JPH0313830A - 白金温度センサ用の温度検出回路 - 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） この発明は白金温度センサ用の温度検出回路に関する。

（従来技術） 従来、白金温度センサ用の温度検出回路には、白金温度
センサの抵抗値を単に検出するものや白金温度センサの
非直線的な温度−抵抗特性を直線的な特性に補正するた
めの折れ線近似や関数発生器などの補正回路を有するも
のがあった。

（発明が解決しようとする課題） 最近、デジタル技術の普及により、たとえばＣＰＵ等で
、温度検出回路の出力から温度を表示する方法があるが
、白金温度センサの抵抗値を単に検出する温度検出回路
では、白金温度センサの温度−抵抗特性と略等しい非直
線的な温度−出力特性しか得られないので、その特性を
補正するためにソフトウェアに余分な負担を負わせるこ
とになりコストがかかってしまう。

また、補正回路を有する温度検出回路では、直線的な温
度−出力特性を有するが、部品点数が多くその構成が複
雑となるだけでなく、その調整が繁雑であり、かつその
コストが高くなってしまうという問題が存在する。さら
に、この場合、温度特性や対ノイズ性、耐久性等の面で
新たな問題も生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、構成が簡単でし
かも直線的な温度−出力特性を有する、白金温度センサ
用の温度検出回路を提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、白金温度センサと協働して構成されるブリ
ッジ回路と、ブリッジ回路に電圧を印加するための電源
と、その非反転入力端子および反転入力端子がブリフジ
回路に接続され、白金温度センサの電圧降下を検出する
ための差動増幅器と、差動増幅器の出力端子からその非
反転入力端子への正帰還ループと、差動増幅器の出力端
子からその反転入力端子への負帰還ループとを含む、白
金温度センサ用の温度検出回路である。

（作用） 白金温度センサは、その電圧降下が温度上昇に伴って増
加するが、その増加の度合は温度上昇に伴って徐々に小
さくなる。そして、白金温度センサの電圧降下は、差動
増幅器によって検出される。

また、正帰還ループによって、差動増幅器の出力が、そ
の出力の大きさに応じて、差動増幅器の非反転入力端子
に正帰還される。さらに、負帰還ループによって、差動
増幅器の出力がその出力の大きさに応じて、その反転入
力端子に負帰還される。この場合、それらの正帰還およ
び負帰還によって、差動増幅器の出力は、その出力の大
きさに応じて増加する。すなわち、これらの正帰還およ
び負帰還による差動増幅器の出力の増加の度合は、温度
上昇に伴って大きくなる。

したがって、差動増幅器の出力端子からは、温度に対し
て直線性を有する出力が得られる。

（発明の効果） この発明によれば、構成が簡単でしかも直線的な温度−
出力特性を有する、白金温度センサ用の温度検出回路が
得られる。

また、この発明にかかる白金温度センサ用の温度検出回
路では、折れ線近似や関数発生器などの補正回路を用い
た従来の回路に比べて、正帰還ループおよび負帰還ルー
プによって補正が行われるので、その調整が容易となる
。しかも、部品点数が少なくなるので、ノイズに対して
強くダイナミックレンジも広く取れるほか、ハイブリッ
ドＩＣ化を図ることができる。

さらに、この発明にかかる白金温度センサ用の温度検出
回路では、正帰還ループおよび負帰還ループによって出
力が増加するように補正されるので、出力の高効率化を
図ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。この
温度検出回路１０は、３つの入力端子１２ａ、１２ｂお
よび１２ｃを含む。１つの入力端子１２ａには、３線式
の白金温度センサ１の一端側のリード線２ａが接続され
、他の２つの入力端子１２ｂおよび１２ｃには、白金温
度センサ１の他端側の２つのリード線２ｂおよび２ｃが
それぞれ接続される。

入力端子１２ａには、白金温度センサ１の抵抗値と比べ
て比較的大きい抵抗値を有する固定抵抗器１４の一端が
接続され、この固定抵抗器１４の他端には、可変抵抗器
１６の一方の固定端が接続される。この可変抵抗器１６
の他方の固定端には、固定抵抗器１４と略等しい抵抗値
を有する固定抵抗器１８の一端が接続される。さらに、
この固定抵抗器１８の他端には、白金温度センサ１に近
い抵抗値を有する固定抵抗器２０の一端が接続される。

この実施例では、固定抵抗器２０の抵抗値は、基準温度
たとえば０℃における白金温度センサ１の抵抗値が選ば
れる。そして、この固定抵抗器２０の他端は、入力端子
１２ｂに接続される。したがって、これらの固定抵抗器
１４．１８および２０と可変抵抗器１６とは、白金温度
センサ１と協働してブリッジ回路を構成する。なお、こ
の実施例では、基準温度たとえば０℃においてブリッジ
回路の平衡が保たれるように、可変抵抗器Ｉ６が調整さ
れる。

このブリッジ回路には、電源としてたとえば定電圧電源
２２から定電圧が印加される。すなわち、定電圧電源２
２の出力端が可変抵抗器１６の可動端に接続され、入力
端子１２ｃが接地される。なお、入力端子１２ａおよび
１２ｃ間には、白金温度センサｌに誘導するノイズを吸
収するために、コンデンサ２４が接続される。

さらに、ブリッジ回路の白金温度センサ１と固定抵抗器
１４との接続点Ａは、固定抵抗器２６を介して、差動増
幅器としてのオペアンプ２８の非反転入力端子に接続さ
れる。このオペアンプ２８の非反転入力端子は、固定抵
抗器３０を介して接地される。また、ブリフジ回路の固
定抵抗器１８と２０との接続点Ｂは、固定抵抗器３２を
介して、オペアンプ２８の反転入力端子に接続される。

このオペアンプ２８の出力端子は、正帰還ループとして
の固定抵抗器３４を介して、ブリッジ回路の接続点Ａに
電気的に接続される。この固定抵抗器３４は、オペアン
プ２８の出力をその非反転入力端子に正帰還するための
ものである。

さらに、オペアンプ２８の出力端子および反転入力端子
の間には、負帰還ループとしての丁字形回路３６が接続
される。すなわち、この丁字形回路３６は、３つの固定
抵抗器３８．４０および４２を含み、固定抵抗器３日お
よび４０は、オペアンプ２８の反転入力端子および出力
端子の間に直列接続される。そして、それらの固定抵抗
器３８および４０の接続点は、固定抵抗器４２を介して
接地されている。この丁字形回路３６は、オペアンプ２
８の出力をその反転入力端子に負帰還するためのもので
ある。

さらに、オペアンプ２８の出力端子は、オペアンプ４４
を含む増幅器４６の入力側に接続される。

この増幅器４６は、オペアンプ２８の出力を増幅するた
めのものである。

この温度検出回路１０では、０℃の基準温度を基準にし
た白金温度センサ１の電圧降下の変化分が、ブリッジ回
路から出力され、オペアンプ２８の非反転入力端子およ
び反転入力端子に入力される。この場合、白金温度セン
サ１の抵抗値は、温度が高くなればなるほど増加するが
その増加の度合は小さくなる。そのため、白金温度セン
サ１の電圧降下も、高温になればなるほど増加しその増
加の度合は小さくなる。

一方、正帰還ループによって、オペアンプ２８の出力が
、その出力の大きさに応じて、オペアンプ２８の非反転
入力端子に正帰還される。さらに、負帰還ループによっ
て、オペアンプ２８の出力が、その出力の大きさに応じ
て、その反転入力端子に負帰還される。この場合、それ
らの正帰還および負帰還によって、オペアンプ２８の出
力は、その出力の大きさに応じて増加する。すなわち、
これらの正帰還および負帰還によるオペアンプ２８の出
力の増加の度合は、温度上昇に伴って大きくなる。その
ため、オペアンプ２８の出力端子からは、温度に対して
直線性を有する出力が得られる。

したがって、この温度検出回路ｌＯでは、温度に対する
出力が直線性を有するようになる。

発明者の実験によれば、比較例として、第１図に示す実
施例において正帰還ループとしての固定抵抗器３４を取
り除いた回路では、第２図の点線で示すように、温度上
昇にともなって出力が大きくなるがその度合が徐々に小
さくなるというようにその温度−出力特性が非直線性を
有するのに対して、この実施例では、第２図の実線で示
すように、温度−出力特性が直線性を有する。

なお、上述の実施例では、白金温度センサの電圧降下を
検出する差動増幅器としてオペアンプ２８を用いたが、
この差動増幅器としては、トランジスタ等が用いられて
もよい。

また、上述の実施例では、３線式の白金温度センサの温
度を検出するための温度検出回路を例にして説明したが
、この発明は、３線式以外に２線弐の白金温度センサの
温度を検出するための温度検出回路にも適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。 第２図は第１図に示す実施例および比較例の温度出力特
性を示すグラフである。 図において、■は白金温度センサ、１ｏは温度検出回路
、１４．１８および２０は固定抵抗器、１６は可変抵抗
器１．２２は定電圧電源、２８はオペアンプ、３４は正
帰還ループとしての固定抵抗器、３６は負帰還ループと
しての丁字形回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　白金温度センサと協働して構成されるブリッジ回路、 前記ブリッジ回路に電圧を印加するための電源、その非
   反転入力端子および反転入力端子が前記ブリッジ回路に
   接続され、前記白金温度センサの電圧降下を検出するた
   めの差動増幅器、 前記差動増幅器の出力端子からその非反転入力端子への
   正帰還ループ、および 前記差動増幅器の出力端子からその反転入力端子への負
   帰還ループを含む、白金温度センサ用の温度検出回路。