JPH0365626A - 温度計測装置 - 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〕 本発明はマイクロプロセッサ等、中央処理装置ｃｃｐｕ
　）を応用した電子装置において内部温度等を計測し、
必要に応じて温度制御信号を発生する温度計測装置に関
する。

〔従来の技術〕

第３図は一般に使用されている抵抗値検出用のブリッジ
回路を利用した温度計測装置である。

図中１は温度センサ２及び精密固定抵抗３，４゜５より
なり、直流電圧６を印加したブリフジ回路である。温度
センサ２は温度に応じて抵抗値Ｒａ（Ω）が例えば第４
図のグラフに示す如く変化する。

ブリフジ回路１の不平衡電圧はＩ／Ｆ　　（インターフ
ェイス）回路７及びＡ／Ｄ　　（アナログ／ディジタル
）変換回路８を介してＣＰＵ　９に与えである。

ブリフジ回路１の出力■。は、精密固定抵抗３゜４．５
の抵抗値を夫々Ｒｂ　（Ω）　、　Ｒｃ　（Ω）、Ｒｄ
（Ω）とし、直流電圧６の電圧値をＥ（ｖ）とすると、
下記式によって得られる。

この出力ｖｏはＩ／Ｆ回路７にてＡ／Ｄ変換回路８の人
力条件に適合するようにレベル調整及びレベルシフトが
行われ、ＣＰＵ　９の制御信号によりＡ／Ｄ変換回路８
にてＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ　、９に入力される。ＣＰ
Ｕ　９は入力された値を読取り、温度センサ２の抵抗値
、つまり測定対象の温度を算出する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の温度測定装置は、ブリソジ回路１の出
力を受けるＩ／Ｆ回路７及び、ＣＰＵ　９へ取り込む為
のＡ／Ｄ変換回路８が必要であり、構成が複雑である。

また、測定対象の温度範囲に適合するようＩ／Ｆ回路７
を調整する必要もあり、計測範囲が広くなると、分解能
が悪化するという問題もあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回路
構成を単純化し、温度信号を直接ディジタル量として取
り込むことができると共に、計測対象の温度範囲の変化
に対しても何ら調整する必要がなく、また分解能につい
ても任意に決定できる温度計測装置の提供を目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る温度計測装置は、温度に応じて抵抗値が変
化する温度検出器にコンデンサを接続し、所定電圧を温
度検出器に印加することによりコンデンサを充電させ、
その充電時間を計時した結果から温度検出器の抵抗値を
算出して温度を求めるようにしたものである。

〔作用〕

本発明に係る温度計測装置は、従来のＩ／Ｆ回路、Ａ／
Ｄ変換回路に代えて温度検出器にコンデンサを接続し、
所定電圧を温度検出器に印加することにより、コンデン
サが充電され、この充電電圧が所定の電圧になるまでの
時間を計時した結果から温度検出器の抵抗値が算出され
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第１図は本発明に係る温度計測装置の構成を
示すブロック図である。図中１０は直流電圧を発生する
定電圧回路であり、これに抵抗値がＲ３〜Ｒ，（Ω）の
ｎ個の温度センサ２の各一端が共通接続しである。各温
度センサ２の他端はアナログスイッチ１１のチャンネル
ＣＩＩ〜ＣＨｎの各一端に接続しである。アナログスイ
ッチ１１はチャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎと、一端が接地さ
れたチャンネルＣ１（ｎ＋１）とを備え、ＣＰＵ　９か
ら出力されるチャンネル切換信号を受けて選択されたチ
ャンネルをオンする。通常、これらのチャンネルはＣＨ
（ｎ＋１）がオン、他はオフとなっている。チャンネル
Ｃｕｌ　−ＣＨ（ｎ　＋　１　）の他端はセンサ短絡検
出用抵抗１２の一端と共通接続しである。

センサ短絡検出用抵抗工２はＲｏ　（Ω）の抵抗値を有
し、これの他端はコンパレータ１４の入力端子及び、Ｇ
ｏ　（μＦ）の容量を有するコンデンサ１３の一端に接
続してあり、該コンデンサ１３の他端は接地しである。

コンパレータＩ４の出力端子はＣＰＵ　９の所定入力ボ
ートに接続してあり、アナログスイッチ１１のチャンネ
ルＣＨＩ〜ＣＨｎのいずれかがオンされ、定電圧回路Ｉ
Ｏから直流電圧が温度センサ２に印加されてコンデンサ
１３の充電が開始され、この充電電圧が所定値を超えた
場合にコンパレータ１４の出力信号がＣＰＩＪ　９へ人
力される。

ＣＰｔ１９にはタイマ１５が接続してあり、３亥タイマ
１５はＣＰＵ　９がアナログスイッチ１１へ切換信号を
出力してから、コンパレータ１４による信号が入力され
るまでの時間をカウントし、そのカウント数により温度
を算出し、必要に応じてＣＰＵ　９と接続しである、例
えばヒータ、ファン、ターラ等の温度調整機器１６へ制
御信号を出力する。

次に以上の如く構成された本発明装置による測定動作を
第２図に示すタイごングチャートを用いて説明する。

まず、測定対象の温度範囲に応じた抵抗値の温度センサ
２を選択すべく、第２図（ａ）に示す如＜　ｃｐｕ９か
らアナログスイッチ１１にチャンネル切換信号を出力す
ることにより計測が開始される。チャンネル切換信号が
出力されると、それまでオン状態にあったチャンネルＣ
１（ｎ＋１）がオフとなり、選択された温度センサ２の
チャンネルがオンする。

この瞬間から、温度センサ２の抵抗値、例えばチャンネ
ルＣ）ＩＩが選択されたのであれば、Ｒ１（Ω）の温度
センサと、Ｒｏ　（Ω）のセンサ短絡検出用抵抗１２と
、Ｇｏ　（μＦ）のコンデンサ１３とによる時定数で第
２図（ｂ）に示すようにコンデンサ１３が充電されると
同時に、チャンネル切換信号の出力によりタイマ１５に
よるカウントが開始される。

充ｔレベルがコンパレータ１４に予め設定しであるレベ
ルを超えると、第２図（Ｃ）に示すようにコンパレータ
１４からＣＰＵ　９に対して充電完了とする信号を出力
する。ＣＰｔ１９ではチャンネル切換信号を出力したｔ
ｏの時点からコンパレータ１４による信号が入力される
１、の時点までの時間（ｔ＋−ｔｏ）をタイマ１５のカ
ウント値から取り込み、その値から温度センサ２の抵抗
値、即ち温度を算出し、必要に応じて温度調整機器１６
へ制御信号を出力する。

計測が終了すると、ｔ２の時点でアナログスイッチ１１
のチャンネルＣＨ（ｎ＋１）を選択することによりそれ
まで選択していたチャンネルをオフしてコンデンサ１３
の放電を開始する。この放電時間はセンサ短絡検出用抵
抗１２の抵抗値と、コンデンサ１３の容量とによって決
定されるが、確認の為、コンパレータをもう１つ設けて
も良い。

放電が完了すると、次の計測を開始する。計測中、充電
時間がセンサ短絡検出用抵抗１２及びコンデンサ１３の
みによる時定数と一致した場合は、温度センサ２の短絡
異常、また充電が長時間完了しない場合は、温度センサ
２の開放等の異常と、夫々ＣＰＵ　９では自己判断する
。

なお、本実施例においては、温度センサについて説明し
たが、ブリソジ回路等、素子の抵抗値がある現象に対し
て変化するもの、又は入力信号電圧が比較的緩やかな変
動をするものについても本発明の適用が可能である。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明に係る温度計測装置においては、コン
デンサ及びタイマ等を用いる非常に単純な構成で温度を
ディジタル量として得ることができ、測定対象の温度範
囲の変化に対する調整の必要もなく、分解能が悪化する
こともない。

この結果、基板組み込み製品等にサーモスタット等が不
要になる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温度計測装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は測定動作を示すタイミングチャート、第
３図は従来装置の構成を示すブロック図、第４図は温度
センサの温度と抵抗値との関係を示すグラフである。 ２・・・温度センサ　９・・・ＣＰｔ１　１０・・・定
電圧回路１３・・・コンデンサ　１５・・・タイマなお
、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度に応じて抵抗値が変化する温度検出器に所定
   電圧を印加し、その抵抗値から温度を算出する温度計測
   装置において、 前記温度検出器と接続されるコンデンサと、前記電圧の
   印加による前記コンデンサの充電時間を計時する計時手
   段と、 該計時手段による計時結果から前記温度検出器の抵抗値
   を算出する手段と を具備することを特徴とする温度計測装置。