JPH06105191B2 - Input circuit of temperature measuring device - Google Patents

Input circuit of temperature measuring device

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JPH06105191B2
JPH06105191B2 JP62106337A JP10633787A JPH06105191B2 JP H06105191 B2 JPH06105191 B2 JP H06105191B2 JP 62106337 A JP62106337 A JP 62106337A JP 10633787 A JP10633787 A JP 10633787A JP H06105191 B2 JPH06105191 B2 JP H06105191B2
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JP
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temperature detector
switch
circuit
wire resistance
thermocouple
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JP62106337A
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法雄 友成
豊 中村
道夫 佐伯
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山武ハネウエル株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱電対と3線式測温抵抗体から出力される
アナログ温度信号を入力処理する温度測定装置の入力回
路に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an input circuit of a temperature measuring device that inputs and processes an analog temperature signal output from a thermocouple and a three-wire resistance temperature detector.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

温度測定に用いられる熱電対は、温度に対応する熱起電
力を発生するから何ら電源を必要とすることがなく、そ
の発生する熱起電力を測定することにより、被測定物の
温度を感知できるように構成されている。このため、測
定回路も比較的簡素に組まれるもので、比較的高温度の
測定に用いられている。
The thermocouple used for temperature measurement does not require any power source because it generates a thermoelectromotive force corresponding to the temperature, and the temperature of the measured object can be sensed by measuring the thermoelectromotive force generated. Is configured. For this reason, the measuring circuit is also relatively simple to build and is used for measuring relatively high temperatures.

また、3線式測温抵抗体は、定電流源から基準抵抗器と
測温抵抗器とに定電流を供給し、両抵抗器の抵抗値の差
を演算して被測定物の温度を求めるもので、比較的低温
度の測定精度を必要とする温度測定に用いられている。
The 3-wire resistance temperature detector supplies a constant current from the constant current source to the reference resistor and the resistance temperature detector, calculates the difference in resistance between the two resistors, and obtains the temperature of the object to be measured. It is used for temperature measurement that requires relatively low temperature measurement accuracy.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、熱電対と3線式測温抵抗体とでは、検出され
たアナログ温度信号の処理形態が全く異なるため、熱電
対の入力回路と3線式測温抵抗体の入力回路を併用でき
るものがなく、それぞれ別々に構成していたため、構成
が複雑で計装上の制約になるという問題点があった。
However, since the processing form of the detected analog temperature signal is completely different between the thermocouple and the three-wire resistance temperature detector, there is one in which the input circuit of the thermocouple and the input circuit of the three-wire resistance temperature detector can be used together. However, since they were separately configured, there was a problem that the configuration was complicated and became a constraint on instrumentation.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものであり、単一の回路構成で熱電対からのアナログ
温度信号と3線式測温抵抗体からのアナログ温度信号を
入力処理することを可能とした温度測定装置の入力回路
を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an analog temperature signal from a thermocouple and an analog temperature signal from a 3-wire resistance temperature detector are input and processed with a single circuit configuration. It is an object of the present invention to obtain an input circuit of a temperature measuring device that makes it possible.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る温度測定装置の入力回路は、第1のスイ
ッチ手段により選択される熱電対の2本の出力線と第2
のスイッチ手段により選択される3線式測温抵抗体の3
本の出力線の内の2本の出力線とが共通に結線されるよ
う構成し、前記3線式測温抵抗体に2方向から規定電流
を流すべく該3線式測温抵抗体の共通にされた出力線の
内の1本の出力線と共通にされていない1本の出力線と
を切換える第3のスイッチ手段を備えるとともに、この
第3のスイッチ手段を介して選択的に前記3線式測温抵
抗体に規定電流を供給する定電流源を具備したものであ
る。
The input circuit of the temperature measuring device according to the present invention comprises two output lines of a thermocouple selected by the first switch means and a second output line of the thermocouple.
3 of the 3-wire resistance temperature detector selected by the switch means of
The two output lines of the two output lines are commonly connected to each other, and the three-wire resistance temperature detector is commonly used so that a specified current is applied to the three-wire resistance temperature detector from two directions. The third switch means is provided for switching between one of the output lines set to the output line and one output line that is not commonly used, and the third switch means is used to selectively switch the output line by the third switch means. The wire type resistance temperature detector is equipped with a constant current source for supplying a specified current.

〔作用〕[Action]

この発明における温度測定装置の入力回路は、第1のス
イッチ手段により選択される熱電対の2本の出力線と第
2のスイッチ手段により選択される3線式測温抵抗体の
3本の出力線の内の2本の出力線とが共通に結線される
よう構成したことにより、熱電対、3線式測温抵抗体の
種類の異なる測温センサからのアナログ温度信号を単一
の入力回路で処理することを可能とする。
The input circuit of the temperature measuring device according to the present invention comprises two output lines of the thermocouple selected by the first switch means and three outputs of the three-wire resistance temperature detector selected by the second switch means. Since the two output wires of the wires are connected in common, the analog temperature signals from the thermocouples and the different temperature measuring sensors of the three-wire resistance temperature detector are input into a single input circuit. It is possible to process with.

また、3線式測温抵抗体に2方向から規定電流を流すべ
く該3線式測温抵抗体の共通にされた出力線の内の1本
の出力線と共通にされていない1本の出力線とを切換え
る第3のスイッチと、この第3のスイッチを介して前記
3線式測温抵抗体に規定電流を供給する低電流源を具備
したことにより、前記3線式測温抵抗体の配線抵抗の影
響を受けることなく、測定温度を求めることを可能とす
る。
Also, one of the common output lines of the three-wire resistance temperature detector is not shared with one of the common output wires of the three-wire resistance temperature detector in order to apply a specified current to the three-wire resistance temperature detector from two directions. By providing a third switch for switching between the output line and a low current source for supplying a specified current to the 3-wire resistance temperature detector through the third switch, the 3-wire resistance temperature detector is provided. It is possible to obtain the measured temperature without being affected by the wiring resistance of.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例による温度測定装置の入力
回路を示すブロック図であり、第1図において、1はス
イッチSW1〜SW3から構成されたマルチプレクサであり、
スイッチSW1は連動する接点1a〜1cで構成され、スイッ
チSW2は連動する接点2a〜2cで構成され、スイッチSW3は
連動する接点3a〜3cで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an input circuit of a temperature measuring device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a multiplexer composed of switches SW1 to SW3,
The switch SW1 is composed of interlocking contacts 1a to 1c, the switch SW2 is composed of interlocking contacts 2a to 2c, and the switch SW3 is composed of interlocking contacts 3a to 3c.

接点1a,1bには熱電対2が接続され、接点2a〜2cには3
線式測温抵抗体3が接続され、接点3a〜3cには、3線式
測温抵抗体4(熱電対による温度測定時の冷接点温度測
定用)が接続されている。
The thermocouple 2 is connected to the contacts 1a and 1b, and the contacts 2a to 2c have 3
The wire-type resistance temperature detector 3 is connected, and the contacts 3a to 3c are connected to the 3-wire resistance temperature detector 4 (for cold junction temperature measurement at the time of temperature measurement by a thermocouple).

5は回路切換えスイッチ、6は定電流源、7は定電流源
6の出力回路を開閉するスイッチ、8は増幅率可変の増
幅器、9はA/D変換器、10は中央処理装置(以下、CPUと
略称する)であり、スイッチ7を開閉するスイッチ制御
信号C1、スイッチSW1〜SW3を開閉制御するマルチプレク
サ制御信号C2、回路切換えスイッチ5を切換え制御する
スイッチ制御信号C3、増幅器8のゲイン制御信号C4、A/
D変換器9のA/D変換制御信号C5を所定のタイミングで出
力する。r1は3線式測温抵抗体3の配線抵抗値、r2は3
線式測温抵抗体4の配線抵抗値である。
5 is a circuit changeover switch, 6 is a constant current source, 7 is a switch for opening and closing the output circuit of the constant current source 6, 8 is an amplifier with variable amplification factor, 9 is an A / D converter, 10 is a central processing unit (hereinafter, CPU), a switch control signal C 1 for opening and closing the switch 7, a multiplexer control signal C 2 for opening and closing the switches SW1 to SW3, a switch control signal C 3 for switching and controlling the circuit changeover switch 5, and an amplifier 8 Gain control signal C 4 , A /
The A / D conversion control signal C 5 of the D converter 9 is output at a predetermined timing. r 1 is the wiring resistance value of the 3-wire resistance temperature detector 3, r 2 is 3
It is a wiring resistance value of the linear resistance temperature detector 4.

第2図(a)は第1図の入力回路において、第1のスイ
ッチ手段としてのスイッチSW1の連動接点1a〜1cをオ
ン、回路切換えスイッチ5を端子5a側に投入、スイッチ
7をオフ(これら3つのスイッチ状態は測定期間中保持
されている)し、熱電対2からのアナログ温度信号を測
定するようにした回路部分のみを抽出した回路図であ
り、第2図(b)はその抽出回路の等価回路である。第
2図(b)において、r1a,r1bは接点1a,1bのオ抵抗値、
r5a回路切換えスイッチ5を端子5a側に投入したときの
オン抵抗値、OPは演算増幅器、rs,rfはゲイン決定抵抗
値であり、この演算増幅器OPとゲイン決定抵抗値rs,rf
とで増幅器8を構成している。
FIG. 2 (a) shows the input circuit of FIG. 1 in which the interlocking contacts 1a to 1c of the switch SW1 serving as the first switch means are turned on, the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5a side, and the switch 7 is turned off (these). FIG. 2B is a circuit diagram in which only the circuit portion for measuring the analog temperature signal from the thermocouple 2 is extracted. FIG. 2B shows the extraction circuit. Is an equivalent circuit of. In FIG. 2 (b), r 1 a and r 1 b are the resistance values of the contacts 1a and 1b,
r 5 a ON resistance value when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5 a side, OP is an operational amplifier, rs, rf are gain determination resistance values, and this operational amplifier OP and gain determination resistance values rs, rf
And constitute the amplifier 8.

いま、演算増幅器OPのリーク電流をi、熱電対2の熱起
電力をEとすると、この熱起電力Eと演算増幅器OPの出
力電圧V0との間には、次の関係式が成立する。
Assuming that the leak current of the operational amplifier OP is i and the thermoelectromotive force of the thermocouple 2 is E, the following relational expression holds between the thermoelectromotive force E and the output voltage V 0 of the operational amplifier OP. .

ここで、rTC=r1a+r1b+r5a ところが、一般にリーク電流iは十分に小さく、また、
全スイッチのオン抵抗値が十分小さいようにスイッチ素
子を選択すれば、上記(1)式中の熱起電力Eは、E》
rTC・iとなり、上記(1)式は下記(2)式のように
みなせ、熱起電力Eを演算増幅器OPの出力電圧V0から知
ることができる。
Here, r TC = r 1 a + r 1 b + r 5 a However, the leak current i is generally sufficiently small, and
If the switch elements are selected so that the on-resistance values of all switches are sufficiently small, the thermoelectromotive force E in the above formula (1) becomes E >>
Since r TC · i, the above equation (1) can be regarded as the following equation (2), and the thermoelectromotive force E can be known from the output voltage V 0 of the operational amplifier OP.

上記熱電対2による温度検出測定を行う場合には、冷接
点温度測定が必要である。そこで、第1図は3線式測温
抵抗体4に1チャネルを割当てて測定するという従来か
らの構成を利用しているが、例えば、独立した増幅器と
A/D変換器による冷接点温度測温回路を用いるようにし
てもよい。
When performing the temperature detection measurement by the thermocouple 2, it is necessary to measure the cold junction temperature. Therefore, in FIG. 1, a conventional configuration in which one channel is assigned to the 3-wire resistance temperature detector 4 for measurement is used.
A cold junction temperature measuring circuit using an A / D converter may be used.

第3図(a)は第1図の入力回路において、第2のスイ
ッチ手段としてのスイッチSW2の連動接点2a〜2cをオ
ン、スイッチ7をオン(これら2つのスイッチの状態は
測定期間中保持されている)し、3線式測温抵抗体3か
らのアナログ温度信号を測定するようにした回路部分の
みを抽出した回路図であり、第3図(b)は第3のスイ
ッチ手段としての回路切換えスイッチ5を端子5a側に投
入したときの上記抽出回路の等価回路図、第3図(c)
は回路切換えスイッチ5を端子5b側に投入したときの上
記抽出回路の等価回路図である。
FIG. 3 (a) shows that in the input circuit of FIG. 1, the interlocking contacts 2a to 2c of the switch SW2 serving as the second switch means are turned on and the switch 7 is turned on (the states of these two switches are maintained during the measurement period). FIG. 3B is a circuit diagram in which only a circuit portion for measuring an analog temperature signal from the 3-wire resistance temperature detector 3 is extracted, and FIG. 3B is a circuit as a third switch means. Equivalent circuit diagram of the above extraction circuit when the changeover switch 5 is turned on to the terminal 5a side, FIG. 3 (c)
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the extraction circuit when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5b side.

第3図(a)〜(c)において、前記第1図,第2図
(a),(b)と同一部分には同一符号を付してある。
いま、マルチプレクサ1の接点2a〜2cのオン抵抗値をr2
a,r2b,r2c、回路切換えスイッチ5を端子5b側に投入し
たときのオン抵抗値をr5b、定電流源6からの電流をi
c、上記回路切換えスイッチ5を端子5a側に投入したと
きの演算増幅器OPの出力電圧をV01、回路切換えスイッ
チ5を端子5b側に投入したときの演算増幅器OPの出力電
圧をV02としたとき、3線式測温抵抗体3の測定部抵抗
値R、配線抵抗値r1と出力電圧V01との間には、第3図
(b)からわかるように次の関係式が成立する。
In FIGS. 3A to 3C, the same parts as those in FIGS. 1 and 2A and 2B are designated by the same reference numerals.
Now, the ON resistance value of the contacts 2a to 2c of the multiplexer 1 is set to r 2
a, r 2 b, r 2 c, the on resistance value when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5b side is r 5 b, and the current from the constant current source 6 is i
c, the output voltage of the operational amplifier OP when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5a side is V 01 , and the output voltage of the operational amplifier OP when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5b side is V 02 At this time, as shown in FIG. 3 (b), the following relational expression holds between the resistance R of the measuring portion of the 3-wire resistance temperature detector 3, the wiring resistance r 1 and the output voltage V 01 . .

ここでrRTD1=r2a+r2b+r5a ところが、一般にリーク電流iは定電流源6からの電流
iCに比べて十分に小さい(ic》i)。
Here, r RTD1 = r 2 a + r 2 b + r 5 a However, in general, the leakage current i is the current from the constant current source 6.
It is sufficiently smaller than i C (ic >> i).

従って、上記(3)式は下記(4)式のように置換され
る。
Therefore, the above equation (3) is replaced by the following equation (4).

次に、回路切換えスイッチ5を端子5b側に投入したとき
には、第3図(a)の回路は第3図(c)の等価回路と
なり、配線抵抗値r1と演算増幅器OPの出力電圧V02との
間には、次の関係式が成立する。
Next, when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5b side, the circuit of FIG. 3 (a) becomes an equivalent circuit of FIG. 3 (c), the wiring resistance value r 1 and the output voltage V 02 of the operational amplifier OP. The following relational expression holds between and.

ここで、rRTD2=r2b+r2c+r5b ところが、前記のように(ic》i)であるから、上記
(5)式は下記(6)式のように置換される。
Here, r RTD2 = r 2 b + r 2 c + r 5 b However, since (ic >> i) as described above, the above equation (5) is replaced by the following equation (6).

そこで、上記(5)式および(6)式の辺々をそれぞれ
減算すると、下記(7)式が得られる。
Therefore, by subtracting each of the above equations (5) and (6), the following equation (7) is obtained.

ここで、r2a≒r2c,r5a≒r5bとなるようなスイッチ素子
を用いると、上記(7)式は次のように置換される。
Here, if a switch element such that r 2 a ≈r 2 c, r 5 a ≈r 5 b is used, the above equation (7) is replaced as follows.

従って、上記(8)式より、演算増幅器OPの出力電圧V
01,V02を測定することにより、配線抵抗値r1の影響を受
けることなく測定部抵抗値Rを求めることができる。
Therefore, from the equation (8) above, the output voltage V of the operational amplifier OP is
By measuring 01 and V 02 , it is possible to obtain the measurement portion resistance value R without being affected by the wiring resistance value r 1 .

なお、上記実施例では、回路切換えスイッチ5の端子5a
側への投入時と端子5b側への投入時の増幅器8の増幅率
と同一にしているが、これを同一にする必要はない。ま
た、定電流源からの電流icも同一の値としているが、こ
れも同一とする必要はない。
In the above embodiment, the terminal 5a of the circuit changeover switch 5 is
The amplification factor of the amplifier 8 when it is turned on and the terminal 5b is turned on. , But it does not have to be. Further, although the current ic from the constant current source has the same value, it does not have to be the same.

第4図は動作手順を示すフローチャートであり、まず、
CPU10は手動で指定される入力センサが熱電対(T/C)か
否かを判定し(ステップ4−1)、YES(T/Cの場合)な
らば増幅器8に対しゲイン制御信号C4を出力し、前記第
(2)式を満足するように演算増幅器OPのゲイン決定抵
抗値rs,rfを決定する(ステップ4−2)。
FIG. 4 is a flow chart showing the operation procedure.
The CPU 10 determines whether or not the input sensor designated manually is a thermocouple (T / C) (step 4-1). If YES (T / C), the gain control signal C 4 is sent to the amplifier 8. Then, the gain determining resistance values rs and rf of the operational amplifier OP are determined so as to satisfy the expression (2) (step 4-2).

次いで、CPU10はスイッチ制御信号C1を出力して、入力
スイッチ7をオフ状態に設定し(ステップ4−3)、ス
イッチ制御信号C3を出力して、回路切換えスイッチ5を
端子5a側に接続し(ステップ4−4)、マルチプレクサ
制御信号C2を出力して、スイッチSW1の連動接点1a〜1c
を選択的にオンする(ステップ4−5)。これにより、
前記第2図(a)に示した熱電対2に対する入力回路が
構成され、その等価回路は第2図(b)のようになる。
Next, the CPU 10 outputs the switch control signal C 1 to set the input switch 7 to the off state (step 4-3), outputs the switch control signal C 3 and connects the circuit changeover switch 5 to the terminal 5a side. (Step 4-4), the multiplexer control signal C 2 is output, and the interlocking contacts 1a to 1c of the switch SW1 are output.
Are selectively turned on (step 4-5). This allows
An input circuit for the thermocouple 2 shown in FIG. 2 (a) is constructed, and its equivalent circuit is as shown in FIG. 2 (b).

上記の状態下において、熱電対2から温度に応じて出力
される熱起電力Eの安定後、増幅器8で増幅された出力
電圧V0をA/D変換器9でA/D変換測定を行う(ステップ4
−6)。
Under the above conditions, after the thermoelectromotive force E output from the thermocouple 2 according to the temperature is stabilized, the output voltage V 0 amplified by the amplifier 8 is subjected to A / D conversion measurement by the A / D converter 9. (Step 4
-6).

次いで、CPU10はマルチプレクサ制御信号C2でスイッチS
W1の連動接点1a〜1cをオフとし、(ステップ4−7)、
A/D変換器9から出力されるディジタル温度データを前
記第(2)式に基づいて温度計算を行い(ステップ4−
8)、制御を終了する。なお、上記の制御では冷接点温
度補償については省略している。
The CPU 10 then switches to switch S with multiplexer control signal C 2.
Turn off the interlocking contacts 1a-1c of W1 (step 4-7),
The digital temperature data output from the A / D converter 9 is subjected to temperature calculation based on the equation (2) (step 4-
8) The control is ended. In the above control, the cold junction temperature compensation is omitted.

一方、前記ステップ4−1の判断で、NOの場合、つま
り、3線式測温抵抗体(RTD)の場合、CPU10はゲイン制
御信号C4を出力して、前記第(4)式を満足するように
演算増幅器OPのゲイン決定抵抗値rs,rfを設定する(4
−9)。
On the other hand, if the determination in step 4-1 is NO, that is, in the case of a 3-wire resistance temperature detector (RTD), the CPU 10 outputs the gain control signal C 4 to satisfy the equation (4). The gain determination resistance values rs and rf of the operational amplifier OP are set so that
-9).

次いで、CPU10はスイッチ制御信号C1を出力して、スイ
ッチ7をオン状態に設定し(ステップ4−10)、スイッ
チ制御信号C3を出力して、回路切換えスイッチ5を端子
5a側に接続し(ステップ4−11)、マルチプレクサ制御
信号C2を出力して、スイッチSW2の連動接点2a〜2cを選
択的にオンする(ステップ4−12)。これにより、前記
第3図(a)に示した3線式測温抵抗体3に対する入力
回路が構成され、その等価回路は第3図(b)のように
なる。
Next, the CPU 10 outputs the switch control signal C 1 to set the switch 7 to the ON state (step 4-10), outputs the switch control signal C 3 and connects the circuit changeover switch 5 to the terminal.
It is connected to the 5a side (step 4-11), the multiplexer control signal C 2 is output, and the interlocking contacts 2a to 2c of the switch SW2 are selectively turned on (step 4-12). As a result, an input circuit for the 3-wire resistance temperature detector 3 shown in FIG. 3 (a) is constructed, and its equivalent circuit is as shown in FIG. 3 (b).

この状態下において、温度に応じて、3線式測温抵抗体
3から出力される入力の安定後、増幅器8で増幅された
出力電圧V01をA/D変換器9でA/D変換測定を行い(ステ
ップ4−13)、このA/D変換器9からのディジタル温度
データD1をCPU10内のメモリに一旦格納する。
Under this condition, the output voltage V 01 amplified by the amplifier 8 is A / D converted and measured by the A / D converter 9 after the input output from the 3-wire resistance temperature detector 3 is stabilized according to the temperature. (Step 4-13), and the digital temperature data D 1 from the A / D converter 9 is temporarily stored in the memory in the CPU 10.

次いで、CPU10はスイッチ制御信号C3を出力して、回路
切換えスイッチ5を端子5b側に接続する(ステップ4−
14)。
Next, the CPU 10 outputs the switch control signal C 3 to connect the circuit changeover switch 5 to the terminal 5b side (step 4-
14).

これにより、第3図(c)に示した等価回路が構成され
る。続いて、CPU10はゲイン制御信号C4を出力して、前
記第(6)式を満足するように演算増幅器OPのゲイン決
定抵抗値rs,rfを再設定する(ステップ4−15)。
As a result, the equivalent circuit shown in FIG. 3C is constructed. Subsequently, the CPU 10 outputs the gain control signal C 4 and resets the gain determining resistance values rs and rf of the operational amplifier OP so as to satisfy the expression (6) (step 4-15).

この状態下において、3線式測温抵抗体3から出力され
る入力の安定後、増幅器8で増幅された出力電圧V02をA
/D変換器9でA/D変換測定を行い(ステップ4−16)、
続いて、CPU10はマルチプレクサ制御信号C2を出力し
て、スイッチSW2の連動接点2a〜2cをオフする(ステッ
プ4−17)。
Under this condition, after the input output from the 3-wire resistance temperature detector 3 is stabilized, the output voltage V 02 amplified by the amplifier 8 is set to A
A / D converter 9 performs A / D conversion measurement (step 4-16),
Then, CPU 10 may output a multiplexer control signal C 2, to turn off the interlocking contacts 2a~2c switch SW2 (step 4-17).

次いで、A/D変換器9から出力されるディジタル温度デ
ータD2と既にメモリに格納された温度データD1とから、
前記第(8)式に基づいて3線式測温抵抗体3の抵抗値
Rを演算し(ステップ4−18)、所望とする温度計算を
実行して(ステップ4−19)、制御を終了する。
Next, from the digital temperature data D 2 output from the A / D converter 9 and the temperature data D 1 already stored in the memory,
The resistance value R of the three-wire resistance temperature detector 3 is calculated based on the equation (8) (step 4-18), the desired temperature is calculated (step 4-19), and the control ends. To do.

なお、上記実施例では、ステップ4−15で再度ゲイン設
定を行う場合について説明したが、必要に応じて実行処
理を省略してもよい。また、上記各ステップ4−1〜4
−19の各順序は可逆的に入れ替えてもよい。
In the above embodiment, the case where the gain setting is performed again in step 4-15 has been described, but the execution process may be omitted if necessary. Also, the above steps 4-1 to 4
Each order of -19 may be reversibly interchanged.

上記実施例では多チャンネル入力を処理する場合につい
て説明したが、多チャンネル入力に限定されることはな
く、第5図に示すように、回路切換えスイッチ5の接点
5a,5bに熱電対2と3線式測温抵抗体3の交換的に接続
してもよい。この場合は第1図におけるマルチプレクサ
1は不要である。
In the above embodiment, the case of processing a multi-channel input has been described, but the present invention is not limited to the multi-channel input, and as shown in FIG.
The thermocouple 2 and the three-wire resistance temperature detector 3 may be exchangeably connected to 5a and 5b. In this case, the multiplexer 1 in FIG. 1 is unnecessary.

熱電対2による温度検出測定を行う場合には、冷接点温
度補償が必要となる。そこで、従来は第1図に示すよう
に、3線式測温抵抗体4に1チャンネルを割当てて測定
する構成を利用しているが、第5図に示すように独立し
た冷接点温度回路を構成してもよい。
When performing temperature detection measurement by the thermocouple 2, cold junction temperature compensation is necessary. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 1, a structure in which one channel is assigned to the 3-wire resistance temperature detector 4 is used for measurement, but an independent cold junction temperature circuit is used as shown in FIG. You may comprise.

第5図において、11は冷接点温度測定用抵抗体で、一端
が回路切換えスイッチ5の端子5c側に接続され、他端が
グランドに接続されている。冷接点温度補償のために、
CPU10がスイッチ制御信号C3を出力し、回路切換えスイ
ッチ5を端子5c側に接続するとともに、スイッチ制御信
号C1を出力してスイッチ7をオンすると、第6図に示す
冷接点温度測定用の等価回路が構成される。第6図にお
いて、R5cは回路切換えスイッチ5を端子5c側に投入し
たときのオン抵抗値である。
In FIG. 5, reference numeral 11 is a cold junction temperature measuring resistor, one end of which is connected to the terminal 5c side of the circuit changeover switch 5 and the other end of which is connected to the ground. For cold junction temperature compensation,
When the CPU 10 outputs the switch control signal C 3 , connects the circuit changeover switch 5 to the terminal 5c side, and outputs the switch control signal C 1 to turn on the switch 7, the CPU 10 for cold junction temperature measurement shown in FIG. An equivalent circuit is constructed. In FIG. 6, R 5 c is an ON resistance value when the circuit changeover switch 5 is turned on to the terminal 5c side.

測温抵抗体11の抵抗値Rをオン抵抗値r5cよりも十分大
きく設定した場合、すなわちR》r5cならば、抵抗値R
は下記第(9)式が成立することを考慮すると、 となる。
When the resistance value R of the resistance temperature detector 11 is set sufficiently larger than the ON resistance value r 5 c, that is, if R >> r 5 c, the resistance value R
Considering that the following formula (9) holds, Becomes

従って、CPU10がスイッチ制御信号C3を出力し、回路切
換えスイッチ5を端子5c側に接続するとともに、スイッ
チ制御信号C1を出力して、スイッチ7をオンした状態
で、増幅器8にあらかじめ設定された増幅率で増幅され
た出力電圧V0が後段のA/D変換器9に出力される。このA
/D変換器9から出力されるディジタル温度データを前記
第(9)式に基づいて演算すると、所望とする冷接点温
度補償が行える。
Therefore, the CPU 10 outputs the switch control signal C 3 , connects the circuit changeover switch 5 to the terminal 5c side, outputs the switch control signal C 1 and turns on the switch 7, and the amplifier 8 is preset. The output voltage V 0 amplified by the different amplification factor is output to the A / D converter 9 in the subsequent stage. This A
When the digital temperature data output from the / D converter 9 is calculated based on the equation (9), the desired cold junction temperature compensation can be performed.

なお、オン抵抗値R5Cをあらかじめ測定しておき(測温
抵抗体11を短絡)、その値をCPU10内のメモリに記憶し
ておくことにより、冷接点温度補償を演算処理で行って
も同様の結果が得られる。
Note that the ON resistance value R 5C is measured in advance (the resistance temperature detector 11 is short-circuited) and the value is stored in the memory in the CPU 10, so that the same is true even if the cold junction temperature compensation is performed by calculation processing. The result of is obtained.

上記実施例では、熱電対2の出力を測定する場合、スイ
ッチ7をオフとし、定電流icが流れないように制御して
いるが、このスイッチ7を除いても熱電対の温度測定を
行うことが可能である。
In the above embodiment, when the output of the thermocouple 2 is measured, the switch 7 is turned off and the constant current ic is controlled so as not to flow, but the temperature of the thermocouple may be measured even if this switch 7 is excluded. Is possible.

しかし、スイッチ7を除くと、常時、定電流源6が接続
されていることから、配線抵抗値および連動接点1a(1
b,1c)のオン抵抗値の和の抵抗値をrXとすると、次の
(10)式で表わされる誤起電力VRを生ずる。
However, except for the switch 7, since the constant current source 6 is always connected, the wiring resistance value and the interlocking contact 1a (1
If the resistance value of the sum of the on-resistance values of b, 1c) is r X , an erroneous electromotive force V R represented by the following equation (10) is generated.

VR=rX(iC+i) …………(10) そこで、第7図に示すように、上記誤起電力VRを十分に
小さな値になるように、抵抗値rX、リーク電流i、定電
流iCを決定すれば、スイッチ7を省略して回路構成を簡
略化できる。
V R = r X (i C + i) (10) Therefore, as shown in FIG. 7, the resistance value r X and the leakage current are set so that the above-mentioned false electromotive force V R becomes a sufficiently small value. If i and the constant current i C are determined, the switch 7 can be omitted and the circuit configuration can be simplified.

また、抵抗値rX、定電流iC、リーク電流iが十分に小さ
いことを利用して、熱電対部分を短絡して誤起電力VR
測定し、CPU10内のメモリに記憶させ、測定の際に読み
出して補正するように構成することもできる。
In addition, the resistance value r X , constant current i C , and leakage current i are sufficiently small, and the thermocouple part is short-circuited to measure the false electromotive force V R, which is stored in the memory inside the CPU 10 and measured. It is also possible to read and correct it at this time.

〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、数個のスイッチ手段
を操作することにより、単一の回路構成で熱電対からの
アナログ温度信号と3線式測温抵抗体からのアナログ温
度信号を入力処理するように構成したので、入力回路の
共通化が可能となり、回路構成が簡略化される。しか
も、3線式測温抵抗体の配線抵抗の影響を受けることな
く測定温度を求めるように構成したので、測定精度が向
上する。また、上記各スイッチ手段の操作を中央処理装
置からの制御信号によって自動的に行うように構成した
ので、簡単な操作で測温入力処理を行うことができる効
果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by operating a plurality of switch means, an analog temperature signal from a thermocouple and a 3-wire resistance temperature detector from a thermocouple can be obtained with a single circuit configuration. Since the input processing is performed on the analog temperature signal, the input circuit can be shared and the circuit configuration can be simplified. Moreover, since the measurement temperature is obtained without being affected by the wiring resistance of the 3-wire resistance temperature detector, the measurement accuracy is improved. Further, since the operation of each switch means is automatically performed by the control signal from the central processing unit, there is an effect that the temperature measurement input processing can be performed by a simple operation.

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

第1図はこの発明の一実施例による温度測定装置の入力
回路を示すブロック図、第2図(a)は第1図の入力回
路中より熱電対からのアナログ温度信号を入力する回路
部分のみを抽出した回路図、第2図(b)はその抽出回
路の等価回路図、第3図(a)は第1図の入力回路中よ
り3線式測温抵抗体からのアナログ温度信号を入力する
回路部分のみを抽出した回路図、第3図(b),第3図
(c)は回路切換えスイッチの投入により切換えられた
第3図(a)の抽出回路の等価回路図、第4図は動作手
順を示すフローチャート、第5図はこの発明の他の実施
例による温度測定装置の入力回路を示すブロック図、第
6図は第5図の回路中より冷接点測温抵抗体を接続した
回路部分のみを抽出した等価回路図、第7図は誤起電力
を処理する等価回路図である。 図中、2は熱電対、3,4は3線式測温抵抗体、5は回路
切換えスイッチ、6は定電流源、7はスイッチ、8は増
幅器、9はA/D変換器、10は中央処理装置(CPU)であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an input circuit of a temperature measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (a) is only a circuit portion for inputting an analog temperature signal from a thermocouple in the input circuit of FIG. Fig. 2 (b) is an equivalent circuit diagram of the extraction circuit, Fig. 3 (a) is an analog temperature signal input from the 3-wire resistance temperature detector from the input circuit of Fig. 1. A circuit diagram in which only the circuit portion to be extracted is extracted, FIGS. 3 (b) and 3 (c) are equivalent circuit diagrams and FIG. 4 of the extraction circuit in FIG. 3 (a) switched by closing the circuit selector switch. Is a flow chart showing an operation procedure, FIG. 5 is a block diagram showing an input circuit of a temperature measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit in which a cold junction resistance temperature detector is connected from the circuit of FIG. An equivalent circuit diagram in which only the circuit part is extracted. It is a diagram. In the figure, 2 is a thermocouple, 3 and 4 are 3-wire resistance temperature detectors, 5 is a circuit changeover switch, 6 is a constant current source, 7 is a switch, 8 is an amplifier, 9 is an A / D converter, and 10 is Central processing unit (CPU).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−212997(JP,A) 特開 昭61−223623(JP,A) 実開 昭57−34098(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-59-212997 (JP, A) JP-A-61-223623 (JP, A) Practical application Sho-57-34098 (JP, U)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱電対(2)と、この熱電対を選択する第
1のスイッチ手段(SW1)と、この第1のスイッチ手段
により選択された前記熱電対の熱起電力から測定温度を
求める信号処理装置(10)を有した温度測定装置におい
て、3線式測温抵抗体(3)と、この3線式測温抵抗体
を選択する第2のスイッチ手段(SW2)とを備え、前記
第1のスイッチ手段により選択される前記熱電対の2本
の出力線と前記第2のスイッチ手段により選択される前
記3線式測温抵抗体の3本の出力線の内の2本の線とが
共通に結線されるよう構成し、前記3線式測温抵抗体に
2方向から規定電流を流すべく該3線式測温抵抗体の共
通にされた出力線の内の1本の出力線と共通にされてい
ない1本の出力線とを切換える第3のスイッチ手段(SW
5)を備えるとともに、この第3のスイッチ手段を介し
て選択的に前記3線式測温抵抗体に規定電流を供給する
定電流源を具備し、前記信号処理装置は前記第3のスイ
ッチ手段の切換えにより求まる前記3線式測温抵抗体の
2つの出力値から該3線式測温抵抗体の配線抵抗の影響
を受けることなく測定温度をも求めてなることを特徴と
する温度測定装置の入力回路。
1. A measurement temperature is obtained from a thermocouple (2), a first switch means (SW1) for selecting the thermocouple, and a thermoelectromotive force of the thermocouple selected by the first switch means. A temperature measuring device having a signal processing device (10) is provided with a three-wire resistance temperature detector (3) and a second switch means (SW2) for selecting the three-wire resistance temperature detector, Two of the three output lines of the thermocouple selected by the first switch means and the three output lines of the three-wire resistance temperature detector selected by the second switch means. Is connected in common, and one of the common output lines of the 3-wire resistance temperature detector is used so that a specified current is applied to the 3-wire resistance temperature detector from two directions. Third switch means (SW) for switching between the output line and one output line that is not shared
5) and a constant current source for selectively supplying a specified current to the 3-wire resistance temperature detector through the third switch means, and the signal processing device includes the third switch means. The temperature measuring device is characterized in that the measured temperature is also obtained from the two output values of the three-wire resistance temperature detector obtained by switching between the two, without being affected by the wiring resistance of the three-wire resistance temperature detector. Input circuit.
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