電力を
例えば０〜５Ｖ程度まで増幅する。
【００１３】同増幅回路１１によって増幅されたアナロ
グ電圧は、次段のＡ／Ｄコンバータ１２によってディジ
タルデータに変換される。この実施例では、１２ビット
データに変換される。
グ電圧は、次段のＡ／Ｄコンバータ１２によってディジ
タルデータに変換される。この実施例では、１２ビット
データに変換される。
【００１４】この熱電対温度計は、同１２ビットデータ
を温度として直線化するリニアライズテーブル１３と、
同リニアライズテーブル１３にセンサーの種類情報を与
えるセンサー種類設定手段１４およびＣＲＴなどの表示
手段における１ＤＩＶ（目盛）の温度幅をレンジ情報と
して与えるレンジ設定手段１５とを備えている。
を温度として直線化するリニアライズテーブル１３と、
同リニアライズテーブル１３にセンサーの種類情報を与
えるセンサー種類設定手段１４およびＣＲＴなどの表示
手段における１ＤＩＶ（目盛）の温度幅をレンジ情報と
して与えるレンジ設定手段１５とを備えている。
【００１５】この場合、リニアライズテーブル１３には
１６個の入力端子Ａ１５（ＭＳＢ）〜Ａ０（ＬＳＢ）を
有するＲＯＭ（リードオンリーメモリー、この例では記
憶容量１Ｍ）が用いられている。
１６個の入力端子Ａ１５（ＭＳＢ）〜Ａ０（ＬＳＢ）を
有するＲＯＭ（リードオンリーメモリー、この例では記
憶容量１Ｍ）が用いられている。
【００１６】これに対して、センサー種類情報およびレ
ンジ情報はともに２ビット構成であり、センサー種類情
報は例えば最上位側の入力端子Ａ１５，Ａ１４に入力さ
れ、レンジ情報は次位の入力端子Ａ１３，Ａ１２に入力
され、残りの入力端子Ａ１１〜Ａ０にＡ／Ｄコンバータ
１２からの１２ビットデータが入力される。
ンジ情報はともに２ビット構成であり、センサー種類情
報は例えば最上位側の入力端子Ａ１５，Ａ１４に入力さ
れ、レンジ情報は次位の入力端子Ａ１３，Ａ１２に入力
され、残りの入力端子Ａ１１〜Ａ０にＡ／Ｄコンバータ
１２からの１２ビットデータが入力される。
【００１７】リニアライズテーブル１３には、センサー
種類情報およびレンジ情報に応じて種分けされたリニア
ライズデータが格納されている。
種類情報およびレンジ情報に応じて種分けされたリニア
ライズデータが格納されている。
【００１８】すなわち、同テーブル１３内には熱電対の
種類、例えばＫ，ＪおよびＴに対応するリニアライズデ
ータを格納する主格納領域が用意されており、その主格
納領域の各々には、レンジ情報により細分化された副格
納領域が付設されている。
種類、例えばＫ，ＪおよびＴに対応するリニアライズデ
ータを格納する主格納領域が用意されており、その主格
納領域の各々には、レンジ情報により細分化された副格
納領域が付設されている。
【００１９】なお、センサー種類情報は例えば用いる熱
電対がＫの場合（０，１）、Ｊの場合（１，０）、Ｔの
場合（１，１）などとして与えられ、また、レンジ情報
に関しては、例えば１０℃／ＤＩＶの場合（０，０）、
２０℃／ＤＩＶの場合（０，１）、５０℃／ＤＩＶの場
合（１，０）、１００℃／ＤＩＶの場合（１，１）など
と設定される。
電対がＫの場合（０，１）、Ｊの場合（１，０）、Ｔの
場合（１，１）などとして与えられ、また、レンジ情報
に関しては、例えば１０℃／ＤＩＶの場合（０，０）、
２０℃／ＤＩＶの場合（０，１）、５０℃／ＤＩＶの場
合（１，０）、１００℃／ＤＩＶの場合（１，１）など
と設定される。
【００２０】ここで、ＣＲＴなどの表示画面において１
ＤＩＶが２５ドットで表示されるものとすると、各リニ
アライズデータは、１０℃／ＤＩＶの副格納領域では
０．４℃ごとに区切られ、２０℃／ＤＩＶの副格納領域
では０．８℃ごとに区切られ、また５０℃／ＤＩＶの副
格納領域では２℃ごとに区切られ、さらに１００℃／Ｄ
ＩＶの副格納領域では４℃ごとに区切られることにな
る。
ＤＩＶが２５ドットで表示されるものとすると、各リニ
アライズデータは、１０℃／ＤＩＶの副格納領域では
０．４℃ごとに区切られ、２０℃／ＤＩＶの副格納領域
では０．８℃ごとに区切られ、また５０℃／ＤＩＶの副
格納領域では２℃ごとに区切られ、さらに１００℃／Ｄ
ＩＶの副格納領域では４℃ごとに区切られることにな
る。
【００２１】例えば、センサー種類情報が熱電対Ｋで、
レンジ情報が２０℃／ＤＩＶであれば、熱電対Ｋの主格
納領域に属する２０℃／ＤＩＶの副格納領域内のリニア
ライズデータが選択されることになる。なお、これとは
逆に、まずレンジ情報に基づいて主格納領域を設定し、
その主格納領域内の各々にセンサー種類情報にて細分化
した副格納領域を付設させても良い。
レンジ情報が２０℃／ＤＩＶであれば、熱電対Ｋの主格
納領域に属する２０℃／ＤＩＶの副格納領域内のリニア
ライズデータが選択されることになる。なお、これとは
逆に、まずレンジ情報に基づいて主格納領域を設定し、
その主格納領域内の各々にセンサー種類情報にて細分化
した副格納領域を付設させても良い。
【００２２】この実施例において、リニアライズテーブ
ル１３から出力されるリニアライズデータは１０ビット
構成とされ、例えば１０℃／ＤＩＶのレンジでは４００
℃の範囲のリニアライズデータが出力され、２０℃／Ｄ
ＩＶのレンジでは８００℃の範囲のリニアライズデータ
が出力されることになる。
ル１３から出力されるリニアライズデータは１０ビット
構成とされ、例えば１０℃／ＤＩＶのレンジでは４００
℃の範囲のリニアライズデータが出力され、２０℃／Ｄ
ＩＶのレンジでは８００℃の範囲のリニアライズデータ
が出力されることになる。
【００２３】ここで、例えば使用する熱電対がＫで、そ
の測温範囲が−２００〜１２００℃でレンジが１０℃／
ＤＩＶである場合、この例では図２に示されているよう
に、０℃のときのリニアライズデータを「２５３」（１
０進変換値）として基準とし、−１００℃のときの同デ
ータを「３」，１００℃のときの同データを「５０
３」、２００℃のときの同データを「７５３」となるよ
うに対応させている。
の測温範囲が−２００〜１２００℃でレンジが１０℃／
ＤＩＶである場合、この例では図２に示されているよう
に、０℃のときのリニアライズデータを「２５３」（１
０進変換値）として基準とし、−１００℃のときの同デ
ータを「３」，１００℃のときの同データを「５０
３」、２００℃のときの同データを「７５３」となるよ
うに対応させている。
【００２４】同様に、レンジが２０℃／ＤＩＶである場
合には、図３に示されているように、０℃のときのリニ
アライズデータを「２５３」として基準とし、−２００
℃のときの同データを「３」，２００℃のときの同デー
タを「５０３」、４００℃のときの同データを「７５
３」となるように対応させている。
合には、図３に示されているように、０℃のときのリニ
アライズデータを「２５３」として基準とし、−２００
℃のときの同データを「３」，２００℃のときの同デー
タを「５０３」、４００℃のときの同データを「７５
３」となるように対応させている。
【００２５】この実施例によると、リニアライズデータ
は次段のオフセットテーブル１６に入力される。同オフ
セットテーブル１６には、例えば記憶容量が２５６Ｋの
ＲＯＭが用いられており、オフセット設定手段１７から
のオフセット情報に基づいて、オフセット加算と同時に
表示画面上における温度波形のゼロポジションをシフト
させる。この場合、オフセット情報は５ビット構成とさ
れ、±１００％の範囲内で１０％のステップで設定可能
となっている。
は次段のオフセットテーブル１６に入力される。同オフ
セットテーブル１６には、例えば記憶容量が２５６Ｋの
ＲＯＭが用いられており、オフセット設定手段１７から
のオフセット情報に基づいて、オフセット加算と同時に
表示画面上における温度波形のゼロポジションをシフト
させる。この場合、オフセット情報は５ビット構成とさ
れ、±１００％の範囲内で１０％のステップで設定可能
となっている。
【００２６】例えば、図２の場合を例にすると、オフセ
ットを０％にした場合、リニアライズテーブル１３の出
力「２５３」はこのオフセットテーブル１６で「３」
に、また、同テーブル１３の出力「５０３」は「２５
３」にそれぞれシフトされ、その８ビットデータが同オ
フセットテーブル１６から図示しない計器本体の表示部
に送出される。これにより、本体側では「３」のデータ
を表示画面の０％グリッドに、また、「２５３」のデー
タを１００％グリッド上に表示する。
ットを０％にした場合、リニアライズテーブル１３の出
力「２５３」はこのオフセットテーブル１６で「３」
に、また、同テーブル１３の出力「５０３」は「２５
３」にそれぞれシフトされ、その８ビットデータが同オ
フセットテーブル１６から図示しない計器本体の表示部
に送出される。これにより、本体側では「３」のデータ
を表示画面の０％グリッドに、また、「２５３」のデー
タを１００％グリッド上に表示する。
【００２７】これに対して、オフセット−１００％とす
ると、リニアライズテーブル１３の出力「５０３」がこ
のオフセットテーブル１６で「３」に、また、同テーブ
ル１３の出力「７５３」が「２５３」にそれぞれシフト
され、これにより本体側では「３」のデータを表示画面
の０％グリッドに、また、「２５３」のデータを１００
％グリッド上に表示する。したがって、１００〜２００
℃の範囲の温度波形（データ）が表示画面もしくはプリ
ンタなどに表示される。
ると、リニアライズテーブル１３の出力「５０３」がこ
のオフセットテーブル１６で「３」に、また、同テーブ
ル１３の出力「７５３」が「２５３」にそれぞれシフト
され、これにより本体側では「３」のデータを表示画面
の０％グリッドに、また、「２５３」のデータを１００
％グリッド上に表示する。したがって、１００〜２００
℃の範囲の温度波形（データ）が表示画面もしくはプリ
ンタなどに表示される。
【００２８】また、オフセットを＋１００％とすると、
リニアライズテーブル１３の出力「２５３」はこのオフ
セットテーブル１６で「２５３」に、また、同テーブル
１３の出力「３」は「３」にそのままスライドされ、こ
れにより本体側では「３」のデータを表示画面の０％グ
リッドに、また、「２５３」のデータを１００％グリッ
ド上に表示する。したがって、この場合には−１００〜
０℃の範囲の温度波形が表示画面もしくはプリンタなど
に表示される。
リニアライズテーブル１３の出力「２５３」はこのオフ
セットテーブル１６で「２５３」に、また、同テーブル
１３の出力「３」は「３」にそのままスライドされ、こ
れにより本体側では「３」のデータを表示画面の０％グ
リッドに、また、「２５３」のデータを１００％グリッ
ド上に表示する。したがって、この場合には−１００〜
０℃の範囲の温度波形が表示画面もしくはプリンタなど
に表示される。
【００２９】この実施例では、オフセットテーブル１６
で±１００％のオフセットをかけるために、リニアライ
ズテーブル１３において、すべてのレンジ設定に対し、
０℃データを「２５３」として基準とし、１０℃／ＤＩ
Ｖで２００℃のデータを「７５３」、２０℃／ＤＩＶで
４００℃のデータを「７５３」、５０℃／ＤＩＶで１０
００℃のデータを「７５３」のように対応させている
が、特にオフセットを考慮しない場合にはこれに限定さ
れるものではない。
で±１００％のオフセットをかけるために、リニアライ
ズテーブル１３において、すべてのレンジ設定に対し、
０℃データを「２５３」として基準とし、１０℃／ＤＩ
Ｖで２００℃のデータを「７５３」、２０℃／ＤＩＶで
４００℃のデータを「７５３」、５０℃／ＤＩＶで１０
００℃のデータを「７５３」のように対応させている
が、特にオフセットを考慮しない場合にはこれに限定さ
れるものではない。
【００３０】また、リニアライズテーブル１３およびオ
フセットテーブル１６にＲＯＭを用いているが、他のメ
モリを使用することも可能である。
フセットテーブル１６にＲＯＭを用いているが、他のメ
モリを使用することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、センサー種類情報設定手段にて現在使用されている
熱電対の種類を設定するとともに、レンジ情報設定手段
にて１ＤＩＶの温度幅を設定することにより、リニアラ
イズテーブルからその設定条件に合ったリニアライズデ
ータが読み出され、熱電対による温度データを所望とす
る温度幅にて波形表示することができる。
ば、センサー種類情報設定手段にて現在使用されている
熱電対の種類を設定するとともに、レンジ情報設定手段
にて１ＤＩＶの温度幅を設定することにより、リニアラ
イズテーブルからその設定条件に合ったリニアライズデ
ータが読み出され、熱電対による温度データを所望とす
る温度幅にて波形表示することができる。
【００３２】また、レンジを切り換えるにしても、従来
のようにレンジ間で指示値がばらつくようなこともな
い。
のようにレンジ間で指示値がばらつくようなこともな
い。
【図１】この発明の一実施例に係る熱電対温度計の概略
的なブロック線図。
的なブロック線図。
【図２】この発明の動作を説明するための説明図。
【図３】この発明の動作を説明するための説明図。
【図４】従来例を示した概略的なブロック線図。
１１ 増幅回路 １２ Ａ／Ｄコンバータ １３ リニアライズテーブル １４ センサー種類設定手段 １５ レンジ設定手段 １６ オフセットテーブル １７ オフセット設定手段
Claims (1)
- 【請求項１】 熱電対により得られた基準熱起電力を所
定のレベルにまで増幅する増幅回路と、同増幅回路の出
力信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ
と、使用する熱電対の種類を設定するセンサー種類設定
手段と、ＣＲＴなどの表示手段における１ＤＩＶ（目
盛）の温度幅を設定するレンジ設定手段と、各アドレス
に熱電対の種類およびレンジに対応するリニアライズデ
ータが書き込まれたメモリからなるリニアライズテーブ
ルとを備え、上記センサー種類設定手段からのセンサー
種類情報と上記レンジ設定手段からのレンジ情報とによ
り、上記Ａ／Ｄコンバータの出力データに対応する上記
リニアライズテーブルのアドレスを指定し、同アドレス
に書き込まれているリニアライズデータを読み出して上
記表示手段に温度データを表示するようにしたことを特
徴とする熱電対温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06948492A JP3195639B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱電対温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06948492A JP3195639B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱電対温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231952A JPH05231952A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3195639B2 true JP3195639B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=13404028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06948492A Expired - Fee Related JP3195639B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱電対温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195639B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP06948492A patent/JP3195639B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05231952A (ja) | 1993-09-07 |
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|---|---|---|---|
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