JPH0614082B2 - 温度測定装置 - Google Patents
温度測定装置Info
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- JPH0614082B2 JPH0614082B2 JP62113324A JP11332487A JPH0614082B2 JP H0614082 B2 JPH0614082 B2 JP H0614082B2 JP 62113324 A JP62113324 A JP 62113324A JP 11332487 A JP11332487 A JP 11332487A JP H0614082 B2 JPH0614082 B2 JP H0614082B2
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- Japan
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- output
- temperature detector
- wire resistance
- changeover switch
- resistance temperature
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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３線式測温抵抗体利用の温度測定装置に関す
るものである。
るものである。
〔従来の技術〕 第３図−Ａは従来の３線式測温抵抗体利用の温度測定装
置を示す回路図であり、１は定電圧回路、２は分圧用抵
抗、３は３本の出力線４，５，６を有し温度により抵抗
値Ｒが変化する３線式測温抵抗体（以下、抵抗体と略称
する）、７は第１の演算増幅器であり、出力側と接地と
の間に抵抗８と同９とが直列に接続され、両者の抵抗点
ａがその(-)入力端子に接続され、その(+)入力端子は抵
抗２と第１の出力線４との接続点ｂに接続されている。
また、演算増幅器７の出力側とその(+)入力端子との間
に接続された帰還抵抗１０と該演算増幅器とにより差動
増幅器が構成されている。
置を示す回路図であり、１は定電圧回路、２は分圧用抵
抗、３は３本の出力線４，５，６を有し温度により抵抗
値Ｒが変化する３線式測温抵抗体（以下、抵抗体と略称
する）、７は第１の演算増幅器であり、出力側と接地と
の間に抵抗８と同９とが直列に接続され、両者の抵抗点
ａがその(-)入力端子に接続され、その(+)入力端子は抵
抗２と第１の出力線４との接続点ｂに接続されている。
また、演算増幅器７の出力側とその(+)入力端子との間
に接続された帰還抵抗１０と該演算増幅器とにより差動
増幅器が構成されている。
１１は第２の演算増幅器であり、その出力側と接地との
間に分圧用抵抗１２と同１３とが直列接続され、両者の
接続点ｃがその(-)入力端子に接続され、その(+)入力端
子は第２の出力線５を介して抵抗体３とその第３の出力
線６との接続点ｄに接続されている。１４は第１，第２
の演算増幅器７，１１の出力側を切換える切換えスイッ
チ、１５は切換えスイッチ１４を介して入力されたアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であ
る。
間に分圧用抵抗１２と同１３とが直列接続され、両者の
接続点ｃがその(-)入力端子に接続され、その(+)入力端
子は第２の出力線５を介して抵抗体３とその第３の出力
線６との接続点ｄに接続されている。１４は第１，第２
の演算増幅器７，１１の出力側を切換える切換えスイッ
チ、１５は切換えスイッチ１４を介して入力されたアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であ
る。
ここで、分圧用抵抗２，８，９，１２，１３の抵抗値を
それぞれrZ，r2，r3，r4，r5，帰還抵抗１０の抵抗値を
r1，出力線４，５，６の配線抵抗値をｒA，ｒB，ｒCと
する。また、定電圧回路１の出力電圧をＶＺとする。
それぞれrZ，r2，r3，r4，r5，帰還抵抗１０の抵抗値を
r1，出力線４，５，６の配線抵抗値をｒA，ｒB，ｒCと
する。また、定電圧回路１の出力電圧をＶＺとする。
つぎに動作について説明する。切換えスイッチ１４を切
換え操作することにより、出力線４，５，６の配線抵抗
値ｒA，ｒB，ｒCの影響を全く受けることなく、しかも
抵抗体３の抵抗値Ｒに正確に比例する出力を、Ａ／Ｄ変
換器１５から得ることができる。
換え操作することにより、出力線４，５，６の配線抵抗
値ｒA，ｒB，ｒCの影響を全く受けることなく、しかも
抵抗体３の抵抗値Ｒに正確に比例する出力を、Ａ／Ｄ変
換器１５から得ることができる。
つぎに上記抵抗体３の断線について説明する。いま、第
３図−Ｂに×印で示すように、抵抗体３の出力線４で断
線が生じた場合、矢示方向に流れる電流により、第１の
演算増幅器７の出力電圧Ｖ0は となり、第２の演算増幅器１１の出力電圧Ｖ1は０とな
る。
３図−Ｂに×印で示すように、抵抗体３の出力線４で断
線が生じた場合、矢示方向に流れる電流により、第１の
演算増幅器７の出力電圧Ｖ0は となり、第２の演算増幅器１１の出力電圧Ｖ1は０とな
る。
また、第３図−Ｃに×印で示すように、抵抗体３の出力
線６で断線が生じた場合、矢印方向に流れる電流によ
り、前記出力電圧V0は となり、前記出力電圧Ｖ1は となる。一方、抵抗体３が断線していない場合の前記出
力電圧Ｖ0は となる。
線６で断線が生じた場合、矢印方向に流れる電流によ
り、前記出力電圧V0は となり、前記出力電圧Ｖ1は となる。一方、抵抗体３が断線していない場合の前記出
力電圧Ｖ0は となる。
ここで、例えば となるように抵抗値を決定すれば、正常時（断線してい
ない時）の出力電圧Ｖ0≪異常時（断線している時）の
出力電圧V0となり、出力電圧V0が異常に大きくなったこ
とをもって断線を検出することができる。
ない時）の出力電圧Ｖ0≪異常時（断線している時）の
出力電圧V0となり、出力電圧V0が異常に大きくなったこ
とをもって断線を検出することができる。
従来の温度測定装置は以上のように構成されているの
で、抵抗体３の出力線５で断線が発生した場合には、第
１の演算増幅器７の出力V0は正常時とほぼ同じような電
圧であり、また、第２の演算増幅器１１の出力V1は不定
状態となり、出力線５の断線を確実に検出できないとい
う問題点があった。
で、抵抗体３の出力線５で断線が発生した場合には、第
１の演算増幅器７の出力V0は正常時とほぼ同じような電
圧であり、また、第２の演算増幅器１１の出力V1は不定
状態となり、出力線５の断線を確実に検出できないとい
う問題点があった。
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、３線式測温抵抗体のどの部分が断線しても該
断線を検出できる温度測定装置を得ることを目的とす
る。
たもので、３線式測温抵抗体のどの部分が断線しても該
断線を検出できる温度測定装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る温度測定装置は、３本の出力線の内の１
本を接地した３線式測温抵抗体の接地しない２本の出力
線を切換える切換えスイッチと、前記切換えスイッチを
介して前記、３線式測温抵抗体に規定電流を供給する定
電流源と、前記切換えスイッチの出力を増幅する増幅手
段と、その増幅手段の出力値に基づいて測定温度を求め
るととも該出力値の大幅な変化に基づいて該３線式測温
抵抗体の断線を検出する信号判定回路とを具備したもの
である。
本を接地した３線式測温抵抗体の接地しない２本の出力
線を切換える切換えスイッチと、前記切換えスイッチを
介して前記、３線式測温抵抗体に規定電流を供給する定
電流源と、前記切換えスイッチの出力を増幅する増幅手
段と、その増幅手段の出力値に基づいて測定温度を求め
るととも該出力値の大幅な変化に基づいて該３線式測温
抵抗体の断線を検出する信号判定回路とを具備したもの
である。
この発明における温度測定装置は、３線式測温抵抗体の
接地しない２本の出力線に切換えスイッチを介して規定
電流を供給し、この出力線からの出力値の大幅な変動に
基づいて断線を検出することにより、３線式測温抵抗体
のどの部分で生じた断線も確実に検出することを可能と
する。
接地しない２本の出力線に切換えスイッチを介して規定
電流を供給し、この出力線からの出力値の大幅な変動に
基づいて断線を検出することにより、３線式測温抵抗体
のどの部分で生じた断線も確実に検出することを可能と
する。
以下、この発明の実施例を図面について説明する。第１
図−Ａにおいて、２３は３本の出力線２４，２５，２６
を有し温度により抵抗値Ｒが変化する３線式測温抵抗体
であり、上記３本の出力線の内の１本の出力線２５は接
地され、他の２本の出力線２４と同２６は切換えスイッ
チ２７で切換えれる。２８は電流制限抵抗２９，切換え
スイッチ２７を介して前記３線式測温抵抗体３に規定電
圧を供給する定電圧源である。
図−Ａにおいて、２３は３本の出力線２４，２５，２６
を有し温度により抵抗値Ｒが変化する３線式測温抵抗体
であり、上記３本の出力線の内の１本の出力線２５は接
地され、他の２本の出力線２４と同２６は切換えスイッ
チ２７で切換えれる。２８は電流制限抵抗２９，切換え
スイッチ２７を介して前記３線式測温抵抗体３に規定電
圧を供給する定電圧源である。
３０は増幅手段としての非反転増幅回路、３１は信号規
定回路であり、Ａ／Ｄ変換器３２，Ａ／Ｄ変換器３２か
らのデータに基づいて抵抗値の演算を行うとともに切換
えスイッチ２７の制御信号３３およびＡ／Ｄ変換器３２
の制御信号３４を出力する中央処理装置（以下、ＣＰＵ
と略記する）３５とで構成されている。そして、上記非
反転増幅回路３０は、演算増幅器３６と該演算増幅器の
出力側と接地との間に直列接続された抵抗３７と同３８
とからなり、演算増幅器３６の(+)入力端子は切換えス
イッチ２７に接続され、その(-)入力端子は抵抗３７と
同３８の接続点に接続されている。ここで、出力線２
４，２５，２６の配線抵抗値をｒ、電流制限抵抗２９の
抵抗値をRZ、抵抗３７，３８の抵抗値をr ，rs、切換
えスイッチ２７の固定接点(1)，(2)との接続時のオン抵
抗値をr1，r2とする。
定回路であり、Ａ／Ｄ変換器３２，Ａ／Ｄ変換器３２か
らのデータに基づいて抵抗値の演算を行うとともに切換
えスイッチ２７の制御信号３３およびＡ／Ｄ変換器３２
の制御信号３４を出力する中央処理装置（以下、ＣＰＵ
と略記する）３５とで構成されている。そして、上記非
反転増幅回路３０は、演算増幅器３６と該演算増幅器の
出力側と接地との間に直列接続された抵抗３７と同３８
とからなり、演算増幅器３６の(+)入力端子は切換えス
イッチ２７に接続され、その(-)入力端子は抵抗３７と
同３８の接続点に接続されている。ここで、出力線２
４，２５，２６の配線抵抗値をｒ、電流制限抵抗２９の
抵抗値をRZ、抵抗３７，３８の抵抗値をr ，rs、切換
えスイッチ２７の固定接点(1)，(2)との接続時のオン抵
抗値をr1，r2とする。
つぎに動作について説明する。まず、３線式測温抵抗体
３の抵抗値Ｒの測定原理について説明する。
３の抵抗値Ｒの測定原理について説明する。
(1) 切換えスイッチ２７を固定接点(1)側に投入してい
る場合、第１図−Ｂに示す矢示方向に流れる電流によ
り、非反転増幅回路３０の出力電圧V1は、つぎの関係式
が成立する。
る場合、第１図−Ｂに示す矢示方向に流れる電流によ
り、非反転増幅回路３０の出力電圧V1は、つぎの関係式
が成立する。
(1)式において、演算増幅器３６からのリーク電流は、
一般的に十分小さいので無視している。
一般的に十分小さいので無視している。
(2) 切換えスイッチ２７を固定接点(2)側に投入してい
る場合、第１図−Ｃに示す矢示方向に流れる電流によ
り、非反転増幅回路３０の出力電圧V2は、つぎの関係式
が成立する。
る場合、第１図−Ｃに示す矢示方向に流れる電流によ
り、非反転増幅回路３０の出力電圧V2は、つぎの関係式
が成立する。
ここで、r1≒r2またはr1≪ｒ，r2≪ｒ，r1≪Ｒ，r2≪Ｒ
であるような切換えスイッチ２７を用いると、(1)，(2)
式より３線式測温抵抗体３の抵抗値Ｒは の式より求められる。
であるような切換えスイッチ２７を用いると、(1)，(2)
式より３線式測温抵抗体３の抵抗値Ｒは の式より求められる。
ここで である。なお、切換えスイッチ２７の固定接点(1)側へ
の投入測定と固定接点(2)側への投入測定の時間差は、
３線式測温抵抗体３で測定している対象物の時定数に比
べ十分小さくなければならない。また、この切換えスイ
ッチ２７の(1)側と(2)側の測定において、非反転増幅回
路３０の増幅率は同じである必要はない。
の投入測定と固定接点(2)側への投入測定の時間差は、
３線式測温抵抗体３で測定している対象物の時定数に比
べ十分小さくなければならない。また、この切換えスイ
ッチ２７の(1)側と(2)側の測定において、非反転増幅回
路３０の増幅率は同じである必要はない。
つぎに３線式測温抵抗体３の各部が断線した場合の検出
動作について説明する。
動作について説明する。
(1) 切換えスイッチ２７を固定接点(1)側に投入した測
定時において、出力線２４−３線式測温抵抗体２３−出
力線２５の回路に断線が生じた場合、非反転増幅回路３
０の出力電圧V1（異常）は ここで、 であるように、回路を構成しておくと、 V1（異常）≫V1（正常） ……(5) の関係が生ずる。
定時において、出力線２４−３線式測温抵抗体２３−出
力線２５の回路に断線が生じた場合、非反転増幅回路３
０の出力電圧V1（異常）は ここで、 であるように、回路を構成しておくと、 V1（異常）≫V1（正常） ……(5) の関係が生ずる。
(2) 切換えスイッチ２７を固定接点(2)側に投入した測
定時において、出力線２６−同２５の回路に断線が生じ
た場合、非反転増幅回路３０の出力電圧V2（異常）は、 であるように、回路を構成しておくと、 V2（異常）≫V2（正常） ………(6) の関係が生ずる。
定時において、出力線２６−同２５の回路に断線が生じ
た場合、非反転増幅回路３０の出力電圧V2（異常）は、 であるように、回路を構成しておくと、 V2（異常）≫V2（正常） ………(6) の関係が生ずる。
以上のように、切換えスイッチ２７を固定接点(1)側お
よび同(2)側のいずれに投入した場合においても、３線
式測温抵抗体３に断線が生じると、非反転増幅回路３０
の出力電圧が正常時よりも大幅に大きくなり、この出力
電圧の変動によって断線を確実に検出することができ
る。
よび同(2)側のいずれに投入した場合においても、３線
式測温抵抗体３に断線が生じると、非反転増幅回路３０
の出力電圧が正常時よりも大幅に大きくなり、この出力
電圧の変動によって断線を確実に検出することができ
る。
第２図は上記３線式測温抵抗体３の測定動作を説明する
フローチャートであり、ステップ（ＳＴ−１）でスター
ト後、ステップ（ＳＴ−２）で、切換えスイッチ２７を
固定接点(1)側に投入接続する（第１図−Ｂ）。
フローチャートであり、ステップ（ＳＴ−１）でスター
ト後、ステップ（ＳＴ−２）で、切換えスイッチ２７を
固定接点(1)側に投入接続する（第１図−Ｂ）。
ついで、ステップ（ST−3）で、非反転増幅回路３０の
出力電圧V1をA／D変換器３２でＡ／Ｄ変換し該出力電圧
を測定する。
出力電圧V1をA／D変換器３２でＡ／Ｄ変換し該出力電圧
を測定する。
ステップ（ST−4）で、切換えスイッチ２７を固定接点
(2)側に投入接続する（第１図−Ｃ）。ついで、ステッ
プ（ST−５）で、非反転増幅回路３０の出力電圧V2をA
／D変換器３２でA／D変換し該出力電圧を測定する。
(2)側に投入接続する（第１図−Ｃ）。ついで、ステッ
プ（ST−５）で、非反転増幅回路３０の出力電圧V2をA
／D変換器３２でA／D変換し該出力電圧を測定する。
ステップ（ST−6）で上記出力電圧V1とVTH1〔正常時の
非反転増幅回路の出力電圧と断線時における非反転増幅
回路の出力電圧との間の判断電圧（しきい値）〕とを比
較し、V1＞VTH1であるか否かを判断する。
非反転増幅回路の出力電圧と断線時における非反転増幅
回路の出力電圧との間の判断電圧（しきい値）〕とを比
較し、V1＞VTH1であるか否かを判断する。
ステップ（ST−７）で上記出力電圧V2とVTH2とを比較
し、V2＞VTH2であるか否かを判断する。
し、V2＞VTH2であるか否かを判断する。
上記ステップ（ST−6），（ST−7）でＮＯであれば、ス
テップ（ST−8）で、３線式測温抵抗体３の抵抗値Ｒを
計算する。そして、ステップ（ST−9）で、前記抵抗値
Ｒから温度への換算を行う。
テップ（ST−8）で、３線式測温抵抗体３の抵抗値Ｒを
計算する。そして、ステップ（ST−9）で、前記抵抗値
Ｒから温度への換算を行う。
一方、上記ステップ（ST−6），（ST−7）でYESのとき
は、ステップ（ST−10）へ移行して断線時処理を行い、
ステップ（ST−11）で動作を終了する。
は、ステップ（ST−10）へ移行して断線時処理を行い、
ステップ（ST−11）で動作を終了する。
なお、上記実施例では切換えスイッチ２７を固定接点
(1)と同(2)に投入接続後に断線判断を行なっているが、
切換えスイッチ２７を固定接点(2)に投入接続前に断線
判断をしてもよい。また、切換えスイッチ２７は必ずし
も固定接点(1)側へ先に投入接続する必要はない。第１
図の実施例においては、定電圧源２８を用いたが、これ
は定電圧源をもってしても実装可能である。
(1)と同(2)に投入接続後に断線判断を行なっているが、
切換えスイッチ２７を固定接点(2)に投入接続前に断線
判断をしてもよい。また、切換えスイッチ２７は必ずし
も固定接点(1)側へ先に投入接続する必要はない。第１
図の実施例においては、定電圧源２８を用いたが、これ
は定電圧源をもってしても実装可能である。
以上のように、この発明によれば、３線式測温抵抗体の
３本の出力線の１本を接地し、接地しない他の２本の出
力線に切換えスイッチを介して規定電流を供給し、この
出力線からの出力値の変化が所定の値よりも大きいとき
に、３線式測温抵抗体の断線を検出するように構成した
ので、線式測温抵抗体のどの部分で生じた断線も確実に
検出できるという効果がある。
３本の出力線の１本を接地し、接地しない他の２本の出
力線に切換えスイッチを介して規定電流を供給し、この
出力線からの出力値の変化が所定の値よりも大きいとき
に、３線式測温抵抗体の断線を検出するように構成した
ので、線式測温抵抗体のどの部分で生じた断線も確実に
検出できるという効果がある。
第１図−Ａはこの発明の実施例による温度測定装置を示
す回路図、第１図−Ｂ，第１図−Ｃはその動作説明図、
第２図は動作を説明するフローチャート、第３図−Ａは
従来の温度測定装置を示す回路図、第３図−Ｂ，第３図
−Ｃはその動作説明図である。 ２３は３線式測温抵抗体、２４，２５，２６は出力線、
２７は切換スイッチ、２８は定電流源、３０は非反転増
幅回路、３１は信号判定回路、３６は演算増幅器。
す回路図、第１図−Ｂ，第１図−Ｃはその動作説明図、
第２図は動作を説明するフローチャート、第３図−Ａは
従来の温度測定装置を示す回路図、第３図−Ｂ，第３図
−Ｃはその動作説明図である。 ２３は３線式測温抵抗体、２４，２５，２６は出力線、
２７は切換スイッチ、２８は定電流源、３０は非反転増
幅回路、３１は信号判定回路、３６は演算増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】３本の出力線のうちの１本を接地した３線
式測温抵抗体と、前記３線式測温抵抗体の接地しない２
本の出力線を切換える切換えスイッチと、前記切換えス
イッチを介して前記３線式測温抵抗体に規定電流もしく
は規定電圧を供給する電源手段と、前記切換えスイッチ
の出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力値に
基づいて測定温度を求めるとともに、該出力値の変化が
所定の値よりも大きいときに、該３線式測温抵抗体の断
線を検出する信号判定回路とを備えた温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113324A JPH0614082B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113324A JPH0614082B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277981A JPS63277981A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0614082B2 true JPH0614082B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=14609348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113324A Expired - Lifetime JPH0614082B2 (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614082B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240230A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Yokogawa Electric Corp | 温度伝送器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182519A (en) * | 1990-10-22 | 1993-01-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Heater control device for an air-fuel ratio sensor |
| US8228068B2 (en) | 2008-05-02 | 2012-07-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Systems and methods for detecting wire breaks |
| JP4803228B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2011-10-26 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 電圧検出装置 |
| JP4770894B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2011-09-14 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 電圧検出装置 |
| KR101381533B1 (ko) * | 2012-10-30 | 2014-04-04 | 엘에스산전 주식회사 | 단선 감지 장치 |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP62113324A patent/JPH0614082B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240230A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Yokogawa Electric Corp | 温度伝送器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277981A (ja) | 1988-11-15 |
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