JPH0543039U - Resistance temperature sensor temperature detection circuit - Google Patents

Resistance temperature sensor temperature detection circuit

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JPH0543039U
JPH0543039U JP10185291U JP10185291U JPH0543039U JP H0543039 U JPH0543039 U JP H0543039U JP 10185291 U JP10185291 U JP 10185291U JP 10185291 U JP10185291 U JP 10185291U JP H0543039 U JPH0543039 U JP H0543039U
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resistance
voltage
temperature sensor
temperature
conversion unit
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憲寿 森
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SOHGO SECURITY SERVICES CO.,LTD.
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗温度センサの自己加熱をコントロールし
て抑制し、温度検出の精度の向上及びその安定化をはか
る。 【構成】 断続電圧発生部30での信号の出力は、ON
時間がOFF時間より短く、しかもON時間は抵抗温度
センサ10の自己加熱時間より短い時間とし、ON時間
中は所定周期の断続電圧を、バイアス電圧として抵抗温
度センサ10と抵抗−電圧変換部20に印加する。バイ
アス電圧がONの時、抵抗−電圧変換部20は、抵抗温
度センサ10の自己加熱の影響が小さい時の信号を、信
号変換部40へ電圧として出力し、OFFの時は出力し
ない。信号変換部40では、抵抗−電圧変換部20の出
力を前記断続電圧発生部30の電圧発生周期に同調して
信号処理を行い、温度に応じた信号として出力する。
(57) [Abstract] [Purpose] To control and suppress the self-heating of the resistance temperature sensor to improve the accuracy of temperature detection and stabilize it. [Configuration] The signal output from the intermittent voltage generator 30 is turned on.
The time is shorter than the OFF time, and the ON time is shorter than the self-heating time of the resistance temperature sensor 10. During the ON time, an intermittent voltage of a predetermined cycle is used as a bias voltage for the resistance temperature sensor 10 and the resistance-voltage conversion unit 20. Apply. When the bias voltage is ON, the resistance-voltage conversion unit 20 outputs a signal when the effect of self-heating of the resistance temperature sensor 10 is small to the signal conversion unit 40 as a voltage, and does not output it when the bias voltage is OFF. The signal conversion unit 40 performs signal processing by synchronizing the output of the resistance-voltage conversion unit 20 with the voltage generation cycle of the intermittent voltage generation unit 30 and outputs it as a signal according to temperature.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、温度の変化を電圧(電気抵抗)の変化として検出する温度センサ[ 例えば、NTCサーミスタ(Negative Temperature Coefficient Thermistor ) や白金測温抵抗体等]の自己加熱を抑制して温度検出の精度の向上と、その安定 化を達成するのに寄与する温度検出回路に関するものである。This invention is a temperature sensor [for example, NTC thermistors (N egative T emperature C oefficient Thermistor ) and platinum resistance, etc.] to detect a change in temperature as a change in voltage (electric resistance) by suppressing self-heating of the temperature The present invention relates to a temperature detection circuit that contributes to improvement of detection accuracy and stabilization thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

一般に、温度を電圧に変換して取り出す方法として、ブリッジ回路の一辺に抵 抗R(t)を用い、温度の変化に伴う抵抗R(t)の変化をV(0)の変化とし て取り出す方法(図6)や、抵抗R(t)に定電流I(0)を流し、端子より数 1として電圧を取り出す方法(図7)が知られている。 In general, as a method of converting temperature to voltage and extracting it, a resistor R (t) is used on one side of the bridge circuit and the change of resistance R (t) due to temperature change is extracted as change of V (0). (FIG. 6), or a method (FIG. 7) is known in which a constant current I (0) is passed through the resistor R (t) and the voltage is taken out from the terminal as the number 1.

【数1】 [Equation 1]

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

(考案の背景) 温度センサであるNTCサーミスタの抵抗温度特性は、基準温度T(0)の時 の抵抗値をTh(0)、温度がT(T)に変化した時の抵抗値をTh(T)とすれば 、一般に数2で表される。 (Background of the Invention) The resistance-temperature characteristic of the NTC thermistor, which is a temperature sensor, has a resistance value Th (0) at the reference temperature T (0) and a resistance value Th (0) when the temperature changes to T (T). If T), then it is generally expressed by Equation 2.

【数2】 ここで、BはNTCサーミスタの材料によって決定される定数である。従って、 サーミスタの抵抗の温度特性は、温度が低→高になるに従い指数関数的に減少す る負性温度特性を示し、直線性が非常に悪いが、他の抵抗と接続すると、その合 成抵抗の温度特性は改善されて、直線性がかなり良くなる。[Equation 2] Here, B is a constant determined by the material of the NTC thermistor. Therefore, the temperature characteristic of the thermistor resistance shows a negative temperature characteristic that decreases exponentially as the temperature goes from low to high, and the linearity is very poor. The temperature characteristic of the resistance is improved and the linearity is much better.

【0004】 ところで、サーミスタを用いて温度検出を行う場合、微小な抵抗変化を温度に 応じた電圧変化として検出する必要がある。そして、通常は電圧の直流出力を得 ているため、直流増幅器を用いて増幅している。直流増幅器としてオペアンプを 用いる場合には、このオペアンプの特性として、入力が0Vであっても、出力に わずかな直流電圧が出力する(オフセット電圧)。また、オフセット電圧は増幅 率を上げるとその分大きくなる。従って、オフセット電圧を0にするためには、 補償回路が必要となる。更に、オフセット電圧は温度によって変動する特性を持 っており(温度ドリフト)、この影響は、温度を測定する回路にとって誤差要因 となり易い。かくして、増幅器からの誤差成分を考慮に入れて温度検出(測定) 回路全体の構成を決定する必要がある。By the way, when the temperature is detected using the thermistor, it is necessary to detect a minute resistance change as a voltage change according to the temperature. Since a DC output of voltage is usually obtained, amplification is performed using a DC amplifier. When an operational amplifier is used as a DC amplifier, the characteristic of this operational amplifier is that even if the input is 0V, a slight DC voltage is output (offset voltage). Also, the offset voltage increases as the amplification factor increases. Therefore, in order to make the offset voltage zero, a compensation circuit is required. Further, the offset voltage has a characteristic that it changes with temperature (temperature drift), and this influence is likely to cause an error in a circuit that measures temperature. Thus, it is necessary to determine the configuration of the entire temperature detection (measurement) circuit in consideration of the error component from the amplifier.

【0005】 温度変化に応じた抵抗値を、電圧変化として取り出すために、図5に示すよう なブリッジ回路を用いると、このブリッジ回路からの出力E(out)は数3で 求められる。If a bridge circuit as shown in FIG. 5 is used in order to extract the resistance value according to the temperature change as a voltage change, the output E (out) from this bridge circuit can be obtained by the equation 3.

【数3】 この場合、温度センサの抵抗変化を高精度で検出するためには、バイアス電流 をできるだけ高くして感度を高めると良く、ブリッジ回路に印加するバイアス電 圧Ebを大きくすることによって、出力E(out)を高くする必要がある。し かしながら、サーミスタは抵抗体であるため、バイアス電流によってジュール熱 が発生する。このジュール熱Pは、電流Iを流した時のサーミスタの抵抗値をTh (P)すると、数4で求められる。[Equation 3] In this case, in order to detect the resistance change of the temperature sensor with high accuracy, it is preferable to increase the bias current as much as possible to enhance the sensitivity. By increasing the bias voltage Eb applied to the bridge circuit, the output E (out ) Needs to be high. However, since the thermistor is a resistor, Joule heat is generated by the bias current. This Joule heat P is obtained by the equation 4 when the resistance value of the thermistor when the current I is passed is Th (P).

【数4】 このジュール熱によって、素子自体が発熱する、いわゆる自己加熱の問題が生 じる。自己加熱は前述の通りジュール熱による温度上昇であり、熱的平衡状態に なるまでの時間は、素子の構造に依存し、自己加熱の影響による抵抗変化は、特 に素子の熱容量の小さい小型サーミスタ程顕著である。 このため、自己加熱に起因する誤差を低減するために、測定に必要な精度から 、自己加熱量を決定し、素子に印加するバイアス電圧、及びバイアス電流を決定 する方法を用いている。[Equation 4] This Joule heat causes a problem of so-called self-heating, in which the element itself generates heat. Self-heating is a temperature rise due to Joule heat as described above, and the time until it reaches a thermal equilibrium state depends on the structure of the element. It is remarkable. Therefore, in order to reduce the error caused by self-heating, a method is used in which the amount of self-heating is determined and the bias voltage and bias current applied to the device are determined from the accuracy required for measurement.

【0006】 (従来技術の問題点) 温度センサとしてサーミスタを用いる場合、上記のように、自己加熱の問題が 生じる。このため、 感度の向上をはかるために電流を増大させると、自己加熱の影響による抵抗 変化が増大して測定精度の向上が図れない; NTCサーミスタは比抵抗の温度係数が負であり、自己加熱によって素子の 抵抗が減少すると大きな電流が流れることになるが、かかる場合には電流の増大 を引起して出力信号E(out)が不安定となり、蓄熱量が放熱量を超過すると きには素子が破壊する虞がある; 逆に、自己加熱を抑えるため、電流を小さくすると出力信号E(out)は 減少して測定精度が悪くなる; 熱的平衡状態になるまでの時間を短縮して、出力の安定化を図るためには、 素子の構造自体を変更しなければならない; 等の諸々の問題があった。(Problems of Prior Art) When a thermistor is used as the temperature sensor, the problem of self-heating occurs as described above. For this reason, if the current is increased to improve the sensitivity, the resistance change due to the effect of self-heating increases and the measurement accuracy cannot be improved; NTC thermistors have a negative temperature coefficient of resistivity and self-heating. When the resistance of the element decreases due to this, a large current flows, but in such a case, the output signal E (out) becomes unstable due to the increase of the current, and when the heat storage amount exceeds the heat radiation amount, the element On the contrary, if the current is reduced to suppress self-heating, the output signal E (out) decreases and the measurement accuracy deteriorates; the time to reach the thermal equilibrium state is shortened, In order to stabilize the output, the structure of the device itself must be changed; and so on.

【0007】 (考案の目的) 従って、本考案の目的は、抵抗温度センサの自己加熱をコントロールして抑制 し、温度検出の精度の向上及びその安定化をはかる温度検出回路を提供すること にある。 本考案の他の目的は、抵抗温度センサの信頼性を高めるのに寄与するとともに 、構造の異なる温度センサに対しても使用可能で汎用性の高い温度検出回路を提 供することにある。(Object of the Invention) Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature detection circuit that controls and suppresses self-heating of a resistance temperature sensor, improves the accuracy of temperature detection, and stabilizes it. .. Another object of the present invention is to provide a highly versatile temperature detection circuit that contributes to improving the reliability of the resistance temperature sensor and can be used for temperature sensors having different structures.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、温度変化によって電気抵抗が変化する抵抗温度センサと、抵抗素子 を備え前記抵抗温度センサに接続された、温度変化によって変化する前記抵抗温 度センサの抵抗値を電圧値に変換して取り出す抵抗−電圧変換部と、該抵抗−電 圧変換部に接続され、ON時間はOFF時間より短く、かつON時間が前記抵抗 温度センサが自己加熱を開始してから一定の温度に達するまでの時間よりも短い 時間で所定周期のON、OFFを繰返す断続電圧発生部と、該断続電圧発生部が 発する電圧のON、OFFの所定周期に同調して信号処理を行い、前記抵抗−電 圧変換部の出力電圧を温度に応じた信号に変換する信号変換部を具備して成る抵 抗温度センサの温度検出回路である。 また、上記抵抗温度センサと抵抗−電圧変換部とでブリッジ回路を構成し、上 記断続電圧発生部が、このブリッジ回路に所定周期でバイアス電圧を印加する定 電圧電源と、該定電圧電源と上記ブリッジ回路を接続するスイッチ手段と、該ス イッチ手段を一定周期のパルス信号で開閉させるとともに上記信号変換部にパル ス信号を出力するパルス信号発生部を含んで構成されていることが好ましい。 The present invention converts a resistance value of a resistance temperature sensor, which is connected to the resistance temperature sensor and has a resistance element that changes its electric resistance according to a temperature change and that changes according to a temperature change, into a voltage value. Connected to the resistance-voltage conversion unit to be taken out and the resistance-voltage conversion unit, the ON time is shorter than the OFF time, and the ON time is from when the resistance temperature sensor starts self-heating to when it reaches a certain temperature. The intermittent voltage generator that repeats ON / OFF of a predetermined cycle in a shorter time than the time, and performs signal processing in synchronization with a predetermined cycle of ON / OFF of the voltage generated by the intermittent voltage generator to perform the resistance-voltage conversion. 3 is a temperature detection circuit of a resistance temperature sensor including a signal conversion unit that converts an output voltage of the unit into a signal according to temperature. A bridge circuit is configured by the resistance temperature sensor and the resistance-voltage converter, and the intermittent voltage generator applies a bias voltage to the bridge circuit at a predetermined cycle, and a constant voltage power supply. It is preferable to include a switch means for connecting the bridge circuit, and a pulse signal generating section for opening and closing the switch means with a pulse signal having a constant cycle and outputting a pulse signal to the signal converting section.

【0009】[0009]

【作 用】[Work]

断続電圧発生部での信号の出力は、ON時間がOFF時間より短く、しかもO N時間は抵抗温度センサの自己加熱時間より短い時間とし、ON時間中は所定周 期の断続電圧を、バイアス電圧として抵抗温度センサと抵抗−電圧変換部に印加 する。バイアス電圧がONの時、抵抗−電圧変換部は、抵抗温度センサの自己加 熱の影響が小さい時の信号を、信号変換部へ電圧として出力し、OFFの時は出 力しない。信号変換部では、抵抗−電圧変換部の出力を前記断続電圧発生部の電 圧発生周期に同調して信号処理を行い、温度に応じた信号として出力する。 For the signal output from the intermittent voltage generator, the ON time is shorter than the OFF time, and the ON time is shorter than the self-heating time of the resistance temperature sensor. Is applied to the resistance temperature sensor and the resistance-voltage converter. When the bias voltage is ON, the resistance-voltage converter outputs a signal to the signal converter when the effect of self-heating of the resistance temperature sensor is small, and does not output it when the bias voltage is OFF. The signal conversion unit performs signal processing by synchronizing the output of the resistance-voltage conversion unit with the voltage generation cycle of the intermittent voltage generation unit, and outputs a signal according to the temperature.

【0010】 実施例の説明に先立ち、先ず本考案の原理について説明する。 図1に示すように、温度検出回路1は、温度変化によって電気抵抗が変化する 抵抗温度センサ10と、抵抗素子を備え前記抵抗温度センサ10に接続した抵抗 −電圧変換部20と、この抵抗−電圧変換部20に接続した断続電圧発生部30 と、信号変換部40を具備している。 このうち、前記抵抗−電圧変換部20では、温度変化によって変化する前記抵 抗温度センサ10の抵抗値を電圧値に変換して取り出す。前記断続電圧発生部3 0での信号の出力は、ON時間がOFF時間より短く、かつON時間が前記抵抗 温度センサ10が自己加熱を開始してから一定の温度に落ち着くまでの時間より も短い時間で所定周期のON、OFFを繰返す。 又前記抵抗温度センサ10は前記抵抗−電圧変換部20に接続されてブリッジ 回路を構成し、前記断続電圧発生部30はこのブリッジ回路に接続されブリッジ 回路に一定間隔でバイアス電圧を供給する。 前記信号変換部40は、前記断続電圧発生部30が発する電圧の断続周期に同 調して信号処理を行い、前記抵抗−電圧変換部20の出力を温度に対応する信号 に変換して出力する。即ち、前記信号変換部40は、前記断続電圧発生部30が 一定間隔でバイアス電圧を供給する周期に同調して、ブリッジ回路の出力信号を 温度に応じた出力信号に信号変換して出力する。 図2は断続電圧発生部30の発する一定周期の断続電圧と抵抗−電圧変換部2 0の出力に関するタイムチャートである。図2において、aは温度T時において 自己加熱が全く無いと仮定した理想状態における抵抗温度センサの抵抗値を変換 したときの出力波形を示す。bは従来のバイアス電圧を印加した直後からジュー ル熱が発生した場合の出力電圧を示す。バイアス電圧を印加した直後からジュー ル熱が発生し、時間t経過後に温度は平衡状態となる。このように、ジュール熱 発生による温度上昇分の誤差として、Δe(V)だけ出力電圧が上昇する。 そこで今、抵抗−電圧変換部20に印加するバイアス電圧を、断続電圧発生部 30で発生した一定の時間間隔でON、OFFを繰返しON時間ΔtがOFF時 間Δxよりも短い時間でしかもON時間Δtが抵抗温度センサの自己加熱時間t よりも十分短い時間である断続電圧とする。すると、抵抗−電圧変換部20の出 力波形Cは、前記断続電圧発生部30で発生する断続電圧によって、図2中の出 力波形Cとなる。 波形Cは、ジュール熱の影響がほとんど無い時の抵抗温度センサ10の抵抗値 を電圧値として出力し、バイアス電圧がOFFの時に自己加熱した熱分を放熱す る。従って、図2中のON時間Δtを十分に短くするとON時の出力は、抵抗温 度センサの自己加熱量が小さくなり理想の出力であるE(V)に近づく。Prior to the description of the embodiments, the principle of the present invention will be described first. As shown in FIG. 1, the temperature detection circuit 1 includes a resistance temperature sensor 10 whose electric resistance changes due to a temperature change, a resistance-voltage conversion unit 20 including a resistance element and connected to the resistance temperature sensor 10, and a resistance-voltage conversion unit 20. The voltage conversion unit 20 includes an intermittent voltage generation unit 30 and a signal conversion unit 40. Among them, the resistance-voltage conversion unit 20 converts the resistance value of the resistance temperature sensor 10 which changes due to temperature change into a voltage value and takes it out. The ON / OFF time of the signal output from the intermittent voltage generating unit 30 is shorter than the OFF time, and the ON time is shorter than the time from when the resistance temperature sensor 10 starts self-heating to when it reaches a constant temperature. Repeated ON and OFF of a predetermined cycle depending on time. The resistance temperature sensor 10 is connected to the resistance-voltage converter 20 to form a bridge circuit, and the intermittent voltage generator 30 is connected to the bridge circuit to supply a bias voltage to the bridge circuit at regular intervals. The signal conversion unit 40 performs signal processing in synchronization with the intermittent period of the voltage generated by the intermittent voltage generation unit 30, converts the output of the resistance-voltage conversion unit 20 into a signal corresponding to temperature, and outputs the signal. .. That is, the signal converter 40 synchronizes with the cycle in which the intermittent voltage generator 30 supplies the bias voltage at regular intervals, and converts the output signal of the bridge circuit into an output signal according to the temperature and outputs the output signal. FIG. 2 is a time chart regarding the intermittent voltage generated by the intermittent voltage generating unit 30 and the output of the resistance-voltage conversion unit 20 in a constant cycle. In FIG. 2, a shows an output waveform when the resistance value of the resistance temperature sensor is converted in an ideal state assuming that there is no self-heating at the temperature T. b shows the output voltage when the jule heat is generated immediately after the conventional bias voltage is applied. Immediately after the bias voltage is applied, jule heat is generated, and the temperature reaches an equilibrium state after a lapse of time t. In this way, the output voltage increases by Δe (V) as an error of the temperature increase due to Joule heat generation. Therefore, now, the bias voltage applied to the resistance-voltage conversion unit 20 is repeatedly turned on and off at constant time intervals generated by the intermittent voltage generation unit 30 so that the ON time Δt is shorter than the OFF time Δx and the ON time is longer. Let .DELTA.t be an intermittent voltage that is sufficiently shorter than the self-heating time t of the resistance temperature sensor. Then, the output waveform C of the resistance-voltage conversion unit 20 becomes the output waveform C in FIG. 2 due to the intermittent voltage generated in the intermittent voltage generation unit 30. The waveform C outputs the resistance value of the resistance temperature sensor 10 when there is almost no influence of Joule heat as a voltage value, and radiates the heat component heated by itself when the bias voltage is OFF. Therefore, if the ON time Δt in FIG. 2 is sufficiently shortened, the output at ON approaches the ideal output E (V) because the self-heating amount of the resistance temperature sensor becomes small.

【0011】 次に、この考案をその好ましい一実施例について図面を参照しながら詳細に説 明する。 図3は本考案の基本的構成を示すブロック図である。 この図において、参照番号1は温度検出回路、10は温度変化によって電気抵 抗が変化する抵抗温度センサ、20は3つの抵抗素子R(1)、R(2)及びR (3)で構成された抵抗−電圧変換部である。前記抵抗温度センサ10は、前記 抵抗−電圧変換部20と接続されてブリッジ回路50を構成する。30は断続電 圧発生部であり、前記抵抗温度センサ10と前記抵抗−電圧変換部20で構成さ れる前記ブリッジ回路50に、所定周期でバイアス電圧を印加する。40は前記 断続電圧発生部30の発生する断続電圧の断続周期に同調して信号変換する信号 変換部である。35は前記ブリッジ回路50にバイアス電圧を印加するための定 電圧電源、36は前記定電圧電源35と前記ブリッジ回路50を接続するスイッ チ手段、37は一定周期のパルス信号を発生し、前記スイッチ手段36をパルス 信号で開閉(ON/OFF)させるとともに、前記信号変換部40にパルス信号 を出力するパルス信号発生部である。又41は増幅器、42はサンプルホールド 回路である。 ここで、本実施例の動作を図4のタイムチャートを用いて説明する。 図4において、αaはバイアス電圧を印加し続けても抵抗温度センサ10に自 己加熱が無いと仮定した理想的な状態における出力信号を示す(但し、αは増幅 器41の増幅率である)。αbはブリッジ回路50にバイアス電圧を連続して印 加した場合の出力信号、αcはバイアス電圧を断続的に印加した時のブリッジ回 路50からの出力を増幅した信号を示す。 パルス発生部37で発するパルス信号は、一定の時間間隔でON/OFFを繰 返し、ON時間はOFF時間より短くかつ抵抗温度センサ10の自己加熱時間よ り短い。パルス信号のONでスイッチ手段36は定電圧電源35をブリッジ回路 50に接続させる。すると、ブリッジ回路50には定電圧電源35からバイアス 電圧が印加され、抵抗温度センサ10の温度に対応する抵抗値を電圧値に変換し て出力cが出力される(図3参照)。出力cを信号変換部40の増幅器41で増 幅すると、この時の信号波形はαcとなる。αcはαbと同じ立上がりを有する が、抵抗温度センサ10の自己加熱による温度上昇が平衡状態になるかなり前に 、バイアス電圧がOFFになるため出力は0になる。そこで、αcの信号をサン プルホールド回路42に入力する。サンプルホールド回路42では、パルス信号 発生部37のパルスに同期して、αcをサンプルホールドする。このように、サ ンプルホールドした信号を信号変換部40の出力Vとして出力する。以後、パル ス信号発生部37の発生するパルス信号と同調して、信号変換を繰返す。かくし て、信号変換部40の出力Vは理想的な出力αaに近づくことになる(自己加熱 による誤差が抑えられ、理想的な出力信号に近い値の出力が得られる)。Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings regarding a preferred embodiment thereof. FIG. 3 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention. In this figure, reference numeral 1 is a temperature detection circuit, 10 is a resistance temperature sensor whose electric resistance changes with temperature change, and 20 is composed of three resistance elements R (1), R (2) and R (3). And a resistance-voltage converter. The resistance temperature sensor 10 is connected to the resistance-voltage converter 20 to form a bridge circuit 50. Reference numeral 30 denotes an intermittent voltage generating unit, which applies a bias voltage to the bridge circuit 50 composed of the resistance temperature sensor 10 and the resistance-voltage conversion unit 20 at a predetermined cycle. Reference numeral 40 denotes a signal conversion unit that performs signal conversion in synchronization with the intermittent period of the intermittent voltage generated by the intermittent voltage generating unit 30. Reference numeral 35 is a constant voltage power source for applying a bias voltage to the bridge circuit 50, 36 is a switch means for connecting the constant voltage power source 35 and the bridge circuit 50, and 37 is a switch for generating a pulse signal of a constant cycle, It is a pulse signal generator that opens and closes (ON / OFF) the means 36 with a pulse signal and outputs the pulse signal to the signal converter 40. 41 is an amplifier and 42 is a sample and hold circuit. Here, the operation of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. In FIG. 4, αa represents an output signal in an ideal state in which it is assumed that the resistance temperature sensor 10 does not self-heat even if a bias voltage is continuously applied (where α is the amplification factor of the amplifier 41). .. αb represents an output signal when the bias voltage is continuously applied to the bridge circuit 50, and αc represents a signal obtained by amplifying the output from the bridge circuit 50 when the bias voltage is intermittently applied. The pulse signal generated by the pulse generator 37 repeats ON / OFF at regular time intervals, and the ON time is shorter than the OFF time and shorter than the self-heating time of the resistance temperature sensor 10. When the pulse signal is turned on, the switch means 36 connects the constant voltage power source 35 to the bridge circuit 50. Then, a bias voltage is applied to the bridge circuit 50 from the constant voltage power supply 35, the resistance value corresponding to the temperature of the resistance temperature sensor 10 is converted into a voltage value, and the output c is output (see FIG. 3). When the output c is amplified by the amplifier 41 of the signal conversion unit 40, the signal waveform at this time becomes αc. αc has the same rise as αb, but the output becomes 0 because the bias voltage is turned off long before the temperature rise due to self-heating of the resistance temperature sensor 10 reaches an equilibrium state. Therefore, the signal αc is input to the sample hold circuit 42. The sample hold circuit 42 samples and holds αc in synchronization with the pulse of the pulse signal generator 37. In this way, the sample-held signal is output as the output V of the signal conversion unit 40. After that, the signal conversion is repeated in synchronization with the pulse signal generated by the pulse signal generator 37. Thus, the output V of the signal conversion unit 40 approaches the ideal output αa (error due to self-heating is suppressed, and an output having a value close to the ideal output signal is obtained).

【0012】[0012]

【考案の効果】[Effect of the device]

本考案は、上述の通り構成されているので、次に記載する効果を奏する。 温度センサとしてサーミスタを用いる場合、温度抵抗係数の判明しているサー ミスタを用いさえすれば、温度検出回路により素子の自己加熱をコントロールし て抑制できるため、検出温度の精度の向上及び検出精度の安定化を実現できる。 また、抵抗温度センサであれば、構造の異なる抵抗温度センサに対しても応用 できるため、汎用性の高い抵抗温度センサの温度検出回路が得られる。 加うるに、温度検出部を構成している温度センサの出力信号を時間成分の含ま れた波形として出力できるため、交流増幅が可能となる。しかも直流分をカット できるため、信号処理時にオフセット電圧等の影響をなくすることが可能となる 。 Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. When a thermistor is used as a temperature sensor, the temperature detection circuit can control and suppress the self-heating of the element by using a thermistor whose temperature resistance coefficient is known. Stabilization can be realized. Further, since the resistance temperature sensor can be applied to resistance temperature sensors having different structures, a temperature detection circuit of the resistance temperature sensor having high versatility can be obtained. In addition, since the output signal of the temperature sensor forming the temperature detector can be output as a waveform including a time component, AC amplification can be performed. Moreover, since the direct current component can be cut, it is possible to eliminate the influence of offset voltage and the like during signal processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案の原理を説明する構成ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】図1に示す本考案の動作原理を説明するタイム
チャートである。
FIG. 2 is a time chart explaining the operation principle of the present invention shown in FIG.

【図3】本考案に係る温度検出回路の一実施例を示す構
成ブロック図である。
FIG. 3 is a configuration block diagram showing an embodiment of a temperature detection circuit according to the present invention.

【図4】本考案の実施例の動作を説明するタイムチャー
トである。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図5】サーミスタを用いたブリッジ回路の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of a bridge circuit using a thermistor.

【図6】抵抗素子の温度を電圧に変換して取り出す一方
法を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a method of converting the temperature of a resistance element into a voltage and extracting the voltage.

【図7】抵抗素子の温度を電圧に変換して取り出す他の
方法を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another method of converting the temperature of the resistance element into a voltage and extracting the voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 温度検出回路 10 抵抗温度センサ 20 抵抗−温度変換部 30 断続電圧発生部 35 定電圧電源 36 スイッチ手段 37 パルス信号発生部 40 信号変換部 41 増幅器 42 サンプルホールド回路 1 Temperature Detection Circuit 10 Resistance Temperature Sensor 20 Resistance-Temperature Converter 30 Intermittent Voltage Generator 35 Constant Voltage Power Supply 36 Switch Means 37 Pulse Signal Generator 40 Signal Converter 41 Amplifier 42 Sample Hold Circuit

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 温度変化によって電気抵抗が変化する抵
抗温度センサ(10)と、 抵抗素子を備え前記抵抗温度センサ(10)に接続され
た、温度変化によって変化する前記抵抗温度センサ(1
0)の抵抗値を電圧値に変換して取り出す抵抗−電圧変
換部(20)と、 該抵抗−電圧変換部(20)に接続され、ON時間がO
FF時間より短く、かつON時間が前記抵抗温度センサ
(10)が自己加熱を開始してから一定の温度に落ち着
くまでの時間よりも短い時間で所定周期のON、OFF
を繰返す断続電圧発生部(30)と、 該断続電圧発生部(30)が発する電圧の断続周期に同
調して信号処理を行い、前記抵抗−電圧変換部(20)
の出力を温度に対応する信号に変換して出力する信号変
換部(40)を具備して成る抵抗温度センサの温度検出
回路。
1. A resistance temperature sensor (10) whose electric resistance changes according to a temperature change, and a resistance temperature sensor (1) provided with a resistance element and connected to the resistance temperature sensor (10) which changes according to a temperature change.
0) is connected to the resistance-voltage conversion unit (20) for converting the resistance value of the voltage value into a voltage value, and the resistance-voltage conversion unit (20).
ON / OFF of a predetermined cycle is shorter than the FF time and shorter than the time from when the resistance temperature sensor (10) starts self-heating to when the resistance temperature settles down to a constant temperature.
And a resistance-voltage conversion unit (20) that performs signal processing in synchronization with the intermittent period of the voltage generated by the intermittent voltage generation unit (30).
A temperature detection circuit for a resistance temperature sensor, comprising a signal conversion unit (40) for converting the output of the above into a signal corresponding to temperature and outputting the signal.
【請求項2】 温度変化によって電気抵抗が変化する抵
抗温度センサ(10)と、 抵抗素子を備え前記抵抗温度センサ(10)に接続され
た、温度変化によって変化する前記抵抗温度センサ(1
0)の抵抗値を電圧値に変換して取り出す抵抗−電圧変
換部(20)と、 該抵抗−電圧変換部(20)に接続され、ON時間がO
FF時間より短く、かつON時間が前記抵抗温度センサ
(10)が自己加熱を開始してから一定の温度に落ち着
くまでの時間よりも短い時間で所定周期のON、OFF
を繰返す断続電圧発生部(30)と、 該断続電圧発生部(30)が発する電圧の断続周期に同
調して信号処理を行い、前記抵抗−電圧変換部(20)
の出力を温度に対応する信号に変換して出力する信号変
換部(40)を具備し、 前記抵抗温度センサ(10)と前記抵抗−電圧変換部
(20)とでブリッジ回路(50)を構成し、 前記断続電圧発生部(30)が、前記ブリッジ回路(5
0)に所定周期でバイアス電圧を印加する定電圧電源
(35)と、該定電圧電源(35)と前記ブリッジ回路
(50)を接続するスイッチ手段(36)と、該スイッ
チ手段(36)を一定周期のパルス信号で開閉させると
ともに前記信号変換部(40)にパルス信号を出力する
パルス信号発生部(37)を含んで構成されている抵抗
温度センサの温度検出回路。
2. A resistance temperature sensor (10) whose electric resistance changes according to temperature change, and a resistance temperature sensor (1) provided with a resistance element and connected to the resistance temperature sensor (10) which changes according to temperature change.
0) is connected to the resistance-voltage conversion unit (20) for converting the resistance value of the voltage value into a voltage value, and the resistance-voltage conversion unit (20).
ON / OFF of a predetermined cycle is shorter than the FF time and shorter than the time from when the resistance temperature sensor (10) starts self-heating to when the resistance temperature settles down to a constant temperature.
And a resistance-voltage conversion unit (20) that performs signal processing in synchronism with the intermittent period of the voltage generated by the intermittent voltage generation unit (30).
A resistance conversion sensor (10) and a resistance-voltage conversion unit (20) to form a bridge circuit (50). Then, the intermittent voltage generating unit (30) causes the bridge circuit (5
0) a constant voltage power source (35) for applying a bias voltage at a predetermined cycle, a switch means (36) connecting the constant voltage power source (35) and the bridge circuit (50), and the switch means (36). A temperature detecting circuit for a resistance temperature sensor, comprising a pulse signal generator (37) for opening and closing with a pulse signal of a constant cycle and outputting the pulse signal to the signal converter (40).
JP10185291U 1991-11-15 1991-11-15 Resistance temperature sensor temperature detection circuit Pending JPH0543039U (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010228394A (en) * 2009-03-28 2010-10-14 Sinfonia Technology Co Ltd Thermal head temperature measuring apparatus and thermal printer equipped with the same

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