JPH0862045A - 温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、オフセットの経時変化を無視でき
正確な温度測定が可能な温度測定装置を提供することを
目的とする。 【構成】 サーモパイル５の一方の出力端子は基準電圧
に接続され、他方の出力端子から出力される電圧は切替
回路７を介して増幅回路８に送られ、更にアナログーデ
ジタル変換回路でデジタル値に変換されて記憶部３に記
憶される。次に、サーモパイル５の他方の出力端子が基
準電圧に接続され、一方の出力端子から出力される電圧
が切替回路７を介して増幅回路８に送られる。この様に
して得られた二つの電圧値を減算することによって、オ
フセットを相殺させ正確な温度データを得ることが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーモパイルの信号処理は、非測
定時に増幅回路で増幅された信号をアナログーデジタル
変換回路でデジタルデータに変換し、これによって得ら
れたデータを基準値、即ちオフセット値として記憶して
おき、温度測定時には、測定によって得られたデジタル
データから上記オフセット値分を除いた値を測定データ
として取り扱うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
フセット値の記憶は、例えば、商品を工場から出荷する
際等に行われるものであり、この様な方法では、出荷後
の経時変化や、温度変化によってオフセット値が変動し
てしまった場合に対応できないと言う欠点が有った。

【０００４】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、オフセット値の変化があったとしても正しい温度測
定が可能な温度測定装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、サーモパイルと、このサーモパイルの温
度を測定して前記サーモパイルの温度データを得る第一
の温度測定手段と、温度測定対象物からの赤外線による
サーモパイルからの電圧に基づいて温度データを得る第
二の温度測定手段と、上記第一及び第二の温度測定手段
からの温度データに基づき前記温度測定対象物の温度を
得る温度測定装置において、前記第二の温度測定手段は
前記サーモパイルの極性を切換えて前記温度データを測
定する極性反転測定手段を備え、この極性反転測定手段
によって得られる温度データを用いて前記温度測定対象
物の温度を算出することを特徴としている。

【０００６】また、本発明は、抵抗成分及び外部からの
赤外線によって電力を発生する電池成分を有する温度セ
ンサと、この温度センサの前記抵抗成分側を基準電圧に
接続し前記電池成分側の出力電圧を測定する第一の測定
手段と、前記温度センサの前記電池成分側を基準電圧に
接続し前記抵抗成分側の出力電圧を測定する第二の測定
手段と、前記第一及び第二の出力電圧から前記温度セン
サーのオフセット値を相殺した温度データを算出する算
出手段とを備えたことを特徴としている。

【０００７】更に、本発明は、抵抗成分及び外部対象物
からの赤外線によって電力を発生する電池成分を有する
温度センサと、この温度センサ自身の温度を測定して温
度データを得る温度測定手段と、前記温度センサの前記
抵抗成分側を基準電圧に接続し前記電池成分側の出力電
圧を測定する第一の測定手段と、前記温度センサの前記
電池成分側を基準電圧に接続し前記抵抗成分側の出力電
圧を測定する第二の測定手段と、前記第一及び第二の出
力電圧から前記温度センサーのオフセット値を相殺した
温度データを算出する算出手段と、この算出手段によっ
て算出された温度データと前記温度測定手段によって測
定された温度データとから前記外部対象物の温度を検出
する検出手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明による温度測定装置であり、サーモ
パイルを用いた放射温度計の回路構成である。中央処理
ユニット（ＣＰＵ）からなる制御部１は、ＲＯＭ２に記
憶されたマイクロプログラムに従ってプログラムを実行
する。また、ＲＯＭ２には後述するサーミスタ６やサー
モパイル５からの電圧に対応した温度データを記憶して
いる温度テーブル（図示せず）が記憶されている。記憶
部３はＲＡＭからなり、後述する図２のごとき記憶エリ
アを備えている。

【０００９】キー入力部４は温度測定を実行させるため
の実行キー（図示せず）を備えており、この実行キーが
操作されると後述する図５のフローチャートが実行さ
れ、サーモパイル５によって、被測定対象物の温度が非
接触で測定される。サーミスタ６は、サーモパイル自身
の温度、即ちサーモパイル５の冷接点の温度を測定する
もので、上記サーモパイル５の出力と共に切替回路７に
送られる。切替回路７は、マルチプレクサーの機能を有
するもので、上記制御部１からの信号Ａ、Ｂ及びＣによ
って、サーミスタ６の出力電圧、サーモパイル５の２つ
の出力端子の夫々の出力電圧、即ち、サーモパイル５
の、プラス／マイナスの極性を反転させた出力を順次増
幅回路（アンプ）８に供給する。増幅回路８は入力され
た電圧を増幅してアナログーデジタル（Ａ／Ｄ）変換回
路９に供給する。Ａ／Ｄ変換回路９のデータは上記制御
部１に送られ、制御部１はこれらのデータから非測定対
象物の温度データを演算して、その温度データを温度表
示部１０に表示させる。

【００１０】図２は、上記記憶部３の詳細な記憶エリア
を示すもので、温度表示部１０で表示される温度データ
を記憶する表示レジスタ３０と、サーミスタ６からの電
圧がＡ／Ｄ変換された値を記憶するレジスタＸと、後述
するごとくサーモパイル５の一方の極性の電圧がＡ／Ｄ
変換された値を記憶するレジスタＹ（＋）と、サーモパ
イル５の他方の極性の電圧がＡ／Ｄ変換された値を記憶
するレジスタＹ（ー）と、上記レジスタＸに記憶された
値に基づく温度データを記憶するレジスタｘと、レジス
タＹ（＋）及びＹ（ー）の値から得られる温度データを
記憶するレジスタｙとからなる。

【００１１】図３は、上記サーモパイル５、サーミスタ
６及び切替回路７の詳細な構成を示す。図において、抵
抗成分Ｒ及び電池成分（起電力成分）Ｅはサーモパイル
５の等価回路を表しており、サーモパイル５は抵抗成分
Ｒ側と電池成分Ｅ側とに夫々出力端子を有している。ま
た、Ｇ１乃至Ｇ５はスイッチ回路であり、スイッチ回路
Ｇ１は、図４で示す信号Ａで（ハイレベルの時）スイッ
チオンとなり、スイッチ回路Ｇ２及びＧ３は図４で示す
信号Ｂでスイッチオンとなり、スイッチ回路Ｇ４及びＧ
５は、図４で示す信号Ｃでスイッチオンとなる。

【００１２】即ち、信号Ａが出力された際には、サーミ
スタ６の出力電圧が増幅回路８に送られ、信号Ｂが出力
された際にはサーモパイル５の抵抗成分Ｒ側の出力端子
が基準電圧Ｖｒｅｆに接続され、電池成分Ｅ側の出力端
子からの出力電圧が増幅回路８に送られ、信号Ｃが出力
された際には、上記信号Ｂが出力された時と極性を替え
て、即ち、サーモパイル５の電池成分Ｅ側が基準電圧Ｖ
ｒｅｆに接続され抵抗成分側の出力電圧が増幅回路８に
送られるものである。

【００１３】次に、上記のごとく構成された回路の動作
を図５のフローチャートを参照して説明する。

【００１４】まず、サーモパイルを、温度測定すべき被
測定対象物に向けて、キー入力部４の実行キーを操作す
ると、ステップＳ１に示すように制御部１から信号Ａが
出力される。信号Ａの出力によりスイッチ回路Ｇ１がオ
ンしてサーミスタ６の出力電圧が増幅回路８、Ａ／Ｄ変
換回路９を介して制御部１に送られ、Ａ／Ｄ変換された
デジタルデータ、即ち、サーモパイル自身の温度に対応
した電圧のデジタルデータがステップＳ２でレジスタＸ
に記憶される。

【００１５】次のステップＳ３では、レジスタＸに記憶
されたデジタルデータをもとに、ＲＯＭ２の温度テーブ
ルを検索して温度データ、即ち、サーモパイル自身の温
度データをレジスタｘに記憶させる。

【００１６】次にステップＳ４では、制御部１から信号
Ｂが出力され、この信号Ａの出力によりスイッチ回路Ｇ
２およびＧ３がオンしてサーモパイル５の電池成分Ｅ側
の出力電圧が増幅回路８、Ａ／Ｄ変換回路９を介して制
御部１に送られ、次のステップＳ５で、Ａ／Ｄ変換され
たデジタルデータ、即ち、サーモパイル５の黒点が非測
定対象物から発生された赤外線を受けることによって生
成された電圧がデジタルデータに変換されてレジスタＹ
（＋）に記憶される。

【００１７】ステップＳ６では、制御部１から信号Ｃが
出力され、この信号Ｃの出力によりスイッチ回路Ｇ４及
びＧ５がオンしてサーモパイル５の抵抗成分Ｒ側の出力
電圧が増幅回路８、Ａ／Ｄ変換回路９を介して制御部１
に送られ、次のステップＳ７で、Ａ／Ｄ変換されたデジ
タルデータがレジスタＹ（ー）に記憶される。

【００１８】次のステップＳ８では、レジスタＹ（＋）
に記憶されたデータからレジスタＹ（ー）に記憶された
データを減算する。即ち、「Ｙ（＋）ーＹ（ー）＝」の
演算を行う。

【００１９】この演算は、Ｙ（＋）を得た時のオフセッ
ト値と、Ｙ（ー）を得た時のオフセット値を相殺させ、
オフセット値を実質的に「０」にさせるものであり、オ
フセット値が「０」の時に出力される電圧の２倍の電圧
値が得られるものである。

【００２０】そして、ステップＳ８では、この様にして
得られた電圧値が、２倍であることを考慮して正確な温
度データ（２分の１の温度データ）をＲＯＭ２から検索
して、その温度データをレジスタｙに記憶させる。

【００２１】最後のステップＳ９では、レジスタｘに記
憶されたサーモパイル５自身の温度と、レジスタｙに記
憶された赤外線による温度とを加算し、記憶部３の表示
レジスタ３０に記憶させると共に温度表示部１０で、デ
ジタル、或いはアナログ表示させるものである。

【００２２】この様に、上記実施例では、サーモパイル
の電池側成分の出力から抵抗成分側の出力を引き算して
いるのでオフセット成分が相殺され、正しい温度測定が
可能である。

【００２３】尚、上記実施例では、温度測定装置単体に
ついて述べたが、他の電子機器、例えば、腕時計や電子
手帳、ページャー、携帯電話といった電子機器に組込む
ことが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、オフセッ
トの変化を無視できる正確な温度を測定可能な温度測定
装置が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による温度測定装置の回路構成図。

【図２】上記回路の記憶部の詳細な図。

【図３】上記回路の切替回路の詳細な図。

【図４】上記回路の制御部から出力される信号のタイム
チャート。

【図５】上記回路の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１…制御部 ２…ＲＯＭ ３…記憶部 ５…サーモパイル ７…切替回路 １０…表示部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーモパイルと、このサーモパイルの温
   度を測定して前記サーモパイルの温度データを得る第一
   の温度測定手段と、温度測定対象物からの赤外線による
   サーモパイルからの電圧に基づいて温度データを得る第
   二の温度測定手段と、上記第一及び第二の温度測定手段
   からの温度データに基づき前記温度測定対象物の温度を
   得る温度測定装置において、前記第二の温度測定手段は
   前記サーモパイルの極性を切換えて前記温度データを測
   定する極性反転測定手段を備え、この極性反転測定手段
   によって得られる温度データを用いて前記温度測定対象
   物の温度を算出することを特徴とする温度測定装置。
2. 【請求項２】 抵抗成分及び外部からの赤外線によって
   電力を発生する電池成分を有する温度センサと、この温
   度センサの前記抵抗成分側を基準電圧に接続し前記電池
   成分側の出力電圧を測定する第一の測定手段と、前記温
   度センサの前記電池成分側を基準電圧に接続し前記抵抗
   成分側の出力電圧を測定する第二の測定手段と、前記第
   一及び第二の出力電圧から前記温度センサーのオフセッ
   ト値を相殺した温度データを算出する算出手段とを備え
   たことを特徴とする温度測定装置。
3. 【請求項３】 抵抗成分及び外部対象物からの赤外線に
   よって電力を発生する電池成分を有する温度センサと、
   この温度センサ自身の温度を測定して温度データを得る
   温度測定手段と、前記温度センサの前記抵抗成分側を基
   準電圧に接続し前記電池成分側の出力電圧を測定する第
   一の測定手段と、前記温度センサの前記電池成分側を基
   準電圧に接続し前記抵抗成分側の出力電圧を測定する第
   二の測定手段と、前記第一及び第二の出力電圧から前記
   温度センサーのオフセット値を相殺した温度データを算
   出する算出手段と、この算出手段によって算出された温
   度データと前記温度測定手段によって測定された温度デ
   ータとから前記外部対象物の温度を検出する検出手段と
   を備えたことを特徴とする温度測定装置。
4. 【請求項４】 前記算出手段は、前記第一の測定手段で
   得られた出力電圧から前記第二の測定手段で得られた出
   力電圧を減算することを特徴とする請求項２又は３の温
   度測定装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段で得られた温度を表示する
   表示手段を備えていることを特徴とする請求項３の温度
   測定装置。
6. 【請求項６】 前記温度センサはサーモパイルであるこ
   とを特徴とする請求項２又は３の温度測定装置。