JPH04142431A - 電子オーブンのガラスセラミック製温度センサー - 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】

［０００１］

【発明の背景】

本発明は、一般に電子オーブンに使用されるタイプの温
度センサー、特に家庭用自浄式クツキングオーブンに使
用される温度センサーとして有用なものに関する。 ［０００２］ 自浄式家庭用クツキングオーブンにおいては、オーブン
の温度を１００’Ｆ乃至１０００’Ｆあるいはそれ以上
のオーダーの作動範囲に制御し得ることが望ましい。電
子制御システムを備えた市販の家庭用クツキングオーブ
ンにおいては、温度センサーは典型的に、オーブンのキ
ャビティー内を後部壁面に沿ってのびる被覆されたニッ
ケル製、またはニッケル合金製のワイヤを有している。 温度測定は、温度とともに変化するワイヤの抵抗の関数
として得られる。このようなワイヤ温度センサーは、抵
抗の温度係数が比較的小さいという特徴を有している。 すなわち、センサーそれ自体が、相対的に安価である一
方、制御システムの作動温度範囲内における比較的微小
な温度変化を正確に検出するために必要とされる電気回
路が、相対的に高価となる。 ［０００３］ 種々のタイプのプラチナ製抵抗温度検出器（ＲＴＤ）が
、また自浄式オーブンへの使用に対して関心のある範囲
内における温度測定用に市販されている。しかしながら
、相対的に高価であるのに加えて、抵抗温度検出器は、
ニッケル製ワイヤからなる温度センサーと同様、関心の
ある温度範囲において抵抗の温度係数が小さいという欠
点を有している。 ［０００４］ 一般にパインに譲渡された米国特許第４．８１６．６４
７号において、ガラスセラミック製のクックトップを有
する放射調理器具は、ガラスセラミック製表面の下側に
積層された、一対の平行な導体の細長い小片を有するク
ックトップの温度をモニタするためのセンサーを含んで
いる。導体の小片間におけるガラスの表面抵抗はその領
域におけるクックトップの温度の測定を与える。このよ
うなセンサーの構成の１つの欠点は、自浄式オーブンに
対して重要な温度範囲の低温度端部に向かって極端に高
い抵抗値を有しており、全作動範囲にわたって十分正確
に温度測定を行うための付加的な電気回路の使用が必要
となることである。 ［０００５］ クリステンに譲渡された米国特許第３．７８６．３９０
号には、電導線間におけるガラスセラミック材料の体抵
抗の関数として温度を測定するセンサーが開示されてい
る。しかしながら、このセンサーもまた、関心のある温
度範囲の低温度領域において極端に高い抵抗値を有して
いる。 ［０００６］ 米国特許第３．７２０．９００号には、温度を、導電性
を有するフィルムそれ自体の抵抗の関数として測定する
ため、ガラス製基板上に曲がりくねったパターンにデイ
ポジットされた導電性を有するフィルムからなる温度セ
ンサーを用いた抵抗温度肋間＋４−１４２４３１　（７
） 計が開示されている。このセンサーの構成は、精密な科
学機器において、１０゜Ｋのオーダーの室温から極低温
までの範囲にわたる温度を測定するために使用される。 このセンサーにおいて、ガラスは、ただ単に、導電性を
有するフィルムを構造的に支持するためにのみ使用され
ている。このセンサーは、調理温度範囲の低温度端部で
良好に作動するが、より高温度においては十分に作動せ
ず、いずれにしても、家庭用機器に対して使用するには
あまりに高価にすぎる。 ［０００７］ このため、相対的に高価な信号処理回路を用いることな
く、全作動範囲にわたって、従来のニッケル製ワイヤに
よって達成される精度よりも高い精度で、温度測定を行
うことができる、電子工学的に制御された家庭用自浄式
クツキングオーブン用の、相対的に安価な温度センサー
が必要とされる。 ［０００８］ したがって、本発明の目的は、相対的に安価な材料から
構成され、簡単カリ安価に組み立てられ、１００°Ｆ〜
１５００°Ｆの温度範囲にわたって、センサーから得ら
れた温度信号を処理するための複雑カリ高価なインター
フェイス回路を使用することなく、高精度な温度測定を
可能とする十分に低い抵抗値をもって作動する温度セン
サーを提供することである。 ［０００９］

【発明の要約】

本発明の特徴の１つによれば、温度センサーは、ガラス
セラミック製の基板とこの基板の上面または内部に形成
された複数の導電性を有する素子を有している。基板は
、導電性を有する素子を支持し、かつセンサーそれ自体
の作動部を有する温度検知抵抗材料として機能する。導
電性を有する素子は、第１温度範囲にわたる温度を、１
個の素子の抵抗の関数として検出する第１のセンサー構
造と、第２温度範囲にわたる温度を、２個の素子の間の
基板の表面抵抗の関数として検出する第２のセンサー構
造と、第３温度範囲にわたる温度を、基板表面上の２個
の素子間の距離より小さい厚さだけ離れた２個の素子間
における基板の体抵抗の関数として検出する第３のセン
サー構造とを有している。４個の接続パッドが、センサ
ーの３つの構造を外部信号処理回路に接続するために準
備される。 ［００１０］ 本発明の好ましい実施態様において、基板は、ガラスセ
ラミック製の一般に平板である。第１のセンサー構造は
、基板の上面に曲がりくねったパターンに形成された薄
い導電性を有するフィルムの形状を有する第１の導電性
を有する素子、および第１の導電性を有する素子の両端
に配置された外部回路に接続するための接続パッドを有
している。温度は、相対的に低い温度範囲にわたって、
２個のパッドの間における導電性を有する導体素子の抵
抗の関数として検出される。第２のセンサー構造は、基
板上面における、第１の素子から側方に一様に離れた領
域に形成された導電性を有するフィルムの小片形状の第
２の導電性を有する素子とこの小片を外部回路に接続す
るための接続パッドとを有している。第２のセンサー構
造によって、温度は、センサーの作動温度範囲における
比較的高い温度領域にわたって、第１および第２の導電
性を有する素子の間の基板の表面抵抗の関数として測定
される。第３のセンサー構造は、一般に基板の下面にお
いて、第１の導電性を有する素子に対向して配置され、
かつ一般に類似したパターンに形成された第３の導電性
を有する素子と、外部回路に接続するための接続パッド
とを有している。第３のセンサー構造によって、低温度
範囲と高温度範囲との中間の温度範囲にわたる温度が、
第１および第３の導電性を有する素子間におけるセラミ
ック材料の体抵抗の関数として測定される。 ［００１１］ 本発明の別の特徴によれば、複数の導電性を有する素子
が、ガラスセラミック製基板上に形成され、相対的に高
温度の領域と相対的に低温度の領域とに分割された作動
範囲にわたって温度を測定するための、２つのセンサー
の構造を与える。第１のセンサー構造は、基板の上面に
側方に互いに間隔をおいて形成された第１および第２の
素子を有しており、作動温度範囲の相対的に高温度の領
域にわたる温度を、第１および第２の導電性を有する素
子間における基板の表面抵抗の関数として測定する。第
２のセンサー構造は、基板の下面において、一般に第１
および第２の素子に対向し、かつこれらの下側に位置す
るパターンとして形成された第３の導電性を有する素子
を有しており、温度を、第３の素子およびその下側関数
として測定する。 ［００１２］

【好ましい実施例の詳細な説明】

図１、図２および図３に示したように、本発明による温
度センサー１０は、第１の面、すなわち上面１２ａ、お
よび第２の面、すなわち下面１２ｂと、複数の導電性を
有するストリップ１４．１６．１８を有する、一般に平
板状のガラスセラミック製基板１２を含んでいる。スト
リップ１４および１６は、基板１２の上面１２ａに形成
され、一方ストリップ１８は下面１２ｂに形成されてい
る。さらに、ストリップ１６は、ストリップ１４に一般
に対向し、側方にこれと同一の広がりを有するように配
置されている。 ［００１３］ 「ガラスセラミック」という用語は、ここでは、実質上
熱膨張がゼロで、かつ抵抗の温度係数が大きい、スコツ
ト　グラスベルケ（Ｓｃｈｏｔｔ　Ｇｌａｓｗｅｒｋｅ
）社によって製造された七うン属の材料、または日本電
気硝子株式会社（Ｎｉｐｐｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｇ
ｌａｓｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ａｎｄ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造されたこれに類
似の材料等によって特徴づけられた、再結晶化されたケ
イ酸塩材料を主として表すために使用するが、また、こ
れに匹敵する抵抗の温度係数を有する、いわゆる「ドー
プ処理されたガラス」を含む他のケイ酸縁材料を含ませ
ることも意図している。基板１２は、スコツト　グラス
ベルケ社によって製造された、商品名セランー８５とい
うリチウムアルミニウムケイ酸塩材料から形成される。 この特殊な材料は、家庭用自浄式オーブンに関して興味
ある温度範囲にわたるセンサーに対する基板として、満
足のいく機能を有していることがこれまでに知られてい
る。しかしながら、他の電導ガラスおよびガラスセラミ
ック合成物もまた、同様に使用可能である。 ［００１４］ 導電性を有するストリップ１４は、基板１２の上面１２
ａに、曲がりくねったパターンとして形成され、そのパ
ターンの両端部には接続点１４ａ、１４ｂが形成される
。ストリップ１４は、約０．０５インチ（０，１２７ｃ
ｍ）の幅、３５インチ（８８，９ｃｍ）の長さ、並びに
１０００オングストロームの厚さを有していることが好
ましい。ストリップ１４の各部分は、約０．０５インチ
（０，１２７ｃｍ）だけ離れている。ストリップ１４を
曲がりくねったパターンとしたことによって、限られた
表面領域内に必要な長さのストリップを配置することが
できる。導電性を有するストリップ１６はストリップ１
４と同様の幅および厚さを有しており、ストリップ１４
のパッド１４ｂで終わる部分に平行にのびている。スト
リップ１６は、ストリップ１４のこの最近接部分から約
０．３インチ（０，７６２ｃｍ）だけ離れている。導電
性を有するストリップ１８は、基板１２の下面１２ｂに
おいて、導電性を有するストリップ１４に対向しかつス
トリップ１４の曲がりくねったパターンと同様の間隙を
有するパターンとして形成され、さらに、中身のつまっ
た正方形または長方形のパターンの電気伝導性により近
づけるべく、曲がりくねったパターンの長手方向にのび
る各部分に垂直に一定の幅でのびる中央短絡ストリップ
１８ａを有している。間隙を有するパターンは、主とし
てストリップ１８に対して好ましい。なぜならばこれと
同じ領域にわたって中身のつまったパターンを形成した
場合よりも使用される電導体材料を少なくすることが可
能だからである。しかしながら、もしストリップ１８が
実質上ストリップ１４の下に配置され、側方にストリッ
プ１４と同一の広がりをもっているならば、ストリップ
１８の特殊な配列は重要ではない。例えば、ストリップ
１４の曲がりくねったパターンの周縁の長さと同じ周囲
の長さを有する中身のつまったパターンが可能である。 ストリップ１８は、単一の接続点１８ｂを有している。 電導パス１５ａおよび１５ｂ、１７．１９は、接続点１
４ａ、１４ｂ、１６ａおよび１８ｂを、それぞれ、基板
１２の一端に位置するターミナルパラＦ１４ａ’　　　
１４ｂ’　　　１６ａ’　　　１８ｂ’　　に電気的に
接続する。 ［００１５］ センサーストリップ１４．１６および１８の外部制御回
路との電気的接続は、オーブンのキャビティ内にもたら
される高温度環境のために複雑となる。はんだによる接
続が、製作を容易としかつ信頼性を高めるために好まし
い接続法である。しかしながら、はんだによる接続は、
オーブン内部の温度から保護されなければならない。基
板１２は、センサーが、オーブンの内側に位置するセン
サーストリップ１４．１６および１８、並びにオーブン
の外側に位置するターミナルパッドと共に、オーブンの
後部壁面に形成されたスロット内に容易に取付は可能と
するために、細長くなっている。このようにして取付け
られるとき、ターミナルパッドは、オーブン内部の高温
にさらされることがなく、さらに、通常のはんだによる
接続によって外部制御回路に接続される。 ［００１６］ この実施例におけるオーブンセンサーに対して、基板１
２は、約２．ツイフチ×５．４インチＸ０．１２５イン
チ（６，８５８ｃｍ　Ｘ　１３．７１６ｃｍ　Ｘ　０．
３１７５ｃｍ）の大きさを有している。しかしながら、
基板をこれ以外の大きさ、形状とすることも可能である
。 ［００１７］ 導電性を有するストリップ１４．１６および１８は、通
常、ガラスセラミック表面上に、一般に樹脂酸塩と呼ば
れる有機金属ペーストを、例えば２００メツシユのスク
リーンを用いて所望のパターンに、スクリーン印刷する
ことによって、基板１２上に形成される。 この実施例では、エンゲルハード社（Ｅｎｇｅｌｈａｒ
ｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能な商品名Ａ
４６４９というプラチナペーストを、導電性を有するス
トリップとして用いている。しかしながら、もしストリ
ップ１４に対して用いられる材料が、以下に説明するよ
うに、導電性を有するストリップ１４が温度センサーと
して機能するのに適した抵抗の温度係数を与える場合に
は、他の金属の組み合わせがまた可能である。導電性を
有するリード部１５ａ、１５ｂ、１７および１９が、同
様に基板１２上に形成される。しかしながら、これらの
導電性を有するリード部がセンサーの機能に悪影響を及
ぼさないようにするため、導電性を有するリード部は、
エンゲルハード社から入手可能な商品名Ａ−２５１９と
いうパラジウム−銀ペーストのような極めて電導性の高
い材料から形成される。 ［００１８］ 自浄式オーブンの温度制御システムに対して特に有用な
本発明の１実施例によれば、導電性を有するストリップ
１４．１６および１８は、基板１２と結合して協同して
配列され、３つのセンサーの構造を含む温度センサー１
ｏを構成する。 センサーの各構造はそれぞれ、作動温度範囲の異なる領
域にわたって、他の構造に対して最も効果的である。外
部制御回路カミそのとき測定される温度を含む温度範囲
に関係する、３つのセンサーの構造のうちの１つの構造
からの温度情報を選択的に利用可能である。 ［００１９］ 第１のセンサー構造はストリップ１４を有している。こ
の構造において、ノ（・ノド１４ａ′　および１４ｂ′
　の間におけるストリップ１４の抵抗力＆温度情報を得
るために測定される。ガラス製基板１２は、単に導電性
を有するストリ・ノブ１４に対する支持構造として機能
する。ストリップ１４に対する抵抗−温度曲線を図４に
示した。このセンサーは、特に、１００〜４５０°Ｆの
温度範囲における温度に対して良好に作動する。このセ
ンサーに対する抵抗は、１°Ｆあたり約２゜６オーム増
大し、これはガラスセラミック製基板の場合よりもかな
り低いものであるが、センサーの作動温度範囲の低温度
領域（１００〜４５０’Ｆ）にわたる１９００〜２８０
０オームの範囲において絶対抵抗値を与える。ガラスセ
ラミ・ツク製基板と対比して、抵抗はこれと同一の温度
範囲の低温度端部に向かって、１０６オームより大きく
なる。 ［００２０］ 第２のセンサー構造は、ストリップ１６および基板１２
と組み合わされたストリップ１４を用い、温度情報を、
ストリップ１４および１６の間におけるガラスセラミッ
ク製基板の抵抗、本質的にはガラスセラミック材料の表
面抵抗の関数として与える。このセンサーの構造に対す
る温度−抵抗特性曲線を図５に示した。 図５に示したように、この構造は、７５０〜１５００’
Ｆの相対的に高温度の範囲において使用するのに最適で
ある。この温度範囲において、抵抗は、約５００００オ
ームから約３００オームまで変化する。約７５０’Ｆよ
り低い温度では、［００２１］ 第３のセンサー構造は、ストリップ１４および１８、並
びにガラスセラミック製基板１２を有しており、一般に
、前述の低温度および高温度範囲（４５０〜７５０’Ｆ
）の間の温度範囲にわたって温度を測定する。この組み
合わせは、温度情報を、基板の体抵抗、すなわちストリ
ップ１４および１８の間におけるガラス肋間＋４−１４
２４３１　（１３） セラミック材料の厚みによって与えられる抵抗の関数と
して与える。ストリップ１４および１８の間におけるガ
ラスセラミック基板１２の抵抗−温度特性曲線を図６に
示した。この図から、ストリップ１４および１８の間に
おけるガラスセラミック基板の抵抗は、４５０’Ｆでの
２０００００オームという高抵抗値から７５０°Ｆでの
２０００オームという低抵抗値まで変化することがわか
る。 ［００２２］ こうして、この構成によって、センサー１０は、１００
°Ｆから１５００’Ｆまでの範囲にわたる温度を、約３
００オームから２０００００オームまでの範囲の抵抗値
、この抵抗値の範囲は、単一のセラミックセンサーの構
造のみに依存するセンサーを使用した場合のように、必
要なインターフェイス回路に対するコストを余計にかけ
ることなく使用され得るものであるカミかかる抵抗値を
有する効果的なセンサーの抵抗値でもって測定する。 ［００２３］ 接続ターミナルパッド１４ａ′　を３つのセンサーの構
造のすべてに対する共通の基礎パッドとして使用するこ
とにより、センサー１０は、パッド１４ａ’　　　１４
ｂ’　　　１６ａ’　および１８ｂ′のそれぞれに接続
される４本のリード線のみを使用して、外部制御回路に
接続され得る。 ［００２４］ 家庭用クツキングオーブンに組み込まれるセンサー１０
における、温度制御のための外部制御回路を、図７に概
略的に示した。３つのセンサーの構造の各々は図７の回
路図において、可変抵抗として表されている。抵抗２４
は、パッド１４ａ’　および１４ｂ′の間におけるスト
リップ１４の抵抗を有する低温度測定用構造を表してい
る。抵抗２６は、パッド１４ａ′　および１６ａ゛　の
間において測定されたものとしての、ストリップ１４お
よび１６の間の抵抗を有する高温度測定用構造を表して
いる。抵抗２８は、パッド１４ａ′および１８ｂ′の間
において測定されたものとしての、ストリップ１４およ
び１８の間の抵抗を有する中間温度測定用構造を表して
いる。 ［００２５］ もしＤＣ電源が適用されたならば実際に生じるであろう
ガラスの偏極を防止すべく、カバラスの抵抗を用いるセ
ンサーの構造に対して、ＡＣ電源が必要となる。 各センサーの構造に対する電源回路は、２にオームの電
流制限用抵抗３４．３６３８を介して、それぞれ、ター
ミナルパッド１４ｂ’　　　１６ａ’　　　１８ｂ’　
　において、抵抗２４．２６．２８に接続された５■、
６０Ｈｚ用ＡＣ電源３０を有している。ダイオード４４
．４６．４８、並びに１０μＦのコンデンサー５４．５
６．５８力飄それそ゛れ、Ａ／Ｄコンバータ６０に入力
するために、ターミナルパッド１４ｂ’　　　１６ａ’
、１８ｂ″　にあられれるＡＣ信号を整流する。この実
施例では、コンバータ６０は、モトローラ社製６００Ａ
／Ｄコンバート回路である［００２６］ コンバータ回路６０は、アナログ電圧信号を、マイクロ
プロセッサ−６２に入力するために、デジタル信号に変
換する。また、マイクロプロセッサ−６２は、オーブン
電源回路６４に対する電源制御信号を測定された温度の
関数として発生させる。マイクロプロセッサ−６２は、
オーブン温度を制御すべく、センサー１０からの温度情
報を使用する、レンジオーブンに対する電源制御スキー
ムを実行すべく永久的に形成された読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）を有する仮想メモリマシンとして作動するよ
うにプログラムされた、モトローラ社製の６８０００シ
リーズマイクロプロセッサ−である。 ［００２７］ マイクロプロセッサ−６２は、信号がバス６６を介して
コンバータ６０に結合されるようにすることによって、
各センサー構造からの入力がシーケンシャルになされる
ようにする。割り込み可能なセンサーに対する変換され
た出力は、このとき、それぞれ、抵抗２４．２６．２８
に対する３つの記憶場所ＰＡＩＯ，ＰＡ１１、ＰＡＩ２
のうちの対応する１つに記憶するために、バス６８によ
ってマイクロプロセッサ−６２に結合される。この構成
によって、各センサー構造によって測定された温度は、
マイクロプロセッサ−のメモリーに、周期的に記憶され
る［００２８］ マイクロプロセッサ−６２は、オーブン温度をセンサー
１０からの温度情報の関数として制御するための、予め
決定される１組の命令を実行するように、永久的に形成
されたＲＯＭを有している。図８は、マイクロプロセッ
サ−がセンサーからの入力信号を読み出し、かつ記憶し
、次の電力制御の指示として使用される３つの記憶され
た値から特別な１つの値を選択することが可能な、温度
選択制御ルーチンに対するフロー図である。この図から
、プログラミング技術における当業者は、マイクロプロ
セッサ−６２のＲＯＭ内に、マイクロプロセッーがこの
ルーチンを実行可能な１組の命令を永久的に書き込むこ
とができる。他のサブルーチンが、オーブンに対する実
際の電力制御機能を実行するなめのみならず、装置に対
する他の制御機能を実行するために含められる。 ［００２９］ 温度選択ルーチンの機能は、測定される温度に応じて、
３つのセンサー構造のうち適当な１つの構造から得られ
た温度入力を選択することである。これは、まず最初、
高温度測定用構造からの入力を調べることによって達成
される。もしこの入力が７５０°Ｆより高い温度を示し
ていれば、この入力は電力制御値として用いられる。も
しそうでなければ、中間温度測定用構造からの入力が調
べられる。もし、温度が４５０’Ｆよりも高ければ、こ
の値は制御値として用いられる。 もし４５０°Ｆよりも低ければ、低温度測定用構造から
得られる値が用いられる［００３０］ 図８において、このルーチンに入った場合に、プログラ
ムは、バス６８を通じてシーケンシャルに受は取られた
信号を、記憶場所ＰＡＩＯ１ＰＡＩＩ、ＰＡＩ２に記憶
する。これらの記憶場所に記憶された情報は、それぞれ
、変数ＨＩＴＭＰ、ＭＥＤＴＭＰ、ＬＯＴＭＰとして識
別される（ブロック７２参照）。ＰＩＡＯに記憶された
、高温度センサー構造からの出力に対応する信号、すな
わちＨＩＴＭＰがまず最初に読み出される（ブロック７
４参照）。もし測定された温度が７５０°Ｆよりも高け
れば（不等式７６でイエスであれば）　この値が変数Ｍ
ＥＡＳＴＭＰ、すなわち（図示されない）電力制御ルー
チン内における測定されたオーブン温度を表すために用
いられる変数として記憶され（ブロック７８参照）特開
平４−１４２４３１　（１Ｂ） ６に戻り、ＰＡＩＬに記憶された、中間温度センサー構
造からの出力を表す、変数ＭＥＤＴＭＰで表される出力
が読み出され（ブロック８０参照）、４５０°Ｆと比較
される（不等式８２参照）。もし４５０’Ｆより高けれ
ば、ＭＥＤＴＭＰがＭＥＡＳＴＭＰとして記憶される（
ブロック８４参照）。もし４５０°Ｆより低ければ、Ｐ
ＡＩ２に記憶された、低温度センサー構造体からの出力
カミ作動温度変数ＭＥＡＳＴＭＰとして記憶される（ブ
ロック８６参照）。 ［００３１］ 上述のセンサーは、特に、興味ある温度範囲が３つのセ
ンサー構造のすべてが必要な程度に広い、自浄式家庭用
レンジ等へ適用する場合に有用である。しかしながら、
本発明によるセンサーは、クツキングオーブンへの適用
に限定されるものではない。このようなセンサーは、業
務用オーブンにも同様に適用可能である。興味ある温度
範囲が単一のセンサー構造によってカバーし得る範囲よ
り広いが３つのセンサー構造が必要とされるほどは広く
ないような場合には、基板材料の抵抗のみを使用する２
つのセンサー構造を使用することによって、十分な精度
の温度測定が達成される。例えば、業務用オーブンにお
いては、５００〜１５００’　Ｆまでの範囲にわたる正
確な制御が必要とされる。このような装置においては、
作動温度範囲は、便宜上２つの領域、すなわち高温度領
域と低温度領域に分割される。かかるセンサーの構造は
、単一のターミナルパッド１４ａ′　およびリード線１
５ａのみがストリップ１４に対して必要とされるという
点を除いて、図１、図２および図３に示したものと同様
である。加えて、ストリップ１４の構造は曲がりくねっ
ている必要はなく、導電性を有するフィルムで完全に満
たされた正方形状を有していても、また、導電性を有す
る素子１８の間隙を有するパターンに実質上同一な形状
を有していてもよい。 ［００３２］ ２つのセンサーの構造に対する制御システムは、ストリ
ップ１４の抵抗、すなわち可変抵抗２４、電流制限用抵
抗３４、ダイオード４４およびコンデンサー５４を使用
する、センサー構造に対する回路素子が必要ではないと
いう点を除いては、図７に示したものと同様である。図
８に示した制御ルーチンは、高温度センサー構造および
低温度センサー構造からの入力のみを、別々に記憶する
ように単純化され得る。高温度センサー構造からの入力
は、分割温度、すなわち作動温度範囲の高温度領域およ
び低温度領域の間の境界での温度に相当する参照値と比
較される。もし高温度センサー構造からの入力が参照値
よりも高ければ、この入力が電力制御のための作動入力
温度として用いされる。もしそうでなければ、低温度セ
ンサー構造からの入力が、作動入力温度として用いられ
る。 ［００３３］ 本発明による実施例をこれまで説明してきたが、当業者
によって、これら実施例の多くの変更が可能であること
がわかる。例えば、ここに説明した実施例は、主として
自浄式家庭用レンジにおける温度センサーとして使用す
ることを意図したものである。しかしながら、このよう
なセンサーは、作動並びにコストを最適化するように選
択された、構成材料、大きさおよび導電性を有するスト
リップの構造を備えた業務用オーブン等の種々の他の装
置に適用可能である。したがって、特許請求の範囲は、
本発明の精神および特１敦の範囲内で、このような変更
のすべてをカバー可能なように意図している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による温度センサーの詳細な構造をより明瞭に説
明するための拡大斜視図である。

【図２】 図１に示したセンサーの上面図である。

【図３】 図１に示したセンサーの下面図である。

【図４】 図１に示したセンサーの低温度センサー構造に対する抵
抗と温度との関係を表したグラフである。

【図５】 図１に示したセンサーの高温度センサー構造に対する抵
抗と温度との関係を表したグラフである。

【図６】 図１に示したセンサーの中間温度センサー構造に対する
抵抗と温度との関係を表したグラフである。

【図７】 図１に示したセンサーに組み込まれたオーブン制御回路
の概略的な回路図である。

【図８】 図７に示した回路におけるマイクロプロセッサ−に対す
る制御プログラム中に組み込まれた温度選択ルーチンの
フロー図である。

【符号の説明】

１０　センサー １２　基板 １４　導電性を有するストリップ １４ａ’　　　１４ｂ″　　ターミナルパッド１５ａ、
１５ｂ　　導電性を有するリード部１６　導電性を有す
るストリップ １６ａ′　　ターミナルパッド １７　導電性を有するリード部 １８　導電性を有するストリップ １８ｂ′　　ターミナルパッド １９　導電性を有するリード部

【書類芯】

【図１】

【図２】 図面

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】 ＯＯ

【図７】

【図８】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】一般に平板状のガラスセラミック製基板と
   、前記基板の一面上に形成された第１の導電性を有する
   素子からなり、第１温度範囲にわたる温度を測定するた
   めの第１センサー手段と、前記第１の導電性を有する素
   子、および前記基板の一面上に、前記第１の導電性を有
   する素子から側方に間隔をおいて隣接するように形成さ
   れた第２の導電性を有する素子からなり、第２温度範囲
   にわたる温度を測定する第２センサー手段と、 前記第１の導電性を有する素子、および前記基板の他面
   上において、一般に側方に、前記第１の導電性を有する
   素子と同一の広がりを有するように形成された第３の導
   電性を有する素子からなり、第３温度範囲にわたる温度
   を測定するための第３センサー手段とを有しているもの
   であることを特徴とする温度センサー。 【請求項２】前記基板の前記一面に、一般に曲がりくね
   ったパターンに形成された導電性を有するフィルムを有
   し、前記導電性を有するフィルムの一端に、外部回路に
   接続するための接続パッドが形成され、前記第１センサ
   ー手段が、温度情報を、前記接続パッド間における前記
   第１の導電性を有する素子の抵抗の関数として測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサー。 【請求項３】前記第２の導電性を有する素子が、その一
   端に形成された外部回路に接続するための接続パッドを
   含む導電性を有するフィルムを有しており、前記第２セ
   ンサー手段が、温度情報を、前記ガラスセラミック製基
   板の前記一面に近接する領域における、前記第１および
   第２の導電性を有する素子間の抵抗の関数として測定す
   ることを特徴とする請求項２に記載の温度センサー。 【請求項４】前記第３の導電性を有する素子が、外部回
   路に接続するための接続パッドを含む導電性を有するフ
   ィルムを有しており、前記第３センサー手段が、温度情
   報を、前記第１および第３の導電性を有する素子間にお
   ける前記ガラスセラミック製基板の抵抗の関数として測
   定することを特徴とする請求項３に記載の温度センサー
   。 【請求項５】前記第１温度範囲が相対的に低い温度範囲
   であり、前記第２温度範囲が相対的に高い温度範囲であ
   り、前記第３の温度範囲が前記第１および第２の温度範
   囲の間にあることを特徴とする請求項４に記載の温度セ
   ンサー。 【請求項６】一般的に平板状のガラスセラミック製基板
   と、前記基板の一面に形成された、第１温度範囲にわた
   る温度を、その抵抗の関数として測定するための第１の
   導電性を有する素子と、前記基板の一面に、前記第１の
   導電性を有する素子から側方に一様に間隔をおいて隣接
   して形成され、前記第１の導電性を有する素子および前
   記基板と組み合されて、第２温度範囲にわたる温度を、
   それ自体および前記第１の導電性を有する素子間におけ
   る前記基板の抵抗の関数として測定する第２の導電性を
   有する素子と、 前記基板の他面に一般に前記第１の導電性を有する素子
   の下側に位置するように形成され、前記第１の導電性を
   有する素子および前記基板と組み合わされて、第３温度
   範囲にわたる温度を前記第１および第３の導電性を有す
   る素子間における前記基板の抵抗の関数として測定する
   ことを特徴とする温度センサー。 【請求項７】前記第１温度範囲は相対的に低い温度範囲
   であり、前記第２温度範囲は相対的に高い温度範囲であ
   り、前記第３温度範囲は前記第１および第２温度範囲の
   中間にあることを特徴とする請求項６に記載の温度セン
   サー。 【請求項８】前記第２および第３の導電性を有する素子
   が、それぞれ１個の接続パッドを含み、前記第１の導電
   性を有する素子がその両端に各１個ずつの一対の接続パ
   ッドを含んでおり、前記接続パッドの対の一方が、前記
   ３つの温度範囲のすべてにわたって使用される共通パッ
   ドを形成することを特徴とする請求項６に記載の温度セ
   ンサー。 【請求項９】ガラスセラミック製基板と、前記基板上に
   形成された複数個の導電性を有する素子とを有し、前記
   導電性を有する素子は、第１温度範囲にわたる温度を前
   記導電性を有する素子のうちの１個の素子の抵抗の関数
   として測定する第１センサー手段と、第２温度範囲にわ
   たる温度を前記導電性を有する素子のうちの２個の素子
   の間における前記基板の表面抵抗の関数として測定する
   第２センサー手段と、第３温度範囲にわたる温度を、前
   記導電性を有する素子のうちの、前記基板表面上の前記
   導電性を有する素子間の距離より小さい厚さだけ互いに
   離れた２個の素子間における前記基板の体抵抗の関数と
   して測定する第３センサー手段とを形成するように配置
   されていることを特徴とする温度センサー。【請求項１
   ０】前記第１センサー手段の前記１個の導電性を有する
   素子が、前記第２センサー手段におけおる２個の導電性
   を有する素子の一方、および前記第３センサー手段にお
   る前記２個の導電性を有する素子の一方をそれぞれ構成
   していることを特徴とする請求項９に記載の温度センサ
   ー。 【請求項１１】ガラスセラミック製基板と、前記基板上
   に形成された複数個の導電性を有する素子とを有し、前
   記複数個の導電性を有する素子は、相対的に高温の第１
   温度範囲にわたる温度を、前記複数の導電性を有する素
   子のうちの２個の素子の間における前記基板の表面抵抗
   の関数として測定する第１センサー手段と、第２温度範
   囲にわたる温度を、前記導電性を有する素子のうちの、
   前記基板表面上の前記導電性を有する素子間の距離より
   小さい厚さだけ離れた２個の素子間における前記基板の
   体抵抗の関数として測定する第２センサー手段とを形成
   するように配置されていることを特徴とする温度センサ
   ー。 【請求項１２】一般に平板状のガラスセラミック製基板
   と、前記基板の一面に、互いに間隔をおいて隣接して形
   成された第１および第２の導電性を有する素子からなる
   、作動温度範囲の高温部にわたる温度を測定するための
   第１センサー手段と、 前記第１および第２の導電性を有する素子の一方、並び
   に、前記基板の他面に、一般に側方に、前記第１および
   第２の導電性を有する素子のうちの一方と同一の広がり
   を有するように形成された第３の導電性を有する素子と
   からなる第２のセンサー手段とを有しているものである
   ことを特徴とする、高温部分および低温部分に分割され
   た作動温度範囲にわたって温度を測定する温度センサー
   。 【請求項１３】前記第１および第２の導電性を有する素
   子が、それぞれ、その一端に形成された、外部回路に接
   続するための接続パッドを含んでおり、前記第１センサ
   ー手段が、温度情報を前記第１および第２の導電性を有
   する素子間における前記基板のその表面に近接する領域
   の抵抗の関数として測定することを特徴とする請求項１
   ２に記載の温度センサー。 【請求項１４】前記第３の導電性を有する素子が、外部
   回路に接続するための接続パッドを含む導電性を有する
   フィルムを有しており、前記第２センサー手段が、温度
   情報を、前記第３の導電性を有する素子と前記第１およ
   び第２の導電性を有する素子の一方との間における前記
   ガラスセラミック製基板の厚さによって表される体抵抗
   の関数として測定することを特徴とする請求項１３に記
   載の温度センサー。 【請求項１５】一般に平板状のガラスセラミック製基板
   と、前記基板の一面に、互いに側方に間隔をおいて隣接
   して形成され、前記基板と組み合わせられて、第１温度
   範囲にわたる温度を、それらの間における前記基板の表
   面抵抗の関数として測定する第１および第２の導電性を
   有する素子と、前記基板の他面に、一般に、前記第１お
   よび第２の導電性を有する素子の一方の下側に位置する
   ように形成され、前記第１および第２の導電性を有する
   素子の一方、並びに前記基板と組み合わされて、第２温
   度範囲にわたる温度を前記第３の導電性を有する素子と
   前記第１および第２の導電性を有する素子の一方との間
   における前記基板の厚みの体抵抗の関数として測定する
   第３の導電性を有する素子とを有しているものであるこ
   とを特徴とする温度センサー。