JP3352793B2 - Temperature measuring device - Google Patents
Temperature measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、サーミスタ等の抵抗
温度素子を利用して温度を測定する装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistance of a thermistor or the like.
The present invention relates to an apparatus for measuring a temperature using a temperature element.
【0002】[0002]
【従来の技術】サーミスタ等の抵抗温度素子を用いて測
温する回路として、たとえばブリッジ回路を用いたもの
や、発振回路を用いたものが知られている。2. Description of the Related Art As a circuit for measuring a temperature using a resistance temperature element such as a thermistor, for example, a circuit using a bridge circuit and a circuit using an oscillation circuit are known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブリッ
ジ回路等では、回路が複雑で、自己加熱の影響を受けや
すく、デジタル信号は得られにくく、また、発振回路を
用いたものでは、常時電力を多く消費し、精度の面も不
十分であった。However, in a bridge circuit or the like, the circuit is complicated and easily affected by self-heating, and it is difficult to obtain a digital signal. Consumption and accuracy were insufficient.
【0004】この発明の目的は、以上の点に鑑み、高精
度、安価、低消費電力の温度測定装置を提供することで
ある。An object of the present invention is to provide a high-accuracy, low-cost, low-power-consumption temperature measuring device in view of the above points.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、コンデンサ
の一端に接続される抵抗温度素子および基準抵抗と、測
定用の所定のパルス信号を発生する第1、第2の出力端
子を有するパルス発生手段と、前記抵抗温度素子を介し
てコンデンサにその出力端子が接続しその入力端子が前
記測定パルス発生手段の第1の出力端子に接続しその制
御端子がパルス発生手段の第2の出力端子に接続する第
1の3−ステイトバッファと、前記基準抵抗を介してコ
ンデンサにその出力端子が接続しその入力端子がパルス
発生手段の第2の出力端子に接続しその制御端子がパル
ス発生手段の第1の出力端子に接続する第2の3−ステ
イトバッファと、この第1、第2の3−ステイトバッフ
ァをオン・オフし前記抵抗温度素子または基準抵抗を介
してコンデンサに充電または放電したときに所定の電圧
レベルとなる時間を測定し、その比から温度を演算する
測定手段とを備えるようにした温度測定装置である。According to the present invention, there is provided a pulse generator having a resistance temperature element and a reference resistor connected to one end of a capacitor, and first and second output terminals for generating a predetermined pulse signal for measurement. Means and through the resistance temperature element
A first 3-state buffer having an output terminal connected to the capacitor, an input terminal connected to a first output terminal of the measuring pulse generating means, and a control terminal connected to a second output terminal of the pulse generating means . And an output terminal connected to the capacitor via the reference resistor, an input terminal connected to the second output terminal of the pulse generation means, and a control terminal connected to the first output terminal of the pulse generation means. And a predetermined voltage level when the first and second 3-state buffers are turned on / off to charge or discharge a capacitor via the resistance temperature element or the reference resistance. And a measuring means for measuring the time to be calculated and calculating the temperature from the ratio.
【0006】[0006]
【実施例】図1は、この発明の放電特性を利用した一実
施例を示す構成説明図である。FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment using the discharge characteristics of the present invention.
【0007】図において、Aは検出部、Bは、マイクロ
コンピュータ( CPU)等の処理部である。検出部A
は、アースとの間の容量Coのコンデンサ1の一端1a
に抵抗値Rtのサーミスタ等の抵抗温度素子21および
抵抗値Roの基準抵抗22を接続し、処理部Bの測定用
のパルス信号を発生するパルス発生手段4の第1、第2
の出力端子4a、4bと抵抗温度素子21、基準抵抗2
2との間に第1、第2の3−ステイトバッファ(スイッ
チ手段としての3状態ゲート)31、32が、設けら
れ、またコンデンサ1の一端1aに第3の3−ステイト
バッファ33が設けられている。つまり、第1の3−ス
テイトバッファ31の出力端子は抵抗温度素子21を介
してコンデンサ1の一端1aに接続し、その入力端子は
パルス発生手段4の第1の出力端子4aに接続し、その
制御端子はパルス発生手段4の第2の出力端子4bに接
続されている。同様に第2の3−ステイトバッファ32
の出力端子は基準抵抗22を介してコンデンサ1の一端
1aに接続しその入力端子はパルス発生手段4の第2の
出力端子4bに接続しその制御端子はパルス発生手段4
の第1の出力端子4aに接続している。第3の3−ステ
イトバッファ33は、その制御端子がアースされ常時L
レベルでイネーブル状態なので、入力端子に接続された
コンデンサ1の一端1aの電位が所定のしきい値レベル
Vth以上でHレベルの出力を発生する。この信号は処
理手段Bのインバータ5で反転され、第1、第2のアン
ド手段71、72に供給される。第1のアンド手段71
は、パルス発生手段4の第1の出力端子4aの出力P1
によりクロックパルス発生手段6の周波数foのパルス
を通過させ、第3の3−ステイトバッファ33の出力で
ゲートを閉じ、この間の充電時間に相当するパルス数を
抵抗温度素子側カウンタ81でカウントする。また、第
2のアンド手段72は、パルス発生手段4の第2の出力
端子4bの出力P2によりクロックパルス発生手段6の
パルスを通過させ、第3の3−ステイトバッファ33の
出力によりゲートを閉じ、この間の充電時間に相当する
パルス数を基準抵抗側カウンタ82でカウントする。こ
のカウンタ81、82の出力カウント値は、測定手段9
で、その比がとられ温度演算がなされる。処理部Bは
CPUとし全体をソフト的に構成して実現することがで
きる。In the figure, A is a detection unit, and B is a processing unit such as a microcomputer (CPU). Detector A
Is one end 1a of a capacitor 1 having a capacitance Co with the ground.
A resistance temperature element 21 such as a thermistor having a resistance value Rt and a reference resistance 22 having a resistance value Ro are connected to the first and second pulse generating means 4 for generating a pulse signal for measurement of the processing section B.
Output terminals 4a and 4b, resistance temperature element 21 , reference resistance 2
First between the 2, second 3-State Buffer (3-state gate as a switching means) 31 and 32, provided, and the third 3-State Buffer 33 is provided at one end 1a of the capacitor 1 ing. That is, the output terminal of the first 3-state buffer 31 is connected via the resistance temperature element 21.
Connected to one end 1a of the capacitor 1 and its input terminal is connected to the first output terminal 4a of the pulse generating means 4, a control terminal is connected to the second output terminal 4b of the pulse generating means 4 . Similarly, the second 3-state buffer 32
Is connected to one end of the capacitor 1 via the reference resistor 22.
1a and its input terminal is connected to the second
The control terminal is connected to the output terminal 4b and the pulse generation means 4
Is connected to the first output terminal 4a. The third 3-state buffer 33 has its control terminal grounded and is always at L level.
Since the level is enabled, an H-level output is generated when the potential at one end 1a of the capacitor 1 connected to the input terminal is equal to or higher than a predetermined threshold level Vth. This signal is inverted by the inverter 5 of the processing means B and supplied to the first and second AND means 71 and 72. First AND means 71
Is the output P1 of the first output terminal 4a of the pulse generation means 4.
The gate of the third 3-state buffer 33 is closed by the output of the third 3-state buffer 33, and the number of pulses corresponding to the charging time during this period is counted by the resistance temperature element side counter 81. Further, the second AND means 72 allows the pulse of the clock pulse generating means 6 to pass through the output P2 of the second output terminal 4b of the pulse generating means 4, and closes the gate by the output of the third 3-state buffer 33. The number of pulses corresponding to the charging time during this period is counted by the reference resistance side counter 82. The output count values of the counters 81 and 82 are
Then, the ratio is calculated and the temperature is calculated. Processing unit B
The whole can be configured as software as a CPU and realized.
【0008】次に図2を参照して動作を説明する。区間
Iの最初はパルス発生手段4の出力端子4a、4bのい
ずれからも出力は発生せずLレベルなので、第1、第2
の3−ステイトバッファ31、32の制御端子にLレベ
ルが加わり、入力はLレベルなのでその出力はLレベル
でコンデンサ1の電荷は放電し第3の3−ステイトバッ
ファ33の入力はしきい値Vth以下なので出力はLレ
ベルである。Next, the operation will be described with reference to FIG. At the beginning of the interval I, since no output is generated from any of the output terminals 4a and 4b of the pulse generating means 4, the first and second signals are output.
The L-level is applied to the control terminals of the 3-state buffers 31 and 32, and the input is at the L-level. Therefore, the output is at the L-level and the charge of the capacitor 1 is discharged. The input of the third 3-state buffer 33 is the threshold Vth. Therefore, the output is at the L level.
【0009】区間IIにおいてパルス発生手段4の第1
の出力端子4aの出力P1のみがHレベルとなると第1
の3−ステイトバッファの出力はHレベルとなり、抵抗
温度素子21を介しコンデンサ1にこのHレベルの電圧
で充電が開始し、第2の3−ステイトバッファ32の制
御端子はHレベルとされるのでその出力はハイインピー
ダンスとなり、第3の3−ステイトバッファ33の出力
はその入力がしきい値Vth以下なのでLレベルでイン
バータ5の出力はHである。パルス発生手段4の出力端
子4aのHレベルは第1のアンド手段71に入力され、
インバータ5の出力もHなので、クロックパルス発生手
段6の周波数foのパルスが通過し、抵抗温度素子側カ
ウンタ81がカウントを開始する。そして、パルス発生
手段4の電圧がコンデンサ1に充電され続け、その電圧
が第3の3ステイトバッファ33の所定の電圧レベルの
しきい値Vthを越えるとその出力はLからHレベルと
なり、インバータ5の出力はHからLとなり、アンド手
段71はクロックパルス発生手段6のパルスを通過させ
ず、カウンタ81はカウントを停止する。そして、この
コンデンサ1の充電時間taに対応した時間をカウンタ
81で計数する。この区間IIは、計数カウント処理が
終了次第、次の区間に移っても良いし、この期間分の所
定のパルス幅をパルス発生手段4から発生させるように
してもよい。In the section II, the first of the pulse generating means 4
When only the output P1 of the output terminal 4a goes high, the first
The output of the 3-state buffer becomes H level, the capacitor 1 starts charging at this H level voltage via the resistance temperature element 21, and the control terminal of the second 3-state buffer 32 becomes H level. Its output becomes high impedance, and the output of the third 3-state buffer 33 is at L level and the output of the inverter 5 is H because its input is equal to or lower than the threshold value Vth. The H level of the output terminal 4a of the pulse generation means 4 is input to the first AND means 71,
Since the output of the inverter 5 is also H, the pulse of the frequency fo of the clock pulse generator 6 passes, and the resistance temperature element side counter 81 starts counting. When the voltage of the pulse generating means 4 continues to be charged in the capacitor 1 and the voltage exceeds a predetermined voltage level threshold Vth of the third 3-state buffer 33, the output goes from L to H level, Changes from H to L, the AND means 71 does not pass the pulse of the clock pulse generating means 6, and the counter 81 stops counting. The time corresponding to the charging time ta of the capacitor 1 is counted by the counter 81. This section II may be shifted to the next section as soon as the counting process is completed, or the pulse generating means 4 may generate a predetermined pulse width for this period.
【0010】区間IIIでは、パルス発生手段4の第
1、第2の出力端子4a、4bの出力P1、P2はいず
れもLレベルで、第1、第2の3−ステイトバッファ3
1、32を介してコンデンサ1の電荷は放電されゼロレ
ベルとなる。In section III, the outputs P1 and P2 of the first and second output terminals 4a and 4b of the pulse generating means 4 are both at L level, and the first and second 3-state buffers 3 and
The electric charge of the capacitor 1 is discharged via the first and second terminals 32 and becomes zero level.
【0011】期間IVでは、パルス発生手段4の第1の
出力端子4aの出力PIはLレベル、第2の出力端子4
bの出力PIはHレベルで、基準抵抗22を介してコン
デンサ1の充電を開始し、第1の3−ステイトバッファ
31の出力はハインピーダンスである。第3の3−ステ
イトバッファ33の出力はLレベルでインバータ5の出
力はHで第2のアンド手段72に入力され、パルス発生
手段4の出力端子4bのHレベルも入力され、クロック
パルス発生手段6のパルスを通過させ、基準抵抗値カウ
ンタ82でカウントを開始する。コンデンサ1の充電が
進み、第3の3−ステイトバッファのしきい値Vth以
上となるとその出力はHレベルとなり、インバータ5の
出力はLレベルとなり、第2のアンド72はパルスの通
過をせず、カウンタ82はカウントを中止する。この間
の充電時間をtbとしこれらカウンタ81、82の時間
ta、tbに対応したカウント値の比から温度の測定を
行う。 次に区間Vで区間Iと同様に、パルス発生手段
4の出力はP1、P2ともLレベルで、コンデンサ1の
電荷は放電され、区間II以降の動作をくり返す。In the period IV, the output PI of the first output terminal 4a of the pulse generation means 4 is at L level,
The output PI of b is at the H level, the charging of the capacitor 1 is started via the reference resistor 22, and the output of the first 3-state buffer 31 is high impedance. The output of the third 3-state buffer 33 is at L level, the output of the inverter 5 is at H level and input to the second AND means 72, and the H level of the output terminal 4b of the pulse generating means 4 is also input. 6 and the reference resistance counter 82 starts counting. When the charging of the capacitor 1 progresses and becomes higher than the threshold value Vth of the third 3-state buffer, the output thereof becomes H level, the output of the inverter 5 becomes L level, and the second AND 72 does not pass the pulse. , The counter 82 stops counting. The charging time during this period is defined as tb, and the temperature is measured from the ratio of the count values of the counters 81 and 82 corresponding to the times ta and tb. Next, in the section V, as in the section I, the output of the pulse generation means 4 is at the L level for both P1 and P2, the electric charge of the capacitor 1 is discharged, and the operation from the section II onward is repeated.
【0012】測定原理は次のようである。今、図1で電
圧VccのHレベルが抵抗温度素子21の抵抗Rt、コ
ンデンサ1の容量Coの時定数回路(充放電回路)に供
給されたとすると、コンデンサ1の電圧出力V1は時間
tとして次式となる。The principle of measurement is as follows. Now, assuming that the H level of the voltage Vcc in FIG. 1 is supplied to a time constant circuit (charge / discharge circuit) of the resistance Rt of the resistance temperature element 21 and the capacitance Co of the capacitor 1, the voltage output V1 of the capacitor 1 becomes It becomes an expression.
【0013】 V1=Vcc{1−exp(−t/CoRt)} (1) この出力が3−ステイトバッファ33のしきい値となる
までの充電時間をtaとすれば次式となる。V1 = Vcc {1−exp (−t / CoRt)} (1) Assuming that the charging time until this output reaches the threshold value of the 3-state buffer 33 is ta, the following equation is obtained.
【0014】 Vth=Vcc{1−exp(−ta/CoRt)} (2) これを整理すると次式となる。Vth = Vcc {1−exp (−ta / CoRt)} (2) When this is arranged, the following equation is obtained.
【0015】 ta=CoRtln(Vcc/(Va−Vth)) (3) 抵抗Roの基準抵抗22についても同様に充電時間をt
bとすれば次式が得られる。Ta = CoRtln (Vcc / (Va−Vth)) (3) The charging time is similarly set to t for the reference resistor 22 of the resistor Ro.
If b is obtained, the following equation is obtained.
【0016】 tb=CoRoln(Vcc/(Vcc−Vth)) (4) (3)、(4)式の両辺の比をとると、 ta/tb=Rt/Ro (5) となる。Tb = CoRoln (Vcc / (Vcc−Vth)) (4) If the ratio of both sides of the equations (3) and (4) is taken, then ta / tb = Rt / Ro (5)
【0017】カウンタ81、82の各カウント値M1、
M2は、 M1=fo・ta、M2=fo・tb (6) なので、この比は、 M1/M2=ta/tb (7) で、(5)式と比べて、 M1/M2=ta/tb=Rt/Ro (8) が成り立つ。カウント比M/M2は、抵抗温度素子21
の温度に対応する抵抗値Rtに比例し、このカウント値
の比から温度が求まる。Each of the count values M1,
Since M2 is: M1 = fo · ta, M2 = fo · tb (6), the ratio is M1 / M2 = ta / tb (7), and M1 / M2 = ta / tb = Rt / Ro (8) The count ratio M / M2 is determined by the resistance temperature element 21
Is proportional to the resistance value Rt corresponding to the temperature, and the temperature is obtained from the ratio of the count values.
【0018】図3は、この発明の他の一実施例を示し、
図1の充電特性を用いたものに対し、放電特性を利用し
たもので、図1と同一符号は同等の構成要素である。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.
The one using the charging characteristics in FIG. 1 uses the discharging characteristics, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.
【0019】図1と相違する点は、3−ステイトバッフ
ァ31、32、33は、制御端子にHレベルで入力端子
の信号がそのまま出力端子にあらわれる。また、第3の
ステイトバッファ33の制御端子には正の電圧Vccで
あるHレベルが供給されているので常時、動作状態で、
しきい値Vch以下となると出力はLとなる。また、3
−ステイトバッファ33の出力はそのままアンドゲート
71、72に供給されるが、パルス発生手段4の出力
は、インバータ51、52を介してアンド手段71、7
2に供給される。これは、検出部Aに対し、処理部B
は、同様にマイクロコンピュータ等でソフト的に構成す
ることができる。The difference from FIG. 1 is that in the 3-state buffers 31, 32, and 33, the signal at the input terminal at the H level at the control terminal appears at the output terminal as it is. Also, since the H level which is the positive voltage Vcc is supplied to the control terminal of the third state buffer 33, it is always in the operating state.
When the voltage falls below the threshold value Vch, the output becomes L. Also, 3
-The output of the state buffer 33 is supplied to the AND gates 71 and 72 as it is, while the output of the pulse generation means 4 is supplied to the AND means 71 and 7 via the inverters 51 and 52.
2 is supplied. This means that the processing unit B
Can be similarly configured by software using a microcomputer or the like.
【0020】図4を利用し、概略動作を説明すると、区
間Iでは、パルス発生手段4の出力端子4a、4bの出
力はHレベルで、第1、第2の3−ステイトバッファ3
1、32の制御端子はHレベルで、いずれも出力がHレ
ベルとなり、コンデンサ1に飽和電圧が供給される。Referring to FIG. 4, the schematic operation will be described. In section I, the outputs of the output terminals 4a and 4b of the pulse generating means 4 are at H level, and the first and second 3-state buffers 3
The control terminals 1 and 32 are at the H level, the output of each of them is at the H level, and the saturation voltage is supplied to the capacitor 1.
【0021】区間IIでは、パルス発生手段4の第1の
出力端子4aの出力がLレベルとなり、第1の3−ステ
イトバッファ31の制御端子には第2の出力端子4bか
らHレベルなので第1の3−ステイトバッファ31の出
力はLレベルとなり、温度抵抗素子Rtを介し、コンデ
ンサ1に充電した電荷は放電して行く。このとき第3の
3ステイトバッファの出力はHレベルで、第1の出力端
子4aのLレベルはインバータ51でHとされ、それぞ
れ第1のアンド手段71入力しクロックパルス発生手段
6の周波数fo通過させカウントを開始する。なお、第
2の3−ステイトバッファ32の制御端子はLレベルな
のでその出力はハイインピーダンスである。放電が続
き、そのコンデンサ1の電圧が第3−ステイトバッファ
33のしきい値Vthより下がるとその出力はLとな
り、アンド手段71は閉じ、抵抗温度素子側カウンタ8
1はその充電時間taに対応したカウントを行う。In the section II, the output of the first output terminal 4a of the pulse generating means 4 is at L level, and the control terminal of the first 3-state buffer 31 is at H level from the second output terminal 4b. The output of the 3-state buffer 31 becomes L level, and the electric charge charged in the capacitor 1 is discharged through the temperature resistance element Rt. At this time, the output of the third 3-state buffer is at H level, and the L level of the first output terminal 4a is set to H by the inverter 51. The output is input to the first AND means 71 and passes through the frequency fo of the clock pulse generating means 6. Start counting. Since the control terminal of the second 3-state buffer 32 is at L level, its output is high impedance. When the discharge continues and the voltage of the capacitor 1 falls below the threshold value Vth of the third-state buffer 33, the output becomes L, the AND means 71 closes, and the resistance temperature element side counter 8
1 performs counting corresponding to the charging time ta.
【0022】区間IIIでは、パルス発生手段4の第
1、第2の出力端子4a、4bの出力はともにHレベル
で第1、第2の3ステイト−バッファ31、32の出力
はHレベルでコンデンサ1は充電される。In the section III, the outputs of the first and second output terminals 4a and 4b of the pulse generating means 4 are both at H level and the outputs of the first and second 3-state buffers 31 and 32 are at H level and the capacitors are at H level. 1 is charged.
【0023】区間IVでは、パルス発生手段4の第2の
出力端子4bがLレベルとなり、第2の3ステイトバッ
ファ32、基準抵抗22を介してコンデンサ1の電荷は
放電され、そして、しきい値Vch以下までの時間tb
を基準抵抗側tカウンタ82でカウントする。In the section IV, the second output terminal 4b of the pulse generating means 4 becomes L level, the electric charge of the capacitor 1 is discharged via the second 3-state buffer 32 and the reference resistor 22, and Time tb to Vch or less
Is counted by the reference resistance side t counter 82.
【0024】区間Vは、区間Iと同様で、以下同じ動作
をくり返す。The section V is the same as the section I, and the same operation is repeated.
【0025】この放電の場合、抵抗値Rtの抵抗温度素
子21について図3の容量Coのコンデンサ1の電圧V
1は、供給電圧Vcc、時間tとして次式となる。[0025] In this case the discharge, the voltage on the resistor temperature element <br/> terminal 21 of the capacitor 1 of the capacitance Co of Figure 3 of the resistance value Rt V
1 is represented by the following equation as the supply voltage Vcc and the time t.
【0026】 V1=Vcc・exp(−t/CoRt) (9) この出力が3−ステイトバッファ33のしきい値Vth
となる時間をtaとすると次式となる。V1 = Vcc · exp (−t / CoRt) (9) This output is the threshold Vth of the 3-state buffer 33
If the time at which is becomes ta, the following equation is obtained.
【0027】 Vth=Vcc・exp(−ta/CoRo) (10) これを整理すると次式となる。Vth = Vcc · exp (−ta / CoRo) (10) When this is arranged, the following equation is obtained.
【0028】 ta=CoRtln(Vcc/Vth) (11) 抵抗Roの基準抵抗22についての時間をtbとすれ
ば、同様に次式が得られる。Ta = CoRtln (Vcc / Vth) (11) Assuming that the time of the resistor Ro with respect to the reference resistor 22 is tb, the following equation is similarly obtained.
【0029】 tb=CoRoln(Vcc/Vth) (12) (8)、(9)式の比をとると、 ta/tb=Rt/Ro (13) となり、(5)式と同様となる。カウント81、82の
カウント値M1、M2は M1=fo・fa、M2=fo・tb (14) で、この比は M1/M2=ta/tb (15) で(13)式と比べて M1/M2=ta/tb=Rt/Ro (16) が成り立ち、同様にして(16)式より測温できる。Tb = CoRoln (Vcc / Vth) (12) When the ratio of the expressions (8) and (9) is taken, ta / tb = Rt / Ro (13), which is the same as the expression (5). The count values M1 and M2 of the counts 81 and 82 are M1 = fo · fa and M2 = fo · tb (14), and the ratio is M1 / M2 = ta / tb (15). M2 = ta / tb = Rt / Ro (16) holds, and the temperature can be measured in the same manner from the equation (16).
【0030】なお、以上の3−ステイトバッファ31、
32、33は、C−MOSで構成すると、小型化が図れ
る。The above-mentioned 3-state buffer 31,
If the elements 32 and 33 are composed of C-MOS, the size can be reduced.
【0031】また、コンデンサ1はアースに接続した例
を示したが、第3の3−ステイトバッファ33の入力端
子と出力端子との間に接続しても同様の効果が得られ
る。さらに、2個のコンデンサを用い、1個は図1、図
3のようにアースとの間に接続し、他の1個を3−ステ
イトバッファ33の入力端子と出力端子との間に接続す
るようにしてもよい。Although the example in which the capacitor 1 is connected to the ground is shown, the same effect can be obtained by connecting the capacitor 1 between the input terminal and the output terminal of the third 3-state buffer 33. Further, two capacitors are used, one is connected to the ground as shown in FIGS. 1 and 3, and the other is connected between the input terminal and the output terminal of the 3-state buffer 33. You may do so.
【0032】[0032]
【発明の効果】コンデンサ、抵抗よりなる時定数回路
に充電または放電させるための測定パルスと、バッファ
(ゲート)の制御端子用の信号を共通化しているので、
部品点数、結線が必要最小限となり測定手順が容易であ
る。非測定時、全てのバッファはイネーブルとなって
いるので、その入力、出力レベルが固定でき、電位固定
用の放電または充電手段が不要で、C−MOS等よりな
るバッファの入力レベルが不安定とならず、破壊のおそ
れも少い。パルス出力で測定しているため、消費電力
は少く、サーミスタ等の抵抗温度素子の自己加熱による
誤差は少く高精度測定が可能である。抵抗温度素子と
基準抵抗による比演算を行っているので、測定用のパル
ス電圧の値、コンデンサの容量は無視でき、その変動の
影響を受けない。両抵抗を充電または放電の同一方法
で測定するため、しきい値のレベルの個体差の影響を受
けずカウント比=抵抗比が得られ、高精度測定ができ
る。回路構成が簡単で、安価、高信頼性のものとな
る。The measurement pulse for charging or discharging the time constant circuit composed of the capacitor and the resistor and the signal for the control terminal of the buffer (gate) are shared.
The number of parts and connections are minimized and the measurement procedure is easy. At the time of non-measurement, since all buffers are enabled, their input and output levels can be fixed, and no discharging or charging means for fixing potential is required, and the input level of a buffer such as a C-MOS becomes unstable. Not to be destroyed. Since measurement is performed using pulse output, power consumption is small, errors due to self-heating of a resistance temperature element such as a thermistor are small, and high-precision measurement is possible. Since the ratio calculation is performed using the resistance temperature element and the reference resistance, the value of the pulse voltage for measurement and the capacitance of the capacitor can be ignored and are not affected by the fluctuation. Since both resistances are measured by the same method of charging or discharging, a count ratio = resistance ratio can be obtained without being affected by individual differences in the level of the threshold value, and highly accurate measurement can be performed. The circuit configuration is simple, inexpensive, and highly reliable.
【図1】この発明の一実施例を示す構成説明図である。FIG. 1 is a configuration explanatory view showing one embodiment of the present invention.
【図2】この発明の一実施例を示す動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図3】この発明の他の一実施例を示す構成説明図であ
る。FIG. 3 is a configuration explanatory view showing another embodiment of the present invention.
【図4】この発明の他の一実施例を示す動作説明図であ
る。FIG. 4 is an operation explanatory view showing another embodiment of the present invention.
1 コンデンサ 21 抵抗温度素子 22 基準抵抗 31、32、33 3−ステイトバッファ 4 パルス発生手段 5、51、52 インバータ 6 クロックパルス発生手段 71、72 アンド手段 81、82 カウンタ 9 測定手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor 21 Resistance temperature element 22 Reference resistance 31, 32, 33 3-State buffer 4 Pulse generation means 5, 51, 52 Inverter 6 Clock pulse generation means 71, 72 AND means 81, 82 Counter 9 Measurement means
Claims (1)
子および基準抵抗と、測定用の所定のパルス信号を発生
する第1、第2の出力端子を有するパルス発生手段と、
前記抵抗温度素子を介してコンデンサにその出力端子が
接続しその入力端子が前記測定パルス発生手段の第1の
出力端子に接続しその制御端子がパルス発生手段の第2
の出力端子に接続する第1の3−ステイトバッファと、
前記基準抵抗を介してコンデンサにその出力端子が接続
しその入力端子がパルス発生手段の第2の出力端子に接
続しその制御端子がパルス発生手段の第1の出力端子に
接続する第2の3−ステイトバッファと、この第1、第
2の3−ステイトバッファをオン・オフし前記抵抗温度
素子または基準抵抗を介してコンデンサに充電または放
電したときに所定の電圧レベルとなる時間を測定し、そ
の比から温度を演算する測定手段とを備えたことを特徴
とする温度測定装置。A pulse temperature generator having a resistance temperature element and a reference resistance connected to one end of a capacitor, first and second output terminals for generating a predetermined pulse signal for measurement,
The output terminal is connected to the capacitor via the resistance temperature element, and the input terminal is connected to the first of the measurement pulse generating means.
The output terminal is connected to the control terminal of the second pulse generating means .
A first 3-state buffer connected to the output terminal of
A second capacitor having an output terminal connected to the capacitor via the reference resistor, an input terminal connected to a second output terminal of the pulse generating means, and a control terminal connected to a first output terminal of the pulse generating means; A state buffer, and a time when the first and second 3-state buffers are turned on / off and a capacitor is charged or discharged via the resistance temperature element or the reference resistance to a predetermined voltage level. And a measuring means for calculating the temperature from the ratio.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31269793A JP3352793B2 (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Temperature measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31269793A JP3352793B2 (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Temperature measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07140014A JPH07140014A (en) | 1995-06-02 |
JP3352793B2 true JP3352793B2 (en) | 2002-12-03 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
KR101615435B1 (en) | 2014-06-09 | 2016-04-26 | 한국과학기술원 | An appratus for sensing temperature using a sensor resistor and a method thereof |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP31269793A patent/JP3352793B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH07140014A (en) | 1995-06-02 |
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