JPH0321055B2 - - Google Patents
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- JPH0321055B2 JPH0321055B2 JP6468282A JP6468282A JPH0321055B2 JP H0321055 B2 JPH0321055 B2 JP H0321055B2 JP 6468282 A JP6468282 A JP 6468282A JP 6468282 A JP6468282 A JP 6468282A JP H0321055 B2 JPH0321055 B2 JP H0321055B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は温度検出装置に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a temperature detection device.
水晶振動子（例えばＹ−Cut厚みすべり振動）
を用いて発振器を構成し、それを温度検知器とし
て使用した温度計が考案され、販売されている。
これは第１図に示すように構成され、温度によつ
て変化する水晶振動子１を有する水晶発振器２の
出力を周波数カウンタ３で計数し、マイクロコン
ピユータ等の演算部４で(1)式のような演算処理を
行ない表示装置５により温度表示するものであ
る。
Crystal resonator (e.g. Y-Cut thickness shear vibration)
A thermometer that uses the oscillator as a temperature detector has been devised and is now on sale.
This is constructed as shown in Fig. 1, and a frequency counter 3 counts the output of a crystal oscillator 2 having a crystal oscillator 1 that changes depending on the temperature. The temperature is displayed on the display device 5 by performing such arithmetic processing.
（fT−fp）／fs＝Ｔ〔℃〕 ……(1)
fT：温度Ｔ（℃）における発振周波数
fp：温度０（℃） 〃
fs：温度１℃に対する周波数変化量（感度）
しかしながら、このような従来の温度検出装置
においては演算部が必要であるため複雑となり、
安価なものが得られなかつた。 (f T - f p )/f s = T [°C] ...(1) f T : Oscillation frequency at temperature T (°C) f p : Temperature 0 (°C) 〃 f s : Amount of frequency change with respect to temperature 1°C (Sensitivity) However, such conventional temperature detection devices require a calculation section, which makes them complicated.
I couldn't find anything cheap.
この発明の目的は、発振器を使用し、演算回路
を必要としない安価な温度検知装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide an inexpensive temperature sensing device that uses an oscillator and does not require an arithmetic circuit.
この発明は、温度に対して敏感で且つ安定な発
振器、例えば温度係数の大きな弾性表面波発振器
を温度検知部に使用し、その発振出力を０（℃）
における周波数を発振する安定な局部発振器でビ
ートダウンし、周波数カウンタを用いて温度を直
読できるようなタイムベースにより計数時間を制
御することで上記ビートダウンした差周波数を計
数する温度検知装置を提供するものである。
This invention uses a temperature-sensitive and stable oscillator, such as a surface acoustic wave oscillator with a large temperature coefficient, in the temperature detection section, and the oscillation output is set to 0 (℃).
To provide a temperature detection device that counts the beatdown difference frequency by performing beatdown using a stable local oscillator that oscillates a frequency at , and controlling the counting time using a time base that allows direct reading of the temperature using a frequency counter. It is something.
このような本発明の温度検出装置によると、発
振周波数を周波数カウンタで測定することにより
温度が直読できるため、複雑な演算処理を必要と
せず、システムがシンプルになるため大幅なコス
トダウンがはかれる。
According to the temperature detection device of the present invention, the temperature can be directly read by measuring the oscillation frequency with a frequency counter, so complicated arithmetic processing is not required, and the system is simple, resulting in a significant cost reduction.
以下この発明を図面を参照して詳細に説明す
る。
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
第２図はこの発明の一実施例を示すもので、温
度係数の大きい弾性表面波共振子６
（LiNbO3YCut Ｚ伝搬、−88.4ppm／℃）で発振
器７を構成したものを温度検知器とし、この発振
出力と安定な局部発振器８の出力とが混合器９に
加えられてビートダウンされ、差の周波数が取り
出され、増幅器１０を介してタイムベースを備え
る周波数カウンタ１３に加えられている。カウン
タ１３のタイムベースはタイムベース用発振器１
１により設定され、この発振器出力と増幅器１０
の出力とのANDをAND回路１２によりとり、こ
のAND出力をカウンタ１３に加えるよう構成さ
れている。この場合、差周波数が０（℃）におい
て(2)式を満足するように温度検知器及び局部発振
器８の発振周波数が設定される。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, in which a surface acoustic wave resonator 6 with a large temperature coefficient is shown.
(LiNbO 3 YCut Z propagation, -88.4ppm/℃) is used as the temperature sensor for the oscillator 7, and this oscillation output and the stable output of the local oscillator 8 are added to the mixer 9 and beat down. The difference frequency is extracted and applied via an amplifier 10 to a frequency counter 13 with a time base. The time base of counter 13 is time base oscillator 1.
1, and this oscillator output and amplifier 10
An AND circuit 12 performs an AND with the output of , and the AND output is added to a counter 13 . In this case, the oscillation frequencies of the temperature sensor and local oscillator 8 are set so that the difference frequency is 0 (° C.) and formula (2) is satisfied.
f1(O)O−f2＝000.0＊＊〔Hz〕 ……(2)
f1(O)：温度検知器の０（℃）における周波数
f2：局部発振器の発振周波数
＊：特に規定しない（どんな数でも可）
実際の例で説明すると、温度０（℃）における
温度検出器の周波数を75.0×106Hz、温度が△Ｔ
変化するときの周波数の変化を75.0×106×（88.4
×△Ｔ）Hz、局部発振器の発振周波数を75.0×
106Hzとすると、(3)式のようになり、
75.0×106（１＋88.4×△Ｔ）−75.0
×106＝０＋6630×△Ｔ ……(3)
温度０（℃）では差周波数０（Hz）であり、温度
１（℃）の変化で6630（Hz）変化することになる。
ここで、例えば周波数カウンタ１３のタイムベー
ス用発振器１１のゲートタイムを6630（Hz）の周
期にすると、１（℃）で差周波数は１（ＫHz）とな
り、周波数カウンタの表示は１となる。そこで、
ゲートタイムを663.0（Hz）の周期にするとカウン
タの表示は10となるので、これを1.0〔ＫHz〕の様
に小数点を設け、ＫHz→℃と単位を改めれば、周
波数カウンタで温度が0.1（℃）に精度で直読でき
ることになる。 f 1(O)O −f 2 = 000.0** [Hz] ...(2) f 1(O) : Frequency of temperature sensor at 0 (℃) f 2 : Oscillation frequency of local oscillator *: Not specified (Any number is acceptable) To explain with a practical example, the frequency of the temperature detector at temperature 0 (℃) is 75.0 × 10 6 Hz, and the temperature is △T.
The change in frequency when changing is 75.0 × 10 6 × (88.4
×△T)Hz, the oscillation frequency of the local oscillator is 75.0×
Assuming 10 6 Hz, the equation (3) becomes: 75.0×10 6 (1+88.4×△T)−75.0×10 6 =0+6630×△T ……(3) At temperature 0 (℃), the difference frequency 0 (Hz), and a change in temperature of 1 (°C) results in a change of 6630 (Hz).
Here, for example, if the gate time of the time base oscillator 11 of the frequency counter 13 is set to a cycle of 6630 (Hz), the difference frequency becomes 1 (KHz) at 1 (° C.), and the display of the frequency counter becomes 1. Therefore,
If the gate time is set to a cycle of 663.0 (Hz), the counter display will be 10, so if you add a decimal point to this like 1.0 [KHz] and change the unit from KHz to °C, the temperature will be 0.1 (KHz) on the frequency counter. This means that it can be directly read with an accuracy of ℃).
すなわち、周波数カウンタのタイムベースのゲ
ートタイムを［感度（fs）の周期］×10n（但しｎ
は整数）にすれば、特に演算回路を設けなくても
よいことになる。 In other words, the gate time of the time base of the frequency counter is [period of sensitivity (f s )] x 10 n (however, n
is an integer), there is no need to provide a special arithmetic circuit.
この実施例では、周波数カウンタで温度を表示
いわゆる温度計として使用したが、このカウンタ
のBCD出力で冷暖房機器等の温度コントロール
としても使用できる。 In this embodiment, the frequency counter is used to display the temperature and is used as a so-called thermometer, but the BCD output of this counter can also be used to control the temperature of air conditioning equipment, etc.
第３図はこの発明を温度検知器の温度変化に応
じた発振周波数を電波として送信しこれを受信機
で受信するような構成のワイヤレス温度検知装置
に適用した実施例を示すもので、弾性表面波共振
子１４を有する発振器１５により温度変化に応じ
た発振周波数を有する信号が発振され、電力増幅
器１６およびアンテナ１７を介して電波として送
信される。その電波はアンテナ１８により受信さ
れ、その受信電波はRF増幅器１９で増幅された
のち第１の局部発信器２０の出力と第１の混合器
２１とで中間周波数（例えば10.7MHz）に変換さ
れる。この第１の混合器２１の出力は中間周波増
幅器２２で増幅されたのち第２の混合器２４に供
給され第２の局部発信器２３（０℃における周波
数）の出力とでビートダウンされ、得られた差出
力がタイムベース２５およびAND回路２６を具
備した周波数カウンタ２７に供給され計数され
る。このとき前述のようにカウンタ２７のカウン
ト値より、温度を直読することができる。
FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to a wireless temperature detection device configured to transmit an oscillation frequency according to temperature changes of a temperature sensor as a radio wave and receive it at a receiver. An oscillator 15 having a wave resonator 14 oscillates a signal having an oscillation frequency according to temperature change, and the signal is transmitted as a radio wave via a power amplifier 16 and an antenna 17. The radio wave is received by the antenna 18, and after being amplified by the RF amplifier 19, the received radio wave is converted to an intermediate frequency (for example, 10.7MHz) by the output of the first local oscillator 20 and the first mixer 21. . The output of this first mixer 21 is amplified by an intermediate frequency amplifier 22 and then supplied to a second mixer 24, where it is beat down with the output of a second local oscillator 23 (frequency at 0° C.). The difference output obtained is supplied to a frequency counter 27 having a time base 25 and an AND circuit 26 and counted. At this time, the temperature can be directly read from the count value of the counter 27 as described above.
第４図はこの発明を更に応力検知装置に応用し
た実施例を示す。図において、２８は弾性表面波
共振子、２９は発振回路、３０は局部発振回路、
３１は混合器、３２はタイムベース用発振器、３
３はAND回路、そして３４はカウンタである。
弾性表面波素子や圧電振動子に応力が加わると、
遅延時間又は共振周波数が変化することは周知の
事実であるが、例えば周波数カウンタのタイムベ
ース３２のゲートタイムに〔１ｇの荷重が加わつ
た場合に変化する周波数（感度）〕×10nを用いる
ことにより、周波数カウンタで荷重を直読でき
る。この場合も荷重０のとき差周波数は０Hzとな
るように、局部発振器の周波数を設定する。 FIG. 4 shows an embodiment in which the present invention is further applied to a stress detection device. In the figure, 28 is a surface acoustic wave resonator, 29 is an oscillation circuit, 30 is a local oscillation circuit,
31 is a mixer, 32 is a time base oscillator, 3
3 is an AND circuit, and 34 is a counter.
When stress is applied to a surface acoustic wave element or piezoelectric vibrator,
It is a well-known fact that the delay time or resonance frequency changes, but for example, use [frequency (sensitivity) that changes when a load of 1 g is applied] x 10 n for the gate time of the time base 32 of the frequency counter. This allows the load to be read directly using the frequency counter. In this case as well, the frequency of the local oscillator is set so that the difference frequency is 0 Hz when the load is 0.
なお前記実施例においてはカウンタはタイムベ
ース用発振器を備えた場合について説明したが、
タイムベースは必ずしも発振器を用いて発生させ
る必要はなく、例えば第２図に示す実施例におけ
るタイムベースを、第５図に示すように局部発振
回路８の出力信号を分周器４０で分周して得るこ
ともできる。この場合分周した信号が１℃で変化
する周波数（fs：感度）の10n倍となるように温
度検知器の出力信号、局部発振回路の出力信号思
び分周器４０の分周比Ｎを設定すればよい。 In the above embodiment, the counter is equipped with a time base oscillator, but
The time base does not necessarily have to be generated using an oscillator; for example, the time base in the embodiment shown in FIG. 2 can be generated by dividing the output signal of the local oscillation circuit 8 with a frequency divider 40 as shown in FIG. You can also get it. In this case, the frequency division ratio of the frequency divider 40 is adjusted so that the frequency-divided signal is 10 n times the frequency that changes at 1°C (f s : sensitivity). Just set N.
第１図は温度検知装置の従来例を示す図、第２
図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発明
の一応用例を示す図、第４図は本発明の他の応用
例を示す図、第５図は本発明の他の実施例を示す
図である。
１……水晶振動子、２……発振回路、３……周
波数カウンタ、４……演算回路、５……表示器、
６，１４……弾性表面波共振子、７，１５，２９
……発振回路、８，２０，２３，３０……局部発
振回路、９，２１，２４，３１……混合器、１０
……増幅器、１２，２６，３３……AND回路、
１３，２７，３４……周波数カウンタ、１１，２
５，３２……タイムベース、１６……電力増幅
器、１７，１８……アンテナ、１９……RF増幅
回路、２２……中間周波増幅回路、２８……弾性
表面波素子、４０……分周器。
Figure 1 shows a conventional example of a temperature detection device, Figure 2 shows a conventional example of a temperature detection device.
3 is a diagram showing an example of application of the invention, FIG. 4 is a diagram showing another example of application of the invention, and FIG. 5 is a diagram showing another example of application of the invention. It is a figure which shows an example. 1... Crystal resonator, 2... Oscillation circuit, 3... Frequency counter, 4... Arithmetic circuit, 5... Display unit,
6, 14...Surface acoustic wave resonator, 7, 15, 29
...Oscillation circuit, 8, 20, 23, 30 ... Local oscillation circuit, 9, 21, 24, 31 ... Mixer, 10
...Amplifier, 12,26,33...AND circuit,
13, 27, 34...Frequency counter, 11, 2
5, 32... Time base, 16... Power amplifier, 17, 18... Antenna, 19... RF amplification circuit, 22... Intermediate frequency amplification circuit, 28... Surface acoustic wave element, 40... Frequency divider .
Claims (1)
振器を有する温度検知器と、 この温度検知器の出力と基準周波数信号とを混
合して前記温度が０℃の時には０Hzとなる差周波
数信号を得る混合器と、 この混合器より得られた前記差周波数信号の周
波数を計数し、この計数時には、計数した周波数
に応じた温度を決定するために、（１℃で変化す
る周波数の周期）×10n（ｎは整数）を満足するタ
イムベースによつて計数時間を制御する周波数カ
ウンタとを具備したことを特徴とする温度検出装
置。 ２ 基準周波数信号を分周した信号が前記１℃で
変化する周波数の10n倍（ｎは整数）となる様に
基準周波数信号及び分周器を具備した特許請求の
範囲第１項記載の温度検出装置。[Claims] 1. A temperature sensor having an oscillator whose oscillation frequency changes with changes in temperature; and a system that mixes the output of this temperature sensor and a reference frequency signal to produce a signal of 0 Hz when the temperature is 0°C. a mixer for obtaining a difference frequency signal, and a mixer for counting the frequency of the difference frequency signal obtained from this mixer. 1. A temperature detection device comprising: a frequency counter that controls counting time based on a time base satisfying (frequency period)×10 n (n is an integer). 2. The temperature according to claim 1, which is equipped with a reference frequency signal and a frequency divider so that the signal obtained by dividing the reference frequency signal is 10 n times (n is an integer) the frequency that changes at 1°C. Detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6468282A JPS58182525A (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Temperature detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6468282A JPS58182525A (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Temperature detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182525A JPS58182525A (en) | 1983-10-25 |
| JPH0321055B2 true JPH0321055B2 (en) | 1991-03-20 |
Family
ID=13265169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6468282A Granted JPS58182525A (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Temperature detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182525A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105509924B (en) * | 2015-12-18 | 2018-06-08 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | Temperature parameter extracting method under a kind of contactless hyperthermal environments |
| CN105606245B (en) * | 2015-12-18 | 2018-08-17 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | Temperature parameter extraction element under a kind of contactless hyperthermal environments |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP6468282A patent/JPS58182525A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58182525A (en) | 1983-10-25 |
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