JPH08254466A - Radiation thermometer - Google Patents

Radiation thermometer

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Publication number
JPH08254466A
JPH08254466A JP6148296A JP6148296A JPH08254466A JP H08254466 A JPH08254466 A JP H08254466A JP 6148296 A JP6148296 A JP 6148296A JP 6148296 A JP6148296 A JP 6148296A JP H08254466 A JPH08254466 A JP H08254466A
Authority
JP
Japan
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temperature
infrared
data
sensitivity
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP6148296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiyunji Egawa
柄川  俊二
Masato Yamada
真人 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08254466A publication Critical patent/JPH08254466A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a low-cost radiation thermometer which is constructed in a small size so as to be portable, with which the temp. sensing accuracy as a thermometer is well maintained by correcting the sensitivity data of an infrared sensor on the basis of the temp. sensing data. CONSTITUTION: A radiation thermometer is used as a physical temp. meter upon inserting a probe 16 into an external ear hole of a person as testee. The structure comprises an infrared sensor 3a, light guide tube 20, and hard cap 21 which are coupled together by a metal housing 19 having good thermal conductivity, and therefore, a good heat balance is ensured at all times, and the temp. made common is sensed by a temp. sensor 3b. A sensing signal processing means emits the infrared data and temp. sensing data digitized on the basis of the electric signal given by the infrared sensor 3a and temp. sensor 3b. A sensitivity correction calculating means makes correction of the sensitivity data of the infrared sensor 3a on the basis of the temp. sensing data, while a temp. calculating means emits the temp. data of the object to be measured on the basis of the infrared data, temp. sensing data, and sensitivity data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は放射温度計に関する
ものであり、特に本体に予熱装置を用いない放射温度計
のシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation thermometer, and more particularly to a radiation thermometer system that does not use a preheating device in its main body.

【0002】[0002]

【従来の技術】温度計として例えば近年ガラス体温計に
代わるペン型の電子体温計が普及してきた。
2. Description of the Related Art As a thermometer, for example, a pen-type electronic thermometer has recently become popular in place of a glass thermometer.

【0003】この電子体温計の特徴は、壊れない、読み
取りやすい、検温の終了のブザーがあることなどである
が、検温に要する時間は5〜10分程度必要で、ガラス
体温計とほとんど変わりがなく、これが体温測定が面倒
がられる原因である。これは、腋下や口中にセンサ部を
挿入して、測定部位に接触させて測るという方法に問題
があり、測定時間が長いのには2つの理由がある。
The characteristics of this electronic thermometer are that it does not break, is easy to read, and has a buzzer for the end of temperature measurement, but the time required for temperature measurement is about 5 to 10 minutes, which is almost the same as the glass thermometer. This is the reason why the temperature measurement is troublesome. This has a problem in the method of inserting the sensor unit into the armpit or the mouth and bringing it into contact with the measurement site for measurement, and there are two reasons why the measurement time is long.

【0004】第1に腋下の皮膚温や、口中の粘膜温は検
温開始前には体温より低く、腋や口を閉じることによっ
て、徐々に体温に近づくためである。
First, the skin temperature under the armpit and the mucous membrane temperature in the mouth are lower than the body temperature before the start of the temperature measurement, and the body temperature is gradually approached by closing the armpit or the mouth.

【0005】第2に体温計センサ部は周囲温度に冷やさ
れていて、測定部位に挿入することにより、更に測定部
位の温度をさげてしまい、本来の体温に平衡するのによ
り時間を要する。
Second, the thermometer sensor unit is cooled to the ambient temperature, and when it is inserted into the measurement site, the temperature of the measurement site is further lowered, and it takes time to equilibrate to the original body temperature.

【0006】この状態を図14により説明する。This state will be described with reference to FIG.

【0007】図14は横軸を検温時間、縦軸を測定温度
とする接触型電子体温計の温度測定カーブであり、Hは
測定部位としての腋下の温度カーブ、Mは体温計の測定
温度カーブである。
FIG. 14 is a temperature measurement curve of a contact type electronic thermometer in which the horizontal axis represents the temperature measurement time and the vertical axis represents the measurement temperature. H is the armpit temperature curve as the measurement site and M is the measurement temperature curve of the thermometer. is there.

【0008】すなわち検温開始時のt1 に於いては、腋
下の皮膚温は36℃以下であり、又体温計センサ部の温
度も30℃以下に冷やされている。この状態から体温計
センサ部を腋下に挿入して腋を閉じると体温計センサ部
の測定温度Mは急激に上昇していくが、腋下の温度Hは
体温計センサ部によって冷やされることによりt2 迄加
工した後、真の体温に向けて上昇を開始する。そして体
温計のセンサ部が腋下の皮膚温度迄温められた時、点t
3 からは2つの温度カーブH及びMは一致して上昇する
が、真の体温迄上昇するには前述のごとく5〜10分程
度の時間を必要としている。
That is, at t 1 at the start of temperature measurement, the skin temperature under the armpit is 36 ° C. or lower, and the temperature of the thermometer sensor unit is also cooled to 30 ° C. or lower. The state from the close axillary by inserting the thermometer sensor unit to underarm measured temperature M of the thermometer sensor section gradually increases rapidly, but the temperature H underarm until t 2 by being cooled by the thermometer sensor unit After processing, it begins to rise towards true body temperature. When the sensor part of the thermometer is heated to the armpit skin temperature, the point t
From 3 on , the two temperature curves H and M rise in agreement, but it takes about 5 to 10 minutes to rise to the true body temperature as mentioned above.

【0009】そして実際の体温測定方法は周知のごとく
1 時点から一定のインターバルで測定を行い、その測
定値どうしを比較して最大値を順次記憶するとともに、
測定値間の差を判定し、測定値間の差が予め定めた値よ
り小さくなった時、点t4 に於いて検温を中止すると同
時に、その時の最大値を体温として表示するようにして
いる(例えば特開昭50−31888号公報)。
As is well known, the actual body temperature measuring method is to measure at a constant interval from the time point t 1 , compare the measured values and store the maximum value in sequence.
The difference between the measured values is determined, and when the difference between the measured values becomes smaller than a predetermined value, the temperature measurement is stopped at the point t 4 , and at the same time, the maximum value at that time is displayed as the body temperature. (For example, JP-A-50-31888).

【0010】前記第1及び第2の理由を考慮して体温測
定を短時間に行うための条件を考えて見ると、検温を開
始する前から体温となっている部位を選び、冷えている
センサを接触させることなく測定できれば、短時間測定
が可能となる。
Considering the conditions for performing the body temperature measurement in a short time in consideration of the first and second reasons, a site where the body temperature is selected before starting the temperature measurement is selected and the sensor is cold. If the measurement can be performed without contacting with each other, the measurement can be performed in a short time.

【0011】そこで、検温を開始する前から体温となっ
ている部位として鼓膜を選び、その部位の温度を非接触
で測る放射体温計が提案されている(例として特開昭6
1−117422号公報)。
Therefore, a radiation thermometer has been proposed in which the eardrum is selected as the body temperature region before the temperature measurement is started, and the temperature of the region is measured in a non-contact manner (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 6-66).
No. 1-117422).

【0012】次に上記放射体温計の基本となっている放
射温度計の原理について説明する。『すべての物体は、
表面から赤外放射をしており、その赤外放射エネルギの
量と分光特性は物体の絶対温度で定まり、その物体の性
質や仕上げ表面状態にもよる。』この物理学の法則を基
本としている。このことを示す法則を説明する。
Next, the principle of the radiation thermometer, which is the basis of the radiation thermometer, will be described. "All objects are
Infrared radiation is emitted from the surface, and the amount of infrared radiation energy and spectral characteristics are determined by the absolute temperature of the object, and also depend on the properties of the object and the finished surface condition. 』It is based on this law of physics. The law showing this will be explained.

【0013】まず、プランク(Planck)の法則
は、黒体の放射強度、スペクトル分布および温度の関係
を表わしたものである。
First, Planck's law expresses the relationship between the radiation intensity, spectral distribution, and temperature of a black body.

【0014】[0014]

【数1】 このプランクの法則を図示したものが図15である。放
射エネルギは黒体の温度が高くなるにつれて増大してい
ることがわかる。また、放射エネルギは波長によって変
わり、その分布のピーク値は温度が高くなるにつれて短
波長側にシフトしていくが、広い波長帯域に渡って放射
していることもわかる。
[Equation 1] FIG. 15 illustrates the Planck's law. It can be seen that the radiant energy increases as the blackbody temperature increases. Further, it can be seen that the radiant energy changes depending on the wavelength, and the peak value of the distribution shifts to the short wavelength side as the temperature rises, but it radiates over a wide wavelength band.

【0015】黒体から放出される全エネルギは(1)式
で与えられるW(λ,T)をλについてλ=0からλ=
∞まで積分して得られる。これがステファン・ボルツマ
ン(Stefan−Boltzmann)の法則であ
る。
The total energy emitted from the black body is given by Eq. (1) with respect to W (λ, T) for λ from λ = 0 to λ =
It is obtained by integrating to ∞. This is the Stefan-Boltzmann law.

【0016】[0016]

【数2】 (2)式から明らかなように、全放射エネルギW1 は黒
体光源の絶対温度Tの4乗に比例している。また、
(2)式は黒体から放射される赤外放射を全波長につい
て積分して得られた式であることにも注意を要したい。
[Equation 2] As is clear from the equation (2), the total radiant energy W 1 is proportional to the fourth power of the absolute temperature T of the black body light source. Also,
It should be noted that the formula (2) is a formula obtained by integrating infrared radiation emitted from a black body over all wavelengths.

【0017】上記の法則すべて放射率1.00の黒体に
ついて導かれたものである。しかし、実際にはたいてい
の物体は完全放射体ではなく、物体の放射率は1.00
より小さい。それゆえ、放射率を掛けて修正する必要が
ある。そこで、黒体でないたいていの物体の放射エネル
ギW2 は(3)式のように表わせる。
All of the above rules have been derived for a black body with an emissivity of 1.00. However, in reality, most objects are not perfect radiators, and their emissivity is 1.00
Less than. Therefore, it is necessary to correct by multiplying by the emissivity. Therefore, the radiant energy W 2 of most objects that are not black bodies can be expressed by equation (3).

【0018】[0018]

【数3】 (3)式は物体から放射され赤外センサへ入射している
赤外放射エネルギを表わしているが、赤外センサ自身か
らも同じ法則で赤外放射している。したがって、赤外セ
ンサ自身の温度をT0 とすれば、σT0 4 のエネルギを
赤外放射していることになり、入射から放射を差引いた
エネルギWは(4)式となる。
(Equation 3) Equation (3) represents the infrared radiation energy emitted from the object and incident on the infrared sensor, but the infrared sensor itself also emits infrared radiation according to the same law. Therefore, if the temperature of the infrared sensor itself is T 0 , it means that the energy of σT 0 4 is radiated in the infrared, and the energy W obtained by subtracting the radiation from the incidence is given by the equation (4).

【0019】 W=σ(εT4 +γTa4 −T0 4 ) …(4) Ta:物体の周囲温度 γ :物体の反射率 被測定物体の透過率は零と見なせるので γ=1−ε が成り立つ。W = σ (εT 4 + γTa 4 −T 0 4 ) ... (4) Ta: ambient temperature of the object γ: reflectance of the object Since the transmittance of the object to be measured can be regarded as zero, γ = 1−ε holds. .

【0020】(4)式においては、赤外センサは理想的
に作られており、赤外センサの放射率は1.00である
とした。
In the equation (4), it is assumed that the infrared sensor is ideally made and the emissivity of the infrared sensor is 1.00.

【0021】また、赤外センサは周囲温度Taの環境の
中に長い間放置してあり、赤外センサ温度T0 は周囲温
度Taと等しいとすると、(4)式は(5)式のように
なる。
If the infrared sensor is left in the environment of the ambient temperature Ta for a long time and the infrared sensor temperature T 0 is equal to the ambient temperature Ta, the equation (4) is expressed by the equation (5). become.

【0022】 W=σ(εT4 +γT0 4 −T0 4 ) =εσ(T4 −T0 4 ) …(5) 図18は従来の放射温度計の基本構成図であり、以下図
面に基づいて構成を説明する。
W = σ (εT 4 + γT 0 4 −T 0 4 ) = εσ (T 4 −T 0 4 ) ... (5) FIG. 18 is a basic configuration diagram of a conventional radiation thermometer. The configuration will be described.

【0023】放射温度計7は、光学系2、検出部3、増
幅部4、演算部5、表示装置6から構成されている。
The radiation thermometer 7 is composed of an optical system 2, a detector 3, an amplifier 4, an arithmetic unit 5, and a display device 6.

【0024】光学系2は、被測定物体Lからの赤外放射
を効率良く集光するための集光手段2aと透過波長特性
があるフィルタ2bから成っている。集光手段2aには
内面を金メッキした円筒を用いている。またフィルタ2
bにはシリコンフィルタが用いられている。
The optical system 2 comprises a condenser 2a for efficiently condensing infrared radiation from the object L to be measured and a filter 2b having a transmission wavelength characteristic. The light collecting means 2a is a cylinder whose inner surface is plated with gold. Also filter 2
A silicon filter is used for b.

【0025】検出部3は、赤外センサ3aと感温センサ
3bから成っている。赤外センサ3aは上記光学系2に
より集光された赤外放射エネルギなどの入射から赤外セ
ンサ3a自身からの放射を差引いた赤外放射エネルギを
電気信号すなわち赤外電圧Vsに変換する。また、感温
センサ3bは赤外センサ3a及びその近辺の温度T0
計測するため赤外センサ3aの近辺に配置され、感温電
圧Vtを出力している。そして、赤外センサ3aにはサ
ーモパイル、感温センサ3bには感温ダイオード、例え
ばサーミスタが用いられている。
The detector 3 comprises an infrared sensor 3a and a temperature sensor 3b. The infrared sensor 3a converts infrared radiation energy obtained by subtracting radiation from the infrared sensor 3a itself from incidence of infrared radiation energy collected by the optical system 2 into an electric signal, that is, an infrared voltage Vs. Further, the temperature sensor 3b is arranged in the vicinity of the infrared sensor 3a in order to measure the temperature T 0 of the infrared sensor 3a and its vicinity, and outputs the temperature sensitive voltage Vt. A thermopile is used for the infrared sensor 3a, and a temperature-sensitive diode such as a thermistor is used for the temperature-sensitive sensor 3b.

【0026】増幅部4は、赤外センサ3aつまり、サー
モパイルの出力である赤外電圧Vsを増幅する増幅回路
と、その増幅回路の出力電圧をデジタル化された赤外デ
ータVdに変換するA/D変換回路とにより構成される
赤外増幅器4aと、感温センサ3bつまり、感温ダイオ
ードの順方向電圧である感温電圧Vtを増幅する増幅回
路と、その増幅回路の出力電圧をデジタル化された感温
データT0 に変換するA/D変換回路とにより構成され
る感温増幅器4bから成っている。
The amplification section 4 includes an infrared sensor 3a, that is, an amplification circuit for amplifying the infrared voltage Vs which is the output of the thermopile, and A / A for converting the output voltage of the amplification circuit into digitized infrared data Vd. An infrared amplifier 4a composed of a D converter circuit, a temperature sensor 3b, that is, an amplifier circuit for amplifying a temperature-sensitive voltage Vt which is a forward voltage of the temperature-sensitive diode, and an output voltage of the amplifier circuit are digitized. The temperature-sensitive amplifier 4b includes an A / D conversion circuit for converting the temperature-sensitive data T 0 .

【0027】そして、増幅部4からの前記2つの信号V
d、T0 は、演算部5によって温度データTに変換さ
れ、表示装置6に表示される。ここで、演算部5は、被
測定物体Lの放射率εを設定する放射率入力手段5a
と、(5)式に基づいた演算をする演算回路5cから構
成されている。
Then, the two signals V from the amplifier 4 are
d and T 0 are converted into temperature data T by the calculation unit 5 and displayed on the display device 6. Here, the calculation unit 5 sets the emissivity ε of the measured object L to the emissivity input means 5a.
And an arithmetic circuit 5c for performing an operation based on the equation (5).

【0028】以上の構成によって、非接触方式により被
測定物体Lの温度計測を行うことができるが、どのよう
に動作しているかを説明する。
With the above configuration, the temperature of the object to be measured L can be measured by the non-contact method, but how it operates will be described.

【0029】まず、被測定物体Lは赤外放射しており、
その波長スペクトル分布は図15に示すように広い波長
域に及んでいる。そして、その赤外放射は集光手段2a
により集光され、透過波長特性のあるフィルタ2bを透
過して赤外センサ3aに達する。
First, the measured object L radiates infrared rays,
The wavelength spectrum distribution covers a wide wavelength range as shown in FIG. The infrared radiation is collected by the light collecting means 2a.
Is condensed by the filter 2, passes through the filter 2b having a transmission wavelength characteristic, and reaches the infrared sensor 3a.

【0030】その他にも赤外センサ3aに達する赤外放
射エネルギはある。ひとつには、被測定物体Lの周囲に
ある物体から赤外放射されており、それが被測定物体L
により反射した後フィルタ2bを透過して達する赤外放
射エネルギである。他には、赤外センサ3aまたはその
周辺にある物体から赤外放射されており、それがフィル
タ2bにより反射して達するものや、さらにはフィルタ
2bから赤外放射されて達する赤外放射エネルギがあ
る。
In addition, there is infrared radiation energy that reaches the infrared sensor 3a. First, infrared radiation is radiated from an object around the object L to be measured, which is the object L to be measured.
It is the infrared radiant energy that reaches after passing through the filter 2b after being reflected by. In addition, infrared radiation is radiated from the infrared sensor 3a or an object in the vicinity of the infrared radiation, which is reflected by the filter 2b and reaches the infrared radiation energy, and infrared radiation energy which is reached by the infrared radiation from the filter 2b. is there.

【0031】そして、前記赤外センサ3aからの赤外放
射エネルギは(3)式として表わせる。ただし、ε=
1.00とする。つまり、赤外センサ3a自身の温度を
計測することは、間接的に赤外センサ3aからの赤外放
射エネルギを測ることになる。そのために、感温センサ
3bは赤外センサ3aの近辺に配置され、赤外センサ3
aとその周辺温度T0 を計測している。
The infrared radiant energy from the infrared sensor 3a can be expressed by equation (3). However, ε =
Set to 1.00. That is, measuring the temperature of the infrared sensor 3a itself indirectly measures the infrared radiation energy from the infrared sensor 3a. Therefore, the temperature sensor 3b is arranged in the vicinity of the infrared sensor 3a, and the infrared sensor 3b
A and its surrounding temperature T 0 are measured.

【0032】そして、赤外センサ3aは入射する赤外放
射エネルギから放射する赤外放射エネルギを差引いた赤
外放射エネルギWを電気信号に変換する。赤外センサ3
aはサーモパイルを用いているので、この赤外放射エネ
ルギWに比例した赤外電圧Vsが出力される。
Then, the infrared sensor 3a converts the infrared radiant energy W obtained by subtracting the radiated infrared radiant energy from the incident infrared radiant energy into an electric signal. Infrared sensor 3
Since a uses a thermopile, the infrared voltage Vs proportional to the infrared radiation energy W is output.

【0033】ここで、赤外センサ3aの出力電圧である
赤外電圧Vsは、単位面積あたりの赤外放射エネルギW
と赤外センサ3aの受光面積Sの積に感度Rを乗じたも
のである。また、赤外増幅器4aの出力電圧である赤外
データVdは、赤外センサ3aの赤外電圧Vsに赤外増
幅器4aの増幅率Aを乗じたものである。
Here, the infrared voltage Vs, which is the output voltage of the infrared sensor 3a, is the infrared radiation energy W per unit area.
And sensitivity R is multiplied by the product of the light receiving area S of the infrared sensor 3a. Further, the infrared data Vd, which is the output voltage of the infrared amplifier 4a, is obtained by multiplying the infrared voltage Vs of the infrared sensor 3a by the amplification factor A of the infrared amplifier 4a.

【0034】Vs=R・W・S Vd=A・Vs 上記の関係が成り立つことから、(5)式は(6)式と
して表わせる。
Vs = R · W · S Vd = A · Vs Since the above relationship holds, the equation (5) can be expressed as the equation (6).

【0035】 Vd=ε・σSRA(T4 −T0 4 ) …(6) Vd:赤外増幅器4aの出力電圧 S :赤外センサ3aの受光面積 R :赤外センサの感度 A :赤外増幅器4aの増幅率 一般には、K1 =σSRA とおいて(6)式を整理し
(7)式に基づいて被測定物体Lの温度Tを演算する。
Vd = ε · σ SRA (T 4 −T 0 4 ) (6) Vd: Output voltage of infrared amplifier 4 a S: Light receiving area of infrared sensor 3 a R: Sensitivity of infrared sensor A: Infrared amplifier Amplification factor of 4a In general, K 1 = σSRA is set and the equation (6) is rearranged to calculate the temperature T of the measured object L based on the equation (7).

【0036】[0036]

【数4】 しかるに従来の放射温度計に用いられている熱型の赤外
センサ自体は波長依存性がないが、該赤外センサが実装
されているキャン・パッケージの前面には窓材としてシ
リコンフィルタや石英フィルタなどの透過材料が配置さ
れている。これは、物体からの赤外放射には図15に示
したように波長スペクトル分布があるために、主に放射
している波長帯域だけを透過させ、外光の影響を少なく
するためのものである。前記透過材料にはそれぞれ特有
の透過波長特性があり、被測定物体の温度、透過材料の
加工性、材料の価格などにより適当な透過材料が選ばれ
ている。
[Equation 4] However, the thermal infrared sensor itself used in the conventional radiation thermometer has no wavelength dependence, but a silicon filter or a quartz filter is used as a window material on the front surface of the can package in which the infrared sensor is mounted. Transparent material such as. This is because infrared radiation from an object has a wavelength spectrum distribution as shown in FIG. 15, so that only the wavelength band that is mainly radiated is transmitted and the influence of external light is reduced. is there. Each of the transparent materials has a unique transmission wavelength characteristic, and an appropriate transparent material is selected depending on the temperature of the object to be measured, the workability of the transparent material, the price of the material, and the like.

【0037】この透過材料のひとつであるシリコンフィ
ルタの透過率を図示したものが図16である。図16に
示すシリコンフィルタは約1〜18〔μm〕の波長帯域
だけを透過していることがわかる。そして、その透過率
は約54%である。
FIG. 16 illustrates the transmittance of a silicon filter which is one of the transparent materials. It can be seen that the silicon filter shown in FIG. 16 transmits only the wavelength band of about 1 to 18 [μm]. The transmittance is about 54%.

【0038】上記のごとく、フィルタ付赤外センサはセ
ンサ自身は熱型であり波長依存性がないが窓材であるフ
ィルタにより特定の波長帯域だけを透過させる波長依存
性をもつことになる。
As described above, the infrared sensor with a filter itself is a thermal type and has no wavelength dependence, but has a wavelength dependence that allows only a specific wavelength band to be transmitted by a filter which is a window material.

【0039】したがって、フィルタ付赤外センサに入力
する赤外放射エネルギを全波長について積分して得られ
た(5) 式は、特定の波長帯域だけを透過させるフィルタ
付の赤外センサについては成り立たないことになり、こ
の分だけ誤差が含まれる結果となる。
Therefore, the formula (5) obtained by integrating the infrared radiant energy input to the infrared sensor with a filter for all wavelengths is valid for the infrared sensor with a filter that transmits only a specific wavelength band. This means that there will be no error, and the error will be included.

【0040】さらに従来の構成に於いては、赤外センサ
の感度Rは定数として取り扱ったが、実際の赤外センサ
の感度Rは赤外センサ温度T0 に依存して変動してお
り、この状態を図19に示す。
Further, in the conventional structure, the sensitivity R of the infrared sensor is treated as a constant, but the actual sensitivity R of the infrared sensor fluctuates depending on the infrared sensor temperature T 0. The state is shown in FIG.

【0041】すなわち図19は赤外センサとして使用す
るサーモパイルの出力電圧Vsを黒体を用いて実測して
感度Rを求めるとともに、前記赤外センサ温度T0 を変
化させて各温度に於ける感度Rの変化をプロットしたも
のである。この結果前記感度Rの温度依存性は(8)式
のごとく直線上に近似出来ることがわかった。
That is, in FIG. 19, the output voltage Vs of the thermopile used as the infrared sensor is actually measured using a black body to obtain the sensitivity R, and the infrared sensor temperature T 0 is changed to detect the sensitivity at each temperature. The change in R is plotted. As a result, it was found that the temperature dependence of the sensitivity R can be approximated to a straight line as shown in the equation (8).

【0042】 R=α{1+β(T0 −Tm )} …(8) ここで、αはT0 =Tm のときの基準となる感度Rであ
る。Tm は赤外センサ温度の代表温度であり、例えば、
工場での赤外センサ感度を測定したときの赤外センサ温
度などである。βは変動の度合を表わし、1〔deg〕
あたりの変動率は−0.3〔%/deg〕であった。
R = α {1 + β (T 0 −T m )} (8) Here, α is the sensitivity R that serves as a reference when T 0 = T m . T m is a representative temperature of the infrared sensor temperature, for example,
For example, the infrared sensor temperature when measuring the infrared sensor sensitivity in the factory. β represents the degree of fluctuation and is 1 [deg]
The fluctuation rate was about -0.3 [% / deg].

【0043】上記のような感度Rの変動が誤差となるこ
とは当然である。
As a matter of course, the fluctuation of the sensitivity R as described above causes an error.

【0044】上記の変動率βはサーモパイルの製造条件
によって左右されるものであり、純度や加工精度を高め
ることによって小さくすることが可能であるが、量産性
を考慮した市販のサーモパイルの場合には上記の値とな
る。
The above-mentioned fluctuation rate β depends on the manufacturing conditions of the thermopile and can be reduced by increasing the purity and the processing accuracy, but in the case of a commercially available thermopile considering mass productivity. It becomes the above value.

【0045】しかし通常の放射温度計は、高い温度の測
定を目的としたものであり、その測定範囲は0〜300
℃程度、測定精度は±(2〜3)℃程度であるため前記
フィルタ特性や、赤外センサの感度変動等による誤差は
無視出来るものとして対策を省略していた。
However, the usual radiation thermometer is intended for measuring high temperatures, and its measuring range is 0 to 300.
Since the measurement accuracy is about ± (2 to 3) ° C., the error due to the filter characteristics, the sensitivity variation of the infrared sensor, etc. can be ignored and the countermeasure is omitted.

【0046】しかるに体温計としての測定条件を考える
と、検温範囲としては33℃〜43℃程度と狭くてもよ
いが、検温精度としては±0.1℃が要求される。
Considering the measurement conditions of the thermometer, the temperature measuring range may be as narrow as 33 ° C. to 43 ° C., but the temperature measuring accuracy is required to be ± 0.1 ° C.

【0047】従って前記放射温度計を例えば体温計とし
て使用する場合は前記フィルタ特性や赤外センサの感度
変動等による誤差に対してなんらかの対策を施すことに
より検温精度を高める必要がある。
Therefore, when the radiation thermometer is used as, for example, a thermometer, it is necessary to improve the temperature detection accuracy by taking some measures against an error due to the filter characteristic, the sensitivity variation of the infrared sensor and the like.

【0048】この対策として前記特開昭61−1174
22号公報の放射体温計では次のような方式となってい
る。
As a countermeasure against this, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 61-1174
The radiation thermometer disclosed in No. 22 has the following system.

【0049】すなわち赤外センサを備えたプローブユニ
ットと、ターゲットを備えたチョッパーユニットと、充
電ユニットの3ユニット構成となっている。
That is, the probe unit has an infrared sensor, the chopper unit has a target, and the charging unit has three units.

【0050】そして前記赤外センサとターゲットとを外
耳孔のリファレンス温度(36.5℃)に予熱するため
の加熱制御手段を設け、この加熱制御手段を前記充電ユ
ニットからの充電エネルギによって駆動している。
Then, heating control means for preheating the infrared sensor and the target to the reference temperature (36.5 ° C.) of the external ear canal is provided, and the heating control means is driven by the charging energy from the charging unit. There is.

【0051】そして体温測定の際はプローブユニットを
チョッパーユニットにセットして前記加熱制御手段によ
り、赤外センサを有するプローブとターゲットを予熱し
た状態にてキャリブレートを行い、しかる後にプローブ
ユニットを取外して外耳孔に挿入して鼓膜からの放射赤
外線を検出し、前記ターゲットからの放射赤外線と比較
することにより体温測定を行っている。
When measuring the body temperature, the probe unit is set in the chopper unit, and the heating control means calibrates the probe having the infrared sensor and the target in a preheated state. After that, the probe unit is removed and removed. Body temperature is measured by inserting infrared light into the ear canal, detecting infrared radiation from the eardrum, and comparing it with infrared radiation from the target.

【0052】次に上記方式により検温精度を高めている
理由について説明する。
Next, the reason why the temperature detection accuracy is improved by the above method will be described.

【0053】この方式は加熱制御手段によって赤外セン
サを有するプローブとターゲットとを通常の体温に近い
リファレンス温度(36.5℃)迄予熱することによっ
て各種の誤差要因を解消しているものである。
This system eliminates various error factors by preheating the probe having the infrared sensor and the target to the reference temperature (36.5 ° C.) close to the normal body temperature by the heating control means. .

【0054】すなわちプローブを常温より高いリファレ
ンス温度まで加熱することによって、周囲温度にかかわ
らず、赤外センサは一定温度に保つことによって赤外セ
ンサの感度変動はなくなり、その誤差は無視できる。ま
た、測定すべき体温とターゲットのリファレンス温度と
を近接した値としてキャリブレートを行った後、比較測
定を行うことにより前記フィルタ特性による誤差等を無
視出来るレベルとしている。
That is, by heating the probe to a reference temperature higher than room temperature, the infrared sensor is kept at a constant temperature regardless of the ambient temperature, so that the sensitivity variation of the infrared sensor disappears and the error can be ignored. In addition, the calibration is performed by setting the body temperature to be measured and the reference temperature of the target close to each other, and then the comparative measurement is performed so that the error due to the filter characteristic can be ignored.

【0055】さらにプローブを体温に近い温度に予熱し
ているため、従来の冷たいプローブを外耳孔に挿入した
場合、前記プローブによって外耳孔および鼓膜の温度が
低下して正しい体温測定が行われないという問題も解決
している。
Further, since the probe is preheated to a temperature close to the body temperature, when the conventional cold probe is inserted into the ear canal, the temperature of the ear canal and the eardrum is lowered by the probe, and the correct body temperature cannot be measured. The problem is also solved.

【0056】[0056]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開昭6
1−117422号公報の放射体温計は検温精度の点に
於いて極めて優れているが、反面、コントロール精度の
高い加熱制御装置を必要とするため、その構造及び回路
構成が複雑になってコストアップになるという問題があ
る。又、プローブとターゲットを予熱し、一定温度に制
御するには長い安定時間を必要としていた。さらに加熱
制御装置を駆動するエネルギが比較的大電力であるため
形状が大で、かつ電源コードを有する充電ユニットを必
要とする結果となり、従って小型電池をエネルギ源とす
る携帯形温度計には、本方式を採用することは不可能と
いえる。
However, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No.
Although the radiation thermometer disclosed in JP-A 1-117422 is extremely excellent in terms of accuracy of temperature measurement, on the other hand, it requires a heating control device with high control accuracy, which complicates its structure and circuit configuration and increases cost. There is a problem of becoming. Also, a long stabilization time was required to preheat the probe and target and control them to a constant temperature. Furthermore, since the energy for driving the heating control device is relatively high power, the result is that the shape is large and a charging unit having a power cord is required. Therefore, in a portable thermometer using a small battery as an energy source, It can be said that it is impossible to adopt this method.

【0057】本発明の目的は上記問題点を解決すること
により、温度計としての検温精度を維持し、携帯可能に
小型化された放射温度計をローコストにて提供すること
にある。
An object of the present invention is to solve the above problems by providing a radiation thermometer which maintains the temperature measuring accuracy as a thermometer and is portable and downsized at low cost.

【0058】[0058]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨は下記の通りである。
The summary of the present invention for achieving the above object is as follows.

【0059】即ち、本発明によれば、被測定物体からの
熱放射を受けて電気信号を出力する赤外センサと、該赤
外センサ及びその周辺温度を計温して電気信号を出力す
る感温センサと、前記赤外センサと前記感温センサから
の電気信号に基づいてデジタル化された赤外データと感
温データを出力する検出信号処理手段と、前記感温デー
タに基づき前記赤外センサの感度データを算出する感度
補正演算手段と、前記赤外データと感温データと感度デ
ータに基づいて前記被測定物体の温度データを算出する
温度演算手段と、を有することを特徴とする。
That is, according to the present invention, an infrared sensor that receives heat radiation from an object to be measured and outputs an electric signal, and a sensor that measures the temperature of the infrared sensor and its surroundings and outputs an electric signal. A temperature sensor, detection signal processing means for outputting infrared data and temperature sensitive data digitized based on electric signals from the infrared sensor and the temperature sensitive sensor; and the infrared sensor based on the temperature sensitive data. And a temperature calculation means for calculating temperature data of the object to be measured based on the infrared data, the temperature sensitive data, and the sensitivity data.

【0060】従って、本発明によれば、赤外センサの感
度が温度によって変化した場合においても、このセンサ
感度誤差を確実に補正して正確な温度測定を行うことが
可能となる。
Therefore, according to the present invention, even when the sensitivity of the infrared sensor changes with temperature, it is possible to surely correct this sensor sensitivity error and perform accurate temperature measurement.

【0061】また、本発明によれば、感度補正演算手段
は、下式により感度データRの演算を行う R=α{1+β(T0 −Tm )} T0 :感温センサの感温データ Tm :感度調整時の温度 α :温度Tm に於ける感度 β :感度の変動率 ことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the sensitivity correction calculation means calculates the sensitivity data R by the following formula: R = α {1 + β (T 0 −T m )} T 0 : Temperature sensitive data of the temperature sensitive sensor T m : temperature during sensitivity adjustment α: sensitivity at temperature T m β: rate of change of sensitivity.

【0062】従って、本発明によれば、前述したセンサ
感度補正を確実かつ簡単に行うことが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the sensor sensitivity correction described above can be performed reliably and easily.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0064】(基本例)図11は本発明による放射温度
計の基本例を示す基本構成ブロック図であり、本基本例
に於いては、製造条件の良いサーモパイルを使用するこ
とにより、感度Rの変動を無視出来るものとし、フィル
ター特性の補正を行った基本例である。
(Basic Example) FIG. 11 is a basic configuration block diagram showing a basic example of a radiation thermometer according to the present invention. In this basic example, the sensitivity R is improved by using a thermopile with good manufacturing conditions. This is a basic example in which fluctuations can be ignored and the filter characteristics are corrected.

【0065】図11に於いて図18と同番号は同一構成
を示すものであり、説明を省略する。図18と異なる点
は被測定物体Lとして耳の鼓膜の温度を測定することと
演算部5であり、以下に説明する。
In FIG. 11, the same reference numerals as those in FIG. 18 indicate the same components, and the description thereof will be omitted. The difference from FIG. 18 lies in that the temperature of the eardrum of the ear as the measured object L is measured and the calculation unit 5 is described below.

【0066】放射温度計70に於ける演算部5は、被測
定物体Lの放射率εを設定する放射率入力手段5aと、
フィルタ2bの透過波長特性の情報を設定するフィルタ
補正手段5bと、温度演算回路5cから構成されてい
る。
The calculation unit 5 in the radiation thermometer 70 has an emissivity input means 5a for setting the emissivity ε of the object L to be measured,
It is composed of a filter correction means 5b for setting information on the transmission wavelength characteristic of the filter 2b and a temperature calculation circuit 5c.

【0067】従って演算部5は放射率入力手段5aから
の放射率設定値と、フィルタ補正手段5bからのフィル
タ補正値とにもとづいて測定温度Tbの算出を行うもの
である。
Therefore, the calculation section 5 calculates the measured temperature Tb based on the emissivity set value from the emissivity input means 5a and the filter correction value from the filter correction means 5b.

【0068】まず、本基本例によるフィルタ付赤外セン
サの波長依存性を考慮した温度算出式について説明す
る。
First, a temperature calculation formula considering the wavelength dependence of the infrared sensor with a filter according to this basic example will be described.

【0069】赤外センサ3aは入射から放射を差引いた
赤外放射エネルギWを赤外電圧Vsに変換していること
は前述したが、そのエネルギWは(9)式のようにな
る。
As described above, the infrared sensor 3a converts the infrared radiant energy W obtained by subtracting the radiation from the incident into the infrared voltage Vs, but the energy W is expressed by the equation (9).

【0070】[0070]

【数5】 (9)式の第1項は、放射率εの被測定物体Lから赤外
放射され、フィルタを透過して達するエネルギである。
第2項は温度T0 の周囲物体から赤外放射され、被測定
物体Lにより反射し、フィルタ2bを透過して達するエ
ネルギである。第3項は温度T0 の赤外センサ3aまた
はその周辺にある物体より赤外放射され、フィルタ2b
に反射して達するエネルギ、若しくは温度T0 のフィル
タ2bから赤外放射して達するエネルギである。ここ
で、「透過材料については、透過率と反射率と放射率の
和が1に等しい。」という関係があり、この第3項はフ
ィルタ2bによる反射、若しくは放射を考慮した項であ
る。また、この反射は、赤外センサ3a側からの赤外放
射をフィルタ2bによって反射していることにも注意を
しておきたい。最後に、第4項は温度T0 の赤外センサ
3a自身から赤外放射しているエネルギであり、負号は
マイナスとなっている。
(Equation 5) The first term of the equation (9) is energy that is radiated from the measured object L having the emissivity ε by infrared radiation and reaches through the filter.
The second term is the energy radiated from the surrounding object at the temperature T 0 , reflected by the measured object L, transmitted through the filter 2b and reached. The third term is infrared radiation from the infrared sensor 3a at the temperature T 0 or an object in the vicinity thereof, and the filter 2b
Is the energy that is reached by being reflected by the filter or the infrared radiation emitted from the filter 2b at the temperature T 0 . Here, there is a relationship that "for a transmissive material, the sum of the transmissivity, the reflectivity, and the emissivity is equal to 1.", and the third term is a term in consideration of the reflection or radiation by the filter 2b. Also note that this reflection reflects the infrared radiation from the infrared sensor 3a side by the filter 2b. Finally, the fourth term is the energy radiated from the infrared sensor 3a itself at the temperature T 0 , and the negative sign is negative.

【0071】そして、(9)式は(10)式と書き換え
ができる。
Equation (9) can be rewritten as equation (10).

【0072】[0072]

【数6】 すなわち、フィルタ2bを有する赤外センサ3aの入射
から放射を差引いた赤外放射エネルギWは、(5)式の
ごとく『絶対温度の4乗の差に比例している。』ではな
く、(10)式のごとくフィルタ2bの透過波長特性を
考慮した式でなければならないことがわかった。つま
り、(2)式で示したステファン・ボルツマンの法則に
替る新たな式が必要となる。
(Equation 6) That is, the infrared radiant energy W obtained by subtracting the radiation from the incidence on the infrared sensor 3a having the filter 2b is "proportional to the difference of the fourth power of the absolute temperature" as in the equation (5). It has been found that the equation must be one that takes into consideration the transmission wavelength characteristic of the filter 2b as in equation (10). In other words, a new equation is needed to replace the Stefan-Boltzmann law shown in equation (2).

【0073】そこで、絶対温度Tの黒体から赤外放射さ
れ、透過率η(λ)のフィルタを透過する赤外放射エネ
ルギをF(T)とすると、(11)式のごとく表わせ
る。
Therefore, if infrared radiation energy that is radiated from a black body at an absolute temperature T and that passes through a filter having a transmittance η (λ) is F (T), it can be expressed as in equation (11).

【0074】[0074]

【数7】 ここで、絶対温度Tの温度範囲をTminからTmax
の区間であるとして、その区間の任意の絶対温度T1
2 、T3 …Tn について(11)式を計算し、計算結
果をまとめたものが表1である。
(Equation 7) Here, the temperature range of the absolute temperature T is changed from Tmin to Tmax.
, An arbitrary absolute temperature T 1 of the section,
Table 1 summarizes the calculation results obtained by calculating the equation (11) for T 2 , T 3 ... T n .

【0075】[0075]

【表1】 そこで、表1に示した絶対温度Tとフィルタを透過した
赤外放射エネルギF(T)の関係がステファン・ボルツ
マンの法則とどのように係っているのかを検討した。そ
の検討過程を示すグラフが図17である。図17に基づ
いて説明する。
[Table 1] Therefore, how the relation between the absolute temperature T and the infrared radiant energy F (T) transmitted through the filter shown in Table 1 is related to Stefan-Boltzmann's law was examined. FIG. 17 is a graph showing the examination process. It will be described with reference to FIG.

【0076】グラフの横軸は絶対温度、単位は〔K〕で
あり、縦軸は放射エネルギ、単位は〔W/cm2 〕であ
る。図17のカーブAはステファン・ボルツマンの法則
を示す(2)式の特性曲線であり、カーブBはフィルタ
特性を考慮した本基本例の特性曲線である。
The horizontal axis of the graph is absolute temperature, the unit is [K], and the vertical axis is radiant energy, and the unit is [W / cm 2 ]. The curve A in FIG. 17 is the characteristic curve of the equation (2) indicating the Stefan-Boltzmann law, and the curve B is the characteristic curve of this basic example in consideration of the filter characteristic.

【0077】前記カーブBは表1に示す絶対温度T1
n に於ける各点をブロットしてカーブB´を作成し、
このカーブB´に前記カーブAを変形及び移動させて重
ね合わせたものであり、この変形及び移動の種類はカー
ブAの4次項の係数aと横軸方向への移動量bと縦軸方
向への移動量cとを選定することによって重ね合わせる
ことが可能となった。
The curve B is the absolute temperature T 1 to
Blot each point in T n to create curve B ',
The curve A is deformed and moved to be superposed on the curve B ′. The types of the deformation and movement are the coefficient a of the quartic term of the curve A, the movement amount b in the horizontal axis direction, and the vertical axis direction. It has become possible to superimpose them by selecting the moving amount c of.

【0078】この結果より前記(11)式を前記3種類
の設定値a、b、cを用いて(12)式に近似した。
From this result, the equation (11) was approximated to the equation (12) using the three kinds of set values a, b, and c.

【0079】 F(T)=a・(T−b)4 +c …(12) そして、この表1に示した値から(12)式に示すa、
b、cを最小二乗法などの手法により最適な値を求め、
この値を(12)式に代入すると近似式となる。
F (T) = a · (T−b) 4 + c (12) Then, from the values shown in Table 1, a shown in the equation (12),
The optimum values of b and c are obtained by a method such as the least square method,
Substituting this value into equation (12) gives an approximate equation.

【0080】ここで、a、b、cについてステファン・
ボルツマンの法則である(2)式と対比させながら説明
する。
Here, regarding a, b, and c, Stefan ·
The explanation will be given in comparison with the equation (2) which is Boltzmann's law.

【0081】aは絶対温度Tの4次項の係数であり、カ
ーブAのステファン・ボルツマン定数σに相当するもの
であり、単位は〔W/cm2 ・deg4 〕、bは対称軸温
度を示しており、カーブAでは、絶対温度0〔K〕であ
るが、カーブBでは絶対温度b〔K〕を対称軸としてい
る。
A is a coefficient of the fourth-order term of the absolute temperature T, which corresponds to the Stefan-Boltzmann constant σ of the curve A, the unit is [W / cm 2 · deg 4 ], and b is the symmetry axis temperature. In curve A, the absolute temperature is 0 [K], but in curve B, the absolute temperature b [K] is the axis of symmetry.

【0082】cは、極小値を示しており、カーブAで
は、0〔W/cm2 〕であるが、カーブBでは、C〔W/
cm2 〕をオフセットとしている。
C indicates the minimum value, which is 0 [W / cm 2 ] in the curve A, but C [W / cm 2 ] in the curve B.
cm 2 ] is the offset.

【0083】そして前記近似式(12)を用いて(1
0)式を書き換えると、(13)式となる。
Then, using the above approximate expression (12), (1
Rewriting equation (0) yields equation (13).

【0084】 W=ε〔a・(T−b)4 +c〕 −ε〔a・(T0 −b)4 +c〕 =ε・a〔(T−b)4 −(T0 −b)4 〕 …(13) 上記(13)式からわかるように前記極小値cは、キャ
ンセルされる。
W = ε [a · (T−b) 4 + c] −ε [a · (T 0 −b) 4 + c] = ε · a [(T−b) 4 − (T 0 −b) 4 ] (13) As can be seen from the equation (13), the minimum value c is canceled.

【0085】ここで、鼓膜から放射された赤外線による
赤外データVdは赤外センサ3aの受光面積S、感度
R、赤外増幅器4aの増幅率AによりK2 =aSRA
とおくと、(13)式は(14)式となり、(14)式
に基づいて(15)式にて鼓膜による体温Tbを演算す
る。
Here, the infrared data Vd by the infrared rays radiated from the eardrum is K 2 = aSRA by the light receiving area S of the infrared sensor 3a, the sensitivity R, and the amplification factor A of the infrared amplifier 4a.
In other words, the equation (13) becomes the equation (14), and the body temperature Tb by the eardrum is calculated by the equation (15) based on the equation (14).

【0086】[0086]

【数8】 つまり、透過波長特性のあるフィルタが光学系部材に用
いられている場合は、「赤外放射エネルギは絶対温度T
の4乗に比例している。」という法則を用いて演算する
のではなく、「赤外放射エネルギは(絶対温度T−対称
軸温度b)の4乗に比例している。」という(14)式
に基づいて演算する必要がある。
(Equation 8) That is, when a filter having a transmission wavelength characteristic is used as an optical system member, "the infrared radiation energy is the absolute temperature T
It is proportional to the fourth power of. It is necessary to perform the calculation based on the equation (14) that "the infrared radiant energy is proportional to the fourth power of (absolute temperature T-symmetry axis temperature b)." is there.

【0087】この結果より、図11に示すフィルタ補正
手段5bからは対称軸温度bが出力されており、演算回
路5cでは(15)式に基づいて被測定物体Lすなわち
鼓膜による体温Tbを演算する。
From this result, the symmetry axis temperature b is output from the filter correction means 5b shown in FIG. 11, and the arithmetic circuit 5c calculates the measured object L, that is, the body temperature Tb of the eardrum based on the equation (15). .

【0088】次にフィルタ2bとして実際に使用したシ
リコンフィルタを考慮した近似式について説明する。
Next, an approximate expression considering the silicon filter actually used as the filter 2b will be described.

【0089】シリコンフィルタの透過波長特性を図16
に示したが、計算を単純化させるために、『シリコンフ
ィルタの透過波長帯域は1〜18〔μm〕であり、その
透過率は54〔%〕である。』とした。
FIG. 16 shows the transmission wavelength characteristic of the silicon filter.
However, in order to simplify the calculation, “the transmission wavelength band of the silicon filter is 1 to 18 [μm] and the transmittance is 54 [%]. ]

【0090】[0090]

【数9】 W(λ,T)には(1)式を代入して計算する。[Equation 9] Calculation is performed by substituting the expression (1) for W (λ, T).

【0091】また、測定環境および被測定物体の測定温
度範囲を0〔℃〕から50〔℃〕の区間内としたため、
Tminを273〔K〕、Tmaxを323〔K〕とし
た。表2に(16)式の計算結果を示す。
Further, since the measuring environment and the measuring temperature range of the object to be measured are within the range of 0 [° C.] to 50 [° C.],
Tmin was 273 [K] and Tmax was 323 [K]. Table 2 shows the calculation results of equation (16).

【0092】表2に示したデータから、(12)式に近
似したときのa、b、cを最小二乗法によって求める。
From the data shown in Table 2, a, b and c when approximated to the equation (12) are obtained by the least square method.

【0093】 a=4.104×10-12 〔W/cm2 ・deg4 〕 b=45.96〔K〕 c=−6.144×10-4〔W/cm2 〕 つまり、ここで求めた4次項の係数a及び対称軸温度b
はシリコンフィルタの透過波長特性を示す値であり、こ
の4次項の係数a及び対称軸温度bの値はフィルタ補正
手段5bより出力されている。そして、このフィルタ補
正手段5bは演算部5の演算プログラムメモリの一部で
あり、そこに4次項の係数a及び対称軸温度bは書き込
まれている。
A = 4.104 × 10 −12 [W / cm 2 · deg 4 ] b = 45.96 [K] c = −6.144 × 10 −4 [W / cm 2 ] That is, the value obtained here The coefficient a of the fourth-order term and the symmetry axis temperature b
Is a value showing the transmission wavelength characteristic of the silicon filter, and the coefficient a of the quartic term and the value of the symmetry axis temperature b are output from the filter correction means 5b. The filter correction means 5b is a part of the arithmetic program memory of the arithmetic unit 5, and the coefficient a of the quartic term and the symmetry axis temperature b are written therein.

【0094】[0094]

【表2】 すなわち、シリコンフィルタを赤外センサの測定用の窓
材として用いている場合には、被測定物体の温度Tを計
算する際には、(5)式により計算するのではなく、
(14)式により計算することによって、高精度な温度
計算を行うことができる。
[Table 2] That is, when the silicon filter is used as the window material for the measurement of the infrared sensor, the temperature T of the object to be measured is not calculated by the equation (5), but by the formula (5).
By calculating with the equation (14), it is possible to perform highly accurate temperature calculation.

【0095】以上の説明で明らかなように、本実施例に
よれば赤外センサの窓材として透過波長特性のある透過
材料が用いられていても、被測定物体を高精度に温度計
測することができる。
As is clear from the above description, according to this embodiment, even if a transparent material having a transmission wavelength characteristic is used as the window material of the infrared sensor, the temperature of the object to be measured can be measured with high accuracy. You can

【0096】また、赤外センサの窓材である透過材料の
材質変更の場合にもプログラムメモリの一部であるフィ
ルタ補正手段5bの値を書き換えることによって高精度
に温度計測することができる。
Further, even when the material of the transparent material which is the window material of the infrared sensor is changed, the temperature can be measured with high accuracy by rewriting the value of the filter correction means 5b which is a part of the program memory.

【0097】尚本基本例に於いてはステファン・ボルツ
マンの法則に替る新たな式として(12)式のごとく4次項
の近似式を採用したが、図17に示すごとく体温計では
測定範囲としてTmin〜Tmaxのごとくカーブの一
部しか使用しないので、必ずしも4次項の近似である必
要はなく、適当な高次式で近似しても十分体温計として
の精度が得られるものであり、例えば2次項の近似式と
して(14)´式も採用することが出来る。
In this basic example, the approximation formula of the quartic term like the formula (12) is adopted as a new formula replacing the Stefan-Boltzmann law. However, as shown in FIG. Since only a part of the curve like Tmax is used, it is not always necessary to approximate the fourth-order term, and even if it is approximated by an appropriate higher-order expression, the accuracy as a thermometer can be sufficiently obtained. Expression (14) ′ can also be adopted as the expression.

【0098】 Vd=εK´2 {(Tb−b´)2 −(T0 −b´)2 } …(14)´ (第1実施形態)次に本発明の第1実施形態として、量
産性を考慮した市販のサーモパイルを使用して実際に製
造した放射温度計の具体的構成を説明する。実際上、本
実施形態の放射温度計は体温計として用いられる。
Vd = εK ′ 2 {(Tb−b ′) 2 − (T 0 −b ′) 2 } ... (14) ′ (First Embodiment) Next, as the first embodiment of the present invention, mass productivity is obtained. A specific configuration of the radiation thermometer actually manufactured by using a commercially available thermopile in consideration of the above will be described. In practice, the radiation thermometer of this embodiment is used as a thermometer.

【0099】図2及び図3は本実施形態に於ける放射温
度計の裏面図及び側面図である。1は放射温度計であ
り、本体部10とヘッド部11とにより構成され、前記
本体部10の裏面には温度を表示するための表示装置
6、正面には押ボタン構造のチェックボタン12、側面
にはスライド構造の電源スイッチ13と押ボタン構造の
メジャーボタン14、15が設けられている。
2 and 3 are a rear view and a side view of the radiation thermometer in this embodiment. Reference numeral 1 denotes a radiation thermometer, which is composed of a main body portion 10 and a head portion 11, a display device 6 for displaying temperature on the back surface of the main body portion 10, a check button 12 having a push button structure on the front surface, and a side surface. A power switch 13 having a slide structure and measure buttons 14 and 15 having a push button structure are provided in the.

【0100】又前記ヘッド部11は本体部10の端部か
ら「くの字状」に突出して設けられており、該ヘッド部
11の先端はプローブ16となっており、該プローブ1
6は前記図11に示す光学系2と検出部3とにより構成
されている。
Further, the head portion 11 is provided so as to project from the end portion of the main body portion 10 in a "dogleg shape", and the tip of the head portion 11 is the probe 16, and the probe 1
Reference numeral 6 is composed of the optical system 2 and the detector 3 shown in FIG.

【0101】この光学系には、被測定物体からの赤外放
射を集光するための集光手段及び透過波長特性があるフ
ィルタが設けられている。
This optical system is provided with a condensing means for condensing infrared radiation from the object to be measured and a filter having a transmission wavelength characteristic.

【0102】前記放射温度計1の操作方法は、電源スイ
ッチ13をONにした状態に於いて後述するチェック動
作を行い、しかる後にプローブ16を被検者の外耳孔に
挿入しながら前記メジャーボタン14、15のいずれか
一方又は両方をONにするだけで瞬時に温度測定が終了
し、その結果は表示装置6に温度として表示される。
The operation method of the radiation thermometer 1 is to perform a check operation described later in a state in which the power switch 13 is turned on, and then, while inserting the probe 16 into the ear canal of the subject, the measure button 14 is inserted. , 15 is turned on, the temperature measurement is instantly completed, and the result is displayed on the display device 6 as the temperature.

【0103】図4は前記ヘッド部11の断面図であり、
ケース体17、18は、熱伝導性の極めて低い樹脂成形
体で構成されている。そしてケース体17のプローブ1
6を形成する部分は円筒状の筒部17aとなっており該
筒部17aには、アルミ等の軽量で熱伝導性のよい金属
よりなる金属ハウジング19が嵌合されている。この金
属ハウジング19には円筒部19aと該円筒部19aに
連通した中空部19b及び感温素子埋設用の凹部19c
を備えた基部19dとが設けられ、さらに前記円筒部1
9aの先端にはフィルタ装着用の段部19eが設けられ
ている。そして前記円筒部19aには真鍮(Bu)パイ
プの内周に金(Au)メッキを施した導光管20が嵌合
されるとともに先端の段部19eには赤外線の選択通過
と、防塵機能を有する硬質キャップ21が固着されてい
る。さらに前記基部19dの中空部19bには前記赤外
センサ3aとしてのサーモパイルが、又凹部19cには
前記感温センサ3bが各々封止樹脂22、23によって
埋設されている。
FIG. 4 is a sectional view of the head portion 11,
The case bodies 17 and 18 are made of a resin molded body having extremely low thermal conductivity. And the probe 1 of the case body 17
The portion forming 6 is a cylindrical tube portion 17a, and a metal housing 19 made of a metal such as aluminum which is lightweight and has good heat conductivity is fitted to the tube portion 17a. The metal housing 19 has a cylindrical portion 19a, a hollow portion 19b communicating with the cylindrical portion 19a, and a recess 19c for embedding the temperature sensitive element.
And a base portion 19d provided with
A step portion 19e for mounting a filter is provided at the tip of 9a. A light guide tube 20 having a gold (Au) plating on the inner circumference of a brass (Bu) pipe is fitted to the cylindrical portion 19a, and infrared rays are selectively passed through the stepped portion 19e at the tip and a dustproof function is provided. The hard cap 21 it has is fixed. Further, a thermopile as the infrared sensor 3a is embedded in the hollow portion 19b of the base portion 19d, and the temperature sensor 3b is embedded in the recess 19c by sealing resins 22 and 23, respectively.

【0104】そして赤外センサ3aと感温センサ3bは
各々リード線24、25によって回路基板26の配線パ
ターンに接続され後述する増幅回路に導かれている。
The infrared sensor 3a and the temperature-sensitive sensor 3b are connected to the wiring pattern of the circuit board 26 by lead wires 24 and 25, respectively, and led to an amplifier circuit described later.

【0105】上記構成によれば、赤外センサ3aと導光
管20と硬質キャップ21とが熱伝導性のよい金属ハウ
ジング19によって結合されているため常に熱バランス
が得られ、その共通化された温度は感温センサ3bによ
って検出されるようになっている。
According to the above structure, since the infrared sensor 3a, the light guide tube 20 and the hard cap 21 are connected by the metal housing 19 having good heat conductivity, a heat balance is always obtained and the heat balance is made common. The temperature is detected by the temperature sensor 3b.

【0106】又28は前記プローブ16に着脱自由に被
着された検温カバーであり、熱伝導性の悪い樹脂によっ
て構成され、先端部28aは赤外線を透過させる材質と
なっている。
Reference numeral 28 denotes a temperature detecting cover which is detachably attached to the probe 16, is made of a resin having poor heat conductivity, and the tip end portion 28a is made of a material which transmits infrared rays.

【0107】図5は、前記プローブ16の先端部の拡大
断面図であり、検温カバー28の先端部28aがプロー
ブ16の先端を被うことによりプローブ16が外耳孔の
内壁に接触することを防止している。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the probe 16, which prevents the tip portion 28a of the thermometric cover 28 from covering the tip of the probe 16 so that the probe 16 will not come into contact with the inner wall of the external ear canal. are doing.

【0108】図6は前記放射温度計1を収納ケース30
に装着した状態を示す側面図であり、収納ケース30に
は本体部10を載置するための載置部30aとプローブ
16を収納するための収納部30bが設けられており、
該収納部30bの底面30cの前記プローブ16の先端
に対応する位置には反射板31が固着されている。
FIG. 6 shows a case 30 for storing the radiation thermometer 1.
FIG. 3 is a side view showing a state in which the storage case 30 is mounted on the storage case 30. The storage case 30 is provided with a mounting portion 30a for mounting the main body portion 10 and a storage portion 30b for storing the probe 16.
A reflection plate 31 is fixed to a position corresponding to the tip of the probe 16 on the bottom surface 30c of the housing portion 30b.

【0109】さらに収納ケース30には前記チェックボ
タン12の対応する位置にボタン応圧部30dが設けら
れている。前記電源スイッチ13をONにした状態にて
放射温度計1を図6に示すごとく収納ケース30にセッ
トすると、前記プローブ16の先端が反射板31にセッ
トされるとともにボタン応圧部30dによってチェック
ボタン12がONとなる。この状態は後述する機能チェ
ック状態であり、前記表示装置6の表示状態によって温
度測定が可能か否かを知ることが出来る。
Further, the storage case 30 is provided with a button pressure-responsive portion 30d at a position corresponding to the check button 12. When the radiation thermometer 1 is set in the storage case 30 as shown in FIG. 6 with the power switch 13 turned on, the tip of the probe 16 is set in the reflection plate 31 and the check button is pressed by the button pressure-sensitive portion 30d. 12 is turned on. This state is a function check state which will be described later, and it can be known from the display state of the display device 6 whether or not temperature measurement is possible.

【0110】図7は、前記放射温度計1により温度測定
を行っている状態を示す耳部の断面図であり、40は耳
介、41は外耳孔、42は鼓膜であり、外耳孔41の内
壁には多数の産毛43が生えている。又外耳孔41の内
壁には耳垢44が溜まっていることがある。
FIG. 7 is a sectional view of the ear showing a state where the radiation thermometer 1 measures the temperature. Reference numeral 40 is an auricle, 41 is an outer ear canal, and 42 is an eardrum. Many downy hairs 43 grow on the inner wall. Earwax 44 may accumulate on the inner wall of the outer ear canal 41.

【0111】図示のごとく放射温度計1のプローブ16
を外耳孔41に挿入し、先端部を鼓膜42に向けてメジ
ャーボタン14、15を押すことによって瞬時に温度測
定を行うことが出来る。
As shown, the probe 16 of the radiation thermometer 1
The temperature can be instantaneously measured by inserting into the external ear canal 41 and pressing the measure buttons 14 and 15 with the tip end facing the eardrum 42.

【0112】図1は図2に示す放射温度計1のブロック
図であり前記図11と同一部材には同一番号を付し、説
明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram of the radiation thermometer 1 shown in FIG. 2. The same members as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0113】前記図11と異なる部分について説明する
と50は検出信号処理部であり図11に示す増幅部4に
対応し、具体的構成を示す。すなわち、前記赤外センサ
3aの出力する赤外電圧Vsを増幅する赤外増幅回路5
1、感温センサ3bの出力する感温電圧Vtを増幅する
感温増幅回路52、赤外増幅回路51の出力電圧Vsの
ピーク値をホールドするためのピークホールド回路5
3、前記赤外増幅回路51の出力電圧Vsとピークホー
ルド回路53の出力電圧Vspとを各々入力端子I1
びI2 に入力し、制御端子Cの条件に従って出力端子0
から選択出力する切換回路54、該切換回路54から出
力された赤外電圧Vs又はVspをデジタル化された赤
外データVdに変換するA/D変換回路55と、前記感
温増幅回路52の出力電圧Vtをデジタル化された感温
データT0 に変換するA/D変換回路55とを有し、前
記検出部3から入力される赤外電圧Vs及び感温電圧V
tをデジタル化された赤外データVdと感温データT0
に変換して出力する。
A portion different from that of FIG. 11 will be described. Reference numeral 50 denotes a detection signal processing unit, which corresponds to the amplification unit 4 shown in FIG. 11 and has a specific configuration. That is, the infrared amplifier circuit 5 for amplifying the infrared voltage Vs output from the infrared sensor 3a.
1. A temperature-sensitive amplifier circuit 52 for amplifying the temperature-sensitive voltage Vt output from the temperature-sensitive sensor 3b, and a peak hold circuit 5 for holding the peak value of the output voltage Vs of the infrared amplifier circuit 51.
3. The output voltage Vs of the infrared amplifier circuit 51 and the output voltage Vsp of the peak hold circuit 53 are input to the input terminals I 1 and I 2 , respectively, and the output terminal 0 according to the condition of the control terminal C.
Output from the temperature-sensitive amplifier circuit 52, and a switching circuit 54 for selectively outputting from the A / D conversion circuit 55 that converts the infrared voltage Vs or Vsp output from the switching circuit 54 into digitized infrared data Vd. The infrared voltage Vs and the temperature-sensitive voltage V that are input from the detection unit 3 are included in the A / D conversion circuit 55 that converts the voltage Vt into digitized temperature-sensitive data T 0.
Infrared data Vd and temperature-sensitive data T 0 that are obtained by digitizing t
Converted to and output.

【0114】演算部60は図11の演算部5に対応する
ものであるが、前記放射率入力手段5a、フィルタ補正
手段5b、演算回路5cに対応する温度演算回路61、
該温度演算回路61によって算出された温度データTb
1 を入力して表示装置6の温度表示部6aに温度表示を
行う表示駆動回路62と前記検出信号処理部50から出
力された赤外データVdを入力し、その赤外データVd
が零であることを検出した場合に検出信号S0 を出力し
て前記表示装置6の測定許可マーク6bを点灯させるた
めの零検出回路63と、前記検出信号処理部50から出
力された感温データT0 を入力し、前記図19に示した
(8)式に従って感度Rを算出して出力するための感度
補正演算回路64と、前記(6)式に示した赤外センサ
3aの受光面積Sと赤外増幅回路51の増幅率Aとに基
づいて外部より入力設定された値を感度データDとして
出力する感度データ入力手段65とを有する。
The calculation unit 60 corresponds to the calculation unit 5 of FIG. 11, but includes a temperature calculation circuit 61 corresponding to the emissivity input unit 5a, the filter correction unit 5b, and the calculation circuit 5c.
Temperature data Tb calculated by the temperature calculation circuit 61
The infrared data Vd output from the display drive circuit 62 and the detection signal processing unit 50 for inputting 1 to display the temperature on the temperature display unit 6a of the display device 6 and the infrared data Vd are input.
When the zero is detected to be zero, the zero detection circuit 63 for outputting the detection signal S 0 to turn on the measurement permission mark 6b of the display device 6, and the temperature sensing output from the detection signal processing unit 50. A sensitivity correction calculation circuit 64 for inputting the data T 0 and calculating and outputting the sensitivity R according to the equation (8) shown in FIG. 19, and a light receiving area of the infrared sensor 3a shown in the equation (6). Sensitivity data input means 65 for outputting a value input and set from the outside as sensitivity data D based on S and the amplification factor A of the infrared amplification circuit 51.

【0115】90はスイッチ回路であり、図2に示すメ
ジャーボタン14、15によって操作されるメジャース
イッチSWmとチェックボタン12によって操作される
チェックスイッチSWcとが接続されており、メジャー
ボタン14又は15が押されるとメジャースイッチSW
mがONとなりM端子よりメジャー信号Smが出力され
る。
Reference numeral 90 denotes a switch circuit, which is connected to the measure switch SWm operated by the measure buttons 14 and 15 and the check switch SWc operated by the check button 12 shown in FIG. Measure switch SW when pressed
When m is turned on, the measure signal Sm is output from the M terminal.

【0116】又図6に示すごとく放射温度計1を収納ケ
ース30にセットすると前記チェックボタン12が押さ
れてチェックスイッチSWcがONとなりC端子よりチ
ェック信号Scが出力される。
When the radiation thermometer 1 is set in the storage case 30 as shown in FIG. 6, the check button 12 is pressed to turn on the check switch SWc, and the check signal Sc is output from the C terminal.

【0117】そして前記スイッチ回路90のM端子より
出力されたメジャー信号Smは前記温度演算回路61及
び感度補正演算回路64の各エネーブル端子Eに供給さ
れることによって両回路を演算モードに設定すると同時
に前記零検出回路63をリセットする。
The measure signal Sm output from the M terminal of the switch circuit 90 is supplied to the enable terminals E of the temperature calculation circuit 61 and the sensitivity correction calculation circuit 64, thereby setting both circuits in the calculation mode. The zero detection circuit 63 is reset.

【0118】又スイッチ回路90のC端子より出力され
たチェック信号Scは前記零検出回路63のエネーブル
端子E、切換回路54の制御端子C、ピークホールド回
路53のリセット端子Rに供給されている。
The check signal Sc output from the C terminal of the switch circuit 90 is supplied to the enable terminal E of the zero detection circuit 63, the control terminal C of the switching circuit 54, and the reset terminal R of the peak hold circuit 53.

【0119】次に上記構成を有する放射温度計1の動作
を説明する。
Next, the operation of the radiation thermometer 1 having the above structure will be described.

【0120】まず図2に示す放射温度計1の電源スイッ
チ13をONした初期状態に於いては、チェックスイッ
チSWcとメジャースイッチSWmはいずれもOFFと
なっているため、スイッチ回路70からのチェック信号
Scとメジャー信号Smはいずれも出力されていない。
First, in the initial state in which the power switch 13 of the radiation thermometer 1 shown in FIG. 2 is turned on, both the check switch SWc and the major switch SWm are off, so the check signal from the switch circuit 70 is sent. Neither Sc nor major signal Sm is output.

【0121】この結果前記演算部60は温度演算回路6
1と感度補正演算回路64が非演算モードに設定され、
零検出回路63も非動作モードに設定されている。
As a result, the arithmetic unit 60 is operated by the temperature arithmetic circuit 6
1 and the sensitivity correction calculation circuit 64 are set to the non-calculation mode,
The zero detection circuit 63 is also set to the non-operation mode.

【0122】又検出信号処理部50の切換回路54はI
2 端子に入力された電圧Vspを出力端子0に選択出力
しており、ピークホールド回路53はリセットが解除さ
れて動作状態となっている。以上が初期状態であり、次
に機能チェックモードについて説明する。
The switching circuit 54 of the detection signal processing unit 50 is I
The voltage Vsp input to the two terminals is selectively output to the output terminal 0, and the peak hold circuit 53 is released from the reset state and is in the operating state. The above is the initial state, and the function check mode will be described next.

【0123】前記図6に示すごとく放射温度計1を収納
ケース30に装着すると、前記チェックボタン12が収
納ケース30のボタン押圧部30dに押しつけられるこ
とによって図1のチェックスイッチSWcがONになる
とともにプローブ16の先端が反射板31の位置にセッ
トされる。
When the radiation thermometer 1 is attached to the storage case 30 as shown in FIG. 6, the check button 12 is pressed against the button pressing portion 30d of the storage case 30 to turn on the check switch SWc of FIG. The tip of the probe 16 is set at the position of the reflection plate 31.

【0124】この結果、図1のスイッチ回路90はチェ
ックスイッチSWcがONになることによってC端子か
らチェック信号Scを出力し、ピークホールド回路5
3、切換回路54、零検出回路63に供給する。このチ
ェック信号Scが供給されることによって検出信号処理
部50はピークホールド回路53がリセットされると同
時に切換回路54は入力端子I1 に供給される電圧Vs
を出力端子0に選択出力する状態に切換わり、前記A/
D変換回路55は赤外電圧Vsをデジタル変換して赤外
データVdを出力する。
As a result, the switch circuit 90 of FIG. 1 outputs the check signal Sc from the C terminal when the check switch SWc is turned on, and the peak hold circuit 5
3, the switching circuit 54, and the zero detection circuit 63. By supplying the check signal Sc, the detection signal processing unit 50 resets the peak hold circuit 53 and, at the same time, the switching circuit 54 causes the voltage Vs supplied to the input terminal I 1.
Is switched to the output terminal 0 for selective output, and the A /
The D conversion circuit 55 digitally converts the infrared voltage Vs and outputs infrared data Vd.

【0125】又演算部60は前記温度演算回路61、感
度補正演算回路64が非演算モードに設定され、零検出
回路63のみ動作状態となっている。以上が機能チェッ
クモードにおける各部の状態であり、この機能チェック
モードに於ける放射温度計1の動作は反射板31によっ
て反射された赤外線を赤外センサ3a、赤外増幅回路5
1、切換回路54、A/D変換回路55によって変換し
た赤外データVdを零検出回路63によって判定し、こ
の赤外データVdが零であれば零検出回路63は出力端
子0に検出信号S0 を出力し、前記表示装置6の測定許
可マーク6bを点灯させる。
In the calculation section 60, the temperature calculation circuit 61 and the sensitivity correction calculation circuit 64 are set in the non-calculation mode, and only the zero detection circuit 63 is in the operating state. The above is the state of each part in the function check mode. In the operation of the radiation thermometer 1 in this function check mode, the infrared rays reflected by the reflection plate 31 are reflected by the infrared sensor 3a and the infrared amplification circuit 5.
1, the infrared data Vd converted by the switching circuit 54 and the A / D conversion circuit 55 is determined by the zero detection circuit 63. If the infrared data Vd is zero, the zero detection circuit 63 outputs the detection signal S to the output terminal 0. 0 is output and the measurement permission mark 6b of the display device 6 is turned on.

【0126】ここで上記機能チェックモードの内容につ
いて説明する。
The contents of the function check mode will now be described.

【0127】前記図4に於いて赤外センサ3a、導光管
20、硬質キャップ21は熱伝導性のよい金属ハウジン
グ19によって結合されることによって熱バランスが得
られていることは前述の通りであり、前記機能チェック
は、この熱バランスが良くとれていることを確認するた
めのモードである。
As described above, in FIG. 4, the infrared sensor 3a, the light guide tube 20, and the hard cap 21 are connected by the metal housing 19 having good heat conductivity to obtain heat balance. Yes, the function check is a mode for confirming that the heat balance is good.

【0128】すなわち温度Tの導光管20や硬質キャッ
プ21から放射された赤外放射エネルギは反射板31に
反射されて赤外センサ3aに入射する。又温度T0 の赤
外センサ3aからも赤外放射エネルギが放射されている
が、この入射から放射を差引いた差のエネルギWは前記
(5)式に示すごとく W=εσ(T4 −T0 4 ) であり、T=T0 であればエネルギWは存在せず、図1
に示す各電圧Vs、Vs及び赤外データVdはいずれも
零となって零検出回路63からは検出信号S0 が出力さ
れる。
That is, the infrared radiant energy emitted from the light guide tube 20 and the hard cap 21 at the temperature T is reflected by the reflecting plate 31 and enters the infrared sensor 3a. The infrared radiant energy is also radiated from the infrared sensor 3a at the temperature T 0. The energy W of the difference obtained by subtracting the radiation from this incident is W = εσ (T 4 −T as shown in the above equation (5). 0 4 ), and if T = T 0 , there is no energy W, and
The respective voltages Vs, Vs and the infrared data Vd shown in (3) become zero, and the zero detection circuit 63 outputs the detection signal S 0 .

【0129】すなわち前記光学系2の部分にはノイズと
なる熱源が存在せず、温度測定が可能であることを測定
許可マーク6bの点灯によって確認している。
That is, it is confirmed by lighting the measurement permission mark 6b that the heat source that causes noise does not exist in the optical system 2 and the temperature can be measured.

【0130】尚零検出回路63は赤外データVdの値を
デジタル値として判定するものであり、その判定値とし
ては厳密に零とする必要はなく、予め定められた判定値
より小さければ、無視出来るものとして、検出信号S0
を出力する。
The zero detection circuit 63 judges the value of the infrared data Vd as a digital value, and it is not necessary to make the judgment value strictly zero, and if it is smaller than a predetermined judgment value, it is ignored. As possible, the detection signal S 0
Is output.

【0131】しかし前記(5)式に於いてT≠T0 であ
る場合、すなわち赤外センサ3aと導光管20及び硬質
キャップ21の間に温度差がある場合には差のエネルギ
Wが存在するため赤外データVdの値が零検出回路63
の判定レベルより大きくなる。この結果検出信号S0
出力されず測定許可マーク6bは点灯されない。
However, when T ≠ T 0 in the equation (5), that is, when there is a temperature difference between the infrared sensor 3a and the light guide tube 20 and the hard cap 21, the energy W of the difference exists. Therefore, the value of the infrared data Vd is zero detection circuit 63.
It becomes larger than the judgment level of. As a result, the detection signal S 0 is not output and the measurement permission mark 6b is not illuminated.

【0132】実際の放射温度計1の使用時に於いて前述
のごとくT≠T0 の状態が発生するのは次の様な場合で
ある。すなわち放射温度計1の使用環境温度を急変させ
た場合であり、この場合には各エレメント間の熱容量
や、応答性の違いによってT≠T0 となり、その差のエ
ネルギWにもとづく赤外データVdの値だけ測定誤差が
生ずるため測定不可としている。
In the actual use of the radiation thermometer 1, the state of T ≠ T 0 occurs as described above in the following cases. That is, this is the case where the operating environment temperature of the radiation thermometer 1 is suddenly changed. In this case, T ≠ T 0 due to the difference in heat capacity between elements and the response, and the infrared data Vd based on the energy W of the difference. Since the measurement error occurs only for the value of, measurement is not possible.

【0133】この状態になった場合には、一定の環境温
度に於いてしばらく放置しておくと金属ハウジング19
を介して熱伝導が行われることにより、やがて熱バラン
ス状態に安定し、測定許可状態となるが、この安定時間
には数十分を要する場合がある。
In this case, if the metal housing 19 is left to stand for a while at a constant ambient temperature.
As a result of heat conduction being carried out via, the temperature will eventually stabilize in the heat balance state and the measurement will be permitted, but this stabilization time may require several tens of minutes.

【0134】以上が機能チェックモードであり、次に温
度測定モードについて説明する。
The above is the function check mode, and the temperature measurement mode will be described next.

【0135】前記機能チェックモードに於いて測定許可
マーク6bの点灯を確認した後に放射温度計1を収納ケ
ース30から取外す。
After confirming the lighting of the measurement permission mark 6b in the function check mode, the radiation thermometer 1 is removed from the storage case 30.

【0136】放射温度計1を収納ケース30から取外す
と前記チェックボタン12の押圧が解除されることによ
ってチェックスイッチSWcがOFFとなり、スイッチ
回路90のC端子から出力されていたチェック信号Sc
が無くなる。
When the radiation thermometer 1 is removed from the storage case 30, the check switch SWc is turned off by releasing the pressing of the check button 12, and the check signal Sc output from the C terminal of the switch circuit 90 is released.
Disappears.

【0137】この結果ピークホールド回路53のリセッ
トが解除されると同時に切換回路54は入力端子I2
選択状態に復帰し、又零検出回路63も非動作状態に復
帰する。
As a result, when the reset of the peak hold circuit 53 is released, the switching circuit 54 returns to the selected state of the input terminal I 2 , and the zero detection circuit 63 also returns to the non-operating state.

【0138】この結果検出信号処理部50は赤外増幅回
路51より出力される赤外電圧Vsの中からピークホー
ルド回路53にてホールドされたピーク電圧Vspを切
換回路54を介してA/D変換回路55に供給し、この
ピーク電圧Vspをデジタル化した赤外データVdを出
力する。
As a result, the detection signal processing unit 50 A / D-converts the peak voltage Vsp held by the peak hold circuit 53 from the infrared voltage Vs output from the infrared amplifier circuit 51 via the switching circuit 54. The peak voltage Vsp is supplied to the circuit 55 and digitized to output infrared data Vd.

【0139】又演算部60の零検出回路63は非動作状
態に復帰するが前記検出信号S0 は零検出回路63の内
に設けられた記憶回路によって保持されるため前記表示
装置6の測定許可マーク6bは点灯状態を持続する。
Further, the zero detection circuit 63 of the arithmetic unit 60 returns to the non-operating state, but since the detection signal S 0 is held by the memory circuit provided in the zero detection circuit 63, the measurement of the display device 6 is permitted. The mark 6b continues to be illuminated.

【0140】そして前記零検出回路63の検出信号S0
は、リセット端子Rにメジャー信号が供給されることに
よって記憶回路がリセットされる迄持続する。
Then, the detection signal S 0 of the zero detection circuit 63 is obtained.
Continues until the memory circuit is reset by supplying the measure signal to the reset terminal R.

【0141】以上が測定待機状態であり、この状態から
図7に示すごとく放射温度計1のプローブ16を外耳孔
41に挿入した後、メジャーボタン14、15を押すこ
とによって温度測定が行われる。
The above is the measurement standby state. From this state, as shown in FIG. 7, after inserting the probe 16 of the radiation thermometer 1 into the ear canal 41, the temperature is measured by pressing the measure buttons 14 and 15.

【0142】すなわち、メジャーボタン14、15が押
されることによって図1のメジャースイッチSWmがO
Nになり、スイッチ回路90のM端子よりメジャー信号
Smが出力される。
That is, when the major buttons 14 and 15 are pressed, the major switch SWm in FIG.
Then, the measure signal Sm is output from the M terminal of the switch circuit 90.

【0143】この結果演算部60は温度演算回路61と
感度補正演算回路64が演算モードに設定されると同時
に零検出回路63がリセットされ、前記表示装置6の測
定許可マーク6bが消灯される。
In the result calculation section 60, the temperature calculation circuit 61 and the sensitivity correction calculation circuit 64 are set to the calculation mode, the zero detection circuit 63 is reset at the same time, and the measurement permission mark 6b of the display device 6 is turned off.

【0144】そして外耳孔41に挿入されたプローブ1
6(図1では光学系2と検出部3)に入射する鼓膜42
からの赤外放射エネルギは検出部3の赤外センサ3aに
よって赤外電圧Vsに変換され、さらに赤外増幅回路5
1で電圧Vsに増幅された後、ピークホールド回路53
にてピーク電圧Vspがホールドされる。
Then, the probe 1 inserted into the external ear canal 41
6 (tympanic membrane 42 incident on the optical system 2 and the detector 3 in FIG. 1)
The infrared radiant energy from the infrared sensor 3a is converted into an infrared voltage Vs by the infrared sensor 3a of the detection unit 3, and the infrared amplifier circuit 5
After being amplified to the voltage Vs by 1, the peak hold circuit 53
At, the peak voltage Vsp is held.

【0145】さらにピーク電圧VspはA/D変換回路
55にて赤外データVdに変換されて演算部60に供給
される。
Further, the peak voltage Vsp is converted into infrared data Vd by the A / D conversion circuit 55 and supplied to the calculation section 60.

【0146】又図4の金属ハウジング19に埋設された
感温センサ3bは赤外センサ3aの温度を検出して感温
電圧Vtに変換した後A/D変換回路56にて感温デー
タT0 に変換し、前記演算部60に供給する。
The temperature-sensitive sensor 3b embedded in the metal housing 19 of FIG. 4 detects the temperature of the infrared sensor 3a and converts it into the temperature-sensitive voltage Vt, and then the temperature-sensitive data T 0 by the A / D conversion circuit 56. And is supplied to the arithmetic unit 60.

【0147】前記赤外データVdと感温データT0 が供
給されることにより前記演算部60は、まず感度補正演
算回路64が供給された感温データT0 と図19に基づ
く(8)式によって感度Rの値を算出する。なお、変動
率βはβ=−0.003としている。
[0147] The arithmetic unit 60 by the infrared data Vd and the temperature-sensitive data T 0 is supplied, first sensitivity correction calculation circuit 64 is based on temperature-sensitive data T 0 and 19 that is supplied (8) The value of sensitivity R is calculated by. The variation rate β is β = −0.003.

【0148】次に温度演算回路61が、感度補正演算回
路64によって算出された感度Rと感度データ入力手段
65からの感度データDと、フィルタ補正手段5bから
の4次項の係数aとを入力してこの系の感度係数K3
3 =aRDによって演算する。
Next, the temperature calculation circuit 61 inputs the sensitivity R calculated by the sensitivity correction calculation circuit 64, the sensitivity data D from the sensitivity data input means 65, and the coefficient a of the quartic term from the filter correction means 5b. The sensitivity coefficient K 3 of the lever system is calculated by K 3 = aRD.

【0149】次に算出した感度係数K3 と放射率入力手
段5aからの放射率εを、フィルタ補正手段5bからの
対称軸温度bとを入力して(17)式の演算を行う。
Then, the calculated sensitivity coefficient K 3 , the emissivity ε from the emissivity input means 5a, and the symmetry axis temperature b from the filter correction means 5b are input, and the calculation of equation (17) is performed.

【0150】 Vd=εK3 {(Tb1 −b)4 −(T0 −b)4 } …(17) さらに(17)式を整理することにより(18)式に示
す温度データTb1 を算出する。なお、外耳孔は同一温
度で取り囲まれており、その空洞が黒体とみなせること
から放射率εは、ε=1としている。
Vd = εK 3 {(Tb 1 −b) 4 − (T 0 −b) 4 } (17) Further, by rearranging the equation (17), the temperature data Tb 1 shown in the equation (18) is calculated. To do. The outer ear canal is surrounded at the same temperature, and the cavity can be regarded as a black body, so that the emissivity ε is ε = 1.

【0151】[0151]

【数10】 そして前記温度データTb1 は表示駆動回路62を介し
て表示装置6の数字表示部6aに表示される。
[Equation 10] Then, the temperature data Tb 1 is displayed on the numeral display portion 6 a of the display device 6 via the display drive circuit 62.

【0152】以上が1回の温度測定動作であり、この一
連の動作を図8のフローチャートにより説明する。
The above is one temperature measurement operation, and this series of operations will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0153】まず外耳孔41にプローブ16を挿入する
(ステップ1)と鼓膜42からの放射赤外エネルギは赤
外電圧Vsとなり、そのピーク電圧Vspがピークホー
ルド回路53にホールドされる(ステップ2)。次にメ
ジャー信号Smの有無が判定される(ステップ3)が、
前記メジャーボタン14、15が押されていない場合は
NOとなり、ステップ2のピーク値ホールド動作のみが
行われる。
First, when the probe 16 is inserted into the external ear canal 41 (step 1), the infrared energy radiated from the eardrum 42 becomes the infrared voltage Vs, and the peak voltage Vsp is held by the peak hold circuit 53 (step 2). . Next, the presence or absence of the major signal Sm is determined (step 3).
When the major buttons 14 and 15 are not pressed, the determination is NO, and only the peak value hold operation of step 2 is performed.

【0154】又メジャーボタン14、15が押されると
YESとなりメジャー信号Smによって零検出回路63
がリセットされる(ステップ4)とともに感度補正演算
回路64が感温データT0 を読込み(ステップ5)感度
Rの演算を行う(ステップ6)。
When the measure buttons 14 and 15 are pressed, the result is YES and the zero signal is detected by the measure signal Sm.
Is reset (step 4) and the sensitivity correction calculation circuit 64 reads the temperature sensitive data T 0 (step 5) and calculates the sensitivity R (step 6).

【0155】又温度演算回路61は、放射率ε、係数
a、感度R、感度データDを読込み(ステップ7)、
a、R、Dを用いて感度係数K3 を演算する(ステップ
8)。
Further, the temperature calculation circuit 61 reads the emissivity ε, the coefficient a, the sensitivity R, and the sensitivity data D (step 7),
The sensitivity coefficient K 3 is calculated using a, R and D (step 8).

【0156】さらに温度演算回路61は、対称軸温度b
とピークホールドされた赤外データVdを読込み(ステ
ップ9)温度データTb1 を演算する(ステップ1
0)。
Further, the temperature calculation circuit 61 determines that the symmetry axis temperature b
And the peak-held infrared data Vd are read (step 9), and the temperature data Tb 1 is calculated (step 1).
0).

【0157】そして表示駆動回路62が前記温度データ
Tb1 を入力して表示装置6に温度表示を行う(ステッ
プ11)ことにより温度測定動作が終了する。
Then, the display drive circuit 62 inputs the temperature data Tb 1 and displays the temperature on the display device 6 (step 11), whereby the temperature measuring operation is completed.

【0158】次に図9により図1に示すピークホールド
回路53の役割について説明する。
Next, the role of the peak hold circuit 53 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0159】図9は本発明に於ける放射温度計1の温度
測定カーブであり、前記図14に示した従来の電子温度
計の温度測定カーブに対比されるものである。
FIG. 9 is a temperature measurement curve of the radiation thermometer 1 according to the present invention, which is compared with the temperature measurement curve of the conventional electronic thermometer shown in FIG.

【0160】横軸を検温時間、縦軸を測定温度、測定部
位は外耳孔41であり、外耳孔41の温度カーブHsと
放射温度計1の測定温度カーブMsは一致している。
The horizontal axis represents the temperature measurement time, the vertical axis represents the measurement temperature, and the measurement site is the outer ear canal 41. The temperature curve Hs of the outer ear canal 41 and the measurement temperature curve Ms of the radiation thermometer 1 coincide with each other.

【0161】前述のごとく図7に示す耳の外耳孔41内
には産毛43や耳垢44が存在しているが、前記産毛4
3や耳垢44の検温開始前の状態は鼓膜42と同様に極
めて温度に近い温度に温められており、この状態が図9
のt1 の時点である。
As described above, the hair 43 and the earwax 44 are present in the outer ear canal 41 of the ear shown in FIG.
As in the eardrum 42, the state before the temperature measurement of 3 and the earwax 44 is warmed to a temperature very close to this, and this state is shown in FIG.
Is the time point of t 1 .

【0162】すなわち外耳孔41内にプローブ16を挿
入した瞬間がt1 時点であり、この瞬間は外耳孔41内
がほぼ温度Tb1 の状態にあるので赤外センサ3aには
温度レベルの赤外放射エネルギが入射され図1のピーク
ホールド回路53にピーク電圧Vspとして記憶され
る。
That is, the moment when the probe 16 is inserted into the outer ear canal 41 is time t 1 , and since the inside of the outer ear canal 41 is almost at the temperature Tb 1 at this moment, the infrared sensor 3a shows an infrared ray of a temperature level. Radiant energy is incident and stored in the peak hold circuit 53 of FIG. 1 as the peak voltage Vsp.

【0163】しかしプローブ16が挿入された直後には
外耳孔41内の温度はプローブ16によって冷やされる
ことにより温度カーブHsのごとく急激に低下する。こ
の低下に伴って赤外センサ3aの検出する赤外電圧Vs
も温度測定カーブMsのレベルに低下してしまい、前記
ピーク電圧Vspを超えることが出来なくなるため前記
ピークホールド回路53にはt1 時点におけるピーク電
圧Vspが記憶される。
Immediately after the probe 16 is inserted, however, the temperature inside the ear canal 41 is cooled by the probe 16 and sharply drops like a temperature curve Hs. With this decrease, the infrared voltage Vs detected by the infrared sensor 3a
Also falls to the level of the temperature measurement curve Ms and cannot exceed the peak voltage Vsp, so the peak hold circuit 53 stores the peak voltage Vsp at time t 1 .

【0164】そして低下した温度カーブHsが元の温度
レベルTb1 に復帰するには約10分程度の時間を必要
とするものであるが、その理由を図7により説明する。
It takes about 10 minutes for the lowered temperature curve Hs to return to the original temperature level Tb 1. The reason will be described with reference to FIG.

【0165】すなわち外耳孔41にプローブ16が挿入
されたことによって鼓膜42、産毛43、耳垢44等の
温度はすべて低下するが、前記各部のうち鼓膜42は身
体からの熱伝導によって比較的速やかに温度Tb1 のレ
ベルに復帰することが出来る。
That is, although the temperature of the eardrum 42, the hair 43, the earwax 44, etc. is all lowered by the insertion of the probe 16 into the external ear canal 41, the eardrum 42 among the above parts is relatively quickly transferred by heat conduction from the body. It is possible to return to the level of the temperature Tb 1 .

【0166】しかし身体との密着度の低い産毛43や耳
垢44は身体からの熱伝導率が小さいため温度Tb1
レベルに復帰するのに10分程度の時間を要する結果と
なる。
However, the downy hair 43 and the earwax 44, which have a low degree of close contact with the body, have a low thermal conductivity from the body, so that it takes about 10 minutes to return to the level of the temperature Tb 1 .

【0167】従って外耳孔41の内部温度が温度Tb1
のレベルにあるのはプローブ16が挿入された瞬間のt
1 時点だけである。この短時間の赤外放射エネルギでは
前記放射温度計1の一連の演算処理を行うことが出来な
いため、図9に点線で示すごとく一瞬のピーク電圧Vs
pをピークホールド回路53にアナログデータとして記
憶し、この記憶されたピーク電圧Vspを用いてA/D
変換及び一連の演算処理を行うことにより温度測定を行
うことが出来る。
Therefore, the internal temperature of the outer ear canal 41 is the temperature Tb 1
Is at the level of t when the probe 16 is inserted.
There is only one point. Since a series of arithmetic processing of the radiation thermometer 1 cannot be performed with the infrared radiation energy of this short time, an instantaneous peak voltage Vs as shown by a dotted line in FIG.
p is stored as analog data in the peak hold circuit 53, and the stored peak voltage Vsp is used for A / D
Temperature measurement can be performed by performing conversion and a series of arithmetic processing.

【0168】すなわち本発明のような予熱装置を持たな
い放射温度計に於いてはピークホールド回路53が必要
であり、このピークホールド回路53を用いることによ
ってt1 時点の温度Tb1 を極めて短時間に測定するこ
とが可能となる。
That is, in the radiation thermometer without the preheating device as in the present invention, the peak hold circuit 53 is required. By using this peak hold circuit 53, the temperature Tb 1 at the time point t 1 can be kept extremely short. It becomes possible to measure.

【0169】図10は前記ピークホールド回路53の具
体的構成図であり、入力バッファー80、出力バッファ
ー81、逆流防止用のダイオード82、信号充電用のコ
ンデンサ83、前記コンデンサ83に充電された電圧を
放電させるためのスイッチトランジスタ84とにより構
成され、赤外電圧Vsを入力して、そのピーク値をピー
ク電圧Vspとして出力するとともに、リセット端子R
に供給されるチェック信号Scによってスイッチトラン
ジスタ84がONすることによりコンデンサ83の充電
々圧を放電する。
FIG. 10 is a concrete configuration diagram of the peak hold circuit 53. It shows an input buffer 80, an output buffer 81, a backflow preventing diode 82, a signal charging capacitor 83, and a voltage charged in the capacitor 83. And a reset transistor R for inputting the infrared voltage Vs and outputting the peak value as the peak voltage Vsp.
When the switch transistor 84 is turned on by the check signal Sc supplied to, the charging voltage of the capacitor 83 is discharged.

【0170】(他の実施形態)図12は本発明の他の実
施形態におけるヘッド部110の断面図であり、前記図
4と同一部材には同一番号を付し説明を省略する。
(Other Embodiments) FIG. 12 is a sectional view of a head portion 110 according to another embodiment of the present invention. The same members as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0171】図12に於いて図4と異なる部分は金属ハ
ウジング19の円筒部19aに貫通孔19fを設けるこ
とによって導光管20を露出させ、この導光管20の露
出部に感温センサ3cを固着させたことにある。
In FIG. 12, the portion different from FIG. 4 exposes the light guide tube 20 by providing a through hole 19f in the cylindrical portion 19a of the metal housing 19, and the temperature sensitive sensor 3c is exposed at the exposed portion of this light guide tube 20. Has been fixed.

【0172】この感温センサ3cは前記感温センサ3b
と同じものであり、その固着方法もモールド樹脂を用い
ている。
The temperature sensor 3c is the temperature sensor 3b.
Is the same as the above, and the fixing method uses a mold resin.

【0173】すなわち、前記第1実施形態との違いは、
プローブ16に於ける熱バランスの補正方式にある。前
記第1実施形態が熱バランスを機能チェックモードにて
確認して測定を許可する方式を採用することにより熱バ
ランスが取れていない間は測定を不許可にしているのに
対し、この他の実施形態は、2個の感温センサ3b、3
cを設けることによって赤外センサ3aと導光管20と
の温度差を検出し、この温度差が異状に大きい場合には
測定を不許可とするが、前記温度差が予め定められた設
定値より小さければ、熱バランスが取れていなくても温
度測定を許可し、その測定値に前記温度差の補正を加え
た演算を行って温度データを演算することにより、放射
温度計の測定可能条件を広くしている。
That is, the difference from the first embodiment is that
This is a method of correcting the heat balance in the probe 16. While the first embodiment adopts the method of confirming the heat balance in the function check mode and permitting the measurement, the measurement is not permitted while the heat balance is not achieved. The form is two temperature sensors 3b, 3
By providing c, the temperature difference between the infrared sensor 3a and the light guide tube 20 is detected, and if the temperature difference is abnormally large, the measurement is not permitted, but the temperature difference is a preset value. If it is smaller, the temperature measurement is allowed even if the heat balance is not balanced, and the temperature data is calculated by performing the calculation with the temperature difference corrected to the measured value to determine the measurable condition of the radiation thermometer. It is wide.

【0174】以下その回路構成及び動作を図13により
説明するが図1と同一部材には同一番号を付し、説明を
省略する。
The circuit configuration and operation will be described below with reference to FIG. 13. The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0175】前記検出部3には図12に示すごとく導光
管20の温度Tpを測定するための感温センサ3cが設
けられている。前記検出信号処理部50は、切換回路5
4がなくなってピークホールド回路53の出力電圧Vs
pが直接A/D変換回路55に供給されており、又感温
増幅回路57とA/D変換回路58とが新たに設けられ
て感温データTpを出力している。
As shown in FIG. 12, the detecting section 3 is provided with a temperature sensor 3c for measuring the temperature Tp of the light guide tube 20. The detection signal processing unit 50 includes a switching circuit 5
4 disappears and the output voltage Vs of the peak hold circuit 53
p is directly supplied to the A / D conversion circuit 55, and a temperature sensitive amplifier circuit 57 and an A / D conversion circuit 58 are newly provided to output the temperature sensitive data Tp.

【0176】又演算部60は図1に示す放射率入力手段
5aには導光管20の放射率εpが設定されており零検
出回路63の代りに温度差検出回路67が設けられてい
る。該温度差検出回路67は図12に示した2個の感温
センサ3b、3cによって検出された赤外センサ3aの
温度データT0 と、導光管20の温度データTpを入力
し、予め定められた測定限界温度差Tdに対して温度差
判定を行う。
Further, in the arithmetic unit 60, the emissivity εp of the light guide tube 20 is set in the emissivity input means 5a shown in FIG. 1, and a temperature difference detection circuit 67 is provided instead of the zero detection circuit 63. The temperature difference detection circuit 67 inputs the temperature data T 0 of the infrared sensor 3a detected by the two temperature sensitive sensors 3b and 3c shown in FIG. 12 and the temperature data Tp of the light guide tube 20 and is determined in advance. A temperature difference determination is performed on the obtained measurement limit temperature difference Td.

【0177】そして、|T0 −Tp|<Tdの場合、す
なわち温度差が限界温度差より小さい場合には検出信号
0 を出力して表示装置6の測定許可マーク6bを点灯
させる。そしてこの温度差判定動作は図3に示す電源ス
イッチ13がONになっている間は常に行われており、
第1実施形態のようなチェックボタン12の操作を必要
としていない。
When | T 0 −Tp | <Td, that is, when the temperature difference is smaller than the limit temperature difference, the detection signal S 0 is output and the measurement permission mark 6b of the display device 6 is turned on. This temperature difference determination operation is always performed while the power switch 13 shown in FIG. 3 is ON,
It is not necessary to operate the check button 12 as in the first embodiment.

【0178】上記測定許可マーク6bが点灯すると温度
測定モードに入ることは第1実施形態と同様であるが、
異なるところは、温度演算回路61には図1にて説明し
た各データの他に導光管20の感温データTpが入力さ
れており、本実施形態における温度演算回路61は式
(19)によって温度データTb2 を算出する。
It is similar to the first embodiment that the temperature measurement mode is entered when the measurement permission mark 6b is turned on.
The difference is that the temperature calculation circuit 61 receives temperature sensing data Tp of the light guide tube 20 in addition to the data described in FIG. 1, and the temperature calculation circuit 61 in the present embodiment uses the equation (19). The temperature data Tb 2 is calculated.

【0179】[0179]

【数11】 この温度データTb2 は前記温度差を演算によって補正
したものであり、前記表示駆動回路62を介して表示装
置6の温度表示部6aに表示される。
[Equation 11] The temperature data Tb 2 is obtained by correcting the temperature difference by calculation and is displayed on the temperature display section 6 a of the display device 6 via the display drive circuit 62.

【0180】さらに本実施形態のスイッチ回路90から
出力されるチェック信号Scはピークホールド回路53
のリセットのみを行っている。従って温度の再測定を行
う場合は、測定許可マーク6bの点灯を確認した後、チ
ェックボタン12を操作してピークホールド回路53を
リセットしてから行う必要がある。
Further, the check signal Sc output from the switch circuit 90 of this embodiment is the peak hold circuit 53.
I'm only doing a reset. Therefore, when the temperature is re-measured, it is necessary to confirm the lighting of the measurement permission mark 6b and then operate the check button 12 to reset the peak hold circuit 53.

【0181】上記のごとく本実施形態によれば、プロー
ブ16の各部が完全に熱バランスする迄待たなくても温
度測定を行うことが出来るため、繰返し測定のインター
バルを短縮することが出来る。又、赤外放射による機能
チェックを必要としないため切換回路や収納ケースを必
要とせず、構成の簡素化も可能となる。
As described above, according to this embodiment, the temperature can be measured without waiting until the respective parts of the probe 16 are completely in thermal balance, so that the interval of repeated measurement can be shortened. Further, since a function check by infrared radiation is not required, a switching circuit and a storage case are not required, and the structure can be simplified.

【0182】尚本実施形態に於いては最適実施形態とし
て第2の感温センサ3cを導光管20に密着させた構成
を示したが、これに限定されるものではない。すなわち
第2の感温センサ3cの目的は前記感温センサ3bの埋
設部分よりも周囲温度に対して敏感に応答する導光管2
0の表面温度を検出することであり、前記導光管20の
表面と周囲温度が略一致していることを考慮すると感温
センサ3cを、測定用のICチップを実装した回路基板
上に実装して周囲温度を測定し、これを導光管20の表
面温度としても十分利用可能である。
In the present embodiment, the configuration in which the second temperature sensor 3c is brought into close contact with the light guide tube 20 is shown as the optimum embodiment, but the present invention is not limited to this. That is, the purpose of the second temperature sensor 3c is to guide the light guide tube 2 which is more sensitive to the ambient temperature than the embedded portion of the temperature sensor 3b.
0 is to detect the surface temperature, and considering that the surface of the light guide tube 20 and the ambient temperature are substantially the same, the temperature sensor 3c is mounted on the circuit board on which the IC chip for measurement is mounted. Then, the ambient temperature is measured, and this can be sufficiently used as the surface temperature of the light guide tube 20.

【0183】[0183]

【発明の効果】上記のごとく本発明によれば、温度演算
回路に対して、感度補正値を供給して温度データの演算
を行うことにより、従来のような予熱装置を用いること
なく測定精度を満足させることが出来るため、小型電池
による駆動が可能となり、測定時間が短く、かつ小型で
低価格な放射温度計を実現することが出来た。
As described above, according to the present invention, the sensitivity correction value is supplied to the temperature calculation circuit to calculate the temperature data, so that the measurement accuracy can be improved without using the conventional preheating device. Since it can be satisfied, it can be driven by a small battery, and it is possible to realize a small and low-priced radiation thermometer with a short measurement time.

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

【図1】 本発明の第1実施形態を示す放射温度計の全
体ブロック図である。
FIG. 1 is an overall block diagram of a radiation thermometer showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施形態における放射温度計の裏面図で
ある。
FIG. 2 is a back view of the radiation thermometer according to the first embodiment.

【図3】 図2に示した放射温度計の側面図である。FIG. 3 is a side view of the radiation thermometer shown in FIG.

【図4】 第1実施形態に示した放射温度計のヘッド部
の要部を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of a head part of the radiation thermometer shown in the first embodiment.

【図5】 第1実施形態におけるプローブの先端部の拡
大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the probe according to the first embodiment.

【図6】 第1実施形態における放射温度計を収納ケー
スに装着した状態を示す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a state in which the radiation thermometer according to the first embodiment is attached to a storage case.

【図7】 測定状態を示す耳部の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an ear showing a measurement state.

【図8】 図1に示す放射温度計の動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the radiation thermometer shown in FIG.

【図9】 本発明の放射温度計の温度測定カーブを示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a temperature measurement curve of the radiation thermometer of the present invention.

【図10】 図1に示すピークホールド回路の構成図で
ある。
10 is a configuration diagram of the peak hold circuit shown in FIG. 1. FIG.

【図11】 本発明に係る放射温度計の基本例を示す全
体的なブロック図である。
FIG. 11 is an overall block diagram showing a basic example of a radiation thermometer according to the present invention.

【図12】 本発明の他の実施形態を示すヘッド部の断
面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a head portion showing another embodiment of the present invention.

【図13】 他の実施形態に係る放射温度計の全体ブロ
ック図である。
FIG. 13 is an overall block diagram of a radiation thermometer according to another embodiment.

【図14】 従来の接触型電子温度計の温度測定曲線図
である。
FIG. 14 is a temperature measurement curve diagram of a conventional contact type electronic thermometer.

【図15】 物体の赤外放射エネルギの波長スペクトル
特性図である。
FIG. 15 is a wavelength spectrum characteristic diagram of infrared radiation energy of an object.

【図16】 シリコンフィルタの透過波長特性図であ
る。
FIG. 16 is a transmission wavelength characteristic diagram of a silicon filter.

【図17】 絶対温度と放射エネルギの関係を示す特性
図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a relationship between absolute temperature and radiant energy.

【図18】 従来の放射温度計のブロック図である。FIG. 18 is a block diagram of a conventional radiation thermometer.

【図19】 従来の赤外センサ感度の温度特性図であ
る。
FIG. 19 is a temperature characteristic diagram of conventional infrared sensor sensitivity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、70 放射温度計、2 光学系、3a 赤外セン
サ、3b、3c 感温センサ、5、60 演算部、5b
フィルタ補正手段、16 プローブ、50 検出信号
処理部、53 ピークホールド回路、61 温度演算回
路、63 零検出回路、64 感度補正演算回路。
1, 70 Radiation thermometer, 2 Optical system, 3a Infrared sensor, 3b, 3c Temperature sensor, 5,60 Calculation part, 5b
Filter correction means, 16 probes, 50 detection signal processing section, 53 peak hold circuit, 61 temperature calculation circuit, 63 zero detection circuit, 64 sensitivity correction calculation circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物体からの熱放射を受けて電気信
号を出力する赤外センサと、 該赤外センサ及びその周辺温度を計温して電気信号を出
力する感温センサと、 前記赤外センサと前記感温センサからの電気信号に基づ
いてデジタル化された赤外データと感温データを出力す
る検出信号処理手段と、 前記感温データに基づき前記赤外センサの感度データを
算出する感度補正演算手段と、 前記赤外データと感温データと感度データに基づいて前
記被測定物体の温度データを算出する温度演算手段と、 を有する放射温度計。
1. An infrared sensor that receives heat radiation from an object to be measured and outputs an electric signal; a temperature sensor that measures the temperature of the infrared sensor and its surroundings and outputs an electric signal; Detection signal processing means for outputting infrared data and temperature sensitive data digitized based on electric signals from the external sensor and the temperature sensitive sensor, and sensitivity data of the infrared sensor is calculated based on the temperature sensitive data. A radiation thermometer, comprising: sensitivity correction calculation means; and temperature calculation means for calculating temperature data of the object to be measured based on the infrared data, temperature sensitive data, and sensitivity data.
【請求項2】 感度補正演算手段は、下式により感度デ
ータRの演算を行う R=α{1+β(T0 −Tm )} T0 :感温センサの感温データ Tm :感度調整時の温度 α :温度Tm に於ける感度 β :感度の変動率 ことを特徴とする請求項1記載の放射温度計。
2. The sensitivity correction calculation means calculates the sensitivity data R by the following formula: R = α {1 + β (T 0 −T m )} T 0 : Temperature-sensitive data of temperature sensor T m : At the time of sensitivity adjustment 2. The radiation thermometer according to claim 1, wherein: temperature α: sensitivity at temperature T m β: fluctuation rate of sensitivity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7433619B2 (en) 2001-11-13 2008-10-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Heat fixing device capable of preventing deterioration of a temperature sensor and an image forming apparatus
JP2015117976A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 株式会社リコー Semiconductor integrated circuit

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