JPH0843213A - 温度等の測定装置 - Google Patents
温度等の測定装置Info
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- JPH0843213A JPH0843213A JP19785094A JP19785094A JPH0843213A JP H0843213 A JPH0843213 A JP H0843213A JP 19785094 A JP19785094 A JP 19785094A JP 19785094 A JP19785094 A JP 19785094A JP H0843213 A JPH0843213 A JP H0843213A
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Abstract
度を低下させることなく温度測定範囲を広くできる、簡
単で廉価な構成のものを提案すること。 【構成】 温度計10は、RC発振回路11と、信号処
理回路21とを備えている。発振回路11は、温度測定
用の素子であるサーミスタ12と、複数個の基準抵抗1
4、15、16を備えている。各基準抵抗による測定温
度範囲は実質的に異なっており相互に連続したものとし
てある。サーミスタ12による発振周波数と、この周波
数に対応する基準抵抗による発振周波数との比に基づ
き、サーミスタによる測定温度を求める。各基準抵抗に
割り当てる測定温度範囲を狭く出来るので、検出精度が
低下することを防止できる。
Description
測定装置に関するものである。特に、サーミスタ等のよ
うに検出対象の物理量に応じて抵抗値が可変となってい
るセンサ素子とバッテリとが内蔵された携帯型の測定装
置において、広い測定範囲にわたって測定誤差の少ない
測定が可能な構成に関するものである。
計としては、サーミスタを用いたものが一般的に知られ
ている。この形式の温度計は、サーミスタおよびコンデ
ンサと共に、一つの基準抵抗素子を含む発振回路を備
え、ここでの発振周波数に基づき温度測定を行うように
構成されている。ここで、発振回路は、電源電圧の変
動、周囲温度の変化等により、その発振周波数が変動す
る。そこで、基準抵抗素子を配置し、サーミスタおよび
基準抵抗素子による発振周波数を比較することにより、
発振回路の周波数変動に起因した温度測定誤差を回避す
るようにしている。
基本ブロック図である。図に示すように、温度計1は、
サーミスタ2を含むRC発振回路3と、信号処理回路4
から構成されている。サーミスタ2は大きな負の抵抗温
度係数を備えており、その特性を図2のグラフに示して
ある。発振回路3は基準抵抗5を備えており、サーミス
タ2と基準抵抗5は、信号処理回路4の制御の下に、ス
イッチ6によって切り換え可能となっている。
般的に摂氏0度から50度程度の範囲内である。測定の
中心を、例えば摂氏25度にした場合には、図2から分
かるように、サーミスタ2の抵抗値は20キロオームを
示す。この場合、基準抵抗5の抵抗値は20キロオーム
に設定される。
手順は次の通りである。予め、測定温度範囲に対応する
各抵抗値での発振回路3の発振周波数を測定あるいは計
算しておく。図3の曲線A1はこれを示してある。ま
た、基準抵抗値である20キロオームの発振周波数に対
する比を求めておく。これを図4の直線A2で示してあ
る。これらの情報は、信号処理回路4に内蔵されている
記憶回路内に予め記憶される。実際の測定においては、
まず、スイッチ6をサーミスタ2の側に切り換えて、発
振回路4の発振周波数を求める。次に、スイッチ6を基
準抵抗5の側に切り換えて、同じく発振回路4の発振周
波数を求める。これらの発振周波数の比を算出し、これ
に基づき、図4の直線A2で示す周波数比から、サーミ
スタによる検出温度を算出する。
たように、発振回路での発振は、電源電圧、周囲温度に
より変動する。したがって、温度測定を行うに際しての
実際の発振回路での発振は、測定温度範囲が広くなる
と、図3の曲線B1、C1で示すように、予め設定され
ている曲線A1から乖離してしまう。このため、当然
に、周波数比も、図4の挑戦B2、C2で示すように、
予め設定されている直線A2から乖離してしまう。
の温度計では、その測定範囲は比較的狭く、したがっ
て、測定誤差はそれほど問題にはならない。しかし、こ
の測定範囲を広げた場合には、測定誤差は無視できない
程度に大きくなってしまう。このような測定誤差を回避
するためには、A/D変換を行う等による数々の方法が
ある。しかし、簡単な構成で、このような簡易型の携帯
用の温度計に対して適用可能な廉価な方法は提案されて
いない。
度範囲を広くしても測定誤差を実用上無視しえる程度に
抑制することの可能な簡単で廉価な構成の温度測定装置
を実現することにある。
ても測定誤差を実用上無視し得る程度に抑制することの
可能な簡単で廉価な構成の湿度、圧力等を測定するため
の測定装置を実現することにある。
めに、本発明では、サーミスタを含むRC発振回路と、
この発振回路から得られる信号を処理して測定温度を算
出する信号処理回路とを有する温度測定装置において、
上記の発振回路に、抵抗値の異なる少なくとも第1およ
び第2の基準抵抗素子を配置し、これらの基準抵抗素子
に対して、実質的に異なる温度測定範囲(発振周波数の
範囲)を割り当てるようにしている。
と共に、それらに対して実質的に異なる温度測定範囲を
割り当てることにより、各基準抵抗素子が受け持つ温度
測定範囲(発振周波数の範囲)を狭くできる。よって、
温度測定範囲を広くしても、測定誤差を小さく抑えるこ
とが可能になる。
温度によって容量が変動する容量可変型のコンデンサを
用いた温度測定装置に対しても、同様に適用できる。こ
の場合には、サーミスタの代わりに、温度特性を有する
可変容量型コンデンサを配置すると共に、複数の基準抵
抗素子の代わりに、複数の基準容量コンデンサを配置す
ればよい。
ためのセンサ素子として、測定対象の物理量に応じて抵
抗値が可変となっているものを備えた測定装置に対して
も同様に適用できる。さらには、測定対象の物理量に応
じて容量値が可変となっているものを備えた測定装置に
対しても同様に適用できる。
明する。
の基本ブロックを示してある。図に示すように、本例の
温度測定装置10は基本的には、図1に示す従来のもの
と同様な構成を備えており、RC発振回路13と、信号
処理回路21とを有している。発振回路13は、サーミ
スタ12と共に、3本の基準抵抗14、15、16を備
えている。これらの切り換えは、スイッチ17によって
行われる。サーミスタ12の抵抗温度係数は図2に示す
特性のものを使用している。また、基準抵抗14、1
5、16の各基準抵抗値は、マイナス摂氏15度、摂氏
35度および摂氏85度に対応するサーミスタ13の抵
抗値、143キロオーム、13キロオームおよび2.1
キロオームにそれぞれ設定してある。
5、16が受け持つ温度測定範囲を、表1に示すように
設定してある。
範囲は、相互にオーバーラップする部分ができるように
設定してある。
持つ温度範囲のサーミスタの抵抗値での発振周波数が予
め求められて記憶されている。同様に、各基準抵抗での
発振周波数と、サーミスタによる発振周波数との比が予
め求められて記憶されている。これらの周波数の比を、
図6、図7および図8に示してある。これらの算出は、
従来における場合と同様である。
0による測定動作を説明する。まず、スイッチ17をサ
ーミスタ12の側に切り換えて、発振周波数を求める。
信号処理回路21では、得られた発振周波数が、各基準
抵抗のうちのどれに割り当てた範囲に含まれるものであ
るかを判別する。この判別結果に基づき、スイッチ17
を、該当する基準抵抗に切り換えて、この基準抵抗によ
る発振周波数を求める。このように求めた二つの発振周
波数の比を算出し、対応する基準抵抗の周波数比の対応
テーブル(図6から図8のうちの対応するグラフ)を参
照して、サーミスタの測定温度を算出する。
複数の基準抵抗を備え、これらに対して、実質的に異な
り、しかも相互に連続している温度測定範囲(発振周波
数の範囲)を割り当てている。したがって、温度測定範
囲が、マイナス摂氏45度から摂氏115度と広い範囲
であるにもかかわらず、従来のこの種の温度測定範囲の
狭い温度計と同様な精度での温度測定を行うことが可能
である。
えているが、この本数は、2本でも良いし、あるいは4
本以上であってもよい。測定範囲が同一の場合には、こ
の本数を増やすことにより、測定精度を高めることがで
きる。換言すると、本数を増加すれば、一定の測定精度
を保持したままで、温度測定範囲を広くすることができ
る。また、各基準抵抗に割り当てる温度範囲は、表1に
示す例に限定されるわけではなく、異なる割り当てを行
ってもよい。
これ以外のセンサについても本発明を適用することがで
きる。例えば、湿度、圧力等の物理量を測定する装置に
対して本発明を同様に適用することができる。この場合
には、湿度センサ、圧力センサ自体が、抵抗値可変型の
ものである必要がある。
サーミスタを用いた温度測定装置において、抵抗値の異
なる複数の基準抵抗素子を配置し、これらの基準抵抗素
子に対して、実質的に異なる温度測定範囲(発振周波数
の範囲)を割り当て、これらの発振周波数に基づき、温
度測定を行うようにしている。したがって、本発明によ
れば、各基準抵抗素子が受け持つ温度測定範囲(発振周
波数の範囲)を狭くできる。よって、温度測定範囲を広
くしても、測定誤差を小さく抑えることが可能になり、
また、測定範囲が同一の場合には測定精度を高めること
が可能になる。また、容量可変型の素子を用いた温度測
定装置の場合においても、同様に、基準容量コンデンサ
を複数配置することによって、同様の効果を得ることが
できる。
測定するための測定装置においても、センサ素子として
これらの物理量に応じて抵抗値あるいは容量が可変型の
ものであれば、本発明を同様に適用することができ、そ
れによって、精度を低下させることなく測定範囲を広く
でき、また、測定範囲が同一の場合には精度を高めるこ
とができる。
ク図である。
る。
数の比を表すグラフである。
ック図である。
数の比を表すグラフである。
数の比を表すグラフである。
数の比を表すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 サーミスタを含むRC発振回路と、この
発振回路から得られる信号を処理して測定温度を算出す
る信号処理回路とを有し、 上記の発振回路は、抵抗値の異なる少なくとも第1およ
び第2の基準抵抗素子と、これらの基準抵抗素子および
上記のサーミスタを択一的に切り換えるための切り換え
素子とを備えており、 上記の信号処理回路は、切り換え素子を制御してサーミ
スタを選択することによりサーミスタによる発振周波数
を求め、次に、切り換え素子を制御して、この発振周波
数を含む発振周波数の範囲が割り当てられている基準抵
抗素子を選択することにより当該基準抵抗による発振周
波数を求め、これら2つの発振周波数に基づきサーミス
タによる検出温度を算出することを特徴とする温度測定
装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記サーミスタの代
わりに、温度特性を有する可変容量型コンデンサを備え
ていると共に、前記基準抵抗素子の代わりに、基準容量
コンデンサを備えていることを特徴とする温度測定装
置。 - 【請求項3】 検出対象となる物理量の変化に応じて抵
抗値が可変となっているセンサ素子と、このセンサ素子
を含むRC発振回路と、この発振回路から得られる信号
を処理して検出対象の物理量を測定する信号処理回路と
を有し、 上記の発振回路は、抵抗値の異なる少なくとも第1およ
び第2の基準抵抗素子と、これらの基準抵抗素子および
上記のセンサ素子を択一的に切り換えるための切り換え
素子とを備えており、 上記の信号処理回路は、切り換え素子を制御してセンサ
素子を選択することによりセンサ素子による発振周波数
を求め、次に、切り換え素子を制御して、この発振周波
数を含む発振周波数の範囲が割り当てられている基準抵
抗素子を選択することにより当該基準抵抗による発振周
波数を求め、これら2つの発振周波数に基づきセンサ素
子による検出物理量を算出することを特徴とする測定装
置。 - 【請求項4】 請求項3において、上記のセンサ素子
は、検出対象となる物理量の変化に応じて容量が可変と
なっているセンサ素子であることを特徴とする測定装
置。 - 【請求項5】 請求項3または4において、検出対象
は、湿度または圧力であることを特徴とする測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19785094A JPH0843213A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 温度等の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19785094A JPH0843213A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 温度等の測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0843213A true JPH0843213A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16381382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19785094A Pending JPH0843213A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 温度等の測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0843213A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242865A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 温度計測装置 |
JP2013024808A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Japan Aerospace Exploration Agency | 計測装置および計測方法 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP19785094A patent/JPH0843213A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242865A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 温度計測装置 |
JP4613643B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-01-19 | パナソニック電工株式会社 | 温度計測装置 |
JP2013024808A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Japan Aerospace Exploration Agency | 計測装置および計測方法 |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040728 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20040924 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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