JPH07318364A - 計測方法及び計測素子 - Google Patents
計測方法及び計測素子Info
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- JPH07318364A JPH07318364A JP6109541A JP10954194A JPH07318364A JP H07318364 A JPH07318364 A JP H07318364A JP 6109541 A JP6109541 A JP 6109541A JP 10954194 A JP10954194 A JP 10954194A JP H07318364 A JPH07318364 A JP H07318364A
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- heating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １個の感熱素子で対象検出と温度補償を兼ね
て計測を実行する。 【構成】 １個の感熱素子６に対して時分割で非加熱動
作と加熱動作を繰り返し行い、非加熱動作時には検出器
の周囲温度を検出し、加熱動作時には風速，湿度等の計
測対象の検出をし、周囲温度により計測対象の温度補償
を行う。このように一つの感熱素子６で対象検出と温度
補償を兼ねさせる。
て計測を実行する。 【構成】 １個の感熱素子６に対して時分割で非加熱動
作と加熱動作を繰り返し行い、非加熱動作時には検出器
の周囲温度を検出し、加熱動作時には風速，湿度等の計
測対象の検出をし、周囲温度により計測対象の温度補償
を行う。このように一つの感熱素子６で対象検出と温度
補償を兼ねさせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感熱素子を間欠加熱に
より動作させて計測を行う計測方法及び計測素子に関す
る。
より動作させて計測を行う計測方法及び計測素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】感熱素子を通電により自己発熱させた
り、或いは他の加熱手段により加熱することで温度ばか
りでなく、流速，圧力，ガス，湿度などの検出器として
用いることはよく知られている。
り、或いは他の加熱手段により加熱することで温度ばか
りでなく、流速，圧力，ガス，湿度などの検出器として
用いることはよく知られている。
【０００３】従来、感熱素子を加熱させて、流速，圧
力，ガス，湿度等の検出を行う方法としては、図２０に
示すようなものがある。
力，ガス，湿度等の検出を行う方法としては、図２０に
示すようなものがある。
【０００４】図２０に示す計測方法では、感熱素子とし
て検出用と温度補償用との２個を用い、検出用感熱素子
（以下、検出用素子という）１及び温度補償用感熱素子
（以下、補償用素子という）２及び固定抵抗器３，４に
よりブリッジ回路を構成させており、検出用素子１は加
熱状態でのみ用い、補償用素子２は加熱と非加熱の二通
りの使い方をしている。
て検出用と温度補償用との２個を用い、検出用感熱素子
（以下、検出用素子という）１及び温度補償用感熱素子
（以下、補償用素子という）２及び固定抵抗器３，４に
よりブリッジ回路を構成させており、検出用素子１は加
熱状態でのみ用い、補償用素子２は加熱と非加熱の二通
りの使い方をしている。
【０００５】すなわち、補償用素子２を加熱状態で使う
場合、検出用素子１と補償用素子２との特性を合わせ
て、補償用素子２は計測対象と遮蔽して周囲温度だけを
検出して、検出用素子１の周囲温度依存性を補償するよ
うにしている。
場合、検出用素子１と補償用素子２との特性を合わせ
て、補償用素子２は計測対象と遮蔽して周囲温度だけを
検出して、検出用素子１の周囲温度依存性を補償するよ
うにしている。
【０００６】また補償用素子２を非加熱状態で使う場
合、加熱時の検出用素子１と非加熱時の補償用素子２の
温度係数及び抵抗値を合わせるように調整が行われる。
合、加熱時の検出用素子１と非加熱時の補償用素子２の
温度係数及び抵抗値を合わせるように調整が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２０
に示す計測方法では、２個の感熱素子を用いるため、部
品点数が多くなるとともに、感熱素子同士の温度係数を
合わせることは困難であり、補償誤差が発生しやすいと
いう欠点があった。また、感熱素子は常時通電して自己
加熱しているため、寿命上の点でも問題があった。
に示す計測方法では、２個の感熱素子を用いるため、部
品点数が多くなるとともに、感熱素子同士の温度係数を
合わせることは困難であり、補償誤差が発生しやすいと
いう欠点があった。また、感熱素子は常時通電して自己
加熱しているため、寿命上の点でも問題があった。
【０００８】本発明の目的は、１個の感熱素子で対象検
出と温度補償を兼ねさせる計測方法及び計測素子を提供
することにある。
出と温度補償を兼ねさせる計測方法及び計測素子を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る計測方法は、非加熱処理と加熱処理と
を１個の感熱素子に対して行うことにより、計測対象の
検出用信号と周囲温度用信号との２つの信号を出力させ
る計測方法であって、非加熱処理は、前記感熱素子に通
電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流を通電
し、周囲温度に相当する該感熱素子の端子間電圧値又は
抵抗器素子の端子間電圧値を周囲温度用信号として出力
させる処理であり、加熱処理は、前記感熱素子に前記非
加熱電流値以上の過電流を通電して該感熱素子を自己発
熱させるか、又は該感熱素子を間接加熱させ、計測対象
に相当する該感熱素子の端子間電圧値又は抵抗器素子の
端子間電圧値を検出用信号として出力させる処理であ
り、加熱処理と非加熱処理とは、時分割で交互に繰り返
して行うものである。
め、本発明に係る計測方法は、非加熱処理と加熱処理と
を１個の感熱素子に対して行うことにより、計測対象の
検出用信号と周囲温度用信号との２つの信号を出力させ
る計測方法であって、非加熱処理は、前記感熱素子に通
電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流を通電
し、周囲温度に相当する該感熱素子の端子間電圧値又は
抵抗器素子の端子間電圧値を周囲温度用信号として出力
させる処理であり、加熱処理は、前記感熱素子に前記非
加熱電流値以上の過電流を通電して該感熱素子を自己発
熱させるか、又は該感熱素子を間接加熱させ、計測対象
に相当する該感熱素子の端子間電圧値又は抵抗器素子の
端子間電圧値を検出用信号として出力させる処理であ
り、加熱処理と非加熱処理とは、時分割で交互に繰り返
して行うものである。
【００１０】また本発明に係る計測方法を実施するため
の計測素子は、１個の感熱素子と、２組の通電回路とを
組合せて、該感熱素子に異なる電流値の電流を通電する
ことにより、計測対象の検出用信号と周囲温度用信号と
の２つの信号を出力する計測素子であって、１個の感熱
素子は、前記２組の通電回路より異なる電流値の電流を
時分割で切替えて通電されるものであり、２組の通電回
路のうち一方の通電回路は、前記感熱素子に通電に依る
温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流を通電し、周囲
温度に相当する電圧値を該感熱素子の端子間又は抵抗器
素子の端子間に周囲温度用信号として出力させるもので
あり、２組の通電回路のうち他方の通電回路は、前記感
熱素子に前記非加熱電流値以上の電流を通電して該感熱
素子を自己発熱させ、計測対象に対応する電圧値を該感
熱素子の端子間又は抵抗器素子の端子間に計測対象の検
出用信号として出力されるものである。
の計測素子は、１個の感熱素子と、２組の通電回路とを
組合せて、該感熱素子に異なる電流値の電流を通電する
ことにより、計測対象の検出用信号と周囲温度用信号と
の２つの信号を出力する計測素子であって、１個の感熱
素子は、前記２組の通電回路より異なる電流値の電流を
時分割で切替えて通電されるものであり、２組の通電回
路のうち一方の通電回路は、前記感熱素子に通電に依る
温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流を通電し、周囲
温度に相当する電圧値を該感熱素子の端子間又は抵抗器
素子の端子間に周囲温度用信号として出力させるもので
あり、２組の通電回路のうち他方の通電回路は、前記感
熱素子に前記非加熱電流値以上の電流を通電して該感熱
素子を自己発熱させ、計測対象に対応する電圧値を該感
熱素子の端子間又は抵抗器素子の端子間に計測対象の検
出用信号として出力されるものである。
【００１１】また、スイッチ素子を有する計測素子であ
って、スイッチ素子は、外部指令を受けて２組の通電回
路を時分割で切替えて１個の感熱素子に直列に接続する
ものである。
って、スイッチ素子は、外部指令を受けて２組の通電回
路を時分割で切替えて１個の感熱素子に直列に接続する
ものである。
【００１２】また、本発明に係る計測素子は、１個の感
熱素子と、１組の通電回路と、１組の加熱回路とを組み
合わせて、該感熱素子を温度の異なった２つの状態にお
き、計測対象の検出用信号と周囲温度用信号との２つの
信号を出力する計測素子であって、１個の感熱素子は、
１組の通電回路と組み合わされ、通電に依る温度上昇が
無視可能な程度の非加熱電流が該通電回路より通電され
るものであり、１組の加熱回路は、前記感熱素子を間接
加熱するものであり、時分割で制御され、通電ＯＦＦの
ときには、感熱素子を非加熱状態に保って周囲温度に相
当する電圧値を該感熱素子の端子間又は抵抗器素子の端
子間より出力させ、通電ＯＮのときには、感熱素子を外
部より間接加熱し計測対象に相当する電圧値を該感熱素
子の端子間又は抵抗器素子の端子間より出力させるもの
である。
熱素子と、１組の通電回路と、１組の加熱回路とを組み
合わせて、該感熱素子を温度の異なった２つの状態にお
き、計測対象の検出用信号と周囲温度用信号との２つの
信号を出力する計測素子であって、１個の感熱素子は、
１組の通電回路と組み合わされ、通電に依る温度上昇が
無視可能な程度の非加熱電流が該通電回路より通電され
るものであり、１組の加熱回路は、前記感熱素子を間接
加熱するものであり、時分割で制御され、通電ＯＦＦの
ときには、感熱素子を非加熱状態に保って周囲温度に相
当する電圧値を該感熱素子の端子間又は抵抗器素子の端
子間より出力させ、通電ＯＮのときには、感熱素子を外
部より間接加熱し計測対象に相当する電圧値を該感熱素
子の端子間又は抵抗器素子の端子間より出力させるもの
である。
【００１３】また、スイッチ素子を有する計測素子であ
って、スイッチ素子は、外部指令を受けて、前記加熱回
路を時分割でＯＮ／ＯＦＦ制御させるものである。
って、スイッチ素子は、外部指令を受けて、前記加熱回
路を時分割でＯＮ／ＯＦＦ制御させるものである。
【００１４】
【作用】１個の感熱素子に対して時分割で非加熱動作と
加熱動作を繰り返し行い、非加熱動作時には検出器の周
囲温度を検出し、加熱動作時には風速，湿度等の計測対
象を検出し、周囲温度により計測対象の温度補償を行
う。このように一つの感熱素子で対象検出と温度補償を
兼ねさせる。
加熱動作を繰り返し行い、非加熱動作時には検出器の周
囲温度を検出し、加熱動作時には風速，湿度等の計測対
象を検出し、周囲温度により計測対象の温度補償を行
う。このように一つの感熱素子で対象検出と温度補償を
兼ねさせる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
【００１６】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
係る計測方法を実施するための計測素子を示す構成図で
ある。
係る計測方法を実施するための計測素子を示す構成図で
ある。
【００１７】先ず、本発明の実施例１に係る計測素子の
構成について説明する。図において、本発明の実施例１
に係る計測素子は、１個の感熱素子６と、２組の通電回
路７，８とを組合せて、感熱素子６に異なる電流値の電
流を通電することにより、計測対象の検出用信号と周囲
温度用信号との２つの信号を出力するものである。
構成について説明する。図において、本発明の実施例１
に係る計測素子は、１個の感熱素子６と、２組の通電回
路７，８とを組合せて、感熱素子６に異なる電流値の電
流を通電することにより、計測対象の検出用信号と周囲
温度用信号との２つの信号を出力するものである。
【００１８】１個の感熱素子６は、２組の通電回路７，
８より異なる電流値の電流を時分割で切替えて通電され
るものである。図１の場合、感熱素子６はサーミスタ等
の抵抗変化型の素子が用いられる。
８より異なる電流値の電流を時分割で切替えて通電され
るものである。図１の場合、感熱素子６はサーミスタ等
の抵抗変化型の素子が用いられる。
【００１９】本実施例では、感熱素子６を加熱駆動する
方式として、定電圧源Ｖをもつ定電圧型のものを用いて
おり、前記２組の通電回路７，８は、抵抗器７ａ，８ａ
をもつ抵抗回路７，８として構成してある。以下、２組
の通電回路７，８を２組の抵抗回路７，８に置き換えて
説明する。２組の抵抗回路７，８のうち一方の抵抗回路
７は、感熱素子６に通電に依る温度上昇が無視可能な程
度の非加熱電流を通電し、周囲温度に相当する電圧値を
感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに周囲温度用信号として
出力させるものである。
方式として、定電圧源Ｖをもつ定電圧型のものを用いて
おり、前記２組の通電回路７，８は、抵抗器７ａ，８ａ
をもつ抵抗回路７，８として構成してある。以下、２組
の通電回路７，８を２組の抵抗回路７，８に置き換えて
説明する。２組の抵抗回路７，８のうち一方の抵抗回路
７は、感熱素子６に通電に依る温度上昇が無視可能な程
度の非加熱電流を通電し、周囲温度に相当する電圧値を
感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに周囲温度用信号として
出力させるものである。
【００２０】２組の抵抗回路７，８のうち他方の抵抗回
路８は、感熱素子６に前記非加熱電流値以上の過電流を
通電して感熱素子６を自己発熱させ、計測対象に対応す
る電圧値を感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに計測対象の
検出用信号として出力させるものである。２組の抵抗回
路７，８は、それぞれ抵抗器７ａ，８ａを有しており、
抵抗回路７の抵抗器７ａがもつ抵抗値Ｒ1と、抵抗回路
８の抵抗器８ａがもつ抵抗値Ｒ2との関係は、Ｒ1＞Ｒ2
となっている。
路８は、感熱素子６に前記非加熱電流値以上の過電流を
通電して感熱素子６を自己発熱させ、計測対象に対応す
る電圧値を感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに計測対象の
検出用信号として出力させるものである。２組の抵抗回
路７，８は、それぞれ抵抗器７ａ，８ａを有しており、
抵抗回路７の抵抗器７ａがもつ抵抗値Ｒ1と、抵抗回路
８の抵抗器８ａがもつ抵抗値Ｒ2との関係は、Ｒ1＞Ｒ2
となっている。
【００２１】尚、図１の実施例では周囲温度用信号とし
ての電圧値を感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに出力させ
る構成としたが、図３に示すように感熱素子６と抵抗回
路７，８との位置関係を逆にして、抵抗器７ａ，８ａの
端子間１１ａ，１１ｂに周囲温度用信号或いは計測対象
の検出用信号としての電圧値を出力させるようにしても
よい。
ての電圧値を感熱素子６の端子間６ａ，６ｂに出力させ
る構成としたが、図３に示すように感熱素子６と抵抗回
路７，８との位置関係を逆にして、抵抗器７ａ，８ａの
端子間１１ａ，１１ｂに周囲温度用信号或いは計測対象
の検出用信号としての電圧値を出力させるようにしても
よい。
【００２２】また図１の場合に定電圧源Ｖは単一電源と
したが、図２のように２組の定電圧源Ｖ1，Ｖ2からなる
二電源としてもよい。
したが、図２のように２組の定電圧源Ｖ1，Ｖ2からなる
二電源としてもよい。
【００２３】さらに、本発明は、スイッチ素子Ｓ1，Ｓ2
を有する計測素子であって、スイッチ素子Ｓ1，Ｓ2は、
外部指令を受けて２組の抵抗回路７，８を時分割で切替
えて感熱素子６に直列に接続するものである。また、ス
イッチ素子Ｓ1，Ｓ2としては、機械的なスイッチ、或い
は半導体素子からなるスイッチ等を用いることができ
る。
を有する計測素子であって、スイッチ素子Ｓ1，Ｓ2は、
外部指令を受けて２組の抵抗回路７，８を時分割で切替
えて感熱素子６に直列に接続するものである。また、ス
イッチ素子Ｓ1，Ｓ2としては、機械的なスイッチ、或い
は半導体素子からなるスイッチ等を用いることができ
る。
【００２４】本発明の計測方法は、図１に示す計測素子
を用い、非加熱処理と加熱処理とを１個の感熱素子６に
対して行うことにより、計測対象の検出用信号と温度補
償用信号との２つの信号を出力させるものである。
を用い、非加熱処理と加熱処理とを１個の感熱素子６に
対して行うことにより、計測対象の検出用信号と温度補
償用信号との２つの信号を出力させるものである。
【００２５】すなわち、図１において、定電圧源Ｖより
非加熱用抵抗器７ａと直列にスイッチ素子Ｓ1及び感熱
素子６を接続する回路を構成させ、非加熱処理を行う。
この場合、スイッチ素子Ｓ2を開いておく。
非加熱用抵抗器７ａと直列にスイッチ素子Ｓ1及び感熱
素子６を接続する回路を構成させ、非加熱処理を行う。
この場合、スイッチ素子Ｓ2を開いておく。
【００２６】非加熱処理は、感熱素子６に抵抗回路７の
抵抗器７ａを通して、通電による温度上昇が無視可能な
程度の非加熱電流を通電し、感熱素子６を非加熱状態と
し、周囲温度に相当する感熱素子６の端子６ａ，６ｂ間
（或いは図３の抵抗器７，８の端子間１１ａ，１１ｂ）
電圧値を周囲温度用信号として出力させる。スイッチ素
子Ｓ1を閉じて（スイッチ素子Ｓ2は開く）感熱素子６を
非加熱状態にして感熱素子６の端子６ａ，６ｂ間に得ら
れる出力ＶOUTをＶOUT2とする。この出力ＶOUT 2をマイ
コン等により演算処理して検出器の周囲温度を得る。
抵抗器７ａを通して、通電による温度上昇が無視可能な
程度の非加熱電流を通電し、感熱素子６を非加熱状態と
し、周囲温度に相当する感熱素子６の端子６ａ，６ｂ間
（或いは図３の抵抗器７，８の端子間１１ａ，１１ｂ）
電圧値を周囲温度用信号として出力させる。スイッチ素
子Ｓ1を閉じて（スイッチ素子Ｓ2は開く）感熱素子６を
非加熱状態にして感熱素子６の端子６ａ，６ｂ間に得ら
れる出力ＶOUTをＶOUT2とする。この出力ＶOUT 2をマイ
コン等により演算処理して検出器の周囲温度を得る。
【００２７】次にスイッチ素子Ｓ1を開き、スイッチ素
子Ｓ2を閉じて定電圧源Ｖより加熱用抵抗器８ａと直列
にスイッチ素子Ｓ2及び感熱素子６を接続する回路を構
成させ、加熱処理を行う。
子Ｓ2を閉じて定電圧源Ｖより加熱用抵抗器８ａと直列
にスイッチ素子Ｓ2及び感熱素子６を接続する回路を構
成させ、加熱処理を行う。
【００２８】加熱処理は、感熱素子６に抵抗回路８の抵
抗器８ａを通して前記非加熱電流以上の過電流を通電し
て感熱素子６を自己発熱させ、計測対象に対応する感熱
素子６の端子６ａ，６ｂ間（或いは図３の抵抗器７，８
の端子間１１ａ，１１ｂ）電圧値を計測対象の検出用信
号として出力させる。スイッチ素子Ｓ2を閉じて（スイ
ッチ素子Ｓ1は開く）感熱素子６を加熱してその加熱状
態下で計測対象に対応して得られる出力ＶOUTをＶOUT1
とする。ＶOUT2，ＶOUT1より演算して周囲温度依存性を
補償した対象検出出力を得る。
抗器８ａを通して前記非加熱電流以上の過電流を通電し
て感熱素子６を自己発熱させ、計測対象に対応する感熱
素子６の端子６ａ，６ｂ間（或いは図３の抵抗器７，８
の端子間１１ａ，１１ｂ）電圧値を計測対象の検出用信
号として出力させる。スイッチ素子Ｓ2を閉じて（スイ
ッチ素子Ｓ1は開く）感熱素子６を加熱してその加熱状
態下で計測対象に対応して得られる出力ＶOUTをＶOUT1
とする。ＶOUT2，ＶOUT1より演算して周囲温度依存性を
補償した対象検出出力を得る。
【００２９】以上説明した加熱処理と非加熱処理とは、
時分割で交互に繰り返して行い、周囲温度依存を補償し
た対象検出出力を得て計測を実行する。
時分割で交互に繰り返して行い、周囲温度依存を補償し
た対象検出出力を得て計測を実行する。
【００３０】次に本発明を液面検出器に応用した具体例
を図１，図８により説明する。加熱状態での感熱素子６
（本例ではＮＴＣサーミスタ）の液中，空気中における
周囲温度と出力ＶOUTの特性は図８のように表わされ
る。
を図１，図８により説明する。加熱状態での感熱素子６
（本例ではＮＴＣサーミスタ）の液中，空気中における
周囲温度と出力ＶOUTの特性は図８のように表わされ
る。
【００３１】感熱素子６を含む回路を図１のように構成
し、非加熱，加熱，非加熱，加熱…という繰り返しを行
う。非加熱状態でのＶOUTよりマイコン等で演算処理し
て周囲温度を得る。この値をＴａとする。
し、非加熱，加熱，非加熱，加熱…という繰り返しを行
う。非加熱状態でのＶOUTよりマイコン等で演算処理し
て周囲温度を得る。この値をＴａとする。
【００３２】次の加熱状態でのＶOUTがマイコン等のメ
モリに記憶させた値を基にＶOUTがＶOUT1であるか、Ｖ
OUT2であるかを判断して検出器が液中にあるか、空気中
にあるかを判定する。次の加熱，加熱サイクルでも上記
の処理をする。
モリに記憶させた値を基にＶOUTがＶOUT1であるか、Ｖ
OUT2であるかを判断して検出器が液中にあるか、空気中
にあるかを判定する。次の加熱，加熱サイクルでも上記
の処理をする。
【００３３】尚、実施例１では、本発明を液面検出器に
応用したが、これに限られるものではなく、流速，圧
力，ガス，温度，湿度等のように、感熱素子６に触れる
気体又は液体の分子数の単位時間，単位面積あたりの変
化を計測するものであれば、いずれのものにも応用する
ことができる。
応用したが、これに限られるものではなく、流速，圧
力，ガス，温度，湿度等のように、感熱素子６に触れる
気体又は液体の分子数の単位時間，単位面積あたりの変
化を計測するものであれば、いずれのものにも応用する
ことができる。
【００３４】（実施例２）図４は本発明の実施例２に係
る計測素子を示す構成図である。図１〜図３に示す実施
例１に係る計測素子では、感熱素子６として抵抗変化型
素子を用いたが、本実施例は、感熱素子６としてサーミ
スタ、金属抵抗体等のような抵抗変化型素子のほかに、
熱電対のような電圧出力型素子を用いることができる。
る計測素子を示す構成図である。図１〜図３に示す実施
例１に係る計測素子では、感熱素子６として抵抗変化型
素子を用いたが、本実施例は、感熱素子６としてサーミ
スタ、金属抵抗体等のような抵抗変化型素子のほかに、
熱電対のような電圧出力型素子を用いることができる。
【００３５】図４において、本発明の実施例２に係る計
測素子は、１個の感熱素子６と、１組の通電回路１２
と、１組の加熱回路１３とを組合せて、感熱素子６を温
度の異なった２つの状態におき、計測対象の検出用信号
と周囲温度用信号との２つの信号を出力するものであ
る。本実施例では、実施例１と同様に感熱素子６を加熱
駆動する方式として、定電圧源Ｖをもつ定電圧型のもの
を用いており、前記１組の通電回路１２は、抵抗器１２
ａをもつ抵抗回路１２として構成してある。以下、１組
の通電回路１２を１組の抵抗回路１２に置き換えて説明
する。
測素子は、１個の感熱素子６と、１組の通電回路１２
と、１組の加熱回路１３とを組合せて、感熱素子６を温
度の異なった２つの状態におき、計測対象の検出用信号
と周囲温度用信号との２つの信号を出力するものであ
る。本実施例では、実施例１と同様に感熱素子６を加熱
駆動する方式として、定電圧源Ｖをもつ定電圧型のもの
を用いており、前記１組の通電回路１２は、抵抗器１２
ａをもつ抵抗回路１２として構成してある。以下、１組
の通電回路１２を１組の抵抗回路１２に置き換えて説明
する。
【００３６】１個の感熱素子６は１組の抵抗回路１２と
組合され、通電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加
熱電流が該抵抗回路１２より通電されるものである。
組合され、通電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加
熱電流が該抵抗回路１２より通電されるものである。
【００３７】１組の加熱回路１３は感熱素子６を間接加
熱するものであり、通電ＯＦＦのときには、感熱素子６
を非加熱状態に保って周囲温度に相当する電圧値を該感
熱素子６の端子間６ａ，６ｂより出力させ、通電ＯＮの
ときには、自己加熱して感熱素子６を外部より間接加熱
し計測対象に相当する電圧値を該感熱素子６の端子間６
ａ，６ｂより出力させるものである。
熱するものであり、通電ＯＦＦのときには、感熱素子６
を非加熱状態に保って周囲温度に相当する電圧値を該感
熱素子６の端子間６ａ，６ｂより出力させ、通電ＯＮの
ときには、自己加熱して感熱素子６を外部より間接加熱
し計測対象に相当する電圧値を該感熱素子６の端子間６
ａ，６ｂより出力させるものである。
【００３８】さらに、本発明はスイッチ素子Ｓを有する
計測素子であり、スイッチ素子Ｓは、外部指令を受け
て、加熱回路１３への通電を時分割でＯＮ／ＯＦＦ制御
させるものである。
計測素子であり、スイッチ素子Ｓは、外部指令を受け
て、加熱回路１３への通電を時分割でＯＮ／ＯＦＦ制御
させるものである。
【００３９】尚、図４では周囲温度用信号或いは計測対
象の検出用信号としての電圧値を感熱素子６の端子間６
ａ，６ｂに出力させた構成としたが、図６，図７のよう
に感熱素子６と抵抗回路１２との位置関係を逆にして、
抵抗回路１２の抵抗器１２ａの素子の端子間１４ａ，１
４ｂに周囲温度用信号或いは計測対象の検出用信号とし
ての電圧値を出力させるようにしてもよい。また図４で
は定電圧源Ｖは単一電源としたが、図５，図７に示すよ
うに２台の定電圧源Ｖ1，Ｖ2からなる二電源方式として
もよい。
象の検出用信号としての電圧値を感熱素子６の端子間６
ａ，６ｂに出力させた構成としたが、図６，図７のよう
に感熱素子６と抵抗回路１２との位置関係を逆にして、
抵抗回路１２の抵抗器１２ａの素子の端子間１４ａ，１
４ｂに周囲温度用信号或いは計測対象の検出用信号とし
ての電圧値を出力させるようにしてもよい。また図４で
は定電圧源Ｖは単一電源としたが、図５，図７に示すよ
うに２台の定電圧源Ｖ1，Ｖ2からなる二電源方式として
もよい。
【００４０】本実施例では、感熱素子６を加熱回路１３
により間接加熱する点で実施例１と異なるが、感熱素子
６を温度の異なる２つの状態におき、計測対象の検出用
信号と周囲温度用信号との２つの信号を出力するように
しており、実施例１と同様に本発明の計測方法を実施す
ることができる。
により間接加熱する点で実施例１と異なるが、感熱素子
６を温度の異なる２つの状態におき、計測対象の検出用
信号と周囲温度用信号との２つの信号を出力するように
しており、実施例１と同様に本発明の計測方法を実施す
ることができる。
【００４１】また本実施例は、実施例１と同様に液面検
出器ばかりでなく、感熱素子６に触れる気体又は液体の
分子数の単位時間，単位面積あたりの変化を計測するも
のであれば、いずれのものにも応用することができる。
出器ばかりでなく、感熱素子６に触れる気体又は液体の
分子数の単位時間，単位面積あたりの変化を計測するも
のであれば、いずれのものにも応用することができる。
【００４２】前記実施例１及び２では、感熱素子６を加
熱駆動する方式として、定電圧源をもつ定電圧型のもの
を用いたが、図９、１０、１１、１２に示すように通電
回路を、異なる電流値をもつ定電流を通電する定電流回
路Ｉ1、Ｉ2で構成した定電流型のものを用いてもよい。
また感熱素子６を加熱駆動する方式としては、図１３、
１４、１５、１６に示すように加熱回路１３が定電流回
路Ｉを有するものを用いてもよい。また感熱素子６を加
熱駆動する方式としては、図１７に示すように感熱素子
６を抵抗器１５、１６、通電電流切替回路としての抵抗
回路７，８と組み合わせてブリッジ回路を構成し、オペ
アンプ１８の端子間６ａ，６ｂに周囲温度用信号或いは
計測対象の検出用信号としての電圧値を出力させるよう
にした定温度型のものを用いてもよい。また図１８、１
９に示すように感熱素子６を加熱駆動する方式として、
加熱回路１３を抵抗器１５、１６、１７と組み合わせて
ブリッジ回路を構成し、感熱素子６の端子間６ａ，６ｂ
或いは抵抗器１２ａの端子間１４ａ，１４ｂに周囲温度
用信号或いは計測対象の検出用信号としての電圧値を出
力させるようにした定温度型のものを用いてもよい。ま
た図１７、１８、１９において１８はオペアンプであ
る。
熱駆動する方式として、定電圧源をもつ定電圧型のもの
を用いたが、図９、１０、１１、１２に示すように通電
回路を、異なる電流値をもつ定電流を通電する定電流回
路Ｉ1、Ｉ2で構成した定電流型のものを用いてもよい。
また感熱素子６を加熱駆動する方式としては、図１３、
１４、１５、１６に示すように加熱回路１３が定電流回
路Ｉを有するものを用いてもよい。また感熱素子６を加
熱駆動する方式としては、図１７に示すように感熱素子
６を抵抗器１５、１６、通電電流切替回路としての抵抗
回路７，８と組み合わせてブリッジ回路を構成し、オペ
アンプ１８の端子間６ａ，６ｂに周囲温度用信号或いは
計測対象の検出用信号としての電圧値を出力させるよう
にした定温度型のものを用いてもよい。また図１８、１
９に示すように感熱素子６を加熱駆動する方式として、
加熱回路１３を抵抗器１５、１６、１７と組み合わせて
ブリッジ回路を構成し、感熱素子６の端子間６ａ，６ｂ
或いは抵抗器１２ａの端子間１４ａ，１４ｂに周囲温度
用信号或いは計測対象の検出用信号としての電圧値を出
力させるようにした定温度型のものを用いてもよい。ま
た図１７、１８、１９において１８はオペアンプであ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
個の感熱素子に対して時分割で非加熱動作と加熱動作と
を繰り返し行なって計測を実行するため、１個の感熱素
子で対象検出と温度補償を兼ねることができ、したがっ
て部品点数を減少することができ、回路構成を簡素化す
ることができる。
個の感熱素子に対して時分割で非加熱動作と加熱動作と
を繰り返し行なって計測を実行するため、１個の感熱素
子で対象検出と温度補償を兼ねることができ、したがっ
て部品点数を減少することができ、回路構成を簡素化す
ることができる。
【００４４】さらに、２個の感熱素子を用いる場合に
は、感熱素子同士の温度係数を合わせることが困難であ
り、補償誤差が発生しやすいものであるが、本発明は１
個の感熱素子を用いるため、従来のように感熱素子同士
の温度係数を合わせることは不要であり、補償誤差の発
生を防止して正確な計測を実行するこができる。
は、感熱素子同士の温度係数を合わせることが困難であ
り、補償誤差が発生しやすいものであるが、本発明は１
個の感熱素子を用いるため、従来のように感熱素子同士
の温度係数を合わせることは不要であり、補償誤差の発
生を防止して正確な計測を実行するこができる。
【００４５】さらに、感熱素子は間欠加熱されるもので
あり、連続加熱される場合と比較してその寿命を延ばす
ことができる。
あり、連続加熱される場合と比較してその寿命を延ばす
ことができる。
【図１】本発明の実施例１に係る計測素子を示す構成図
である。
である。
【図２】本発明の実施例１を二電源方式とした例を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】本発明の実施例１において出力電圧値の出力形
式を変更した例を示す構成図である。
式を変更した例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施例２に係る計測素子を示す構成図
である。
である。
【図５】本発明の実施例２を二電源方式とした例を示す
構成図である。
構成図である。
【図６】本発明の実施例２において出力電圧値の出力形
式を変更した例を示す構成図である。
式を変更した例を示す構成図である。
【図７】本発明の実施例２を二電源方式とした例を示す
構成図である。
構成図である。
【図８】本発明を液面検出器に応用した具体例における
周囲温度と出力の特性を示す図である。
周囲温度と出力の特性を示す図である。
【図９】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式を
定電流型とした実施例を示す構成図である。
定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１０】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１１】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１２】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１３】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１４】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１５】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１６】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
を定電流型とした実施例を示す構成図である。
【図１７】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
【図１８】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
【図１９】本発明において感熱素子を加熱駆動する方式
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
を定温度型とした実施例を示す構成図である。
【図２０】従来例を示す構成図である。
６ 感熱素子 ７，８ 抵抗回路 ７ａ，８ａ 抵抗器 Ｓ，Ｓ1，Ｓ2 スイッチ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 23/24 Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】 非加熱処理と加熱処理とを１個の感熱素
子に対して行うことにより、計測対象の検出用信号と周
囲温度用信号との２つの信号を出力させる計測方法であ
って、 非加熱処理は、前記感熱素子に通電に依る温度上昇が無
視可能な程度の非加熱電流を通電し、周囲温度に相当す
る該感熱素子の端子間電圧値又は抵抗器素子の端子間電
圧値を周囲温度用信号として出力させる処理であり、 加熱処理は、前記感熱素子に前記非加熱電流値以上の過
電流を通電して該感熱素子を自己発熱させるか、又は該
感熱素子を間接加熱させ、計測対象に相当する該感熱素
子の端子間電圧値又は抵抗器素子の端子間電圧値を検出
用信号として出力させる処理であり、 加熱処理と非加熱処理とは、時分割で交互に繰り返して
行うことを特徴とする計測方法。 - 【請求項２】 １個の感熱素子と、２組の通電回路とを
組合せて、該感熱素子に異なる電流値の電流を通電する
ことにより、計測対象の検出用信号と周囲温度用信号と
の２つの信号を出力する計測素子であって、 １個の感熱素子は、前記２組の通電回路より異なる電流
値の電流を時分割で切替えて通電されるものであり、 ２組の通電回路のうち一方の通電回路は、前記感熱素子
に通電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流を
通電し、周囲温度に相当する電圧値を該感熱素子の端子
間又は抵抗器素子の端子間に周囲温度用信号として出力
させるものであり、 ２組の通電回路のうち他方の通電回路は、前記感熱素子
に前記非加熱電流値以上の過電流を通電して該感熱素子
を自己発熱させ、計測対象に対応する電圧値を該感熱素
子の端子間又は抵抗器素子の端子間に計測対象の検出用
信号として出力させるものであることを特徴とする計測
素子。 - 【請求項３】 スイッチ素子を有する計測素子であっ
て、 スイッチ素子は、外部指令を受けて２組の通電回路を時
分割で切替えて１個の感熱素子に直列に接続するもので
あることを特徴とする請求項２に記載の計測素子。 - 【請求項４】 １個の感熱素子と、１組の通電回路と、
１組の加熱回路とを組み合わせて、該感熱素子を温度の
異なった２つの状態におき、計測対象の検出用信号と周
囲温度用信号との２つの信号を出力する計測素子であっ
て、 １個の感熱素子は、１組の通電回路と組み合わされ、通
電に依る温度上昇が無視可能な程度の非加熱電流が該通
電回路より通電されるものであり、 １組の加熱回路は、前記感熱素子を間接加熱するもので
あり、時分割で制御され、通電ＯＦＦのときには、感熱
素子を非加熱状態に保って周囲温度に相当する電圧値を
該感熱素子の端子間又は抵抗器素子の端子間より出力さ
せ、通電ＯＮのときには、感熱素子を外部より間接加熱
し計測対象に相当する電圧値を該感熱素子の端子間又は
抵抗器素子の端子間より出力させるものであることを特
徴とする計測素子。 - 【請求項５】 スイッチ素子を有する計測素子であっ
て、 スイッチ素子は、外部指令を受けて、前記加熱回路を時
分割でＯＮ／ＯＦＦ制御させるものであることを特徴と
する請求項４に記載の計測素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10954194A JP3425638B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 計測方法及び計測素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10954194A JP3425638B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 計測方法及び計測素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318364A true JPH07318364A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3425638B2 JP3425638B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=14512873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10954194A Expired - Fee Related JP3425638B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 計測方法及び計測素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425638B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002139385A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Canon Inc | 温度検出回路及び該回路を備えた記録装置 |
| JP2002148126A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Kazuo Amaya | 熱補償した熱量計 |
-
1994
- 1994-05-24 JP JP10954194A patent/JP3425638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002139385A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Canon Inc | 温度検出回路及び該回路を備えた記録装置 |
| JP2002148126A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Kazuo Amaya | 熱補償した熱量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3425638B2 (ja) | 2003-07-14 |
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