JPH05101291A

JPH05101291A - 無線式温度測定装置

Info

Publication number: JPH05101291A
Application number: JP3258108A
Authority: JP
Inventors: Kou Hakojima; 鋼箱嶋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-10-04
Publication date: 1993-04-23
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2675213B2

Abstract

(57)【要約】【目的】近距離において遠隔計測が可能で、安価でコ
ンパクトな無線式温度測定装置を提供する。【構成】応答器10は温度測定部16を備えており、温度
測定部16は増幅器17及びＡＤ変換器18を介して情報記憶
部15に接続されている。温度測定部16として熱電対又は
測温抵抗体等の熱電変換素子を使用する。増幅器17で温
度測定部16からの電気信号が増幅された後、ＡＤ変換器
18でこの電気信号がＡ／Ｄ変換されてディジタル化さ
れ、情報記憶部15内のＲＡＭに記憶される。これらの処
理は、情報記憶部15内のＲＯＭに記憶されたプログラム
に基づき、情報記憶部15内のマイクロプロセッサによっ
て実行される。温度測定の開始、測定条件のセット及び
測定データの質問器20への伝送は質問器20からの命令に
基づき実施される。質問器20からの命令に従って、測定
データの質問器20への転送は実施され、応答器10は質問
器20から送出された無変調の伝送媒体をＲＡＭに記憶さ
れた測定データに基づいて変調し質問器20へと送信す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線式温度測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、温度測定装置は、通常、温度セン
サ（熱電対、測温抵抗体等の熱電変換素子）及び該温度
センサによって測定されたデータを記録する記録計等を
備えており、温度センサからの電気信号は増幅された
後、記録計に記録されるか又はＡ／Ｄ変換されてデジタ
ル値として記録計に記録されるか又はＣＲＴ等に表示さ
れる。更に、デジタル変換されたデータは上位の計算機
に入力されてプロセス制御用のデータとして使用される
こともある。

【０００３】この種の温度測定装置を人間の立入ること
ができない環境若しくは装置に悪影響を与える環境にあ
る測定対象に対して適用する場合、温度測定装置を記録
計等とともに保護容器内に装着し測定環境内に設置する
方法がある。この様な場合、測定データの処理は、測定
終了後保護容器内に収められた記録計等の表示の観測に
よって実施されるか、若しくは、同様に測定終了後接続
ケーブルによって温度測定装置を外部装置に接続して外
部装置によって実施される。外部装置は表示装置等を備
えており、測定データの表示、測定データの解析等が実
施される。しかしながら、この方法では温度測定装置は
測定中に外部装置に接続されていないので、測定中に測
定データの表示等の処理を実施することは不可能であ
る。

【０００４】そこで、無線による遠隔計測による手段を
用いることが考えられる。遠隔計測のシステムは、広い
地域に散在している測定対象に対して、時間的に空間的
に遠距離にあって容易に近づけない測定対象に対して及
び人間の立入ることができない環境若しくは装置に悪影
響を与える環境にある測定対象に対して、有効な手段で
ある。この種のシステムにおいては、測定データを観測
者等に伝える伝送手段としては、デジタル技術の発達に
ともなって、測定量の誤りのない伝送を実施するために
各応用分野で工夫がなされ、最適の方式が使用されてい
る。また、この伝送手段は、遠隔の通信を実施するため
に送受信機及び電源を含んだ構成を有している。

【０００５】この種の遠隔計測では、一般に複数の温度
センサで測定された信号は、他の種類の測定量とともに
それぞれのシングルコンディショナで調整規格化された
電圧（電流）信号へと変換され、これらを多重化し伝送
路を有効に利用するために複合し伝送路へ送信機を通し
て送出される。測定データの収集及び測定データの表示
は、上記した一般の計測と大きく異なることはなく、伝
送された測定データは受信機で受信された後復調され表
示又は記録される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たごとき従来の遠隔計測は、例えば、環境汚染計測、河
川管理、又は宇宙船等における温度等の測定を目的を主
になされたために、測定対象に設けられた温度測定装置
は、長距離伝送を可能にする送受信機及びその電源等を
備える必要がある。従って、この種の従来のシステム
を、例えば、工場内の近距離（数ｍ範囲内）に適用とす
ると、コストが高くなりかつ装置の寸法が大くなるとい
う問題点がある。

【０００７】従って、本発明は、近距離において遠隔計
測が可能で、安価でコンパクトな無線式温度測定装置を
提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、応答器
と、応答器に対して無変調の伝送媒体を送出する伝送手
段を具備した質問器とを備えており、応答器が、温度測
定部と、この温度測定部によって得られた測定データを
記憶するためのメモリを含む情報記憶部と、この情報記
憶部に電気的に接続されており、質問器から発せられた
無変調の伝送媒体に対してメモリに記憶された測定デー
タに基づいて変調を行い質問器へと送出する伝送手段と
を具備した無線式温度測定装置が提供される。

【０００９】

【作用】応答器に設けられた温度測定部によって得られ
た測定データは情報記憶部に記憶される。そして、応答
器は質問器から発せられた測定データを伝送する命令を
受けた際、伝送手段によって、メモリに記憶された測定
データに基づいて質問器から発せられた無変調の伝送媒
体に対して変調を行い質問器へと送出する。これによっ
て、測定データは質問器へと伝送され、表示等の処理を
行うことが可能となる。また、具体的には、質問器から
の命令によって測定の開始及び測定条件の設定が可能で
あり、これらは質問器から発せられる伝送媒体を介して
実施される。温度測定部は、質問器より発せられた伝送
媒体によって伝送された命令によって温度測定を開始し
所定の時間これを継続する。

【００１０】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例による無線式温度
測定装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【００１２】図１に示すように、応答器10はアンテナ1
1、変調部12、書込受信部13、変調信号発生部14及び情
報記憶部15を備えている。アンテナ11と変調部12及び書
込受信部13とはそれぞれ別に電気的に接続されており、
書込受信部13と情報記憶部15、変調部12と変調信号発生
部14、情報記憶部15と変調信号発生部14とがそれぞれ電
気的に接続されている。伝送手段はアンテナ11、変調部
12、書込受信部13及び変調信号発生部14から構成され
る。変調部12は、受信した無変調のマイクロ波に、ディ
ジタル変調を施す。変調信号発生部14はその変調信号を
発生させる装置である。書込受信部13は、受信した変調
波を復調する装置である。情報記憶部15はインターフェ
ース、制御部及びメモリを備えている（図示せず）。こ
の制御部は、マイクロプロセッサを含んでおり、メモリ
はＲＯＭ及びＲＡＭから成る。尚、メモリはＲＡＭのみ
から構成されてもよい。ＲＯＭには応答器10の動作を制
御するシステムプログラムが記憶され、ＲＡＭには温度
測定データが記憶される。インターフェースはアンテナ
とのインターフェースを実施する装置であり、信号のパ
ラレル／シリアル変換又はシリアル／パラレル変換を行
う。

【００１３】アンテナ11は、例えば、送受信を兼ねた方
形パッチアンテナが用いられる。図中、分かり易くする
ために、アンテナ11は３つ描かれているが、本実施例に
おいてこれらは１つで兼ねている。また、図中アンテナ
11は独立して描かれているが、アンテナ11は応答器の筐
体に内蔵されている。

【００１４】応答器10はさらに温度測定部16を備えてお
り、温度測定部16は図１に示すように増幅器17及びＡＤ
変換器18を介して情報記憶部15に接続されている。温度
測定部16として熱電対又は測温抵抗体等の熱電変換素子
を使用する。増幅器17で温度測定部16からの電気信号が
増幅された後、ＡＤ変換器18でこの電気信号がＡ／Ｄ変
換されてディジタル化され、情報記憶部15内のＲＡＭに
記憶される。これらの処理は、情報記憶部15内のＲＯＭ
に記憶されたプログラムに基づき、情報記憶部15内のマ
イクロプロセッサによって実行される。また、後述する
ように測定の開始、測定条件のセット及び測定データの
質問器20への伝送は質問器20からの命令に基づき実施さ
れる。質問器20からの命令に従って、測定データの質問
器20への転送は実施され、応答器10は質問器20から送出
された無変調の伝送媒体をＲＡＭに記憶された測定デー
タに基づいて変調し質問器20へと送信する。

【００１５】これらの命令を含むプログラムは質問器20
のメモリに記憶されており、また測定を実施するために
温度測定部16を制御するプログラムは応答器10の情報記
憶部15に設けられたＲＯＭに記憶されている。

【００１６】質問器20はアンテナ21、質問用送信部分2
2、読取用受信部23、書込用送信部24及びデータ処理部2
5を備えている。質問用送信部分22は読取コマンドを送
信し、その後無変調のマイクロ波を送信する機能を有す
る。読取用受信部23は応答器10からの応答を受信し復調
する。書込用送信部24は応答器10へ伝送する情報に応じ
てマイクロ波を変調する。図中、分かり易くするため
に、アンテナ21は３つ描かれているが、通常、指向性の
向上及び遠距離通信対応のため方形パッチアンテナを複
数個配列したアレーアンテナが用いられる。

【００１７】データ処理部25は制御部、インターフェー
ス及びデータバッファを備えており、制御部は、一般的
に、マイクロプロセッサを含む（図示せず）。インター
フェースはアンテナとのインターフェースを実施する装
置であり、信号のパラレル／シリアル変換又はシリアル
／パラレル変換を行う。データバッファはＲＡＭ等で構
成され、情報を蓄えるために使用される。また、質問器
20には、上位のコンピュータを接続することが可能で別
のインターフェースを介して接続される。

【００１８】次に、図を参照して本発明による一実施例
の動作フローを説明する。図２、３及び４は応答器10側
のフローチャート、図５は質問器20側のフローチャート
である。

【００１９】図２に示すように待機状態（ステップＳ
１）にある応答器10は、応答器10が質問器20との通信可
能エリアに入り質問器20から発せられた待機解除信号を
受信すると（ステップＳ２）、応答器10はその待機状態
を解除し、解除確認信号を質問器20へと送付する（ステ
ップＳ３）。そして、質問器20より解除確認信号を受信
したことを知らせる確認信号を受信したならば（ステッ
プＳ４）、次のステップに移行する。もし、確認信号を
受信しないならば、ステップＳ３へと戻る。

【００２０】応答器10は質問器20より命令信号を受信し
（ステップＳ５）、この命令の内容が温度測定開始命令
か否かを判定し（ステップＳ６）、肯定的な結果であれ
ば、質問器20へと測定開始信号を送信する（ステップＳ
７）。その後、質問器20から確認信号を受信したか否か
を判定し（ステップＳ８）、受信したならば測定を開始
し（ステップＳ９）、確認信号を受信しないならばステ
ップＳ７へ戻る。

【００２１】次に、図３に示すように応答器10内に設け
られたタイマが起動され（ステップＳ１０）、以降測定
時間をこのタイマによって決定する。予め定められた時
間間隔で測定を実施するために、所定の時刻であること
が判定されると（ステップＳ１１）、その時の温度測定
結果及び時刻がメモリに記憶される（ステップＳ１
２）。

【００２２】測定条件として、測定開始持間、測定終了
時間及び測定時間間隔が与えられており、予め測定回数
が計算されている。測定回数分測定データが収集された
かが判定されて（ステップＳ１３）、もし肯定的な答え
が得られたならば、測定を終了し（ステップＳ１４）、
応答器10は待機状態となる（ステップＳ１５）。ステッ
プＳ１３に対する答えが否定的なものであれば、ステッ
プＳ１１及びＳ１２を繰り返す。

【００２３】ステップＳ６に対する答えが否定の場合、
図４に示すように質問器20より送信された命令の内容が
測定条件セット命令か否かが判定され（ステップＳ１
６）、肯定的な結果であれば続いて質問器20より送信さ
れた測定条件のデータを受信し、これをＲＡＭにセット
する（ステップＳ１７）。質問器20へ測定条件のセット
が完了した旨を送信し（ステップＳ１８）、質問器20よ
りこの信号を受信したことを知らせる確認信号を受信し
たならば（ステップＳ１９）、応答器10は再度待機状態
になる（ステップＳ２０）。

【００２４】ステップＳ１６に対する答えが否定の場
合、質問器20より送信された命令の内容が測定データ送
信命令か否かが判定され（ステップＳ２１）、肯定的な
結果であれば質問器20に対して既に測定したデータを送
信する（ステップＳ２２）。そして、質問器20よりこの
データを受信したことを知らせる確認信号を受信したな
らば（ステップＳ２３）、応答器10は再度待機状態にな
る（ステップＳ２０）。

【００２５】ステップＳ２１に対する答えが否定の場
合、何も処理が行われず質問器20へ再度命令信号を送信
するように要求し（ステップＳ２４）、図２に示すステ
ップＳ５に戻る。

【００２６】上記のフローチャートに対する質問器20側
のフローチャートについて図５を参照して以下に説明す
る。

【００２７】質問器20は、通常は待機状態にある応答器
10に対して待機解除命令を送付する（ステップＳ３
０）。応答器10から解除確認信号を受信したか否かが判
定され（ステップＳ３１）、肯定的な結果であれば確認
信号を応答器10へ送付し（ステップＳ３２）、引き続い
て各種命令信号を送付する（ステップＳ３３）。ここ
で、命令信号には上記したように、測定開始命令、測定
条件セット命令及び測定データ送信命令の３つの種類が
ある。

【００２８】次に、命令に応じた応答があるか否かが判
定される（ステップＳ３４）。もし、先に発した命令が
測定開始命令ならば測定開始信号を受信するし、測定条
件セット命令ならばセット完了信号を受信する。また、
測定データ送信命令ならば、測定データを受信する。こ
れらの応答があるならば、次のステップへ移行し、確認
信号を応答器10へ伝送する（ステップＳ３５）。これに
よって、応答器10では、先の命令が測定開始命令ならば
図２に示したように、測定を開始する。また、それ以外
の命令では、既に命令内容は実行されており、応答器10
は再度待機状態になる。ステップＳ３４に対する答えが
否定の場合、ステップＳ３３に再度戻る。

【００２９】図６は測定条件の一例を示す図であり、測
定条件は図に示すように測定開始時刻、測定終了時刻、
測定間隔及び測定対象となる測定チャネルを含む。ま
た、図７は測定結果の一例を示す図であり、測定時刻と
測定対象となった測定チャネルの温度が表示されてい
る。上記したように、これらのデータは応答器10のＲＡ
Ｍに記憶されており、質問器20に伝送され、質問器に設
けられたＣＲＴ等の表示装置に表示されるか、若しくは
質問器の上位に接続されたコンピュータの周辺端末装置
に表示される。

【００３０】このように構成された無線式温度測定装置
では、質問器20の近距離（数ｍ範囲内）内に応答器10が
いるならば、温度測定部16によって得られた測定データ
はマイクロ波を介して質問器20へと伝送することが可能
である。また、この無線式温度測定装置は所定の近距離
内の場所に通信領域を限定しており電波法施行規則に規
定されている構内無線業務を行う。

【００３１】これによって、測定中における測定データ
の表示等の処理が可能となり、特に人間の立入ることが
できない環境、又は装置に悪影響を与える環境で装置を
使用した場合、有効である。また、温度測定部16を備え
た応答器10が移動しながら温度測定を実施する場合、複
数の質問器20を応答器10の移動経路に設けることによっ
て、移動体における温度測定の測定中の処理が可能とな
る。

【００３２】本実施例において、応答器は温度測定部を
備えており、応答器の測定対象は温度であるが、これに
限定されるものではなく、温度測定部の代わりに温度以
外の湿度、圧力、加速度（振動、衝撃）等の各種物理量
を測定する測定部を備えていてもよい。

【００３３】また、伝送媒体の方式としてはマイクロ波
方式を用いたが、これに限られるものではなく、電磁結
合方式、電磁誘導方式、光通信方式等を用いてもよい。

【００３４】

【発明の効果】応答器に設けられた温度測定部によって
得られた測定データは情報記憶部に記憶される。そし
て、応答器は質問器から発せられた測定データを伝送す
る命令を受けた際、伝送手段によって、メモリに記憶さ
れた測定データに基づいて質問器から発せられた無変調
の伝送媒体に対して変調を行い質問器へと送出する。こ
れによって、測定データは質問器へと伝送され、表示等
の処理を行うことが可能となる。また、具体的には、質
問器からの命令によって測定の開始及び測定条件の設定
が可能であり、これらは質問器から発せられる伝送媒体
を介して実施される。温度測定部は、質問器より発せら
れた伝送媒体によって伝送された命令によって温度測定
を開始し所定の時間これを継続する。

【００３５】このように構成された無線式温度測定装置
では、質問器の近距離内に応答器がいるならば、温度測
定部によって得られた測定データはマイクロ波を介して
質問器へと伝送することが可能である。これによって、
測定中における測定データの表示等の処理が可能とな
り、特に工場等の構内の人間の立入ることができない環
境、又は装置に悪影響を与える環境で装置を使用した場
合、有効である。また、温度測定部を備えた応答器が移
動しながら温度測定を実施する場合、質問器を応答器の
移動経路に設けることによって温度測定の測定中の処理
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる無線式温度測定装置の一実施例
のブロック図である。

【図２】図１の応答器での動作を示すフローチャート図
である。

【図３】図２のフローチャートに継続するフローチャー
ト図である。

【図４】図３フローチャートに継続するフローチャート
図である。

【図５】図１の質問器での動作を示すフローチャート図
である。

【図６】温度測定の測定条件の一例を示す一覧表であ
る。

【図７】温度測定の測定データの一例を示す一覧表であ
る。

【符号の説明】

10 応答器 11 アンテナ 12 変調部 13 書込受信部 14 変調信号発生部 15 情報記憶部 16 温度測定部 17 増幅器 18 ＡＤ変換器 20 質問器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】応答器と、該応答器に対して無変調の伝
送媒体を送出する伝送手段を具備した質問器とを備えて
おり、前記応答器が温度測定部と、該温度測定部によっ
て得られた測定データを記憶するためのメモリを含む情
報記憶部と、該情報記憶部に電気的に接続され、前記質
問器から発せられた無変調の伝送媒体に対して前記メモ
リに記憶された前記測定データに基づいて変調を行い前
記質問器へと送出する伝送手段とを具備したことを特徴
とする無線式温度測定装置。