JPH0584839U - 温度センサユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】機器に取付け固定される取付けブロック４６
と、この取付けブロック４６に固定された感温素子４
１、４２、４５とを備え、上記感温素子４１、４２、４
５の出力変化と実際の温度変化との間の誤差を補正する
ための補正データを記憶した不揮発メモリ４７が上記取
付けブロック４６に配設されている。 【効果】機器の一定の位置にあってその位置が変動しな
い温度測定部分の温度を常に確実に検出するとができ、
大量生産された安価な感温素子４１、４２、４５を用い
た場合でも、どの温度センサユニット３８であっても、
正確な温度測定を行うことができ、また、優れた互換性
を有しており、さらに、取付けブロック４６が取付け固
定されている機器から温度センサユニット３８を取り外
して、比較的安価に新しい温度センサユニット３８と交
換することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、測定する温度の変化にほゞ対応して抵抗値などの電気特性が変化す る感温素子を用いた温度センサユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知のとおり、サーミスタなどの感温素子を用いた温度センサユニットが種々 実用化されている。これは、感温素子の電気的な抵抗値が測定する温度にほゞ対 応して変化する性質を利用して、温度測定時に感温素子の電気的な抵抗値を測定 することにより、温度測定を行うようにしたものである。

【０００３】 このようにして温度測定を行う温度センサユニットを用いて正確な温度測定を 行うためには、感温素子の電気的な抵抗値の変化特性は、測定中の実際の温度変 化に正確に対応するものでなければならない。このために、精密測定用に製造さ れた高精度感温素子の場合は、出力する変化特性がどの製品についても実際の温 度の変化に追従して正しく変化するように製造されており、また、どの製品につ いてもその変化特性のばらつきが少ない。したがって、このような高精度感温素 子を使用すれば正確な温度測定を行うことができ、また、これらは互いに優れた 互換性がある。しかし、このような高精度感温素子は、一般に非常に高価である から、多くの産業分野ではコスト的に使用困難な場合が多い。そこで、多くの産 業分野では、大量生産された比較的精度の悪い感温素子を用いる場合が多い。

【０００４】

【考案が解決しようとする問題点】

このように大量生産された感温素子は、安価であるという優れた利点を有する 。しかし、このような感温素子の場合は、その温度変化に対する出力特性の変化 が、正しい温度測定を行うための変化特性（以下、「理想的変化特性」という） と一致しないものが多い。また、これら大量生産品の変化特性は各製品毎にばら つきが大きいから、互換性が乏しかった。

【０００５】 なお、このような欠点を是正するために、本考案者は、測定する温度の変化に ほゞ対応して抵抗値などの電気特性が変化するサーミスタなどの感温素子と、そ の一端が容易に分離できないように上記感温素子に接続された接続コードと、上 記接続コードの他端が容易に分離できないように接続されたコネクタとを備え、 上記感温素子の出力変化を、上記接続コードを介して、上記コネクタに設けた出 力端子から出力して、温度を測定するようにした温度センサユニットにおいて、 上記感温素子の出力変化と実際の温度変化との間の誤差を補正するための補正デ ータを記憶した不揮発メモリが上記コネクタに配設され、上記感温素子の出力変 化を、上記接続コードを介しかつ補正回路を介することなく、上記コネクタに設 けた出力端子から出力するように構成すると共に、上記不揮発メモリからの補正 データ出力を、上記感温素子の出力変化とは別に、上記コネクタに設けた出力端 子から出力するように構成することに想到した。

【０００６】 次に、このように構成された温度センサユニットの具体例を図１〜図３に示す 参考例に基づいて説明する。

【０００７】 参考例１の温度センサユニット１は、図１に示すように、感温素子２、コネク タ３および接続コード４から成っている。そして、従来から一般的に知られてい るように、接続コード４の一端は容易に分離できないように（換言すれば、容易 に分離できるコネクタなどの接続具を介することなく）感温素子２に接続され、 また、この接続コード４の他端は容易に分離できないように（換言すれば、容易 に分離できるコネクタなどの接続具を介することなく）コネクタ３に接続されて いる。

【０００８】 この感温素子２は、測定する温度の変化にほゞ対応してその抵抗値が変化する サーミスタから構成され、例えば、未熟児などを収容して保護育成するための保 育器において、保育室に収容されている児体の腹壁に装着してその皮膚温を検出 するためのものであり、児体の腹壁に装着しやすように、ディスク状に形成され ている。この感温素子２は、大量生産されたコスト的に安価なサーミスタを用い て構成することができる。

【０００９】 コネクタ３は、図３に示すような測定装置本体５に上記感温素子２を接続する ためのものであり、その接続面３ａには、接続端子６が複数個設けられている。 感温素子２は、上記のように大量生産されたサーミスタを用いて構成したもので あるから、温度の変化に対する抵抗値の変化特性が理想的変化特性に対してずれ ている場合が多い。すなわち、感温素子２からの検出電圧は測定装置本体５内で 温度データに変換される。そして、この検出電圧から温度データへの変換は、そ の素子２の理想的変化特性に基づいて決められた通常は１次もしくは２次の関数 を用いて行なわれるが、安価で精度の悪い素子では、各素子の実際の変化特性が 理想的変化特性からずれている場合が多い。したがって、このような素子を用い ると、正しい温度測定ができない。しかも、ずれの程度や方向はそれぞれの感温 素子について種々様々である。それゆえ、感温素子２を交換して使うような場合 には、測定装置本体５側の制御機構だけで上記のようなずれを修正して正しい温 度測定を行なうことは、実際上不可能である。

【００１０】 そこで、この参考例においては、上記のような個々の感温素子２の理想変化特 性からのずれを補正するための補正データを記憶させておくための不揮発メモリ ７がコネクタ３内に配設されている。このような不揮発メモリ７としては、消去 可能なＥＥＰＲＯＭなどを用いることができる。この不揮発メモリ７は、感温素 子２の出力端子群６ａとは独立した接続端子群６ｂに接続されていて、内部に記 憶されている補正データは、感温素子２の出力とは別に出力されるように構成さ れている。

【００１１】 次に、この参考例において、個々の温度センサ１の不揮発メモリ７に補正デー タを書込む方法を説明する。

【００１２】 不揮発メモリ７に記憶される補正データは、図２に示すような補正データ書込 装置８によって書込まれる。この補正データ書込装置８は、測定部９ａ、９ｂ、 換算部２０、演算部１０および書込部１１から成っている。

【００１３】 測定部９ａ、９ｂは、感温素子２および補正用の標準温度センサ１２の電圧を それぞれ測定するために設けられている。すなわち、上記感温素子２を校正する ときには、図２に示すように、校正しようとする感温素子２と、精度の正しいこ とが実験的に確認されている校正用温度センサ１２とを水槽１３内にそれぞれ収 容する。そして、感温素子２および校正用温度センサ１２を測定部９ａ、９ｂに それぞれ接続すると共に、不揮発メモリ７と書込部１１とを接続する。校正用温 度センサ１２の電圧は換算部２０によって温度データに変換され、この温度デー タが水１４の正しい温度として演算部１０に供給される。感温素子２と測定部９ との接続は、コネクタ３に設けられている接続端子群６ａを介して行い、不揮発 メモリ７と書込部１１との接続は接続端子群６ｂを介して行う。

【００１４】 このように接続したら、次に、例えば電気ヒータから成る加熱手段１５によっ て水槽１３内の水を加熱してその温度を上げていく。上記感温素子２が例えば体 温を測定するためのものである場合には、例えば３０℃〜４０℃の間を校正する ようにする。

【００１５】 上記測定部９ａは、水１４の温度が０．５℃上昇する毎に、感温素子２の電圧 を測定する。このようにして測定された感温素子２の各温度における電圧データ は、ｙ＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ² の式によって温度に換算される。この式において、 ｙ：校正用温度センサ１２による測定温度、 ｘ：感温素子２の測定電圧、 ａ，ｂ，ｃ：定数、 である。

【００１６】 演算部１０は、感温素子２の測定電圧を上記式のｘに代入して測定温度ｙを求 めるに際し、この測定温度ｙが正しい温度（校正用温度センサ１２が測定した温 度）と同じになるように、最小二乗法などにより上記定数ａ，ｂ，ｃを演算する 。このようにして求められた定数ａ，ｂ，ｃは、書込部１１により不揮発メモリ ７に書込まれてここに記憶される。

【００１７】 この図１に示す温度センサユニット１を用いて温度測定を行うときは、図３に 示すような測定装置本体５にコネクタ３を接続して行う。この測定装置本体５は 、演算部１６、この演算部１６が実行するプログラムなどを記憶しておくための 記憶部１７および温度表示を行うための表示部１８などから構成されていて、次 のようにして測定温度を演算する。

【００１８】 すわなち、温度測定中の感温素子２の電圧ｘは、接続コード４を介しかつ補正 回路を介することなく接続端子群６ａに導かれるから、この接続端子群６ａから 測定部１６ａを介して演算部１６に読み込まれる。また、不揮発メモリ７に記憶 されている各定数ａ，ｂ，ｃは、感温素子２の電圧ｘとは別に、接続端子群６ｂ からデータ入力部１６ｂを介して演算部１６に読み込まれる。そして、演算部１ ６は、このようにして測定電圧ｘと各定数ａ，ｂ，ｃとを読み込んだら、記憶部 １７内に記憶されているｙ＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ² の式にこれらの読み込み値を代入 して測定温度ｙを演算する。そして、この演算された測定温度ｙが表示部１８に 例えばデジタル表示される。

【００１９】 上述のような図１〜図３に示す参考例の温度センサユニット１によれば、次の 〜に記載の効果を奏する。

【００２０】 、測定する温度の変化にほゞ対応して電気特性が変化する感温素子２と、そ の一端が容易に分離できないように上記感温素子２に接続された接続コード４ と、この接続コード４の他端が容易に分離できないように接続されたコネクタ ３とを備え、上記感温素子２の出力変化を、上記接続コード４を介して、上記 コネクタ３に設けた出力端子６から出力して、温度を測定するようにしている 。したがって、従来の此種の温度センサと同様に、小型で簡単な構成であり、 また、例えば、保育器に収容されている未熟児の腹壁のように、温度測定部分 の位置が固定されておらずに変動する場合でも、温度測定部分の位置の変動を 接続コード４により吸収することができるから、位置が変動する可能性のある 温度測定部分の温度変化を常に確実に検出することができる。

【００２１】 、感温素子２の出力変化と実際の温度変化との間の誤差を補正するための補 正データを記憶した不揮発メモリ７がコネクタ３に配設され、この不揮発メモ リ７の補正データ出力を上記感温素子２の出力変化とは別に出力端子６から出 力するように構成した。したがって、感温素子２の出力変化に誤差がある場合 でも、この出力変化を温度に換算するときに上記補正データを用いてその誤差 を補正して正確な温度に換算することができるから、大量生産された安価な感 温素子２を用いた場合でも、正確な温度測定を行うことができる。

【００２２】 、不揮発メモリ７は、その一端が容易に分離できないように感温素子２に接 続された接続コード４の他端が容易に分離できないように接続されたコネクタ ３に配設されている。したがって、特定の感温素子２と、この特定の感温素子 ２の出力を補正するためのデータを記憶した特定の不揮発メモリ７とが容易に 分離できないように組合わされて配設されているから、それぞれの温度センサ ユニット１によって正確な温度測定を行うことができ、また、これらの温度セ ンサユニット１はいずれも優れた互換性を有している。

【００２３】 、温度センサユニット１自体には、感温素子２の出力を補正するための補正 回路は設けられていないから、この温度センサユニット１は安価であり、この ために、感温素子２が壊れるなどして温度センサユニット１が使用不能になっ た場合などには、測定装置本体５と温度センサユニット１とのコネクタ３によ る接続を解除して、比較的安価に新しい温度センサユニット１と交換すること ができる。

【００２４】 しかし、図１〜図３に示す参考例の温度センサユニット１は、上記に記載の ように、位置が変動する可能性のある温度測定部分の温度変化を検出するのには 適しているが、例えば、保育器の保育室内の所定位置の気温や保育室の所定位置 の壁温のように、機器の一定の位置にあってその位置が変動しない温度測定部分 の温度を検出する場合には、接続コード４が無用の長物となって取り扱いが不便 である。

【００２５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、参考例１の前記〜に記載の効果を生かしつつ参考例１の上述の ような欠点を是正すべく考案されたものであって、保育器、その他各種の機器に 取付け固定される取付けブロックと、測定する温度の変化にほゞ対応して抵抗値 などの電気特性が変化し上記取付けブロックに固定されたサーミスタなどの感温 素子とを備え、上記感温素子の出力変化を上記取付けブロックに接続した接続コ ードなどの接続手段から出力して、温度を測定するようにした温度センサユニッ トにおいて、感温素子の出力変化と実際の温度変化との間の誤差を補正するため の補正データを記憶した不揮発メモリが上記取付けブロックに配設され、上記感 温素子の出力変化を、補正回路を介することなく、上記取付けブロックに接続し た接続コードなどの接続手段から出力するように構成すると共に、上記不揮発メ モリからの補正データ出力を、上記感温素子の出力変化とは別に、上記取付けブ ロックに接続した接続コードなどの接続手段から出力するように構成したもので ある。

【００２６】

【実施例】

次に、本考案を保育器の温度センサユニットに適用した一実施例を図４に基づ いて説明する。

【００２７】 図４において、温度センサユニット３８は、保育器の保育室２２のフード２３ に着脱可能に取付け固定される取付けブロック４６を備え、この取付けブロック ４６は、温度センサユニット３８のケーシングを構成している。そして、この取 付けブロック４６には、保育室２２内の所定位置の気温を検出するための室温検 出用感温素子４１と、保育室２２の壁面を構成するフード２３の所定位置の温度 を検出するための壁温検出用感温素子４２と、従来から良く知られているように 湿ったガーゼなどが巻き付けられる方法で上記室温検出用感温素子４１と共働し て保育室２２内の所定位置の湿度を検出するために保育室２２内の所定位置の気 温を検出する湿度検出用感温素子４５とがそれぞれ組み込まれている。なお、こ れらの感温素子４１、４２、４５は、図４に示すようにロッド状であってよく、 また、サーミスタから構成することができる。

【００２８】 取付けブロック４６内には、上記３つの感温素子４１、４２、４５の補正デー タをそれぞれ個別に記憶させた点を除いて、図１に示す不揮発メモリ７と同様の 機能を有する不揮発メモリ４７が配設されている。また、取付けブロック４６に は、３つの感温素子４１、４２、４５の出力および不揮発メモリ４７の補正デー タ出力を保育器に設けた測定装置本体５（図３参照）に供給するための接続コー ド４８が接続されている。さらに、図４に示すように取付けブロック４６にコネ クタを設けることができ、このコネクタには、図１に示す温度センサユニット１ のコネクタ３を接続することもできる。したがって、この場合には、温度センサ ユニット１の感温素子２の出力および不揮発メモリ７の補正データ出力も接続コ ード４８を介して保育器の測定装置本体５に供給することができる。

【００２９】 上述のように構成された図４に示す温度センサユニット３８については、感温 素子２が３つの感温素子４１、４２、４５のうちのいずれか１つに代り、また、 不揮発メモリ７が不揮発メモリ４７に代ることを除いて、図１に示す温度センサ ユニット１の場合と同様に図２に示すようにして温度測定の誤差を補正すること ができる。さらに、上記温度センサユニット３８については、感温素子２が３つ の感温素子４１、４２、４５に代るために接続端子群６ａが並列的に３組設けら れ、不揮発メモリ７が不揮発メモリ４７に代ることを除いて、図１に示す温度セ ンサユニット１の場合と同様に図３に示すようにして温度測定を行うことができ る。

【００３０】

【考案の効果】

本考案は、機器に取付け固定される取付けブロックと、測定する温度の変化に ほゞ対応して電気特性が変化し上記取付けブロックに固定された感温素子とを備 え、上記感温素子の出力変化を上記取付けブロックに接続した接続コードなどの 接続手段から出力して、温度を測定するようにしたものである。したがって、例 えば、保育器の保育室内の所定位置の気温や保育室の所定位置の壁温のように、 機器の一定の位置にあってその位置が変動しない温度測定部分の温度を常に確実 に検出することができる。

【００３１】 また、感温素子の出力変化と実際の温度変化との間の誤差を補正するための補 正データを記憶した不揮発メモリを取付けブロックに配設し、この不揮発メモリ の補正データ出力を上記感温素子の出力変化とは別に接続コードなどの接続手段 から出力するように構成した。したがって、感温素子の出力変化に誤差がある場 合でも、この出力変化を温度に換算するときに上記補正データを用いてその誤差 を補正して正確な温度に換算することができるから、大量生産された安価な感温 素子を用いた場合でも、正確な温度測定を行うことができる。

【００３２】 また、不揮発メモリは機器に取付け固定される取付けブロックに配設されると 共に、この取付けブロックには感温素子が固定されている。したがって、特定の 感温素子と、この特定の感温素子の出力を補正するためのデータを記憶した特定 の不揮発メモリとが取付けブロックを介して互いに一体に結合されて配設されて いるから、本考案による温度センサユニットであれば、どの温度センサユニット であっても、正確な温度測定を行うことができ、また、優れた互換性を有してい る。

【００３３】 さらに、温度センサユニット自体には、感温素子の出力を補正するための補正 回路は設けられていないから、本考案による温度センサユニットは安価であり、 このために、感温素子が壊れるなどして温度センサユニットが使用不能になった 場合などには、取付けブロックが取付け固定されている機器から温度センサユニ ットを取り外して、比較的安価に新しい温度センサユニットと交換することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を説明するための参考例を示す温度セン
サユニットの斜視図である。

【図２】図１に示す温度センサユニットの温度測定の誤
差を補正するときの状態を示すブロック図である。

【図３】図１に示す温度センサユニットを用いて温度測
定を行うときの状態を示すブロック図である。

【図４】本考案を保育器の温度センサユニットに適用し
た一実施例の要部の分解斜視図である。

【符号の説明】

２２ 保育室 ２３ フード ３８ 温度センサユニット ４１ 室温検出用感温素子 ４２ 壁温検出用感温素子 ４５ 湿度検出用感温素子 ４６ 取付けブロック ４７ 不揮発メモリ ４８ 接続コード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 川崎 達郎 埼玉県浦和市道場二丁目２番１号 アトム 株式会社浦和工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機器に取付け固定される取付けブロック
   と、 測定する温度の変化にほゞ対応して電気特性が変化し上
   記取付けブロックに固定された感温素子とを備え、 上記感温素子の出力変化を上記取付けブロックに接続し
   た接続手段から出力して、温度を測定するようにした温
   度センサユニットにおいて、 上記感温素子の出力変化と実際の温度変化との間の誤差
   を補正するための補正データを記憶した不揮発メモリが
   上記取付けブロックに配設され、 上記感温素子の出力変化を、補正回路を介することな
   く、上記取付けブロックに接続した接続手段から出力す
   るように構成すると共に、 上記不揮発メモリからの補正データ出力を、上記感温素
   子の出力変化とは別に、上記取付けブロックに接続した
   接続手段から出力するように構成したことを特徴とする
   温度センサユニット。
2. 【請求項２】上記接続手段が接続コードであることを特
   徴とする請求項１の温度センサユニット。