JPH01105433A - 温度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、温度の制御、補償に用いられる温度センサー
に関するものである。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は、温度の制御、補償に用いられる温
度センサーにおいて、臨界温度以下における抵抗が零と
なるような抵抗−温度特性を有する超電導物質を用いる
ことにより、特定の温度における電流制御に加えて、セ
ンサーとしての感度を変えることを可能とし、さらには
電力消費量が少なく取り扱いを簡単なものとする技術を
開示するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の温度センサーとしては、第５図に示す様
な抵抗−温度特性をもつ白金抵抗体や、第６図に示す様
な抵抗−温度特性をもつサーミスタ等が用いられている
。

第６図において、ＮＴＣは負の温度係数をもつサーミス
タ、ＰＴＣは正の温度係数をもつサーミスタであり、Ｃ
ＴＲはある温度で抵抗が急変するサーミスタの一例を示
す。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、従来の温度センサーでは、次のような問題点が
あった。

（１）白金抵抗体は、直径０．０５ｍｍ程度の高純度の
白金線を使用するため、白金線にストレスがかかると経
時変化を起こすので、巻線時および後処　理に細かい注
意が必要となる。また、保存に関しても、有害ガス等に
関する劣化を防ぐため、保護管に封入しなければならな
い。

（２）白金抵抗体の抵抗−温度特性は、はぼ直線的に変
化するため、特定の温度における抵抗の急変がなく、特
定の温度によって電流制御を行なった場合、応答性がよ
くない。

（３）サーミスタについては、ＣＴＲサーミスタがある
温度において、抵抗が急変するが、抵抗が低くなった場
合においても抵抗自体は零ではないため、サーミスタ自
体に発熱があり、電力のロスがある。

（４）サーミスタは、材料組成、純度、焼結法、電極材
料、コーティング材料、後処理法など細かい注意を払っ
てつくられたものでないと信頼度の高いものが得られな
い。

本発明は、上記従来例における問題点を解決するために
なされたもので、特定の温度における電流制御に加えて
、センサーとしての感度を変えることを可能とし、さら
には、電流消費量が少なく、取り扱いの簡単な温度セン
サーを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本概念を示す図である。第１図の回
路において、ｌは超電導物質であり、ｒ。

は常電導状態における抵抗を示す。２は電源、３は負荷
であり、ＲＯはその抵抗を示す。上記構成において、超
電導物質１は臨界温度以下における抵抗が零となるよう
な抵抗−温度特性を有することを特徴とする。

［作　用］ 第２図は、前記超電導物質１の抵抗−温度特性を示すグ
ラフである。第２図より明らかなように、超電導物質は
臨界温度Ｔｃ以下では抵抗が零となり、臨界温度Ｔｃを
超えると急激に抵抗が上昇する。したがって、臨界温度
Ｔｃまでの回路の抵抗はＲｅのみであり、臨界温度Ｔｃ
を超えたときの回路の抵抗はＲｏ＋ｒｏとなる。本発明
は、回路全体の抵抗をＲＯまたはＲｏ＋ｒｏとすること
により負荷３に流れる電流量の制御をするものであり、
臨界温度及び感度は材質を換えることで任意に設定する
ことができる。

［実施例］ 第３図は、本発明の第１の実施例であり、半導体レーザ
の発振回路図である。同図で１は超電導物質、２は電源
、４はスイッチ、５は半導体レーザである。第３図にお
いて、スイッチ４が投入された時点では超電導物質ｌは
臨界温度以下なので、前記超電導物質１の抵抗は零であ
り、半導体レーザ５に電源２の全電圧が加わるため、こ
れによる半導体レーザ５の発熱により、周囲の温度が上
昇し、前記の超電導物質ｌも温度が上昇する。

このため、超電導物質ｌは、臨界温度を超え、抵抗がｒ
Ｑとなり、前記の半導体レーザ５に加わる電圧が低下し
、発熱量がおさえられる。そして、ある時間の後、周囲
の温度が臨界温度以下となると、超電導物質１も臨界温
度以下となり、再び抵抗が零となり、半導体レーザ５に
全電圧が加えられる。このような動作のくり返しによっ
て半導体レーザの過熱がおさえられ、半導体レーザを長
時間使用した場合の発振周波数の変動をおさえることが
できる。

第４図は本発明における第２の実施例であり、保温式温
情かし器の概略構成図である。同図で、１は超電導物質
、２は電源、４はスイッチ、６は発熱体、７は保温容器
、８は水である。第４図において、スイッチ４が投入さ
れた時点では、超電導物質ｌの抵抗は零であり、発熱体
６に電源２の全電圧が加わるため、これによる発熱体６
の発熱により、保温容器７におさめられた水８の温度が
上昇し、同時に前記超電導物質１も温度が上昇する。し
かる後、水８が設定された臨界温度を超えると、超電導
物質ｌもそれによって臨界温度を超え抵抗がｒＱとなり
、前記の発熱体６に加わる電圧が低下し、発熱量がおさ
えられる。発熱量がおさえられた状態で、水８の設定温
度が維持できずに、臨界温度以下となると、超電導物質
１の抵抗が再び零となり、発熱体５に全電圧が加えられ
る。このくり返しによって、水の温度は、はぼ−定に保
たれる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明は超電導物質の
抵抗−温度特性を利用したものであり、超電導物質の材
質を換えるだけで、ある特定の温度（臨界温度）におい
てその機器に加わる電流を制御することができるうえ、
材質を換えることで、抵抗−温度特性の傾き（０〜Ｈ［
Ω］）を変化させることができ、センサーとしての感度
を変えることが可能である。

また、設定温度（臨界温度）以下では、抵抗が零である
ため、電力消費量が少なくでき、ある種の超電導物質で
あれば材料や製造自体も一般家庭でできるほど取り扱い
は簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示す図、第２図は超電導物
質の抵抗−温度特性を示すグラフ、第３図及び第４図は
本発明の各実施例を示す図、第５図は白金抵抗体の抵抗
−温度特性を示すグラフ、第６図はサーミスタの抵抗−
温度特性のグラフである。 １・・・超電導物質、　　　２・・・電源、３・・・負
荷、　　　　　　４・・・スイッチ、５・・・半導体レ
ーザ、　６・・・発熱体、７・・・保温容器、　　　８
・・・水。 白今抵ａ体の眼上ｍ−レ皿度特才生に示すグ′フフ第５
図 Ｒ［ｆ’ｌ］ １０″　　　　　、／Ｆ）ＴＣ １０ｂ、、ＣＴＲ ／ ＼ ＼ ０５Ｘ １　／ １♂　　　　　　１　　・ １ｏ３　　　ゝゝ＼人、／］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 臨界温度以下における抵抗が零となるような抵抗−温度
   特性を有する超電導物質を回路内に具備することを特徴
   とする温度センサー。