JPH10300585A - Radiation temperature measuring equipment - Google Patents

Radiation temperature measuring equipment

Info

Publication number
JPH10300585A
JPH10300585A JP9112209A JP11220997A JPH10300585A JP H10300585 A JPH10300585 A JP H10300585A JP 9112209 A JP9112209 A JP 9112209A JP 11220997 A JP11220997 A JP 11220997A JP H10300585 A JPH10300585 A JP H10300585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
sampling
infrared
frequency
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9112209A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Kanazawa
靖之 金澤
Hirohisa Imai
博久 今井
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9112209A priority Critical patent/JPH10300585A/en
Publication of JPH10300585A publication Critical patent/JPH10300585A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the observed value of the output amplitude from a pyroelectric infrared detection element from fluctuating depending on the falling of a synchronization signal and the falling timing just like a case employing a synchronism detection circuit. SOLUTION: A frequency component calculating means 15 calculates the Fourier coefficients of two signal components having a frequency equal to the switching frequency of infrared rays and a phase difference of π/2 from a data sequence obtained by sampling the output signal from a pyroelectric infrared detection element and determines the square sum thereof thus removing the effect of rising/falling timing of a synchronization signal.

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、赤外線を用いて物
体の温度を非接触で測定する装置に関するものであり、
特に、焦電型赤外線検出素子を用いて赤外線を検出する
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring the temperature of an object in a non-contact manner using infrared rays.
In particular, the present invention relates to a device that detects infrared rays using a pyroelectric infrared detection element.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体が放射する赤外線を検出し物体の温
度を非接触で測定するいわゆる放射温度計の一つに、焦
電型赤外線検出素子を用いた放射温度計がある。
2. Description of the Related Art As one of so-called radiation thermometers for detecting infrared rays emitted from an object and measuring the temperature of the object without contact, there is a radiation thermometer using a pyroelectric infrared detecting element.

【0003】焦電型赤外線検出素子は、強誘電性を持つ
絶縁体を材料として作られており、絶縁体に入射する赤
外線量が変化すると絶縁体の温度が変化し、それに伴っ
て自発分極が変化する。焦電型赤外線検出素子は、入射
する赤外線量の変化をこの自発分極で生じる表面電荷の
電圧値として出力する。
The pyroelectric infrared detecting element is made of an insulator having ferroelectricity, and when the amount of infrared light incident on the insulator changes, the temperature of the insulator changes, and the spontaneous polarization is accordingly caused. Change. The pyroelectric infrared detecting element outputs a change in the amount of incident infrared light as a voltage value of the surface charge generated by the spontaneous polarization.

【0004】こうした焦電型赤外線検出素子を用いて、
温度が安定し一定量の赤外線を定常的に放射している物
体を対象として温度を測定するためには、温度測定対象
とする物体が放射した赤外線を定常的に焦電型赤外線検
出素子に入射させるのではなく、入射させる赤外線を強
制的に変化させることが必要となる。このため温度測定
対象とする物体から放射された赤外線と、基準温度とす
る物体から放射された赤外線とを交互に切り替えて焦電
型赤外線検出素子に入射させることが行なわれる。赤外
線の切り替えには通常、羽根車をステッピングモータで
回転させるなどの機械的動作を伴う方法が用いられる。
また、基準温度とする物体の温度は、焦電型赤外線検出
素子の出力信号から温度測定対象とする物体の温度を算
出する際に温度補償信号として用いられる。
Using such a pyroelectric infrared detecting element,
In order to measure the temperature of an object whose temperature is stable and constantly emits a certain amount of infrared light, the infrared light emitted by the object whose temperature is to be measured is constantly incident on the pyroelectric infrared detector. Instead, it is necessary to forcibly change the incident infrared light. For this reason, infrared rays emitted from an object as a temperature measurement target and infrared rays emitted from an object as a reference temperature are alternately switched to be incident on a pyroelectric infrared detection element. A method involving mechanical operation, such as rotating an impeller with a stepping motor, is usually used for switching infrared rays.
The temperature of the object as the reference temperature is used as a temperature compensation signal when calculating the temperature of the object to be subjected to temperature measurement from the output signal of the pyroelectric infrared detection element.

【0005】以下、こうした焦電型赤外線検出素子を用
いる従来の放射温度計の全体的な動作を図20と図21
を参照しながら説明する。
The general operation of a conventional radiation thermometer using such a pyroelectric infrared detecting element will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0006】図20は従来の放射温度計の構成例を示す
ブロック図である。図中、1は温度測定対象とする物
体、2は基準温度とする物体、3は物体1が放射する赤
外線と物体2が放射する赤外線とを交互に切り替える赤
外線切替手段、4は焦電型赤外線検出素子からなる赤外
線検出手段、5は増幅回路、6は同期検波回路、7はロ
ーパスフィルタ、8は基準温度とする物体の温度を測定
する基準温度測定手段である。基準温度測定手段8は、
サーミスタなどの感温素子で構成される。また、9はロ
ーパスフィルタ7の出力と基準温度測定手段8が測定し
た温度とに基づいて物体1の温度を算出する温度算出手
段、10は算出された温度を表示する温度表示手段であ
る。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration example of a conventional radiation thermometer. In the figure, reference numeral 1 denotes an object to be subjected to temperature measurement, 2 denotes an object having a reference temperature, 3 denotes infrared switching means for alternately switching infrared light emitted by the object 1 and infrared light emitted by the object 2, and 4 denotes pyroelectric infrared light. Infrared detecting means comprising a detecting element, 5 is an amplifying circuit, 6 is a synchronous detecting circuit, 7 is a low-pass filter, and 8 is a reference temperature measuring means for measuring the temperature of an object as a reference temperature. The reference temperature measuring means 8
It consists of a temperature-sensitive element such as a thermistor. Reference numeral 9 denotes temperature calculating means for calculating the temperature of the object 1 based on the output of the low-pass filter 7 and the temperature measured by the reference temperature measuring means 8, and 10 denotes temperature displaying means for displaying the calculated temperature.

【0007】また、図21は赤外線切替手段3が赤外線
を切り替えるタイミングと増幅回路5及び同期検波回路
6の信号波形を示す特性図である。
FIG. 21 is a characteristic diagram showing timings at which the infrared switching means 3 switches infrared rays and signal waveforms of the amplifier circuit 5 and the synchronous detection circuit 6.

【0008】図20において、赤外線切替手段3は物体
1が放射する赤外線と物体2が放射する赤外線とを交互
に切り替えて赤外線検出手段4へと入射させる。赤外線
を切り替える周波数は通常、数ヘルツから数十ヘルツに
設定される。なお赤外線検出手段4に入射する赤外線が
本当に切り替わるタイミングは、図21に示すように赤
外線を切り替えるためのステッピングモータなどに機械
的動作を開始させる駆動信号よりも機械的応答時間だけ
遅れることになる。
In FIG. 20, the infrared switching means 3 alternately switches between the infrared light emitted by the object 1 and the infrared light emitted by the object 2 and causes the infrared light to be incident on the infrared detecting means 4. The frequency at which the infrared light is switched is usually set to several hertz to several tens of hertz. The timing at which the infrared ray incident on the infrared ray detecting means 4 is actually switched is delayed by a mechanical response time from a drive signal for starting a mechanical operation by a stepping motor or the like for switching the infrared ray as shown in FIG.

【0009】図20に戻って、赤外線検出手段4は入射
する赤外線の入射量の変化に応じた交流信号を増幅回路
5へと出力する。この交流信号は赤外線切替手段3が赤
外線を切り替える周期と等しい周期の繰り返し信号とな
る。
Returning to FIG. 20, the infrared detecting means 4 outputs an AC signal corresponding to a change in the amount of incident infrared light to the amplifier circuit 5. This AC signal is a repetitive signal having a cycle equal to the cycle at which the infrared switching means 3 switches infrared rays.

【0010】増幅回路5はこの交流信号の電圧を増幅し
て同期検波回路6へと出力する。増幅回路5が出力する
交流信号は物体1の温度が物体2の温度より高い場合に
は、図21に示すように赤外線検出手段4に物体1から
の赤外線が入射したときに立ち上がり、物体2からの赤
外線が入射したときに立ち下がる。逆に物体1の温度が
物体2の温度より低い場合には、赤外線検出手段4に物
体1からの赤外線が入射したときに立ち下がり、物体2
からの赤外線が入射したときに立ち上がる。なお図21
では省略して示したが、この信号の立ち上がり、立ち下
がりのタイミングは厳密には、赤外線検出手段4の応答
速度によって赤外線が切り替わるタイミングより若干遅
れたものとなる。また、増幅回路5の構成によっては増
幅回路5の位相特性などの電気的特性に基づく遅れが更
に加わることもある。
The amplifying circuit 5 amplifies the voltage of the AC signal and outputs it to the synchronous detection circuit 6. When the temperature of the object 1 is higher than the temperature of the object 2, the AC signal output from the amplifier circuit 5 rises when infrared light from the object 1 enters the infrared detection means 4 as shown in FIG. When the infrared rays of the fall, fall. On the other hand, when the temperature of the object 1 is lower than the temperature of the object 2, when the infrared ray from the object 1
Rises when infrared light from the camera enters. Note that FIG.
Although the illustration is omitted, the rising and falling timings of this signal are strictly slightly delayed from the timing at which the infrared light is switched by the response speed of the infrared detection means 4. Further, depending on the configuration of the amplifier circuit 5, a delay based on electrical characteristics such as the phase characteristic of the amplifier circuit 5 may be further added.

【0011】図20に戻って、同期検波回路6は同期信
号と呼ばれる信号を作成する。同期信号には赤外線検出
手段4の出力信号の基本周波数すなわち、赤外線切替手
段3が赤外線を切り替えるのと等しい周波数の方形波が
用いられる。同期信号の立ち上がり及び立ち下がりのタ
イミングは、原理的には、図21に示すように増幅回路
5の出力として得られた交流信号の信号値が0ボルトよ
り大きくなるとき同期信号の信号値を+1ボルトとし、
信号値が0ボルトより小さくなるとき同期信号の信号値
を−1ボルトとするように決定すればよい。現実には増
幅回路5の出力信号には、赤外線検出手段4の素子雑音
や増幅回路5の回路雑音などが含まれているので、こう
した雑音の影響を排除して同期信号の立ち上がり及び立
ち下がりのタイミングを決定するために、赤外線切替手
段3の駆動信号を利用するなどいくつかの方法が用いら
れるがこれについては後に詳しく説明する。同期検波回
路6は、この同期信号の電圧値と増幅回路5の出力信号
の電圧値との積で表される信号を作成し、ローパスフィ
ルタ7へと出力する。
Returning to FIG. 20, the synchronous detection circuit 6 creates a signal called a synchronous signal. As the synchronization signal, a square wave having the same frequency as the fundamental frequency of the output signal of the infrared detecting means 4, that is, the same frequency as that at which the infrared switching means 3 switches the infrared light is used. In principle, the rising and falling timings of the synchronizing signal are determined by increasing the signal value of the synchronizing signal by +1 when the signal value of the AC signal obtained as the output of the amplifier circuit 5 becomes larger than 0 volt as shown in FIG. Bolts,
When the signal value becomes smaller than 0 volt, the signal value of the synchronization signal may be determined to be -1 volt. Actually, since the output signal of the amplifier circuit 5 includes element noise of the infrared detector 4 and circuit noise of the amplifier circuit 5, the influence of such noise is eliminated and the rise and fall of the synchronization signal are eliminated. Several methods are used to determine the timing, such as using a driving signal of the infrared switching means 3, which will be described later in detail. The synchronous detection circuit 6 creates a signal represented by the product of the voltage value of the synchronous signal and the voltage value of the output signal of the amplifier circuit 5 and outputs the signal to the low-pass filter 7.

【0012】ローパスフィルタ7は同期検波回路6の出
力信号から交流成分を取り除き、直流成分を出力する。
ローパスフィルタ7が出力する直流成分の大きさは、物
体1と物体2の温度差に比例する。
The low-pass filter 7 removes an AC component from the output signal of the synchronous detection circuit 6 and outputs a DC component.
The magnitude of the DC component output from the low-pass filter 7 is proportional to the temperature difference between the object 1 and the object 2.

【0013】基準温度測定手段8は物体2の温度を測定
し、その測定結果を温度算出手段9へと出力する。
The reference temperature measuring means 8 measures the temperature of the object 2 and outputs the measurement result to the temperature calculating means 9.

【0014】温度算出手段9はローパスフィルタ7の出
力と、基準温度測定手段8が測定した物体2の温度とを
用いて物体1の温度を算出し、算出結果を温度表示手段
10へと出力する。
The temperature calculating means 9 calculates the temperature of the object 1 using the output of the low-pass filter 7 and the temperature of the object 2 measured by the reference temperature measuring means 8, and outputs the calculation result to the temperature display means 10. .

【0015】温度表示手段10は算出された温度を表示
する。従来の放射温度計は以上述べたように動作する
が、この中で、同期検波回路6には増幅回路5によって
増幅された赤外線検出手段4の出力信号を、極めて精密
に検波することが要求される。このためには同期信号の
立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを正しく決定す
る必要があり、もしもこのタイミングがずれると検波結
果に大きな狂いを生じてしまう。
The temperature display means 10 displays the calculated temperature. The conventional radiation thermometer operates as described above. Among them, the synchronous detection circuit 6 is required to detect the output signal of the infrared detection means 4 amplified by the amplifier circuit 5 very precisely. You. For this purpose, it is necessary to correctly determine the rising and falling timings of the synchronizing signal, and if the timings are shifted, the detection result will be greatly disordered.

【0016】このタイミングを決定する代表的な方法と
しては、赤外線切替手段3の駆動信号に対して所定量だ
け遅れた予め定められたタイミングを用いる方法と、P
hase Locked Loopの技術を用い、増幅
回路5の出力信号に基づいて自動的に決定する方法があ
る(例えば、特開昭60−6835号公報を参照)。ま
た、この特開昭60−6835号公報には、一旦自動的
に決定したタイミングをメモリに記憶しておき、以後は
メモリから読み出した情報に基づいてタイミングを決定
する方法も提案されている。
Typical methods for determining this timing include a method using a predetermined timing delayed by a predetermined amount with respect to a drive signal of the infrared switching means 3,
There is a method of automatically determining based on the output signal of the amplifier circuit 5 using the technique of the case locked loop (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-6835). Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-6835 proposes a method in which the timing once determined automatically is stored in a memory, and thereafter, the timing is determined based on information read from the memory.

【0017】この他にも同期検波回路6とローパスフィ
ルタ7の機能を、マイクロコンピュータなどを用いてそ
のままソフトウェア化する方法も考えられる。これは、
次のようにして実現できる。すなわち、増幅回路5の出
力信号を整数周期分だけサンプリング及びアナログ/デ
ィジタル変換してメモリに記憶しておく。この場合、増
幅回路5の出力電圧にはアナログ/ディジタル変換の都
合上一定のオフセット電圧を加え、信号値が常に0ボル
ト以上になるようにしておく。全てのサンプリングが終
了した後、メモリに記憶されたデータ群の平均値を算出
しさらに、メモリに記憶されたデータ群の個々の値と平
均値との差の絶対値の総和を求めて、この総和を総サン
プリング回数で割った値をローパスフィルタ7が出力す
る直流電圧の値とみなせばよい。
In addition, a method of directly converting the functions of the synchronous detection circuit 6 and the low-pass filter 7 into software using a microcomputer or the like can be considered. this is,
This can be achieved as follows. That is, the output signal of the amplifier circuit 5 is sampled and converted from analog to digital for an integer period and stored in the memory. In this case, a constant offset voltage is added to the output voltage of the amplifier circuit 5 for the sake of analog / digital conversion so that the signal value is always 0 volt or more. After all samplings are completed, the average value of the data group stored in the memory is calculated, and the sum of the absolute values of the differences between the individual values and the average value of the data group stored in the memory is calculated. The value obtained by dividing the sum by the total number of times of sampling may be regarded as the value of the DC voltage output from the low-pass filter 7.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら同期信号
の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングを定めたり、
同期検波回路6とローパスフィルタ7の機能をそのまま
ソフトウェア化するこれらの技術はそれぞれ課題を有し
ている。
However, the timing of rising and falling of the synchronization signal is determined,
These techniques for converting the functions of the synchronous detection circuit 6 and the low-pass filter 7 into software as they are have respective problems.

【0019】同期信号の立ち上がり及び立ち下がりのタ
イミングとして予め定められたタイミングを用いる方法
は、赤外線切替手段3が赤外線を切り替えるのに用いる
機械的動作をする部品の応答速度や、赤外線検出手段4
に用いられる焦電型赤外線検出素子の応答速度、あるい
は増幅回路5の位相特性などにばらつきがあると、予め
定められたタイミングが本来あるべきタイミングからず
れてしまうという課題を有している。
The method using predetermined timings as the rising and falling timings of the synchronizing signal is based on the response speed of a mechanically operating component used by the infrared switching means 3 for switching infrared rays, the infrared detecting means 4
If the response speed of the pyroelectric infrared detecting element used in the above or the phase characteristics of the amplifier circuit 5 varies, there is a problem that the predetermined timing deviates from the original timing.

【0020】一方、同期信号の立ち上がり及び立ち下が
りのタイミングをPhase Locked Loop
の技術を用いて自動的に決定する方法をとった場合に
は、タイミングは正確に決定できるが、このタイミング
を決定するまでに温度測定開始後ある程度の時間を要す
るので、温度測定に必要な時間が長くなるという別の課
題が発生してしまう。
On the other hand, the rising and falling timings of the synchronizing signal are determined by the Phase Locked Loop.
When the method of automatically determining using the technique of the above is adopted, the timing can be accurately determined, but since it takes some time after the start of the temperature measurement to determine the timing, the time required for the temperature measurement is required. Another problem is that the length of the data becomes longer.

【0021】特開昭60−6835号公報で提案されて
いる自動的に決定したタイミングをメモリに記憶してお
く技術は、これら2つの課題を共に解消できる可能性を
有するが、それでも機械的動作をする部品や焦電型赤外
線検出素子の応答速度、あるいは、増幅回路5の位相特
性などに経年変化や周辺温度に対する温度依存性がある
場合には、メモリから読み出した情報に基づいて決定さ
れたタイミングが必ずしも本来あるべきタイミングと一
致するとは保証できない。
The technique proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-6835 for storing the automatically determined timing in a memory has the possibility of solving both of these two problems. In the case where the response speed of the component that performs the detection, the response speed of the pyroelectric infrared detection element, or the phase characteristic of the amplifier circuit 5 has an aging change or a temperature dependency on the ambient temperature, it is determined based on the information read from the memory. It cannot be guaranteed that the timing always coincides with the expected timing.

【0022】また、同期検波回路6とローパスフィルタ
7の機能をそのままソフトウェア化する場合には、サン
プリングを開始するタイミングをいかにして一定にする
かという課題が残ってしまう。このことを、図22を用
いて説明する。図22は、増幅回路5の出力信号を、そ
の出力信号の一周期を4等分したタイミングでサンプリ
ングする場合のサンプリングタイミングを示す特性図で
ある。同じ出力波形を一周期を4等分してサンプリング
する場合でも、図22(a)のように、増幅回路5の出
力信号をその平均値との差が最も大きくなる瞬間を含む
ようにサンプリングを開始するタイミングをとった場合
と、図22(b)のように、増幅回路5の出力信号がそ
の平均値と一致する瞬間を含むようにサンプリングを開
始するタイミングをとった場合とでは、サンプリングさ
れたデータ列から算出される検波結果に該当する値には
差が発生し、明らかに前者の場合の方が大きくなってし
まう。このように同期検波回路6とローパスフィルタ7
の機能をそのままソフトウェア的に実現する場合には、
同期信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングをい
かにして決定するかという課題が、サンプリングを開始
するタイミングをいかにして決定するかという課題に変
化して残ってしまう。
Further, when the functions of the synchronous detection circuit 6 and the low-pass filter 7 are converted into software as they are, there remains a problem of how to make the timing to start sampling constant. This will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a characteristic diagram showing sampling timing when the output signal of the amplifier circuit 5 is sampled at a timing obtained by dividing one cycle of the output signal into four equal parts. Even when the same output waveform is sampled by dividing one cycle into four equal parts, as shown in FIG. 22A, the output signal of the amplifier circuit 5 is sampled so as to include the moment when the difference from the average value is the largest. Sampling is performed when the timing for starting the sampling is taken and when the timing for starting the sampling is set so as to include the moment when the output signal of the amplifier circuit 5 coincides with the average value as shown in FIG. A difference occurs in the value corresponding to the detection result calculated from the data sequence, and the value in the former case is obviously larger. Thus, the synchronous detection circuit 6 and the low-pass filter 7
If you want to realize this function as software,
The problem of how to determine the rising and falling timings of the synchronizing signal remains as the problem of how to determine the timing to start sampling.

【0023】この他同期検波回路6とローパスフィルタ
7の機能をそのままソフトウェア化する場合には、ディ
ジタル信号に変換されたサンプリング値を一旦全てメモ
リに記憶するので、サンプリング回数に比例して大きな
記憶容量のメモリが必要になるという課題も存在する。
When the functions of the synchronous detection circuit 6 and the low-pass filter 7 are converted into software as they are, all the sampling values converted into digital signals are temporarily stored in the memory, so that the storage capacity is large in proportion to the number of samplings. There is also a problem that the memory is required.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明はこうした課題を
解決し、同期信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミ
ングを定めたり、サンプリングを開始するタイミングを
特に定めたりすることなく、赤外線検出手段4の出力信
号の大きさを正確に測定できる放射温度計の実現を目的
としてなされたものであり、赤外線の入射量の変化に応
じた信号を出力する赤外線検出手段と、温度測定対象と
する物体から放射された赤外線と基準温度とする物体か
ら放射された赤外線とを交互に切り替えて赤外線検出手
段に入射させる赤外線切替手段と、赤外線検出手段の出
力信号をサンプリングするサンプリング手段と、赤外線
検出手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号
成分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切
り替え周波数と等しい信号成分の大きさを、サンプリン
グ手段がサンプリングしたデータ列に基づき、サンプリ
ング手段がサンプリングを開始するタイミングの影響を
除去し得るアルゴリズムを用いて算出する周波数成分算
出手段とを備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and the output of the infrared detecting means 4 can be determined without determining the rising and falling timings of the synchronizing signal and the timing of starting the sampling. It is intended to realize a radiation thermometer that can accurately measure the magnitude of a signal.The infrared detection means outputs a signal corresponding to the change in the amount of incident infrared light, and the radiation emitted from an object to be measured. An infrared switching means for alternately switching the infrared light emitted from the object having the reference temperature and the infrared light emitted from the object having the reference temperature to enter the infrared detection means, a sampling means for sampling an output signal of the infrared detection means, and a signal output by the infrared detection means Of the signal components of various frequencies included in the The size of the stomach signal components, based on the data string sampling means sampled, in which the sampling means has a frequency component calculating means for calculating with the algorithm that can remove the influence of the timing for starting the sampling.

【0025】上記発明によれば、サンプリング手段が任
意のタイミングでサンプリングを開始し、周波数成分算
出手段が赤外線検出手段の出力信号に含まれる様々な周
波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手段による
赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを、
サンプリング手段がサンプリングしたデータ列に基づ
き、サンプリングの開始タイミングの影響を除去し得る
アルゴリズムを用いて算出するので、同期検波の技術を
用いた従来の技術のようにわざわざ同期信号を作成する
必要がなくなる。従って、同期信号の立ち上がり及び立
ち下がりのタイミングのずれを気にしたり、それらのタ
イミングを正確に決定するために余計な時間を要したり
せずに済む。また、同期検波回路とローパスフィルタを
そのままソフトウェア化した場合のように、サンプリン
グを開始するタイミングをいかにして決定するかという
課題もなくなる。
According to the above invention, the sampling means starts sampling at an arbitrary timing, and the frequency component calculating means determines the frequency of the signal components of various frequencies included in the output signal of the infrared detecting means by the infrared switching means. The magnitude of the signal component equal to the infrared switching frequency is
Based on the data sequence sampled by the sampling means, the calculation is performed using an algorithm capable of removing the influence of the sampling start timing, so that there is no need to create a synchronization signal as in the conventional technology using the synchronous detection technology. . Therefore, it is not necessary to worry about the difference between the rising and falling timings of the synchronization signal, and it is not necessary to take extra time to accurately determine the timing. Further, there is no problem of how to determine the timing to start sampling as in the case where the synchronous detection circuit and the low-pass filter are directly converted into software.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明は、温度測定対象とする物
体から放射された赤外線と基準温度とする物体から放射
された赤外線とを交互に切り替えて得られる赤外線を電
気信号に変換し、電気信号に含まれる様々な周波数の信
号成分のうち、周波数が赤外線の切り替え周波数と等し
い信号成分の大きさを、電気信号をサンプリングして得
られるデータ列に基づき、サンプリングの開始タイミン
グの影響を除去し得るアルゴリズムを用いて算出し、こ
の算出結果と基準温度とする物体の温度とに基づいて温
度測定対象とする物体の温度を算出する放射温度測定装
置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention converts an infrared ray obtained by alternately switching infrared rays emitted from an object to be subjected to temperature measurement and infrared rays emitted from an object to be a reference temperature into an electric signal, Of the signal components of various frequencies included in the signal, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared is removed based on a data sequence obtained by sampling the electric signal, and the influence of the sampling start timing is removed. This is a radiation temperature measurement device that calculates the temperature of an object as a temperature measurement target based on the calculation result using the obtained algorithm and the temperature of the object as a reference temperature.

【0027】そして、電気信号に含まれる様々な周波数
の信号成分のうち、周波数が赤外線の切り替え周波数と
等しい信号成分の大きさを、サンプリングの開始タイミ
ングの影響を除去し得るアルゴリズムを用いて算出する
ので、同期検波の技術を用いた従来の技術のようにわざ
わざ同期信号を作成する必要がなくなる。従って、同期
信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングのずれを気
にしたり、これらのタイミングを正確に決定するために
余計な時間を要したりせずに済む。また同期検波回路と
ローパスフィルタをそのままソフトウェア化した場合の
ように、サンプリングを開始するタイミングをいかにし
て決定するかという課題もなくなる。
Then, among the signal components of various frequencies included in the electric signal, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray is calculated by using an algorithm capable of eliminating the influence of the sampling start timing. Therefore, there is no need to create a synchronization signal as in the conventional technique using the synchronous detection technique. Therefore, it is not necessary to worry about the difference between the rising and falling timings of the synchronizing signal, and it is not necessary to take extra time to accurately determine these timings. Further, there is no problem of how to determine the timing to start sampling as in the case where the synchronous detection circuit and the low-pass filter are directly converted into software.

【0028】また、赤外線の入射量の変化に応じた信号
を出力する赤外線検出手段と、温度測定対象とする物体
から放射された赤外線と基準温度とする物体から放射さ
れた赤外線とを交互に切り替えて赤外線検出手段に入射
させる赤外線切替手段と、赤外線検出手段の出力信号を
サンプリングするサンプリング手段と、赤外線検出手段
が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分のう
ち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周
波数と等しい信号成分の大きさを、サンプリング手段が
サンプリングしたデータ列に基づき、サンプリング手段
がサンプリングを開始するタイミングの影響を除去し得
るアルゴリズムを用いて算出する周波数成分算出手段
と、基準温度とする物体の温度を測定する基準温度測定
手段と、周波数成分算出手段が算出した値と基準温度測
定手段が測定した温度とから温度測定対象とする物体の
温度を算出する温度算出手段とを備えたものである。
Also, an infrared detecting means for outputting a signal corresponding to a change in the amount of incident infrared light, and an infrared light emitted from an object as a temperature measuring object and an infrared light emitted from an object as a reference temperature are alternately switched. An infrared switching means for inputting the infrared light to the infrared detecting means, a sampling means for sampling an output signal of the infrared detecting means, and a frequency of the signal components of various frequencies included in the signal output by the infrared detecting means, Frequency component calculating means for calculating the magnitude of a signal component equal to the switching frequency of the infrared ray based on a data sequence sampled by the sampling means using an algorithm capable of removing the influence of the timing at which the sampling means starts sampling; Reference temperature measuring means for measuring the temperature of an object to be a temperature, and a frequency component Detection means in which is a temperature calculating means for calculating the temperature of the object to the temperature measured from the calculated value and the reference temperature at which the temperature measuring means has measured.

【0029】そして、サンプリング手段が任意のタイミ
ングでサンプリングを開始し、周波数成分算出手段が、
赤外線検出手段の出力信号に含まれる様々な周波数の信
号成分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の
切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを、サンプリ
ング手段がサンプリングしたデータ列に基づき、サンプ
リングの開始タイミングの影響を除去し得るアルゴリズ
ムを用いて算出するので、同期検波の技術を用いた従来
の技術のようにわざわざ同期信号を作成する必要がなく
なる。従って、同期信号の立ち上がり及び立ち下がりの
タイミングのずれを気にしたり、それらのタイミングを
正確に決定するために余計な時間を要したりせずに済
む。また、同期検波回路とローパスフィルタをそのまま
ソフトウェア化した場合のように、サンプリングを開始
するタイミングをいかにして決定するかという課題もな
くなる。
Then, the sampling means starts sampling at an arbitrary timing, and the frequency component calculating means
Starting the sampling of the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means among the signal components of various frequencies included in the output signal of the infrared ray detection means, based on the data sequence sampled by the sampling means. Since the calculation is performed using an algorithm that can remove the influence of timing, there is no need to create a synchronization signal as in the conventional technique using the technique of synchronous detection. Therefore, it is not necessary to worry about the difference between the rising and falling timings of the synchronization signal, and it is not necessary to take extra time to accurately determine the timing. Further, there is no problem of how to determine the timing to start sampling as in the case where the synchronous detection circuit and the low-pass filter are directly converted into software.

【0030】さらに、周波数成分算出手段が、赤外線切
替手段による赤外線の切り替え周波数の高調波成分を除
去して、赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数
と等しい周波数の信号成分の大きさを算出する構成とし
たものである。
Further, the frequency component calculating means removes harmonic components of the infrared switching frequency by the infrared switching means and calculates the magnitude of a signal component having a frequency equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means. It was done.

【0031】そして、赤外線検出手段が赤外線を切り替
えるためのステッピングモータなどに機械的動作を開始
させる駆動信号は、通常、赤外線切替手段による赤外線
の切り替え周波数の二次の高調波と、より高次の偶数次
の高調波からなるので、この高調波に伴う電気的雑音の
影響を除去することにより、赤外線切替手段による赤外
線の切り替え周波数と等しい周波数の信号成分の大きさ
を一層正確に算出することが可能となる。
The drive signal that causes the infrared detecting means to start a mechanical operation by a stepping motor or the like for switching the infrared rays is usually a second harmonic of the infrared switching frequency by the infrared switching means and a higher harmonic. Since it is composed of even harmonics, by removing the influence of electrical noise accompanying the harmonics, it is possible to more accurately calculate the magnitude of the signal component having the same frequency as the infrared switching frequency by the infrared switching means. It becomes possible.

【0032】さらに、周波数成分算出手段が、赤外線検
出手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成
分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り
替え周波数と等しく位相がπ/2異なる二つの信号成分
のフーリエ係数を算出するフーリエ係数算出手段を備え
たものである。
Further, the frequency component calculating means determines that two of the signal components of various frequencies included in the signal output from the infrared detecting means have the same frequency as the infrared switching frequency by the infrared switching means and a phase different by π / 2. It is provided with a Fourier coefficient calculating means for calculating a Fourier coefficient of the signal component.

【0033】そして、算出される二つのフーリエ係数の
値は、共に赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波
数と等しい周波数の信号成分の大きさと、サンプリング
を開始するタイミングで定まるその信号成分の位相との
二つを未知数とする数式で表すことができるので、算出
された二つのフーリエ係数の値を用いて、二元連立方程
式を解く要領で、赤外線切替手段による赤外線の切り替
え周波数と等しい周波数の信号成分の大きさを算出する
ことができる。
The values of the two calculated Fourier coefficients are two of the magnitude of the signal component having a frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means and the phase of the signal component determined at the timing of starting the sampling. Can be represented by a mathematical formula with two unknowns, so using the calculated values of the two Fourier coefficients, in the manner of solving a system of binary equations, the signal component of the frequency equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means The size can be calculated.

【0034】また、周波数成分算出手段が、二つのフー
リエ係数の平方和を用いてサンプリングの開始タイミン
グの影響を除去する構成としたものである。
Further, the frequency component calculating means removes the influence of the sampling start timing by using the sum of the squares of the two Fourier coefficients.

【0035】そして、二つのフーリエ係数の平方和を算
出することにより、赤外線切替手段による赤外線の切り
替え周波数と等しい周波数の信号成分の大きさと、サン
プリングを開始するタイミングで定まるその信号成分の
位相との二つの未知数のうち、位相の影響を除去するこ
とができ、残る一つの未知数である大きさを正確に算出
することが可能となる。
Then, by calculating the sum of the squares of the two Fourier coefficients, the magnitude of the signal component having the frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared switching means and the phase of the signal component determined at the timing of starting the sampling are calculated. Of the two unknowns, the influence of the phase can be removed, and the size of the remaining one unknown can be accurately calculated.

【0036】また、周波数成分算出手段が、二つのフー
リエ係数の比を用いてサンプリングの開始タイミングの
影響を除去する構成としたものである。
Further, the frequency component calculating means removes the influence of the sampling start timing by using the ratio of the two Fourier coefficients.

【0037】そして、二つのフーリエ係数の比を求める
ことにより、赤外線切替手段による赤外線の切り替え周
波数と等しい周波数の信号成分の大きさと、サンプリン
グを開始するタイミングで定まるその信号成分の位相と
の二つを未知数のうち、大きさの影響を除去し、位相を
正確に算出することができる。その後こうして算出され
た位相と、二つのフーリエ係数の少なくとも一方を用い
ることにより、残る未知数である大きさを算出すること
ができる。
Then, by calculating the ratio of the two Fourier coefficients, the magnitude of the signal component having the frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared switching means and the phase of the signal component determined at the sampling start timing are obtained. Of unknowns, the influence of the magnitude can be removed, and the phase can be calculated accurately. Thereafter, by using the phase thus calculated and at least one of the two Fourier coefficients, it is possible to calculate the size of the remaining unknown.

【0038】また、周波数成分算出手段が、赤外線検出
手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分
のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替
え周波数と等しい信号成分の振幅を算出する振幅算出手
段を備えた構成としている。
Further, the frequency component calculating means calculates an amplitude of a signal component having a frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared switching means among the signal components of various frequencies included in the signal output from the infrared detecting means. It is configured to include a calculating means.

【0039】そして、振幅算出手段が算出する振幅の大
きさは、二つのフーリエ係数の平方和の平方根に比例す
る値となるので、振幅算出手段が振幅を算出する演算の
過程で、赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数
と等しい周波数の信号成分の大きさを、サンプリングを
開始するタイミングによって定まる位相の影響を除去し
て算出することが可能となる。
Since the magnitude of the amplitude calculated by the amplitude calculating means is a value proportional to the square root of the sum of the squares of the two Fourier coefficients, the amplitude calculating means calculates the amplitude by using the infrared switching means. It is possible to calculate the magnitude of the signal component having a frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by removing the influence of the phase determined by the sampling start timing.

【0040】また、周波数成分算出手段は、赤外線検出
手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分
のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替
え周波数と等しい信号成分が有するエネルギーを算出す
るエネルギー算出手段を備えた構成としている。
The frequency component calculating means calculates the energy of the signal component having a frequency equal to the infrared switching frequency of the infrared switching means among the signal components of various frequencies included in the signal output from the infrared detecting means. It is configured to include energy calculating means.

【0041】そして、エネルギー算出手段が算出するエ
ネルギーの大きさは、二つのフーリエ係数の平方和に比
例する値となるので、エネルギー算出手段がエネルギー
を算出する演算の過程で、赤外線切替手段による赤外線
の切り替え周波数と等しい周波数の信号成分の大きさ
を、サンプリングを開始するタイミングによって定まる
位相の影響を除去して算出することが可能となる。
Since the magnitude of the energy calculated by the energy calculating means is a value proportional to the sum of the squares of the two Fourier coefficients, the energy calculating means calculates the energy by the infrared switching means. It is possible to calculate the magnitude of the signal component having a frequency equal to the switching frequency of the above by removing the influence of the phase determined by the timing of starting the sampling.

【0042】また、周波数成分算出手段が、サンプリン
グ手段がサンプリングしたデータの個数を計数する計数
手段と、計数手段の計数値に対応して定まる定数とサン
プリング手段がサンプリングしたデータとの積を算出す
る乗算手段と、乗算手段が算出した値の累積値を記憶す
る累積値記憶手段とを備えた構成としている。
The frequency component calculating means calculates the number of data sampled by the sampling means, and calculates a product of a constant determined according to the count value of the counting means and the data sampled by the sampling means. The configuration includes a multiplying unit and a cumulative value storing unit that stores a cumulative value of the value calculated by the multiplying unit.

【0043】そして、累積値記憶手段に記憶される累積
値はフーリエ係数に比例する値となるので、この累積値
を所定の定数で割ることにより、フーリエ係数を算出す
ることができる。
Since the accumulated value stored in the accumulated value storage means is a value proportional to the Fourier coefficient, the Fourier coefficient can be calculated by dividing the accumulated value by a predetermined constant.

【0044】また、周波数成分算出手段が、サンプリン
グ手段がサンプリングした各データを記憶するサンプリ
ング値記憶手段を有し、全てのサンプリングデータの記
憶が終った後、サンプリング値記憶手段に記憶したデー
タを用いて、赤外線検出手段が出力した信号に含まれる
様々な周波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手
段による赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分の大
きさを算出する構成としている。
Further, the frequency component calculating means has a sampling value storing means for storing each data sampled by the sampling means, and after storing all the sampling data, using the data stored in the sampling value storing means. In addition, of the signal components of various frequencies included in the signal output by the infrared detecting means, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means is calculated.

【0045】そして、サンプリング値記憶手段がサンプ
リングデータを記憶する期間には、サンプリング値の記
憶という比較的短時間で実行できる処理だけを行ない、
より多くの時間を要する乗算や除算を伴う処理は全ての
サンプリングデータの記憶が終った後、サンプリング値
記憶手段に記憶したデータを用いて行なうので、フーリ
エ係数や振幅、エネルギーなどの値を算出するのに必要
な乗算や除算の演算処理がサンプリング一周期の時間内
に終了できないほどサンプリング周期が短い場合でも、
赤外線検出手段が出力した信号に含まれる様々な周波数
の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外
線の切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを算出す
ることができる。
During the period when the sampling value storage means stores the sampling data, only the processing of storing the sampling value, which can be executed in a relatively short time, is performed.
The processing involving more time-consuming multiplication and division is performed using the data stored in the sampling value storage means after the storage of all the sampling data is completed. Therefore, values such as Fourier coefficients, amplitude, and energy are calculated. Even if the sampling period is so short that the multiplication and division operations required for
Among the signal components of various frequencies included in the signal output by the infrared detection means, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means can be calculated.

【0046】また、周波数成分算出手段が、サンプリン
グ手段がサンプリングしたデータ列を赤外線切替手段が
赤外線を切り替える周期に同期して累積加算した値を複
数個記憶するサンプリング値累積記憶手段を備えた構成
としている。
Further, the frequency component calculating means may be provided with a sampling value accumulating means for storing a plurality of values obtained by accumulatively adding the data sequence sampled by the sampling means in synchronism with a cycle at which the infrared switching means switches the infrared rays. I have.

【0047】そして、サンプリング値記憶手段が個々の
サンプリングデータを個別に記憶する代わりに、サンプ
リング値累積記憶手段がサンプリング値の累積値を記憶
し、その累積値を利用することにより、より少ない記憶
容量しか必要とせず、フーリエ係数や振幅、エネルギー
などの値を算出するのに必要な乗算や除算の演算処理が
サンプリング一周期の時間内に終了できないほどサンプ
リング周期が短い場合でも、赤外線検出手段が出力した
信号に含まれる様々な周波数の信号成分のうち、周波数
が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数と等し
い信号成分の大きさを算出することができる。
Then, instead of the sampling value storage means storing the individual sampling data individually, the sampling value accumulation storage means stores the accumulation value of the sampling value and uses the accumulation value to reduce the storage capacity. Even if the sampling period is so short that the multiplication and division operations required to calculate the values of Fourier coefficients, amplitude, energy, etc. cannot be completed within one sampling period, the infrared detection means outputs Among the signal components of various frequencies included in the obtained signal, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means can be calculated.

【0048】また、周波数成分算出手段は、サンプリン
グ手段がサンプリングしたデータ列を赤外線切替手段が
赤外線を切り替える周期の半周期に同期して各半周期毎
に正負を交互に反転して累積加算した値を複数個記憶す
るサンプリング値累積記憶手段を備えた構成としてい
る。
Further, the frequency component calculating means accumulates the data sequence sampled by the sampling means by inverting positive and negative alternately in each half cycle in synchronism with the half cycle of the cycle in which the infrared switching means switches the infrared rays. Is provided with a sampling value accumulation storage means for storing a plurality of sampled values.

【0049】そして、サンプリング値累積記憶手段が、
サンプリングしたデータ列を正負を交互に反転して累積
加算することにより、正負を反転せずに単純に累積加算
する場合に比較して、半分の記憶容量しか必要とせず、
フーリエ係数や振幅、エネルギーなどの値を算出するの
に必要な乗算や除算の演算処理がサンプリング一周期の
時間内に終了できないほどサンプリング周期が短い場合
でも、赤外線検出手段が出力した信号に含まれる様々な
周波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手段によ
る赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを
算出することができる。
Then, the sampling value accumulation storage means
By accumulating the sampled data sequence by inverting the sign alternately, only half the storage capacity is required compared to the case of simply accumulating without inverting the sign,
Even if the sampling period is so short that the multiplication and division operations required to calculate the values of Fourier coefficients, amplitude, energy, etc. cannot be completed within one sampling period, they are included in the signal output by the infrared detecting means. Among the signal components of various frequencies, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means can be calculated.

【0050】また、サンプリング手段は、赤外線切替手
段が赤外線を切り替える周波数の整数倍の周波数でサン
プリングを行なう構成としている。
The sampling means is configured to perform sampling at a frequency which is an integral multiple of the frequency at which the infrared switching means switches infrared rays.

【0051】そして、サンプリング手段のサンプリング
周波数が、正確に赤外線切替手段が赤外線を切り替える
周波数の整数倍となることが保証できることにより、周
波数成分算出手段が、赤外線検出手段が出力した信号に
含まれる様々な周波数の信号成分のうち、周波数が赤外
線切替手段による赤外線の切り替え周波数と等しい信号
成分の大きさを正確に算出することができる。
Since the sampling frequency of the sampling means can be assured to be exactly an integral multiple of the frequency at which the infrared switching means switches infrared rays, the frequency component calculating means allows the frequency component calculating means to output various signals included in the signal output by the infrared detecting means. It is possible to accurately calculate the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means among the signal components of the various frequencies.

【0052】以下、本発明の実施例を図面を参照しなが
らさらに詳しく説明する。 (実施例1)図1は、本発明の放射温度測定装置の一実
施例の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a radiation temperature measuring apparatus according to the present invention.

【0053】図1において、1は温度測定対象とする物
体、2は基準温度とする物体、3は物体1が放射する赤
外線と物体2が放射する赤外線とを交互に切り替える赤
外線切替手段、4は焦電型赤外線検出素子からなる赤外
線検出手段、5は増幅回路、8は基準温度とする物体2
の温度をサーミスタによって測定する基準温度測定手
段、11は第1のタイミング指示手段、12は第2のタ
イミング指示手段である。第2のタイミング指示手段1
2は、内部に分周手段12aを有している。また、13
は所定の周波数以上の信号を無視できる大きさにまで減
衰させる、演算増幅器を用いて構成されたフィルタ回
路、14はアナログ信号をサンプリングするサンプリン
グ手段、15はフィルタ回路13が出力した信号に含ま
れる様々な周波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切
替手段3による赤外線の切り替え周波数と等しい余弦波
成分の大きさを算出する周波数成分算出手段、16は物
体1の温度を算出する温度算出手段、10は算出された
温度を表示する温度表示手段である。図1の放射温度測
定装置は、温度測定対象とする物体1の温度が基準温度
とする物体2の温度より高いことを前提として、物体1
の温度を測定する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an object whose temperature is to be measured, 2 denotes an object having a reference temperature, 3 denotes an infrared switching means for alternately switching between the infrared light emitted by the object 1 and the infrared light emitted by the object 2, Infrared detecting means comprising a pyroelectric infrared detecting element, 5 is an amplifier circuit, 8 is an object 2 having a reference temperature.
Is a reference temperature measuring means for measuring the temperature by a thermistor, 11 is a first timing instructing means, and 12 is a second timing instructing means. Second timing instruction means 1
2 has a frequency dividing means 12a inside. Also, 13
Is a filter circuit configured using an operational amplifier that attenuates a signal having a predetermined frequency or more to a negligible level, 14 is a sampling unit that samples an analog signal, and 15 is included in a signal output from the filter circuit 13. Frequency component calculating means for calculating the magnitude of a cosine wave component whose frequency is equal to the infrared switching frequency of the infrared switching means 3 among signal components of various frequencies, 16 is a temperature calculating means for calculating the temperature of the object 1, 10 Is a temperature display means for displaying the calculated temperature. The radiation temperature measuring device shown in FIG. 1 is based on the premise that the temperature of the object 1 to be measured is higher than the temperature of the object 2 as the reference temperature.
Measure the temperature of.

【0054】また、図2は赤外線切替手段3の構成例を
示すブロック図である。図2において、3aは駆動回
路、3bはステッピングモータ、3cは羽根車である。
羽根車3cは、4枚の羽根を有しており、45度回転す
るごとに、温度測定対象とする物体1が放射した赤外線
をそのまま透過させて赤外線検出手段4に入射させる
か、物体1が放射した赤外線を遮り、代わりに物体2が
放射した赤外線を全反射させて赤外線検出手段4に入射
させるかを、交互に切り替えることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the infrared ray switching means 3. In FIG. 2, 3a is a drive circuit, 3b is a stepping motor, and 3c is an impeller.
The impeller 3c has four blades. Each time the impeller 3c rotates by 45 degrees, the infrared light emitted by the object 1 to be subjected to temperature measurement is transmitted as it is and made incident on the infrared detecting means 4, or the object 1 It is possible to alternately switch between blocking the emitted infrared rays and, instead, totally reflecting the infrared rays emitted by the object 2 and making the infrared rays incident on the infrared detection means 4.

【0055】以下、この放射温度測定装置の動作を詳し
く説明する。第1のタイミング指示手段11は、サンプ
リング手段14にサンプリングを行なうタイミングを指
示する信号を一定周波数のパルスとして生成する。この
パルスは、水晶発振器やセラミック発振器の出力を分周
したり、演算増幅器を用いた発振器で生成すればよい。
以下では、このパルスの周波数が160ヘルツである場
合を例として説明する。
Hereinafter, the operation of the radiation temperature measuring device will be described in detail. The first timing instructing means 11 generates a signal for instructing the sampling means 14 to perform sampling at a constant frequency pulse. This pulse may be generated by dividing the output of a crystal oscillator or a ceramic oscillator, or by using an oscillator using an operational amplifier.
Hereinafter, a case where the frequency of this pulse is 160 Hz will be described as an example.

【0056】第2のタイミング指示手段12中の分周手
段12aは、第1のタイミング指示手段11が生成した
パルスを一定の分周比で分周した周波数のパルスを生成
する。以下では、この分周比が8の場合を例として説明
する。従って、分周手段12aが生成するパルスの周波
数は20ヘルツ、周期は50ミリ秒となる。
The frequency dividing means 12a in the second timing instruction means 12 generates a pulse having a frequency obtained by dividing the pulse generated by the first timing instruction means 11 at a constant frequency dividing ratio. Hereinafter, a case where the frequency division ratio is 8 will be described as an example. Therefore, the frequency of the pulse generated by the frequency dividing means 12a is 20 Hz, and the period is 50 milliseconds.

【0057】第2のタイミング指示手段12は、分周手
段12aが生成したパルスを、赤外線を切り替えるタイ
ミングを指示する信号として、そのまま赤外線切替手段
3に供給する。
The second timing instructing means 12 supplies the pulse generated by the frequency dividing means 12a to the infrared ray switching means 3 as it is as a signal for instructing the timing of switching the infrared rays.

【0058】赤外線切替手段3中の駆動回路3aは、第
2のタイミング指示手段12からパルスが供給されたと
き、ステッピングモータ3bを駆動し、回転角45度だ
け回転させる。従って、ステッピングモータ3bは、5
0ミリ秒ごとに45度だけ回転する。なお、第2のタイ
ミング指示手段12から供給されるパルスの幅が、ステ
ッピングモータ3bを駆動するタイミングを正確に決定
するには広過ぎる場合には、パルスがローレベルからハ
イレベルに立ち上がる瞬間、もしくは、パルスがハイレ
ベルからローレベルに立ち下がる瞬間に、ステッピング
モータ3bを駆動するようにすればよい。
When a pulse is supplied from the second timing instructing means 12, the driving circuit 3a in the infrared switching means 3 drives the stepping motor 3b to rotate it by a rotation angle of 45 degrees. Therefore, the stepping motor 3b
Rotate 45 degrees every 0 ms. If the width of the pulse supplied from the second timing instruction means 12 is too wide to accurately determine the timing for driving the stepping motor 3b, the moment the pulse rises from a low level to a high level, or The stepping motor 3b may be driven at the moment when the pulse falls from the high level to the low level.

【0059】羽根車3cは、ステッピングモータ3bと
共に回転し、ステッピングモータ3bが45度回転する
ごとに、温度測定対象とする物体1が放射した赤外線を
そのまま透過させて赤外線検出手段4に入射させるか、
物体1が放射した赤外線を遮り、代わりに、物体2が放
射した赤外線を全反射させて赤外線検出手段4に入射さ
せるかを、交互に切り替える。従って、赤外線切替手段
3を介して赤外線検出手段4に入射する赤外線は、物体
1から放射された赤外線と物体2から放射された赤外線
とが、50ミリ秒ごとに交互に切り替えられ、100ミ
リ秒ごとに周期的に変化する。すなわち、赤外線切替手
段3は、赤外線を10ヘルツの周波数で切り替えること
になる。
The impeller 3c rotates together with the stepping motor 3b, and every time the stepping motor 3b rotates 45 degrees, the infrared rays emitted from the object 1 to be subjected to the temperature measurement are transmitted as they are and incident on the infrared detecting means 4. ,
Whether the infrared rays emitted by the object 1 are blocked and the infrared rays emitted by the object 2 are totally reflected and made incident on the infrared detecting means 4 is alternately switched. Therefore, the infrared light incident on the infrared detecting means 4 via the infrared switching means 3 is such that the infrared light emitted from the object 1 and the infrared light emitted from the object 2 are alternately switched every 50 milliseconds, and It changes periodically every time. That is, the infrared switching means 3 switches infrared rays at a frequency of 10 Hz.

【0060】赤外線検出手段4は、この赤外線の入射量
の変化に応じた信号を出力する。赤外線検出手段4に入
射する赤外線は100ミリ秒ごとに周期的に変化するの
で、赤外線検出手段4が出力する信号も、周期100ミ
リ秒の周期的信号となる。
The infrared detecting means 4 outputs a signal corresponding to a change in the amount of incident infrared light. Since the infrared light incident on the infrared detecting means 4 changes periodically every 100 milliseconds, the signal output from the infrared detecting means 4 is also a periodic signal having a period of 100 milliseconds.

【0061】増幅回路5は、赤外線検出手段4の出力信
号を交流増幅し、さらに、増幅して得られた交流信号に
一定の直流信号を加え、電圧値が常に0ボルト以上の範
囲で変化する交流信号として出力する。
The amplifying circuit 5 amplifies the output signal of the infrared detecting means 4 by AC, and further adds a constant DC signal to the amplified AC signal, so that the voltage value always changes in a range of 0 volt or more. Output as an AC signal.

【0062】フィルタ回路13は、この交流信号中の周
波数10ヘルツ以下の信号成分は減衰させず、周波数が
80ヘルツより高い信号成分は無視できる大きさにまで
減衰させる。
The filter circuit 13 does not attenuate the signal components having a frequency of 10 Hertz or less in the AC signal, and attenuates the signal components having a frequency higher than 80 Hertz to a negligible magnitude.

【0063】サンプリング手段14は、第1のタイミン
グ指示手段11からパルスが供給されたとき、フィルタ
回路13の出力電圧をサンプリングし、得られたサンプ
リング値を周波数成分算出手段15に供給する。サンプ
リング手段14のサンプリング周波数は160ヘルツで
あり、一方フィルタ回路13の出力信号は周期100ミ
リ秒の周期的信号であるから、サンプリング手段14
は、フィルタ回路13の出力信号の一周期に16回の割
合で、等時間間隔でサンプリングを行なうことになる。
第1のタイミング指示手段11から供給されるパルスの
幅が、サンプリングのタイミングを正確に決定するには
広過ぎる場合には、パルスがローレベルからハイレベル
に立ち上がる瞬間、もしくはパルスがハイレベルからロ
ーレベルに立ち下がる瞬間にサンプリングを行なうよう
にすればよい。
When a pulse is supplied from the first timing instruction means 11, the sampling means 14 samples the output voltage of the filter circuit 13 and supplies the obtained sampling value to the frequency component calculation means 15. The sampling frequency of the sampling means 14 is 160 Hz, while the output signal of the filter circuit 13 is a periodic signal having a period of 100 milliseconds.
Means that sampling is performed at equal time intervals at a rate of 16 times in one cycle of the output signal of the filter circuit 13.
If the width of the pulse supplied from the first timing instruction means 11 is too wide to accurately determine the timing of sampling, the moment the pulse rises from a low level to a high level, or the pulse changes from a high level to a low level. Sampling may be performed at the moment when the level falls to the level.

【0064】なお、ここまでの説明では、第1のタイミ
ング指示手段11が生成するパルスの周波数が160ヘ
ルツであり、分周手段12aの分周比が8である場合を
具体例として説明したが、一般に第1のタイミング指示
手段11が生成するパルスの周波数をFヘルツとし、分
周手段12aの分周比の二倍の値を自然数Nで表すと
き、赤外線切替手段3が赤外線を切り替える周波数はF
/Nヘルツとなる。このとき、フィルタ回路13は、周
波数F/Nヘルツ以下の信号成分は減衰させず、周波数
がF/2ヘルツより高い信号成分は無視できる大きさに
まで減衰させるように設計する。なおフィルタ回路13
の出力信号は、周期N/F秒の周期的信号となる。また
サンプリング手段14は、フィルタ回路13の出力信号
の一周期にN回の割合で、等時間間隔でサンプリングを
行なうことになる。以下では、各部の動作周波数や信号
成分の周波数に関する説明は、特に必要のない限りこの
周波数Fと自然数Nを用いて行なう。 周波数成分算出
手段15は、予め定められた自然数Mに対して、赤外線
切替手段3が赤外線を切り替える周期のM倍の期間にサ
ンプリング手段14から供給されるM×N個のサンプリ
ング値を用いて、そのサンプリング値列が示す信号に含
まれる周波数F/Nヘルツの余弦波成分の振幅Vsを算
出する。周波数成分算出手段15がどのようにして振幅
Vsを算出するかは、後に詳しく述べる。自然数Mの値
は、赤外線切替手段3が赤外線を切り替える周波数と、
温度測定に用いる時間から決定する。例えば赤外線切替
手段3が赤外線を切り替える周波数が10ヘルツであ
り、温度測定に用いる時間が1秒である場合には、M=
10とすればよい。なおM×Nの値を大きくするほど、
フィルタ回路13の出力信号中の、信号成分に対する熱
雑音などのガウス雑音の大きさの割合を相対的に低下さ
せることができるが、このことは、本発明の目的とは直
接の関係がないので、詳しい説明は省略する。
In the above description, the case where the frequency of the pulse generated by the first timing instructing means 11 is 160 Hz and the frequency dividing ratio of the frequency dividing means 12a is 8 has been described as a specific example. Generally, when the frequency of the pulse generated by the first timing instruction means 11 is F Hertz and a value twice the frequency division ratio of the frequency dividing means 12a is represented by a natural number N, the frequency at which the infrared switching means 3 switches infrared rays is F
/ N hertz. At this time, the filter circuit 13 is designed so as not to attenuate signal components having a frequency of F / N hertz or less, and to attenuate signal components having a frequency higher than F / 2 hertz to a negligible magnitude. The filter circuit 13
Is a periodic signal having a period of N / F seconds. Further, the sampling means 14 performs sampling at an equal time interval at a rate of N times in one cycle of the output signal of the filter circuit 13. In the following, the description of the operating frequency of each unit and the frequency of the signal component will be made using this frequency F and natural number N unless otherwise required. The frequency component calculating means 15 uses M × N sampling values supplied from the sampling means 14 for a predetermined natural number M in a period M times the cycle of switching the infrared light by the infrared light switching means 3, The amplitude Vs of the cosine wave component of the frequency F / N hertz included in the signal indicated by the sampling value sequence is calculated. How the frequency component calculating means 15 calculates the amplitude Vs will be described later in detail. The value of the natural number M is the frequency at which the infrared switching means 3 switches infrared light,
Determined from the time used for temperature measurement. For example, if the frequency at which the infrared switching means 3 switches infrared light is 10 Hz and the time used for temperature measurement is 1 second, then M =
It may be set to 10. The larger the value of M × N, the more
The ratio of the magnitude of Gaussian noise such as thermal noise to the signal component in the output signal of the filter circuit 13 can be relatively reduced, but this is not directly related to the object of the present invention, so that Detailed description is omitted.

【0065】一方、基準温度測定手段8は、基準温度と
する物体2の絶対温度をサーミスタにより測定し、測定
結果をディジタル値T0として温度算出手段16に供給
する。
On the other hand, the reference temperature measuring means 8 measures the absolute temperature of the object 2 as a reference temperature by a thermistor, and supplies the measurement result to the temperature calculating means 16 as a digital value T0.

【0066】温度算出手段16は、周波数成分算出手段
15が算出した振幅Vsと基準温度測定手段8から供給
された物体2の絶対温度T0とを用いて、物体1の絶対
温度Tを算出し、算出結果を温度表示手段10に供給す
る。物体1の絶対温度Tの算出には、Vs、T、T0の
間に
The temperature calculating means 16 calculates the absolute temperature T of the object 1 using the amplitude Vs calculated by the frequency component calculating means 15 and the absolute temperature T0 of the object 2 supplied from the reference temperature measuring means 8, The calculation result is supplied to the temperature display means 10. The calculation of the absolute temperature T of the object 1 is performed between Vs, T, and T0.

【0067】[0067]

【数1】 (Equation 1)

【0068】なる関係があることを利用し、Using the fact that there is a relationship,

【0069】[0069]

【数2】 (Equation 2)

【0070】として算出する。なお、比例定数Kは、温
度が既知の物体を物体1とみなし、そのときの物体1の
絶対温度T1、物体2の絶対温度T2、周波数成分算出
手段15が算出した振幅Vskとから、
Is calculated. Note that the proportionality constant K is determined from the absolute temperature T1 of the object 1 at that time, the absolute temperature T2 of the object 2, and the amplitude Vsk calculated by the frequency component calculating unit 15, assuming that the object whose temperature is known is the object 1.

【0071】[0071]

【数3】 (Equation 3)

【0072】として予め決定し、不揮発性メモリなどに
記憶しておけばよい。温度表示手段10は、温度算出手
段16が算出した絶対温度Tを表示する。
May be determined in advance and stored in a non-volatile memory or the like. The temperature display means 10 displays the absolute temperature T calculated by the temperature calculation means 16.

【0073】次に、周波数成分算出手段15の動作を、
図3及び図4を用いて詳しく説明する。
Next, the operation of the frequency component calculating means 15 will be described.
This will be described in detail with reference to FIGS.

【0074】図3は、周波数成分算出手段15の構成例
を示すブロック図である。図中、15aはサンプリング
手段14から供給されたサンプリング値の個数を計数す
る計数手段、15bはアナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D変換手段、15cは余弦関数の値として
定まる定数値列を発生する余弦値発生手段、15dは正
弦関数の値として定まる定数値列を発生する正弦値発生
手段、15e及び15fは乗算演算を行なう乗算手段、
15g及び15hは累積値記憶手段、15jはフーリエ
係数算出手段、15kは振幅算出手段である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the frequency component calculating means 15. In the figure, 15a is a counting means for counting the number of sampling values supplied from the sampling means 14, 15b is A / D conversion means for converting an analog signal into a digital signal, and 15c is a constant value sequence determined as a value of a cosine function. Cosine value generating means for generating, 15d is a sine value generating means for generating a constant value sequence determined as a value of a sine function, 15e and 15f are multiplying means for performing a multiplication operation,
15g and 15h are cumulative value storage means, 15j is Fourier coefficient calculation means, and 15k is amplitude calculation means.

【0075】また、図4は、周波数成分算出手段15の
動作を示すフローチャートである。図4においては、各
動作を行なう構成要素の符号を、括弧で挟んで記してい
る。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the frequency component calculating means 15. In FIG. 4, the reference numerals of the components that perform each operation are shown in parentheses.

【0076】以下、図4に従って、周波数成分算出手段
15の動作を説明する。まず、計数手段15aは、サン
プリング手段14から供給されたサンプリング値の個数
を計数する計数値nを0に初期化する。また、累積値記
憶手段15gは、累積値ΣVcosを0に初期化する。
同様に、累積値記憶手段15hは、累積値ΣVsinを
0に初期化する。
Hereinafter, the operation of the frequency component calculating means 15 will be described with reference to FIG. First, the counting means 15a initializes a count value n for counting the number of sampling values supplied from the sampling means 14 to zero. Further, the accumulated value storage unit 15g initializes the accumulated value ΔVcos to 0.
Similarly, the cumulative value storage unit 15h initializes the cumulative value ΣVsin to 0.

【0077】この後、周波数成分算出手段15は、サン
プリング手段14からサンプリング値が供給されるのを
待つ。
After that, the frequency component calculation means 15 waits for the sampling value to be supplied from the sampling means 14.

【0078】A/D変換手段15bは、サンプリング手
段14からアナログ信号であるサンプリング値が供給さ
れたとき、そのサンプリング値をディジタル信号に変換
し、変換結果を乗算手段15eと乗算手段15fに供給
する。以下では、説明の都合上、このディジタル信号に
変換されたサンプリング値を、計数手段15aの計数値
nに対応する値としてV(n)と記す。
When an analog signal is supplied from the sampling means 14, the A / D conversion means 15b converts the sampled value into a digital signal, and supplies the conversion result to the multiplication means 15e and the multiplication means 15f. . Hereinafter, for convenience of description, the sampling value converted into the digital signal is described as V (n) as a value corresponding to the count value n of the counting means 15a.

【0079】余弦値発生手段15cは、サンプリング手
段14からサンプリング値が供給されたとき、計数手段
15aの計数値nに対して、cos(n×2π/N)と
して定まる値cos_valueを発生し、乗算手段1
5eに供給する。
When the sampling value is supplied from the sampling means 14, the cosine value generating means 15c generates a value cos_value determined as cos (n × 2π / N) with respect to the count value n of the counting means 15a, and multiplies it. Means 1
5e.

【0080】正弦値発生手段15dは、サンプリング手
段14からサンプリング値が供給されたとき、計数手段
15aの計数値nに対して、sin(n×2π/N)と
して定まる値sin_valueを発生し、乗算手段1
5fに供給する。
When the sampling value is supplied from the sampling means 14, the sine value generating means 15d generates a value sin_value determined as sin (n × 2π / N) with respect to the count value n of the counting means 15a, and multiplies it. Means 1
5f.

【0081】余弦値発生手段15c及び正弦値発生手段
15dは、発生すべき値を、その値が必要となったとき
に数値演算により算出してもよいし、あるいは、予め算
出された値を不揮発性メモリに記録しておき、この不揮
発性メモリから読み出すようにしてもよい。ただし、余
弦値発生手段15c及び正弦値発生手段15dの動作速
度を速くする必要がある場合には、不揮発性メモリから
読み出す方法を用いる方が望ましい。
The cosine value generating means 15c and the sine value generating means 15d may calculate the value to be generated by a numerical operation when the value is needed, or may calculate the value calculated in advance in a non-volatile manner. Alternatively, the information may be recorded in a non-volatile memory and read from the nonvolatile memory. However, when it is necessary to increase the operating speed of the cosine value generating means 15c and the sine value generating means 15d, it is preferable to use a method of reading from the non-volatile memory.

【0082】乗算手段15eは、A/D変換手段15b
から供給された値V(n)と余弦値発生手段15cから
供給された値cos_valueとの積を算出し、この
算出結果Vcosを累積値記憶手段15gに供給する。
The multiplication means 15e is provided with an A / D conversion means 15b.
And the value cos_value supplied from the cosine value generating means 15c is calculated, and the calculation result Vcos is supplied to the accumulated value storing means 15g.

【0083】乗算手段15fは、A/D変換手段15b
から供給された値V(n)と正弦値発生手段15dから
供給された値sin_valueとの積を算出し、この
算出結果Vsinを累積値記憶手段15hに供給する。
The multiplying means 15f includes an A / D converting means 15b
Is calculated by multiplying the value V (n) supplied from the control unit 15 and the value sin_value supplied from the sine value generation unit 15d, and supplies the calculation result Vsin to the accumulated value storage unit 15h.

【0084】累積値記憶手段15gは、乗算手段15e
から供給された値Vcosを累積値ΣVcosに加算
し、新たな累積値ΣVcosとして記憶する。
The accumulation value storage means 15g is provided with a multiplication means 15e.
Is added to the accumulated value ΣVcos and stored as a new accumulated value ΣVcos.

【0085】累積値記憶手段15hは、乗算手段15f
から供給された値Vsinを累積値ΣVsinに加算
し、新たな累積値ΣVsinとして記憶する。
The accumulation value storage means 15h is provided with a multiplication means 15f
Is added to the cumulative value ΣVsin and stored as a new cumulative value ΣVsin.

【0086】次いで、計数手段15aは計数値nを1だ
け増加させる。この後、周波数成分算出手段15は、計
数値nをM×Nと比較する。比較の結果、計数値nがM
×Nと等しくない場合には、新たなサンプリング値がサ
ンプリング手段14から供給されるのを待った後、A/
D変換手段15bがサンプリング値をディジタル信号に
変換する処理から、計数値nとM×Nとを比較するまで
の、一連の処理を繰り返す。計数値nがM×Nと等しい
場合には、この繰り返しが終了し、フーリエ係数算出手
段15jによる処理が開始される。計数値nがM×Nと
等しくなったとき、累積値ΣVcosと累積値ΣVsi
nがいかなる値になるかについては、後に詳しく述べ
る。
Next, the counting means 15a increases the count value n by one. Thereafter, the frequency component calculation means 15 compares the count value n with M × N. As a result of the comparison, the count value n is M
If it is not equal to × N, after waiting for a new sampling value to be supplied from the sampling means 14, A / A
A series of processes from the process of converting the sampling value into a digital signal by the D conversion means 15b to the comparison of the count value n with M × N is repeated. When the count value n is equal to M × N, the repetition ends, and the processing by the Fourier coefficient calculation unit 15j starts. When the count value n becomes equal to M × N, the cumulative value ΣVcos and the cumulative value ΣVsi
The value of n will be described later in detail.

【0087】フーリエ係数算出手段15jは、計数値n
がM×Nと等しくなったとき、累積値記憶手段15gに
記憶されている累積値ΣVcosを二倍し計数手段15
aの計数値nで割った値を余弦波成分のフーリエ係数f
ourier_cosとして、また、累積値記憶手段1
5hに記憶されている累積値ΣVsinを二倍し計数手
段15aの計数値nで割った値を正弦波成分のフーリエ
係数fourier_sinとしてそれぞれ算出し、振
幅算出手段15kに供給する。
The Fourier coefficient calculating means 15j calculates the count value n
Is equal to M × N, the cumulative value ΣVcos stored in the cumulative value storage means 15g is doubled and the counting means 15
The value obtained by dividing the count value n of a by the Fourier coefficient f of the cosine wave component
and the accumulated value storage means 1
The value obtained by doubling the accumulated value ΣVsin stored in 5h and dividing by the count value n of the counting means 15a is calculated as a Fourier coefficient fourier_sin of a sine wave component, and supplied to the amplitude calculating means 15k.

【0088】振幅算出手段15kは、振幅Vsを、The amplitude calculating means 15k calculates the amplitude Vs as

【0089】[0089]

【数4】 (Equation 4)

【0090】として算出し、算出結果を温度算出手段1
6に供給する。周波数成分算出手段15は、以上のよう
に動作する。
The temperature calculation means 1 calculates
6 The frequency component calculation means 15 operates as described above.

【0091】次に、計数値nがM×Nと等しくなったと
きに累積値記憶手段15gに記憶されている累積値ΣV
cosと累積値記憶手段15hに記憶されている累積値
ΣVsinの値、及び振幅算出手段15kに算出により
される振幅Vsが、いかなる値になるかを説明する。
Next, when the count value n becomes equal to M × N, the accumulated value ΔV stored in the accumulated value storage means 15g is obtained.
The values of the value of the cos and the cumulative value ΣVsin stored in the cumulative value storing means 15h and the amplitude Vs calculated by the amplitude calculating means 15k will be described.

【0092】まず、これらの値の算出に用いる、三角関
数の性質を記す。
First, the properties of the trigonometric functions used for calculating these values will be described.

【0093】[0093]

【数5】 (Equation 5)

【0094】次に、これらの性質を用いて、計数値nが
M×Nと等しくなったときの累積値ΣVcosと累積値
ΣVsinの値を求める。
Next, by using these properties, the values of the accumulated value ΣVcos and the accumulated value ΣVsin when the count value n becomes equal to M × N are obtained.

【0095】フィルタ回路13の出力信号は、周期N/
F秒の周期的信号であり、かつ、周波数がF/2ヘルツ
より高い信号成分を含まないから、周波数F/Nヘルツ
の基本波成分と、その二次からN/2次までの高調波成
分、及び、直流成分の和として表すことができる。ま
た、サンプリング手段14のサンプリング周波数はFヘ
ルツであり、基本波の周波数F/NヘルツのN倍である
ので、サンプリング手段14がサンプリングした値V
(n)は、
The output signal of the filter circuit 13 has a period N /
Since it is a periodic signal of F seconds and does not include a signal component having a frequency higher than F / 2 hertz, a fundamental component having a frequency of F / N hertz and harmonic components from the second order to the N / 2 order thereof , And the sum of the DC components. The sampling frequency of the sampling means 14 is F hertz, which is N times the frequency F / N hertz of the fundamental wave.
(N)

【0096】[0096]

【数6】 (Equation 6)

【0097】と表すことができる。ここで、ζ1及びζ
kは、サンプリングを開始するタイミングによって定ま
る、基本波成分及び高調波成分の初期位相である。従来
の技術においては、これらの初期位相ζ1、ζkが変化
したときに、その変化の影響を除去できないことが問題
となっていた。
Can be expressed as follows. Where ζ1 and ζ
k is the initial phase of the fundamental wave component and the harmonic component determined by the timing at which sampling is started. In the prior art, when these initial phases ζ1 and 変 化 k change, there is a problem that the influence of the change cannot be removed.

【0098】さて、累積値ΣVcosの値は以下のよう
になる。
Now, the value of the cumulative value ΣVcos is as follows.

【0099】[0099]

【数7】 (Equation 7)

【0100】同様に、累積値ΣVsinの値は以下のよ
うになる。
Similarly, the value of the cumulative value ΣVsin is as follows.

【0101】[0101]

【数8】 (Equation 8)

【0102】従って、フーリエ係数算出手段15jが算
出するフーリエ係数の値は、 fourier_cos=a1×cosζ1 fourier_sin=−a1×sinζ1 であり、振幅算出手段15kにより算出される値Vs
は、 Vs=2×a1 となる。すなわち、周波数成分算出手段15により算出
される値Vsは、初期位相ζ1、ζkの影響や、高調波
の影響を全く受けず、基本波成分のピーク・トゥ・ピー
クの振幅に等しい値となることがわかる。
Accordingly, the value of the Fourier coefficient calculated by the Fourier coefficient calculating means 15j is fourier_cos = a1 × cosζ1 fourier_sin = −a1 × sinζ1 and the value Vs calculated by the amplitude calculating means 15k
Is Vs = 2 × a1. That is, the value Vs calculated by the frequency component calculating means 15 is equal to the peak-to-peak amplitude of the fundamental wave component without being affected by the initial phases ζ1 and ζk or the harmonics at all. I understand.

【0103】なお、ここでは、フィルタ回路13の出力
信号を、周波数F/Nヘルツの基本波成分及びその高調
波成分を余弦関数で表したものと直流成分とを重ね合わ
せたものとして表現し、振幅Vsとして算出される値が
周波数F/Nヘルツの余弦波成分の振幅と等しくなるこ
とを示したが、フィルタ回路13の出力信号を、基本波
成分及びその高調波成分を正弦関数で表したものと直流
成分とを重ね合わせたものとして表現した場合には、実
質的には単に初期位相ζ1、ζkの値がπ/2変化する
だけであり、振幅Vsとして算出される値が周波数F/
Nヘルツの正弦波成分の振幅と等しくなることは言うま
でもない。
Here, the output signal of the filter circuit 13 is expressed as a signal obtained by superimposing a DC component with a fundamental component having a frequency of F / N Hertz and its harmonic component represented by a cosine function. Although it has been shown that the value calculated as the amplitude Vs is equal to the amplitude of the cosine wave component of the frequency F / N Hertz, the output signal of the filter circuit 13 is represented by the sine function of the fundamental wave component and its harmonic components. When the component and the DC component are expressed as a superposition, the values of the initial phases ζ1 and ζk only change by π / 2, and the value calculated as the amplitude Vs is the frequency F /
It goes without saying that the amplitude becomes equal to the amplitude of the sine wave component of N hertz.

【0104】また、余弦値発生手段15cが発生する値
cos_valueを、cos(n×2π/N)とする
代わりに任意の実数εに対してcos(n×2π/N+
ε)とするとともに、同時に、正弦値発生手段15dが
発生する値sin_valueを、sin(n×2π/
N)とする代わりにsin(n×2π/N+ε)として
も、フーリエ係数として算出される値が fourier_cos=a1×cos(ζ1−ε) fourier_sin=−a1×sin(ζ1−ε) となるだけであり、振幅Vsには影響しない。
Further, instead of setting the value cos_value generated by the cosine value generating means 15c to cos (n × 2π / N), cos (n × 2π / N +
ε), and at the same time, the value sin_value generated by the sine value generating means 15d is set to sin (n × 2π /
Even if sin (n × 2π / N + ε) is used instead of N), the value calculated as a Fourier coefficient is fourier_cos = a1 × cos (ζ1−ε) Fourier_sin = −a1 × sin (ζ1−ε) And does not affect the amplitude Vs.

【0105】なお、フーリエ係数を精度よく算出するた
めには、自然数Nは、N≧8となるよう定めるのが望ま
しい。
In order to accurately calculate the Fourier coefficient, it is desirable that the natural number N is determined so that N ≧ 8.

【0106】本実施例によれば、振幅算出手段15kに
より算出される振幅Vsから、サンプリングを開始する
タイミングによって定まる初期位相ζ1、ζkの影響が
除去されるので、ステッピングモータ3bの機械的応答
速度や赤外線検出手段4の応答速度などのばらつきに合
わせて、サンプリング手段14がサンプリングを開始す
るタイミングをわざわざ調整しなくても、温度測定対象
とする物体1の温度を正しく測定できるという優れた効
果が得られる。
According to the present embodiment, the influence of the initial phases ζ1 and ζk determined by the sampling start timing is removed from the amplitude Vs calculated by the amplitude calculating means 15k, so that the mechanical response speed of the stepping motor 3b is reduced. An excellent effect that the temperature of the object 1 to be temperature-measured can be correctly measured without having to adjust the timing at which the sampling means 14 starts sampling in accordance with variations in the response speed of the infrared detecting means 4 or the like. can get.

【0107】さらに、Phase Locked Lo
opの技術のように、同期信号の立ち上がり及び立ち下
がりのタイミングを決定する必要がないので、温度測定
に要する時間が長くなるという課題を発生せずにすむ。
Further, Phase Locked Lo
Since it is not necessary to determine the timing of the rise and fall of the synchronizing signal as in the case of the op technique, the problem that the time required for temperature measurement becomes long does not occur.

【0108】また、A/D変換手段15bによりディジ
タル値に変換されたサンプリング値V(n)を、一つず
つ個別に記憶する必要がないので、総サンプリング数M
×Nを大きくした場合でも、記憶容量の大きなメモリを
必要とすることなく、振幅Vsを算出することができ
る。
Further, since the sampling values V (n) converted into digital values by the A / D conversion means 15b do not need to be stored individually one by one, the total sampling number M
Even when × N is increased, the amplitude Vs can be calculated without requiring a memory having a large storage capacity.

【0109】また、赤外線切替手段3に赤外線を切り替
えるタイミングを指示する信号を、サンプリング手段1
4にサンプリングタイミングを指示する信号を分周手段
12aにより分周して生成するので、サンプリング手段
14のサンプリング周波数が、正確に、赤外線切替手段
3が赤外線を切り替える周波数の整数倍となることを保
証でき、周波数成分算出手段15に正確に振幅Vsを算
出させることが可能となる。
A signal for instructing the infrared switching means 3 to switch the infrared light is sent to the sampling means 1.
4 is generated by dividing the signal indicating the sampling timing by the frequency dividing means 12a, so that the sampling frequency of the sampling means 14 is exactly an integer multiple of the frequency at which the infrared switching means 3 switches infrared light. Thus, the amplitude Vs can be accurately calculated by the frequency component calculating means 15.

【0110】また、サンプリング手段14がサンプリン
グするフィルタ回路13の出力信号には、駆動回路3a
がステッピングモータ3bを駆動することに伴う電気的
雑音が混入してしまう可能性があるが、この電気的雑音
は周期がN/(F×2)秒の繰り返し信号であるから、
周波数F×2/Nヘルツの余弦波成分と、その高調波の
余弦波成分からなる。従って、この電気的雑音は、赤外
線切替手段3が赤外線を切り替える周波数F/Nヘルツ
の二次の高調波と、より高次の偶数次の高調波の集まり
となるので、周波数成分算出手段15の演算処理により
除去することができる。
The output signal of the filter circuit 13 sampled by the sampling means 14 is supplied to the driving circuit 3a.
However, there is a possibility that electric noise associated with driving the stepping motor 3b may be mixed in. However, since this electric noise is a repetitive signal having a cycle of N / (F × 2) seconds,
It consists of a cosine wave component of frequency F × 2 / N Hertz and a cosine wave component of its harmonic. Therefore, the electric noise is a collection of the second harmonic of the frequency F / N hertz and the higher harmonics of the higher order even when the infrared switching means 3 switches the infrared light. It can be removed by arithmetic processing.

【0111】なお、この発明は、上記実施例のみに限定
されるものではなく、適宜変形して実施できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with appropriate modifications.

【0112】例えば、振幅算出手段15kは基本波成分
のピーク・トゥ・ピークの振幅ではなく、その半分の値
などピーク・トゥ・ピークの振幅に比例する値を算出す
るようにしてもよい。なぜならば、温度算出手段16
は、物体1の絶対温度Tの4乗と物体2の絶対温度T0
の4乗の差が、周波数成分算出手段15が算出した振幅
Vsに比例することを用いて物体1の絶対温度Tを算出
するので、振幅Vsが常に定数倍された値として算出さ
れても不都合は生じないからである。
For example, the amplitude calculator 15k may calculate a value proportional to the peak-to-peak amplitude, such as a half value, instead of the peak-to-peak amplitude of the fundamental wave component. This is because the temperature calculation means 16
Is the fourth power of the absolute temperature T of the object 1 and the absolute temperature T0 of the object 2
Since the absolute temperature T of the object 1 is calculated using the fact that the difference of the fourth power is proportional to the amplitude Vs calculated by the frequency component calculating means 15, it is inconvenient even if the amplitude Vs is always calculated as a value multiplied by a constant. Does not occur.

【0113】また、全く同じ理由により、フィルタ回路
13は周波数F/Nヘルツの信号成分が、一定の減衰率
で減衰するように設計してもよい。
For exactly the same reason, the filter circuit 13 may be designed so that the signal component of the frequency F / N hertz is attenuated at a constant attenuation rate.

【0114】同様に、フーリエ係数算出手段15jは、
累積値ΣVcosと累積値ΣVsinを二倍し計数手段
15aの計数値nで割る操作、すなわち二倍し自然数M
×Nで割る操作を省略して、累積値ΣVcosと累積値
ΣVsinの値をそのままフーリエ係数fourier
_cosとfourier_sinの値とみなして振幅
算出手段15kに供給するようにし、温度算出手段16
が物体1の絶対温度Tを算出する際に用いる比例定数K
に、二倍し自然数M×Nで割ることの影響を組み込んで
しまっても構わない。あるいは、二倍し自然数M×Nで
割ることの影響を比例定数Kに組み込む代わりに、余弦
値発生手段15cが発生する値cos_value及び
正弦値発生手段15dが発生する値sin_value
に組み込み、 cos_value=2×cos(n×2π/N)/
(M×N) sin_value=2×sin(n×2π/N)/
(M×N) としても構わない。
Similarly, the Fourier coefficient calculating means 15j calculates
An operation of doubling the accumulated value ΣVcos and the accumulated value ΣVsin and dividing by the count value n of the counting means 15a, that is, doubling the natural number M
The operation of dividing by × N is omitted, and the values of the cumulative value ΣVcos and the cumulative value ΣVsin are directly used as the Fourier coefficients fourier.
_Cos and the value of fourier_sin are supplied to the amplitude calculating means 15k.
Is a proportional constant K used to calculate the absolute temperature T of the object 1.
In addition, the effect of doubling and dividing by a natural number M × N may be incorporated. Alternatively, instead of incorporating the effect of doubling and dividing by a natural number M × N into the proportionality constant K, a value cos_value generated by the cosine value generating means 15c and a value sin_value generated by the sine value generating means 15d are used.
And cos_value = 2 × cos (n × 2π / N) /
(M × N) sin_value = 2 × sin (n × 2π / N) /
(M × N).

【0115】この他、増幅回路5の出力信号に含まれる
最も高い周波数成分が、サンプリング手段14のサンプ
リング周波数の半分以下であり、いわゆるナイキスト条
件を満たしている場合には、フィルタ回路13を省略し
ても構わない。
In addition, when the highest frequency component included in the output signal of the amplifier circuit 5 is equal to or less than half of the sampling frequency of the sampling means 14 and the so-called Nyquist condition is satisfied, the filter circuit 13 is omitted. It does not matter.

【0116】また、赤外線検出手段4の出力信号が十分
大きい場合には、増幅回路5を省略してもよい。
When the output signal of the infrared detecting means 4 is sufficiently large, the amplifier circuit 5 may be omitted.

【0117】また、温度表示手段10は、温度算出手段
16から供給された絶対温度Tを摂氏温度やカ氏温度に
換算して表示してもよい。
Further, the temperature display means 10 may convert the absolute temperature T supplied from the temperature calculation means 16 into a temperature in degrees Celsius or a temperature in degrees Fahrenheit and display it.

【0118】また、赤外線切替手段3中の羽根車3c自
体の温度、もしくは、羽根車3cとの温度差が無視でき
る程度の温度を基準温度測定手段8により測定できる場
合には、羽根車3cを輻射率の高い材料で構成して羽根
車3c自体を物体2の代わりに用いてもよい。あるい
は、ステッピングモータ3bと羽根車3cの代わりに圧
電型の振動板を用いるなどして赤外線切替手段3を構成
してもよい。
When the temperature of the impeller 3c itself in the infrared switching means 3 or a temperature at which the temperature difference from the impeller 3c can be ignored is measured by the reference temperature measuring means 8, the impeller 3c is The impeller 3 c itself may be used instead of the object 2 by using a material having a high emissivity. Alternatively, the infrared switching means 3 may be configured by using a piezoelectric diaphragm in place of the stepping motor 3b and the impeller 3c.

【0119】この他、図1の放射温度測定装置は、温度
測定対象とする物体1の温度が基準温度とする物体2の
温度より高いことを前提として物体1の温度を測定する
としたが、物体1の温度が物体2の温度より低い場合に
も物体1の温度を測定したい場合には、例えば、物体1
の温度が物体2の温度より高いときにフィルタ回路13
の出力信号に含まれる余弦波の基本波成分の初期位相ζ
1が、−π/4以上かつ+π/4以下となるようなタイ
ミングでサンプリング手段14に最初のサンプリングを
行なわせると共に、振幅算出手段15kには、フーリエ
係数算出手段15jにより算出されたフーリエ係数fo
urier_cosの値が0以上である場合には、振幅
Vsを
In addition, the radiation temperature measuring apparatus shown in FIG. 1 measures the temperature of the object 1 on the assumption that the temperature of the object 1 to be measured is higher than the temperature of the object 2 as the reference temperature. If it is desired to measure the temperature of the object 1 even when the temperature of the object 1 is lower than the temperature of the object 2, for example,
When the temperature of the filter circuit 13 is higher than the temperature of the object 2,
Initial phase of the fundamental component of the cosine wave included in the output signal of
The first sampling is performed by the sampling means 14 at a timing such that 1 becomes equal to or more than -π / 4 and equal to or less than + π / 4, and the amplitude calculating means 15k outputs the Fourier coefficient fo calculated by the Fourier coefficient calculating means 15j.
If the value of urier_cos is 0 or more, the amplitude Vs

【0120】[0120]

【数9】 (Equation 9)

【0121】として算出させ、フーリエ係数fouri
er_cosの値が0未満である場合には、振幅Vsを
And the Fourier coefficient fouri
If the value of er_cos is less than 0, the amplitude Vs

【0122】[0122]

【数10】 (Equation 10)

【0123】として算出させればよい。このようにすれ
ば、振幅算出手段15kにより算出される振幅Vsは、
物体1の温度が物体2の温度より高い場合には正の値を
とり、物体1の温度が物体2の温度より低い場合には負
の値をとる符号付きの値となるので、物体1の温度と物
体2の温度の大小関係に係わらず、温度算出手段16に
物体1の温度を正しく算出させることが可能となる。ま
た、仮に、サンプリング手段14がサンプリングを開始
するタイミングが想定したタイミングからずれたとして
も、そのずれの大きさが基本波の位相に換算してπ/4
以下であり、初期位相ζ1が−π/2以上かつπ/2以
下の範囲に収まっていさえすれば、フーリエ係数fou
rier_cosの正負には全く影響しないので、物体
1と物体2のどちらの温度が高いのかを誤りなく判定
し、物体1の温度を正しく測定することができる。
It is sufficient to calculate as In this case, the amplitude Vs calculated by the amplitude calculating unit 15k is
When the temperature of the object 1 is higher than the temperature of the object 2, it takes a positive value, and when the temperature of the object 1 is lower than the temperature of the object 2, it takes a negative value. Irrespective of the magnitude relation between the temperature and the temperature of the object 2, the temperature calculating means 16 can correctly calculate the temperature of the object 1. Even if the timing at which the sampling means 14 starts sampling deviates from the assumed timing, the magnitude of the deviation is converted into the phase of the fundamental wave by π / 4.
And the Fourier coefficient fou as long as the initial phase ζ1 is within the range of −π / 2 or more and π / 2 or less.
Since it does not affect the sign of rier_cos at all, it is possible to determine without a mistake which of the object 1 and the object 2 is higher in temperature, and to measure the temperature of the object 1 correctly.

【0124】(実施例2)図5は、本発明の実施例2に
おける振幅算出手段15kの別の動作を示すフローチャ
ートである。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a flowchart showing another operation of the amplitude calculating means 15k in Embodiment 2 of the present invention.

【0125】以下、図5に従って、振幅算出手段15k
の動作を説明する。振幅算出手段15kは、まず、フー
リエ係数算出手段15jから供給された二つのフーリエ
係数fourier_cosとfourier_sin
のうち、fourier_cosの値が0であるか否か
を判定する。
Hereinafter, according to FIG. 5, the amplitude calculating means 15k
Will be described. First, the amplitude calculating unit 15k first calculates the two Fourier coefficients fourier_cos and fourier_sin supplied from the Fourier coefficient calculating unit 15j.
Among them, it is determined whether or not the value of fourier_cos is 0.

【0126】判定の結果、fourier_cosの値
が0であった場合には、fourier_sinの絶対
値を二倍した値を振幅Vsとして算出し、処理を終了す
る。
If the result of the determination indicates that the value of Fourier_cos is 0, a value obtained by doubling the absolute value of Fourier_sin is calculated as the amplitude Vs, and the process is terminated.

【0127】fourier_cosの値が0でなかっ
た場合には、fourier_sinの符号を反転した
ものをfourier_cosで割った値に対する逆正
接関数の値、すなわち、正接関数の逆関数の値を、数値
αとして算出する。この数値αを、数式で表すと、
If the value of Fourier_cos is not 0, the value of the inverse tangent function to the value obtained by dividing the value obtained by inverting the sign of Fourier_sin by Fourier_cos, that is, the value of the inverse function of the tangent function is calculated as the numerical value α. I do. When this numerical value α is represented by a mathematical formula,

【0128】[0128]

【数11】 [Equation 11]

【0129】となる。次いで、この数値αに対する余弦
関数の値をβとして算出した後、fourier_co
sをこのβで割った値の絶対値を二倍したものを、振幅
Vsとして算出し、処理を終了する。
Is as follows. Next, after calculating the value of the cosine function for this numerical value α as β, fourier_co
The value obtained by doubling the absolute value of the value obtained by dividing s by β is calculated as the amplitude Vs, and the processing is terminated.

【0130】次に、こうして算出される振幅Vsが、図
4のフローチャートに従った振幅算出手段15kの動作
により算出される振幅Vsと等しくなることを説明す
る。
Next, it will be described that the amplitude Vs calculated in this way becomes equal to the amplitude Vs calculated by the operation of the amplitude calculating means 15k according to the flowchart of FIG.

【0131】すでに示したように、サンプリング手段1
4から供給されるサンプリング値に含まれる基本波成分
を a1×cos(n×2π/N+ζ1) と表す時、fourier_cos、fourier_
sinの値は、それぞれ、 fourier_cos=a1×cosζ1 fourier_sin=−a1×sinζ1 となる。
As already indicated, the sampling means 1
When the fundamental wave component included in the sampling value supplied from 4 is expressed as a1 × cos (n × 2π / N + ζ1), fourier_cos, fourier_
The values of sin are respectively fourier_cos = a1 × cosζ1 fourier_sin = −a1 × sinζ1.

【0132】従って、fourier_cosの値が0
であった場合には、fourier_sinの絶対値は
a1であり、振幅Vsとして算出される値は、 Vs=2×a1 となる。
Therefore, the value of fourier_cos is 0
In this case, the absolute value of fourier_sin is a1, and the value calculated as the amplitude Vs is Vs = 2 × a1.

【0133】一方、fourier_cosの値が0で
なかった場合には、数値αとして算出される値は、
On the other hand, if the value of fourier_cos is not 0, the value calculated as the numerical value α is

【0134】[0134]

【数12】 (Equation 12)

【0135】となり、振幅Vsとして算出される値は、The value calculated as the amplitude Vs is

【0136】[0136]

【数13】 (Equation 13)

【0137】となる。すなわち、fourier_co
sの値が0であるか否かに係わらず、図5のフローチャ
ートに従って算出される振幅Vsの値は、図4のフロー
チャートに従って算出される振幅Vsの値と等しく、 Vs=2×a1 となる。
Is obtained. That is, fourier_co
Regardless of whether the value of s is 0 or not, the value of the amplitude Vs calculated according to the flowchart of FIG. 5 is equal to the value of the amplitude Vs calculated according to the flowchart of FIG. 4, and Vs = 2 × a1. .

【0138】本実施例によれば、振幅Vsの値を、初期
位相ζ1、ζkの影響を全く受けず、基本波成分のピー
ク・トゥ・ピークの振幅に等しい値として算出すること
が可能になる。
According to this embodiment, the value of the amplitude Vs can be calculated as a value equal to the peak-to-peak amplitude of the fundamental wave component without being affected by the initial phases ζ1 and ζk at all. .

【0139】(実施例3)図6は、本発明の実施例にお
ける周波数成分算出手段の他の構成を示すブロック図で
ある。図6中、18は周波数成分算出手段、18aは、
サンプリング手段14から供給されるサンプリング値列
が示す信号に含まれる周波数F/Nヘルツの余弦波成分
が有するエネルギーを算出するエネルギー算出手段であ
る。この他、図3と同一の構成要素に対しては、図3と
同一の符号を付している。この周波数成分算出手段18
は、図3の周波数成分算出手段15と比較して、振幅算
出手段15kの代わりにエネルギー算出手段18aを有
している点のみが異なる。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a block diagram showing another configuration of the frequency component calculating means in the embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 18 denotes frequency component calculating means, and 18a denotes
This is an energy calculating unit that calculates the energy of the cosine wave component of frequency F / N hertz included in the signal indicated by the sampling value sequence supplied from the sampling unit 14. In addition, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as in FIG. This frequency component calculating means 18
Is different from the frequency component calculating unit 15 of FIG. 3 only in that an energy calculating unit 18a is provided instead of the amplitude calculating unit 15k.

【0140】また、図7は、周波数成分算出手段18の
動作を示すフローチャートである。図7においては、各
動作を行なう構成要素の符号を、括弧で挟んで記してい
る。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the frequency component calculating means 18. In FIG. 7, the reference numerals of the components performing each operation are shown in parentheses.

【0141】以下、図7に従って、周波数成分算出手段
18の動作を説明する。ただし、周波数成分算出手段1
8の構成要素のうち、計数手段15a、A/D変換手段
15b、余弦値発生手段15c、正弦値発生手段15
d、乗算手段15e、乗算手段15f、累積値記憶手段
15g、累積値記憶手段15h、フーリエ係数算出手段
15jの動作は、図3の周波数成分算出手段15の場合
と全く同じなので、詳しい説明は省略する。
Hereinafter, the operation of the frequency component calculating means 18 will be described with reference to FIG. However, the frequency component calculation means 1
8, the counting means 15a, the A / D conversion means 15b, the cosine value generation means 15c, and the sine value generation means 15
The operations of d, multiplication means 15e, multiplication means 15f, cumulative value storage means 15g, cumulative value storage means 15h, and Fourier coefficient calculation means 15j are exactly the same as those of the frequency component calculation means 15 in FIG. I do.

【0142】エネルギー算出手段18aは、フーリエ係
数算出手段15jから供給されたフーリエ係数four
ier_cosとfourier_sinを用いて、
The energy calculating means 18a calculates the Fourier coefficient four supplied from the Fourier coefficient calculating means 15j.
Using ier_cos and fourier_sin,

【0143】[0143]

【数14】 [Equation 14]

【0144】として得られる値Eを算出し、温度算出手
段16に供給する。既に示したように、 fourier_cos=a1×cosζ1 fourier_sin=−a1×sinζ1 であるから、エネルギー算出手段18aにより算出され
るEの値は、
The value E obtained is calculated and supplied to the temperature calculating means 16. As already shown, fourier_cos = a1 × cosζ1 fourier_sin = −a1 × sinζ1, so the value of E calculated by the energy calculating unit 18a is:

【0145】[0145]

【数15】 (Equation 15)

【0146】であり、周波数F/Nヘルツの余弦波が有
するエネルギーを示している。なお、この周波数成分算
出手段18を用いた場合、図1の温度算出手段16は、
周波数成分算出手段18が算出したエネルギーEと、基
準温度測定手段8から供給された物体2の絶対温度T0
とを用いて、温度測定対象とする物体1の絶対温度T
を、
This shows the energy of a cosine wave having a frequency of F / N Hertz. When the frequency component calculating means 18 is used, the temperature calculating means 16 in FIG.
The energy E calculated by the frequency component calculating means 18 and the absolute temperature T0 of the object 2 supplied from the reference temperature measuring means 8
And the absolute temperature T of the object 1 to be measured.
To

【0147】[0147]

【数16】 (Equation 16)

【0148】として算出する。なお、比例定数K2は、
温度が既知の物体を物体1とみなし、そのときの物体1
の絶対温度T1、物体2の絶対温度T2、周波数成分算
出手段18が算出したエネルギーEkとから、
Is calculated. Note that the proportional constant K2 is
An object whose temperature is known is regarded as an object 1, and the object 1 at that time
From the absolute temperature T1, the absolute temperature T2 of the object 2, and the energy Ek calculated by the frequency component calculating means 18.

【0149】[0149]

【数17】 [Equation 17]

【0150】として予め決定し、不揮発性メモリなどに
記憶しておけばよい。なお、絶対温度Tの算出におい
て、4乗根の計算は、エネルギーEの平方根を求めるの
と同じ機能を用いて、平方根を求める操作を2度繰り返
すことにより実現できる。
May be determined in advance and stored in a nonvolatile memory or the like. In the calculation of the absolute temperature T, the calculation of the fourth root can be realized by repeating the operation for obtaining the square root twice using the same function as that for obtaining the square root of the energy E.

【0151】本実施例によれば、平方根を算出する動作
は、周波数成分算出手段18には存在せず、4乗根を算
出する動作と共通に利用できる動作として、全て温度算
出手段16に集約されている。従って、周波数成分算出
手段18と温度算出手段16とを、互いに独立した専用
ハードウェア、もしくは、独立したマイクロコンピュー
タチップで実現する場合には、平方根を算出するための
ハードウェアもしくはソフトウェアルーチンを、温度算
出手段16にのみ付与すればよいので、図3の周波数成
分算出手段15を用いる場合と比較して、必要なハード
ウェアの規模、もしくは、ソフトウェアの規模を、小さ
くすることが可能となる。
According to the present embodiment, the operation for calculating the square root does not exist in the frequency component calculating means 18 but is integrated in the temperature calculating means 16 as an operation that can be used in common with the operation for calculating the fourth root. Have been. Therefore, when the frequency component calculating means 18 and the temperature calculating means 16 are realized by independent dedicated hardware or independent microcomputer chips, a hardware or software routine for calculating the square root is provided by a temperature or temperature routine. Since only the calculation means 16 needs to be provided, the required hardware scale or software scale can be reduced as compared with the case where the frequency component calculation means 15 of FIG. 3 is used.

【0152】なお、周波数成分算出手段18からエネル
ギー算出手段18aを取り除き、周波数成分算出手段1
8はフーリエ係数算出手段15jが算出したフーリエ係
数fourier_cosとfourier_sin、
もしくはそれらに比例する値を温度算出手段16に供給
するようにし、温度算出手段16中でエネルギーEや振
幅Vs、あるいは、エネルギーEに比例する値や振幅V
sに比例する値を求めるようにしても、同様の効果が得
られるのは言うまでもない。
The energy calculating means 18a is removed from the frequency component calculating means 18 and the frequency component calculating means 1 is removed.
8 is a Fourier coefficient fourier_cos and fourier_sin calculated by the Fourier coefficient calculating means 15j,
Alternatively, a value proportional to them is supplied to the temperature calculating means 16, and the energy E or the amplitude Vs, or a value or amplitude V proportional to the energy E in the temperature calculating means 16.
It goes without saying that the same effect can be obtained even if a value proportional to s is obtained.

【0153】(実施例4)図8は、本発明の実施例にお
ける周波数成分算出手段の他の構成を示すブロック図で
ある。図8中、19は周波数成分算出手段、19aは計
数手段、19bはサンプリング値を記憶するサンプリン
グ値記憶手段、19cは余弦関数の値として定まる定数
値列を発生する余弦値発生手段、19dは正弦関数の値
として定まる定数値列を発生する正弦値発生手段、19
e及び19fは乗算演算を行なう乗算手段、19g及び
19hは累積値記憶手段である。この他、図3と同一の
構成要素に対しては、図3と同一の符号を付している。
(Embodiment 4) FIG. 8 is a block diagram showing another configuration of the frequency component calculating means in the embodiment of the present invention. 8, reference numeral 19 denotes frequency component calculating means, 19a denotes counting means, 19b denotes sampling value storing means for storing a sampling value, 19c denotes a cosine value generating means for generating a constant value sequence determined as a value of a cosine function, and 19d denotes a sine value. Sine value generating means for generating a constant value sequence determined as a function value, 19
e and 19f are multiplication means for performing multiplication operations, and 19g and 19h are accumulation value storage means. In addition, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as in FIG.

【0154】また、図9、図10、図11は、周波数成
分算出手段19の動作を示すフローチャートである。図
10及び図11においては、各動作を行なう構成要素の
符号を、括弧で挟んで記している。
FIGS. 9, 10 and 11 are flowcharts showing the operation of the frequency component calculating means 19. In FIGS. 10 and 11, the reference numerals of the components performing each operation are shown in parentheses.

【0155】以下、周波数成分算出手段19の動作を説
明する。図9に示すように、周波数成分算出手段19の
動作は、サンプリング手段14から供給されたサンプリ
ング値を記憶するデータ入力処理と、記憶したサンプリ
ング値に基づきそのサンプリング値列が示す信号に含ま
れる周波数F/Nヘルツの余弦波成分の振幅Vsを算出
する演算処理の2つからなる。
Hereinafter, the operation of the frequency component calculating means 19 will be described. As shown in FIG. 9, the operation of the frequency component calculating means 19 includes a data input process for storing the sampling value supplied from the sampling means 14 and a frequency included in a signal indicated by the sampling value sequence based on the stored sampling value. It consists of two arithmetic processes for calculating the amplitude Vs of the cosine wave component of F / N hertz.

【0156】まず、図10に従って、データ入力処理に
ついて説明する。データ入力処理においては、まず、計
数手段19aは、計数値nを0に初期化する。
First, the data input process will be described with reference to FIG. In the data input process, first, the counting means 19a initializes the count value n to zero.

【0157】この後、周波数成分算出手段19は、サン
プリング手段14からサンプリング値が供給されるのを
待つ。
Thereafter, the frequency component calculating means 19 waits for the sampling value to be supplied from the sampling means 14.

【0158】A/D変換手段15bは、サンプリング手
段14からアナログ信号であるサンプリング値が供給さ
れたとき、そのサンプリング値をディジタル信号に変換
し、変換結果として得られた値V(n)を、サンプリン
グ値記憶手段19bに供給する。
When an analog signal is supplied from the sampling means 14, the A / D converter 15b converts the sampled value into a digital signal, and converts the value V (n) obtained as a result of the conversion into a digital signal. This is supplied to the sampling value storage means 19b.

【0159】サンプリング値記憶手段19bは、サンプ
リング値をM×N個記憶するメモリである。サンプリン
グ値をメモリのどの場所に記憶するかは、計数手段19
aの計数値nにより決定する。以下、この記憶場所に記
憶される値を、計数手段19aの計数値nを用いて、値
M(n)と記す。サンプリング値記憶手段19bは、A
/D変換手段15bから値V(n)が供給されたとき、
供給された値V(n)を値M(n)として記憶する。
The sampling value storage means 19b is a memory for storing M × N sampling values. The location of the sampling value in the memory is determined by the counting means 19.
It is determined by the count value n of a. Hereinafter, the value stored in this storage location is referred to as a value M (n) using the count value n of the counting means 19a. The sampling value storage means 19b stores
When the value V (n) is supplied from the / D conversion means 15b,
The supplied value V (n) is stored as the value M (n).

【0160】次いで、計数手段19aは計数値nを1だ
け増加させる。この後、周波数成分算出手段19は、計
数値nをM×Nと比較する。比較の結果、計数値nがM
×Nと等しくない場合には、新たなサンプリング値がサ
ンプリング手段14から供給されるのを待った後、A/
D変換手段15bがサンプリング値をディジタル信号に
変換する処理から、計数手段19a計数手段15aが計
数値nを更新するまでの、一連の処理を繰り返す。計数
値nがM×Nと等しい場合には、データ入力処理を終了
し、演算処理を開始する。
Next, the counting means 19a increases the count value n by one. Thereafter, the frequency component calculation means 19 compares the count value n with M × N. As a result of the comparison, the count value n is M
If it is not equal to × N, after waiting for a new sampling value to be supplied from the sampling means 14, A / A
A series of processes from the process of converting the sampling value into a digital signal by the D conversion unit 15b to the counting unit 19a updating the count value n is repeated. When the count value n is equal to M × N, the data input processing is ended and the arithmetic processing is started.

【0161】次に、図11に従って、演算処理について
説明する。演算処理においては、まず、計数手段19a
は、計数値nを0に初期化する。また、累積値記憶手段
19gは、累積値ΣVcosを0に初期化する。同様
に、累積値記憶手段19hは、累積値ΣVsinを0に
初期化する。
Next, the arithmetic processing will be described with reference to FIG. In the arithmetic processing, first, the counting means 19a
Initializes the count value n to 0. Further, the accumulated value storage unit 19g initializes the accumulated value ΔVcos to 0. Similarly, the cumulative value storage unit 19h initializes the cumulative value ΣVsin to 0.

【0162】次いで、余弦値発生手段19cは、計数手
段19aの計数値nに対して、cos(n×2π/N)
として定まる値cos_valueを発生し、乗算手段
19eに供給する。
Next, the cosine value generating means 19c adds cos (n × 2π / N) to the count value n of the counting means 19a.
Then, a value cos_value determined as

【0163】正弦値発生手段19dは、計数手段19a
の計数値nに対して、sin(n×2π/N)として定
まる値sin_valueを発生し、乗算手段19fに
供給する。
The sine value generating means 19d is provided with a counting means 19a.
, A value sin_value determined as sin (n × 2π / N) is generated for the count value n and supplied to the multiplying means 19f.

【0164】余弦値発生手段19c及び正弦値発生手段
19dは、発生すべき値を、その値が必要となったとき
に数値演算により算出してもよいし、あるいは、予め算
出された値を不揮発性メモリに記録しておき、この不揮
発性メモリから読み出すようにしてもよい。
The cosine value generating means 19c and the sine value generating means 19d may calculate the value to be generated by a numerical operation when the value is required, or may use a previously calculated value in a non-volatile manner. Alternatively, the information may be recorded in a non-volatile memory and read from the nonvolatile memory.

【0165】乗算手段19eは、余弦値発生手段19c
からcos_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値記憶手段19bに記憶されている値M(n)を読み
出し、M(n)とcos_valueとの積を算出し
て、この算出結果Vcosを累積値記憶手段19gに供
給する。
The multiplying means 19e is provided with a cosine value generating means 19c.
, The value M (n) stored in the sampling value storage means 19b is read, the product of M (n) and cos_value is calculated, and the calculation result Vcos is stored in the cumulative value storage means 19g. To supply.

【0166】乗算手段19fは、正弦値発生手段19d
からsin_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値記憶手段19bに記憶されている値M(n)を読み
出し、M(n)とsin_valueとの積を算出し
て、この算出結果Vsinを累積値記憶手段19hに供
給する。
The multiplying means 19f is provided with a sine value generating means 19d.
, The value M (n) stored in the sampling value storage means 19b is read, the product of M (n) and sin_value is calculated, and the calculation result Vsin is stored in the cumulative value storage means 19h. To supply.

【0167】累積値記憶手段19gは、乗算手段19e
から供給された値Vcosを累積値ΣVcosに加算
し、新たな累積値ΣVcosとして記憶する。
The cumulative value storage means 19g is provided with a multiplication means 19e.
Is added to the accumulated value ΣVcos and stored as a new accumulated value ΣVcos.

【0168】累積値記憶手段19hは、乗算手段19f
から供給された値Vsinを累積値ΣVsinに加算
し、新たな累積値ΣVsinとして記憶する。
The cumulative value storage means 19h is provided with a multiplication means 19f.
Is added to the cumulative value ΣVsin and stored as a new cumulative value ΣVsin.

【0169】次いで、計数手段19aは計数値nを1だ
け増加させる。この後、周波数成分算出手段19は、計
数値nをM×Nと比較する。比較の結果、計数値nがM
×Nと等しくない場合には、余弦値発生手段19c及び
正弦値発生手段19dがcos_value及びsin
_valueを発生する処理から、計数手段19aが計
数値nを更新するまでの、一連の処理を繰り返す。計数
値nがM×Nと等しい場合には、この繰り返しが終了
し、フーリエ係数算出手段15jによる処理が開始され
る。
Next, the counting means 19a increases the count value n by one. Thereafter, the frequency component calculation means 19 compares the count value n with M × N. As a result of the comparison, the count value n is M
If it is not equal to × N, the cosine value generating means 19c and the sine value generating means 19d set cos_value and sin
A series of processes from the process of generating _value to the updating of the count value n by the counting unit 19a is repeated. When the count value n is equal to M × N, the repetition ends, and the processing by the Fourier coefficient calculation unit 15j starts.

【0170】フーリエ係数算出手段15jは、計数値n
がM×Nと等しくなったとき、累積値記憶手段19gに
記憶されている累積値ΣVcosを二倍し計数手段19
aの計数値nで割った値を余弦波成分のフーリエ係数f
ourier_cosとして、また、累積値記憶手段1
9hに記憶されている累積値ΣVsinを二倍し計数手
段19aの計数値nで割った値を正弦波成分のフーリエ
係数fourier_sinとして、それぞれ算出し、
振幅算出手段15kに供給する。
The Fourier coefficient calculating means 15j calculates the count value n
Is equal to M × N, the cumulative value ΣVcos stored in the cumulative value storage means 19g is doubled, and the counting means 19
The value obtained by dividing the count value n of a by the Fourier coefficient f of the cosine wave component
and the accumulated value storage means 1
A value obtained by doubling the accumulated value ΣVsin stored in 9h and dividing by the count value n of the counting means 19a is calculated as a Fourier coefficient fourier_sin of a sine wave component, respectively.
It is supplied to the amplitude calculating means 15k.

【0171】振幅算出手段15kは、振幅Vsを、The amplitude calculating means 15k calculates the amplitude Vs,

【0172】[0172]

【数18】 (Equation 18)

【0173】として算出し、算出結果を温度算出手段1
6に供給する。本実施例の周波数成分算出手段19によ
れば、図3の周波数成分算出手段15と全く同じ振幅V
sを算出するが、データ入力処理ではサンプリング値の
記憶という比較的短時間で実行できる処理だけを行な
い、より多くの時間を要する乗算や除算を伴う処理はデ
ータ入力処理が終了した後に、演算処理の中でまとめて
実行するので、一個のサンプリング値に対する累積値Σ
Vcosと累積値ΣVsinの更新処理を、サンプリン
グ手段14がサンプリングを行なう一周期の時間内に終
了できないほど第1のタイミング指示手段11の発振周
波数Fが高い場合でも、振幅Vsを問題なく算出するこ
とが可能となる。
The calculation result is calculated as follows:
6 According to the frequency component calculating means 19 of the present embodiment, the amplitude V is exactly the same as that of the frequency component calculating means 15 of FIG.
s is calculated, but in the data input processing, only processing that can be performed in a relatively short time, such as storage of sampling values, is performed. In processing involving multiplication and division that requires more time, arithmetic processing is performed after the data input processing is completed. , So that the cumulative value for one sampling value Σ
Even if the oscillation frequency F of the first timing instructing means 11 is so high that the updating of Vcos and the accumulated value ΣVsin cannot be completed within one cycle of sampling by the sampling means 14, the amplitude Vs can be calculated without any problem. Becomes possible.

【0174】(実施例5)図12は、本発明の実施例に
おける周波数成分算出手段の他の構成を示すブロック図
である。図12中、20は周波数成分算出手段、20a
は計数手段、20bはサンプリング値累積記憶手段、2
0cは余弦関数の値として定まる定数値列を発生する余
弦値発生手段、20dは正弦関数の値として定まる定数
値列を発生する正弦値発生手段、20e及び20fは乗
算演算を行なう乗算手段、20g及び20hは累積値記
憶手段、20jはフーリエ係数算出手段である。この
他、図3と同一の構成要素に対しては、図3と同一の符
号を付している。
(Embodiment 5) FIG. 12 is a block diagram showing another configuration of the frequency component calculating means in the embodiment of the present invention. In FIG. 12, reference numeral 20 denotes frequency component calculation means, and 20a
Is a counting means, 20b is a sampling value accumulation storage means, 2
0c is a cosine value generation means for generating a constant value sequence determined as the value of the cosine function, 20d is a sine value generation means for generating a constant value sequence determined as the value of the sine function, 20e and 20f are multiplication means for performing a multiplication operation, 20g And 20h are cumulative value storage means, and 20j is a Fourier coefficient calculation means. In addition, the same components as in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as in FIG.

【0175】また、図13、図14、図15、図16
は、周波数成分算出手段20の動作を示すフローチャー
トである。図14〜図16においては、各動作を行なう
構成要素の符号を、括弧で挟んで記している。
FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, FIG.
5 is a flowchart showing the operation of the frequency component calculation means 20. In FIGS. 14 to 16, the reference numerals of the components performing each operation are shown in parentheses.

【0176】周波数成分算出手段20は、サンプリング
手段14から供給されたサンプリング値を、N個のグル
ープに分類して処理する。ただし、既に述べたように、
Nは分周手段12aの分周比の二倍の値を示す自然数で
ある。
The frequency component calculating means 20 processes the sampled values supplied from the sampling means 14 by classifying them into N groups. However, as already mentioned,
N is a natural number indicating a value twice the frequency division ratio of the frequency dividing means 12a.

【0177】計数手段20aは、2つの計数値を有して
いる。以下、この2つの計数値を、計数値n及び計数値
rと記すことにする。計数値nは、サンプリング手段1
4から供給されたサンプリング値の個数を計数するため
に用いる。一方、計数値rは、サンプリング手段14か
ら供給されたサンプリング値が、N個のグループのいず
れに属するかを決定するために用いる。
The counting means 20a has two count values. Hereinafter, these two count values will be referred to as a count value n and a count value r. The count value n is determined by the sampling means 1
It is used to count the number of sampling values supplied from 4. On the other hand, the count value r is used to determine to which of the N groups the sampling value supplied from the sampling unit 14 belongs.

【0178】また、サンプリング値累積記憶手段20b
は、サンプリング手段14から供給されるサンプリング
値を各グループごとに累積加算した値を、各グループに
つき一つ、総計N個記憶することができる。以下、この
記憶される値を、計数手段20aの計数値rを用いて累
積値S(r)と記す。
Also, the sampling value accumulation storage means 20b
Can store a total of N values, one for each group, obtained by cumulatively adding the sampling values supplied from the sampling means 14 for each group. Hereinafter, the stored value is referred to as a cumulative value S (r) using the count value r of the counting means 20a.

【0179】以下、周波数成分算出手段20の動作を説
明する。図13に示すように、周波数成分算出手段20
の動作は、内部状態を初期化する初期化処理と、サンプ
リング手段14から供給されたサンプリング値をN個の
グループに分類し、各グループごとに累積加算して記憶
するデータ入力処理と、累積加算して記憶した値に基づ
き、サンプリング手段14から供給されたサンプリング
値列が示す信号に含まれる周波数F/Nヘルツの余弦波
成分の振幅Vsを算出する演算処理の3つからなり、初
期化処理、データ入力処理、演算処理の順に実行され
る。
Hereinafter, the operation of the frequency component calculating means 20 will be described. As shown in FIG.
The operation of (1) is an initialization process for initializing the internal state, a data input process of classifying the sampled values supplied from the sampling means 14 into N groups, and accumulating and storing the data for each group. And an initialization process for calculating the amplitude Vs of the cosine wave component of the frequency F / N hertz included in the signal indicated by the sampling value sequence supplied from the sampling means 14 based on the values stored and stored. , Data input processing, and arithmetic processing.

【0180】まず、図14に従って、初期化処理につい
て説明する。初期化処理においては、まず、計数手段2
0aは、計数値rを0に初期化する。
First, the initialization processing will be described with reference to FIG. In the initialization processing, first, the counting means 2
0a initializes the count value r to 0.

【0181】次いで、サンプリング値累積記憶手段20
bは、累積値S(r)を0に初期化する。
Next, the sampling value accumulation storage means 20
b initializes the accumulated value S (r) to 0.

【0182】計数手段20aは計数値rを1だけ増加さ
せる。この後、周波数成分算出手段20は、計数値rを
Nと比較する。比較の結果、計数値rがNと等しくない
場合には、サンプリング値累積記憶手段20bが累積値
S(r)を0に初期化する処理と、計数値rを更新する
処理を繰り返す。計数値rがNと等しい場合には、初期
化処理が終了する。
The counting means 20a increases the count value r by one. Thereafter, the frequency component calculation means 20 compares the count value r with N. As a result of the comparison, if the count value r is not equal to N, the sampling value accumulation storage means 20b repeats the process of initializing the accumulated value S (r) to 0 and the process of updating the count value r. When the count value r is equal to N, the initialization processing ends.

【0183】初期化処理終了時には、サンプリング値累
積記憶手段20bが記憶しているN個の累積値S(0)
〜S(N−1)の値が全て0に初期化されることにな
る。
At the end of the initialization processing, the N cumulative values S (0) stored in the sampling value cumulative storage means 20b
SS (N−1) are all initialized to 0.

【0184】次に、図15に従って、データ入力処理に
ついて説明する。データ入力処理においては、まず、計
数手段20aは、計数値nと計数値rを、共に0に初期
化する。
Next, the data input process will be described with reference to FIG. In the data input process, first, the counting means 20a initializes both the count value n and the count value r to zero.

【0185】この後、周波数成分算出手段20は、サン
プリング手段14からサンプリング値が供給されるのを
待つ。
Thereafter, the frequency component calculating means 20 waits for the sampling value to be supplied from the sampling means 14.

【0186】A/D変換手段15bは、サンプリング手
段14からアナログ信号であるサンプリング値が供給さ
れたとき、そのサンプリング値をディジタル信号に変換
し、変換結果として得られた値V(n)を、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに供給する。
When the analog signal is supplied from the sampling means 14, the A / D conversion means 15b converts the sampling value into a digital signal, and converts the value V (n) obtained as a conversion result into a digital signal. This is supplied to the sampling value accumulation storage means 20b.

【0187】サンプリング値累積記憶手段15bは、A
/D変換手段15bから供給された値V(n)を累積値
S(r)に加算し、新たな累積値S(r)として記憶す
る。
The sampling value accumulation storage means 15b stores
The value V (n) supplied from the / D conversion means 15b is added to the accumulated value S (r) and stored as a new accumulated value S (r).

【0188】次いで、計数手段20aは計数値nを1だ
け増加させるとともに、計数値rの値を、増加させた後
の計数値nを自然数Nで割った余りの値とする。すなわ
ち、計数値nを自然数Nで割った際の商の値を0以上の
整数mで表すとき、計数値nと計数値rの間には、 n=N×m+r (ただし、0≦r≦N−1) なる関係が成立することになる。
Next, the counting means 20a increases the count value n by 1 and sets the value of the count value r to a value obtained by dividing the incremented count value n by a natural number N. That is, when the value of the quotient obtained by dividing the count value n by the natural number N is represented by an integer m of 0 or more, n = N × m + r (where 0 ≦ r ≦ N-1).

【0189】この後、周波数成分算出手段20、計数値
nをM×Nと比較する。比較の結果、計数値nがM×N
と等しくない場合には、新たなサンプリング値がサンプ
リング手段14から供給されるのを待った後、A/D変
換手段15bがサンプリング値をディジタル信号に変換
する処理から、計数手段20aが計数値n及び計数値r
を更新するまでの、一連の処理を繰り返す。計数値nが
M×Nと等しい場合には、データ入力処理が終了し、演
算処理が開始される。
Thereafter, the frequency component calculating means 20 compares the count value n with M × N. As a result of the comparison, the count value n is M × N
If it is not equal to, after waiting for a new sampling value to be supplied from the sampling means 14, the A / D conversion means 15b converts the sampling value into a digital signal. Count value r
A series of processing is repeated until is updated. When the count value n is equal to M × N, the data input processing ends and the arithmetic processing starts.

【0190】従って、データ入力処理終了時の累積値S
(r)の値は、
Therefore, the accumulated value S at the end of the data input processing
The value of (r) is

【0191】[0191]

【数19】 [Equation 19]

【0192】となる。次に、図16に従って、演算処理
について説明する。
Is obtained. Next, the arithmetic processing will be described with reference to FIG.

【0193】演算処理においては、まず、計数手段20
aは、計数値rを0に初期化する。また、累積値記憶手
段20gは、累積値ΣVcos2を0に初期化する。同
様に、累積値記憶手段20hは、累積値ΣVsin2を
0に初期化する。
In the arithmetic processing, first, the counting means 20
a initializes the count value r to 0. Further, the cumulative value storage unit 20g initializes the cumulative value ΣVcos2 to 0. Similarly, the cumulative value storage unit 20h initializes the cumulative value ΣVsin2 to 0.

【0194】次いで、余弦値発生手段20cは、計数手
段20aの計数値rに対して、cos(r×2π/N)
として定まる値cos_valueを発生し、乗算手段
20eに供給する。
Next, the cosine value generating means 20c adds cos (r × 2π / N) to the count value r of the counting means 20a.
Then, a value cos_value is determined and supplied to the multiplication means 20e.

【0195】正弦値発生手段20dは、計数手段20a
の計数値rに対して、sin(r×2π/N)として定
まる値sin_valueを発生し、乗算手段20fに
供給する。
The sine value generating means 20d is provided with a counting means 20a.
, A value sin_value determined as sin (r × 2π / N) is generated for the count value r, and supplied to the multiplying means 20f.

【0196】余弦値発生手段20c及び正弦値発生手段
20dは、発生すべき値を、その値が必要となったとき
に数値演算により算出してもよいし、あるいは、予め算
出された値を不揮発性メモリに記録しておき、この不揮
発性メモリから読み出すようにしてもよい。
The cosine value generating means 20c and the sine value generating means 20d may calculate the value to be generated by a numerical operation when the value is required, or may use a previously calculated value in a non-volatile manner. Alternatively, the information may be recorded in a non-volatile memory and read from the nonvolatile memory.

【0197】乗算手段20eは、余弦値発生手段20c
からcos_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに記憶されている値S(r)を
読み出し、S(r)とcos_valueとの積を算出
して、この算出結果Vcos2を累積値記憶手段20g
に供給する。
The multiplying means 20e is provided with a cosine value generating means 20c.
, The value S (r) stored in the sampling value accumulation storage means 20b is read out, the product of S (r) and cos_value is calculated, and the calculation result Vcos2 is stored in the accumulation value storage means. 20g
To supply.

【0198】乗算手段20fは、正弦値発生手段20d
からsin_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに記憶されている値S(r)を
読み出し、S(r)とsin_valueとの積を算出
して、この算出結果Vsin2を累積値記憶手段20h
に供給する。
The multiplying means 20f is provided with a sine value generating means 20d.
, The value S (r) stored in the sampling value accumulation storage means 20b is read out, the product of S (r) and sin_value is calculated, and this calculation result Vsin2 is stored in the accumulation value storage means. 20h
To supply.

【0199】累積値記憶手段20gは、乗算手段20e
から供給された値Vcos2を累積値ΣVcos2に加
算し、新たな累積値ΣVcos2として記憶する。
The cumulative value storage means 20g is provided with a multiplication means 20e.
Is added to the accumulated value ΣVcos2 and stored as a new accumulated value ΣVcos2.

【0200】累積値記憶手段20hは、乗算手段20f
から供給された値Vsin2を累積値ΣVsin2に加
算し、新たな累積値ΣVsin2として記憶する。
The cumulative value storage means 20h is provided with a multiplication means 20f.
Is added to the accumulated value ΣVsin2 and stored as a new accumulated value ΣVsin2.

【0201】次いで、計数手段20aは計数値rを1だ
け増加させる。この後、周波数成分算出手段20は、計
数値rをNと比較する。比較の結果、計数値rがNと等
しくない場合には、余弦値発生手段20c及び正弦値発
生手段20dがcos_value及びsin_val
ueを発生する処理から、計数手段20aが計数値rを
更新するまでの、一連の処理を繰り返す。計数値rがN
と等しい場合には、この繰り返しが終了し、フーリエ係
数算出手段20jによる処理が開始される。
Next, the counting means 20a increases the count value r by one. Thereafter, the frequency component calculation means 20 compares the count value r with N. As a result of the comparison, when the count value r is not equal to N, the cosine value generation means 20c and the sine value generation means 20d set the cos_value and the sin_val
A series of processes from the process of generating ue to the process of updating the count value r by the counting unit 20a is repeated. Count value r is N
If is equal to, the repetition ends, and the processing by the Fourier coefficient calculation means 20j is started.

【0202】計数値rがNと等しくなったときの累積値
ΣVcos2及びΣVsin2の値は
The accumulated values ΣVcos2 and 累積 Vsin2 when the count value r becomes equal to N are:

【0203】[0203]

【数20】 (Equation 20)

【0204】と表すことができる。これらがいかなる値
になるかは、後に詳しく述べる。フーリエ係数算出手段
20jは、計数値rがNと等しくなったとき、累積値記
憶手段20gに記憶されている累積値ΣVcos2を二
倍し自然数(M×N)で割った値を余弦波成分のフーリ
エ係数fourier_cosとして、また、累積値記
憶手段20hに記憶されている累積値ΣVsin2を二
倍し自然数(M×N)で割った値を正弦波成分のフーリ
エ係数fourier_sinとして、それぞれ算出
し、振幅算出手段15kに供給する。
Can be expressed as follows. The values of these will be described in detail later. When the count value r becomes equal to N, the Fourier coefficient calculating means 20j doubles the cumulative value ΣVcos2 stored in the cumulative value storing means 20g and divides the value by a natural number (M × N) to obtain a cosine wave component. A value obtained by doubling the cumulative value ΣVsin2 stored in the cumulative value storage means 20h and dividing by a natural number (M × N) as a Fourier coefficient fourier_cos is calculated as a Fourier coefficient fourier_sin of a sine wave component, and the amplitude is calculated. To the means 15k.

【0205】振幅算出手段15kは、振幅Vsを、The amplitude calculating means 15k calculates the amplitude Vs

【0206】[0206]

【数21】 (Equation 21)

【0207】として算出し、算出結果を温度算出手段1
6に供給する。次に、計数値rがNと等しくなったとき
に、累積値記憶手段20gに記憶されている累積値ΣV
cos2と累積値記憶手段20hに記憶されている累積
値ΣVsin2がいかなる値になるかを説明する。
[0207] The temperature calculation means 1 calculates
6 Next, when the count value r becomes equal to N, the accumulated value ΣV stored in the accumulated value storage means 20g is obtained.
A description will be given of what value the cos2 and the accumulated value ΣVsin2 stored in the accumulated value storage means 20h have.

【0208】結論から先に言えば、このときの累積値Σ
Vcos2及び累積値ΣVsin2は、それぞれ、図4
のフローチャートにおける、計数値nがM×Nと等しく
なったときの累積値ΣVcos及び累積値ΣVsinの
値と等しくなる。以下に、このことを説明する。
From the conclusion, first, the accumulated value Σ
Vcos2 and the accumulated value ΣVsin2 are respectively shown in FIG.
In the flowchart of FIG. 7, the accumulated value ΣVcos and the accumulated value ΣVsin when the count value n is equal to M × N are equal to the values. Hereinafter, this will be described.

【0209】図4のフローチャートにおける、計数値n
がM×Nと等しくなったときの累積値ΣVcosの値
は、次のように表すことができる。
The count value n in the flowchart of FIG.
Is equal to M × N, the value of the accumulated value ΣVcos can be expressed as follows.

【0210】[0210]

【数22】 (Equation 22)

【0211】この値は、計数値rがNと等しくなったと
きの累積値ΣVcos2の値に他ならない。
This value is nothing but the value of the cumulative value ΔVcos2 when the count value r becomes equal to N.

【0212】同様に、図4のフローチャートにおける、
計数値nがM×Nと等しくなったときの累積値ΣVsi
nの値は、次のように表すことができる。
Similarly, in the flowchart of FIG.
Cumulative value ΔVsi when count value n becomes equal to M × N
The value of n can be expressed as:

【0213】[0213]

【数23】 (Equation 23)

【0214】この値は、計数値rがNと等しくなったと
きの累積値ΣVsin2の値に他ならない。
This value is nothing but the value of the cumulative value ΔVsin2 when the count value r becomes equal to N.

【0215】従って、周波数成分算出手段20は、図3
の周波数成分算出手段15と同じ値を、振幅Vsとして
算出することになる。
Therefore, the frequency component calculating means 20 calculates
The same value as the frequency component calculation means 15 is calculated as the amplitude Vs.

【0216】本実施例の周波数成分算出手段20によれ
ば、図8の周波数成分算出手段19と同様に、演算に時
間を要する乗算や除算を伴う処理はデータ入力処理が終
了した後に、演算処理の中でまとめて実行するので、サ
ンプリング手段14がサンプリングを行なう一周期の時
間が乗算演算を行なうには十分でないほど短い場合で
も、振幅Vsを問題なく算出することが可能となる。
According to the frequency component calculating means 20 of the present embodiment, similarly to the frequency component calculating means 19 of FIG. 8, the processing involving multiplication and division requiring a long time for the calculation is performed after the data input processing is completed. Therefore, the amplitude Vs can be calculated without any problem even if the period of one cycle in which the sampling means 14 performs sampling is not short enough to perform the multiplication operation.

【0217】さらに、周波数成分算出手段19と比較し
て、サンプリング値記憶手段19bが総計M×N個のサ
ンプリング値を記憶する必要があったのに対し、本実施
例のサンプリング値累積記憶手段20bはわずかN個の
累積値を記憶するだけでよい。従って、同じ機能を持つ
放射温度計を、より少ない記憶容量で実現することが可
能となる。また、自然数Mを大きくし、サンプリング手
段14がサンプリングを行なう回数を増やすことは、赤
外線検出手段4を構成する赤外線検出素子の熱雑音な
ど、フィルタ回路13の出力信号に含まれるガウス雑音
の大きさを、信号値の大きさに対して相対的に低減させ
る有効な手段の一つであるが、こうした雑音対策をとっ
た場合でも、本実施例のサンプリング値累積記憶手段2
0bによれば、雑音対策をとらない場合と同じ記憶容量
しか必要とせずにすむ。
Further, as compared with the frequency component calculating means 19, the sampling value storing means 19b had to store a total of M × N sampling values, whereas the sampling value accumulating means 20b of the present embodiment was required. Needs to store only N accumulated values. Therefore, a radiation thermometer having the same function can be realized with a smaller storage capacity. Increasing the natural number M and increasing the number of times that the sampling means 14 performs sampling is equivalent to the magnitude of the Gaussian noise included in the output signal of the filter circuit 13 such as the thermal noise of the infrared detecting element constituting the infrared detecting means 4. Is one of the effective means for relatively reducing the signal value with respect to the magnitude of the signal value.
According to 0b, only the same storage capacity as when no noise countermeasures are taken is required.

【0218】また、図8の乗算手段19eと乗算手段1
9fが乗算演算を行なう回数は共にM×N回であるのに
対し、本実施例の乗算手段20eと乗算手段20fが乗
算演算を行なう回数は共にN回に過ぎない。従って、本
実施例の周波数成分算出手段20によれば、周波数成分
算出手段19と比較して、より短い演算時間で振幅Vs
を算出することが可能となる。
Further, the multiplication means 19e and the multiplication means 1 shown in FIG.
The number of times the multiplication operation is performed by 9f is M × N, whereas the number of times the multiplication unit 20e and the multiplication unit 20f of this embodiment perform the multiplication operation is only N times. Therefore, according to the frequency component calculating means 20 of the present embodiment, the amplitude Vs
Can be calculated.

【0219】(実施例6)図17、図18、図19は、
本発明の実施例における周波数成分算出手段20の他の
動作例を示すフローチャートである。図17〜図19に
おいては、各動作を行なう構成要素の符号を、括弧で挟
んで記している。
(Embodiment 6) FIGS. 17, 18 and 19 show
6 is a flowchart illustrating another operation example of the frequency component calculating unit 20 according to the embodiment of the present invention. 17 to 19, the reference numerals of the components performing each operation are shown in parentheses.

【0220】本実施例の周波数成分算出手段20は、サ
ンプリング手段14から供給されたサンプリング値を、
N/2個のグループに分類して処理する。また、サンプ
リング値累積記憶手段20bが記憶する累積値を、図1
4、図15、図16のフローチャートの場合と区別する
ためT(r)と記すことにすると、累積値T(r)もT
(0)〜T(N/2−1)のN/2個である。ただし、
既に述べたように、Nは分周手段12aの分周比の二倍
の値を示す自然数なので、N/2も自然数である。
[0220] The frequency component calculating means 20 of this embodiment converts the sampling value supplied from the sampling means 14 into
Processing is performed by classifying into N / 2 groups. Further, the accumulated value stored in the sampling value accumulation storage means 20b is shown in FIG.
4, T (r) is used to distinguish it from the flowcharts of FIGS. 15 and 16, and the accumulated value T (r) is also T (r).
N / 2 of (0) to T (N / 2-1). However,
As described above, N is a natural number indicating twice the value of the frequency division ratio of the frequency dividing means 12a, so N / 2 is also a natural number.

【0221】また、計数手段20aは、サンプリング手
段14から供給されたサンプリング値の個数を計数する
計数値nと、サンプリング手段14から供給されたサン
プリング値がN/2個のグループのいずれに属するかを
決定するために用いる計数値rの、2つの計数値を有し
ている。
The counting means 20a determines whether the sampling value supplied from the sampling means 14 belongs to the N / 2 groups or the count value n for counting the number of sampling values supplied from the sampling means 14. Has two count values, a count value r used to determine.

【0222】本実施例の周波数成分算出手段20の動作
は、内部状態を初期化する初期化処理と、サンプリング
手段14から供給されたサンプリング値をN個/2のグ
ループに分類し、各グループごとに累積加算して記憶す
るデータ入力処理と、累積加算して記憶した値に基づ
き、サンプリング手段14から供給されたサンプリング
値列が示す信号に含まれる周波数F/Nヘルツの余弦波
成分の振幅Vsを算出する演算処理の3つからなり、初
期化処理、データ入力処理、演算処理の順に実行され
る。
The operation of the frequency component calculating means 20 according to the present embodiment includes an initialization process for initializing the internal state, and classifying the sampling values supplied from the sampling means 14 into N / 2 groups. And a data input process for accumulatively adding to and storing the data, and an amplitude Vs of a cosine wave component of frequency F / N Hertz included in a signal indicated by the sampling value sequence supplied from the sampling means 14 based on the value accumulated and stored. Is calculated, and the initialization processing, the data input processing, and the arithmetic processing are executed in this order.

【0223】まず、図17に従って、初期化処理につい
て説明する。初期化処理においては、まず、計数手段2
0aは、計数値rを0に初期化する。
First, the initialization process will be described with reference to FIG. In the initialization processing, first, the counting means 2
0a initializes the count value r to 0.

【0224】サンプリング値累積記憶手段20bは、累
積値T(r)を0に初期化する。次いで、計数手段20
aは計数値rを1だけ増加させる。
The sampling value accumulation storage means 20b initializes the accumulation value T (r) to zero. Next, the counting means 20
a increases the count value r by one.

【0225】この後、周波数成分算出手段20は、計数
値rをN/2と比較する。比較の結果、計数値rがN/
2と等しくない場合には、サンプリング値累積記憶手段
20bが累積値T(r)を0に初期化する処理と、計数
値rを更新する処理を繰り返す。計数値rがN/2と等
しい場合には、初期化処理が終了する。
Thereafter, the frequency component calculation means 20 compares the count value r with N / 2. As a result of the comparison, the count value r is N /
If it is not equal to 2, the sampling value accumulation storage means 20b repeats the process of initializing the accumulation value T (r) to 0 and the process of updating the count value r. When the count value r is equal to N / 2, the initialization processing ends.

【0226】初期化処理終了時には、サンプリング値累
積記憶手段20bが記憶しているN/2個の累積値T
(0)〜T(N/2−1)の値が全て0に初期化される
ことになる。
At the end of the initialization processing, the N / 2 accumulated values T stored in the sampled value accumulating means 20b are stored.
The values of (0) to T (N / 2-1) are all initialized to 0.

【0227】次に、図18に従って、データ入力処理に
ついて説明する。データ入力処理においては、まず、計
数手段20aは、計数値nと計数値rを、共に0に初期
化する。
Next, the data input processing will be described with reference to FIG. In the data input process, first, the counting means 20a initializes both the count value n and the count value r to zero.

【0228】この後、周波数成分算出手段20は、サン
プリング手段14からサンプリング値が供給されるのを
待つ。
Thereafter, the frequency component calculating means 20 waits for the sampling value to be supplied from the sampling means 14.

【0229】A/D変換手段15bは、サンプリング手
段14からアナログ信号であるサンプリング値が供給さ
れたとき、そのサンプリング値をディジタル信号に変換
し、変換結果として得られた値V(n)を、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに供給する。
When the sampling value as an analog signal is supplied from the sampling means 14, the A / D conversion means 15b converts the sampling value into a digital signal, and converts the value V (n) obtained as a result of the conversion into a digital signal. This is supplied to the sampling value accumulation storage means 20b.

【0230】サンプリング値累積記憶手段15bは、計
数値rがN/2よりも小さい場合にはA/D変換手段1
5bから供給された値V(n)を累積値T(r)に加算
し、新たな累積値T(r)として記憶する。計数値rが
N/2と等しいか、あるいは、N/2より大きい場合に
は、A/D変換手段15bから供給された値V(n)を
累積値T(r−N/2)から減算し、新たな累積値T
(r−N/2)として記憶する。
When the count value r is smaller than N / 2, the sampling value accumulation storage means 15b reads the A / D conversion means 1
The value V (n) supplied from 5b is added to the accumulated value T (r) and stored as a new accumulated value T (r). If the count value r is equal to or greater than N / 2, the value V (n) supplied from the A / D converter 15b is subtracted from the cumulative value T (r-N / 2). And a new accumulated value T
(R−N / 2).

【0231】次いで、計数手段20aは計数値nを1だ
け増加させるとともに、計数値rの値を、増加させた後
の計数値nを自然数Nで割った余りの値とする。
Next, the counting means 20a increases the count value n by 1 and sets the value of the count value r to a value obtained by dividing the incremented count value n by a natural number N.

【0232】この後、周波数成分算出手段20は、計数
値nをM×Nと比較する。比較の結果、計数値nがM×
Nと等しくない場合には、周波数成分算出手段20は、
新たなサンプリング値がサンプリング手段14から供給
されるのを待った後、A/D変換手段15bがサンプリ
ング値をディジタル信号に変換する処理から、計数手段
20aが計数値n及び計数値rを更新するまでの、一連
の処理を繰り返す。計数値nがM×Nと等しい場合に
は、データ入力処理が終了し、演算処理が開始される。
Thereafter, the frequency component calculating means 20 compares the count value n with M × N. As a result of the comparison, the count value n is M ×
If not equal to N, the frequency component calculating means 20
After waiting for a new sampling value to be supplied from the sampling means 14, the processing from the A / D conversion means 15b converting the sampling value to a digital signal to the counting means 20a updating the count value n and the count value r. Is repeated. When the count value n is equal to M × N, the data input processing ends and the arithmetic processing starts.

【0233】従って、データ入力処理終了時の累積値T
(r)の値は、
Therefore, the accumulated value T at the end of the data input process
The value of (r) is

【0234】[0234]

【数24】 (Equation 24)

【0235】となる。次に、図19に従って、演算処理
について説明する。
Is obtained. Next, the arithmetic processing will be described with reference to FIG.

【0236】演算処理においては、まず、計数手段20
aは、計数値rを0に初期化する。また、累積値記憶手
段20gは、累積値ΣVcos3を0に初期化する。同
様に、累積値記憶手段20hは、累積値ΣVsin3を
0に初期化する。
In the arithmetic processing, first, the counting means 20
a initializes the count value r to 0. Further, the cumulative value storage unit 20g initializes the cumulative value ΣVcos3 to 0. Similarly, the cumulative value storage unit 20h initializes the cumulative value ΣVsin3 to 0.

【0237】次いで、余弦値発生手段20cは、計数手
段20aの計数値rに対して、cos(r×2π/N)
として定まる値cos_valueを発生し、乗算手段
20eに供給する。
Next, the cosine value generating means 20c adds cs (r × 2π / N) to the count value r of the counting means 20a.
Then, a value cos_value is determined and supplied to the multiplication means 20e.

【0238】正弦値発生手段20dは、計数手段20a
の計数値rに対して、sin(r×2π/N)として定
まる値sin_valueを発生し、乗算手段20fに
供給する。
The sine value generating means 20d is provided with a counting means 20a.
, A value sin_value determined as sin (r × 2π / N) is generated for the count value r, and supplied to the multiplying means 20f.

【0239】余弦値発生手段20c及び正弦値発生手段
20dは、発生すべき値を、その値が必要となったとき
に数値演算により算出してもよいし、あるいは、予め算
出された値を不揮発性メモリに記録しておき、この不揮
発性メモリから読み出すようにしてもよい。
The cosine value generating means 20c and the sine value generating means 20d may calculate the value to be generated by a numerical operation when the value is required, or may calculate the value calculated in advance in a non-volatile manner. Alternatively, the information may be recorded in a non-volatile memory and read from the nonvolatile memory.

【0240】乗算手段20eは、余弦値発生手段20c
からcos_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに記憶されている値T(r)を
読み出し、T(r)とcos_valueとの積を算出
して、この算出結果Vcos3を累積値記憶手段20g
に供給する。
The multiplying means 20e includes a cosine value generating means 20c
, The value T (r) stored in the sampling value accumulation storage means 20b is read out, the product of T (r) and cos_value is calculated, and this calculation result Vcos3 is stored in the accumulation value storage means. 20g
To supply.

【0241】乗算手段20fは、正弦値発生手段20d
からsin_valueが供給されたとき、サンプリン
グ値累積記憶手段20bに記憶されている値T(r)を
読み出し、T(r)とsin_valueとの積を算出
して、この算出結果Vsin3を累積値記憶手段20h
に供給する。
The multiplying means 20f includes a sine value generating means 20d
, The value T (r) stored in the sampling value accumulation storage means 20b is read out, the product of T (r) and sin_value is calculated, and this calculation result Vsin3 is stored in the accumulation value storage means. 20h
To supply.

【0242】累積値記憶手段20gは、乗算手段20e
から供給された値Vcos3を累積値ΣVcos3に加
算し、新たな累積値ΣVcos3として記憶する。
The cumulative value storage means 20g is provided with a multiplication means 20e.
Is added to the accumulated value ΣVcos3 and stored as a new accumulated value ΣVcos3.

【0243】累積値記憶手段20hは、乗算手段20f
から供給された値Vsin3を累積値ΣVsin3に加
算し、新たな累積値ΣVsin3として記憶する。
The cumulative value storage means 20h is provided with a multiplication means 20f.
Is added to the accumulated value ΣVsin3 and stored as a new accumulated value ΣVsin3.

【0244】次いで、計数手段20aは計数値rを1だ
け増加させる。この後、周波数成分算出手段20は、計
数値rをN/2と比較する。比較の結果、計数値rがN
/2と等しくない場合には、余弦値発生手段20c及び
正弦値発生手段20dがcos_value及びsin
_valueを発生する処理から、計数手段20aが計
数値rを更新するまでの、一連の処理を繰り返す。計数
値rがN/2と等しい場合には、この繰り返しが終了
し、フーリエ係数算出手段20jによる処理が開始され
る。
Next, the counting means 20a increases the count value r by one. Thereafter, the frequency component calculation means 20 compares the count value r with N / 2. As a result of the comparison, the count value r is N
/ 2 is not equal to the cosine value generation means 20c and the sine value generation means 20d.
A series of processes from the process of generating _value until the counting unit 20a updates the count value r are repeated. When the count value r is equal to N / 2, the repetition ends, and the processing by the Fourier coefficient calculation means 20j starts.

【0245】計数値rがN/2と等しくなったときの累
積値ΣVcos3及びΣVsin3の値は
When the count value r becomes equal to N / 2, the accumulated values ΔVcos3 and ΔVsin3 are

【0246】[0246]

【数25】 (Equation 25)

【0247】と表すことができる。これらがいかなる値
になるかは、後に詳しく述べる。フーリエ係数算出手段
20jは、計数値rがNと等しくなったとき、累積値記
憶手段20gに記憶されている累積値ΣVcos3を二
倍し自然数(M×N)で割った値を余弦波成分のフーリ
エ係数fourier_cosとして、また、累積値記
憶手段20hに記憶されている累積値ΣVsin3を二
倍し自然数(M×N)で割った値を正弦波成分のフーリ
エ係数fourier_sinとして、それぞれ算出
し、振幅算出手段15kに供給する。
It can be expressed as The values of these will be described in detail later. When the count value r becomes equal to N, the Fourier coefficient calculating means 20j doubles the cumulative value ΣVcos3 stored in the cumulative value storing means 20g and divides the value by a natural number (M × N) to obtain a cosine wave component. A value obtained by doubling the cumulative value ΣVsin3 stored in the cumulative value storage means 20h and dividing by a natural number (M × N) as a Fourier coefficient fourier_cos is calculated as a Fourier coefficient fourier_sin of a sine wave component, and the amplitude is calculated. To the means 15k.

【0248】振幅算出手段15kの動作は、図16のフ
ローチャートに示したものと同じなので、詳しい説明は
省略する。
The operation of the amplitude calculating means 15k is the same as that shown in the flowchart of FIG.

【0249】次に、計数値rがN/2と等しくなったと
きに、累積値記憶手段20gに記憶されている累積値Σ
Vcos3と累積値記憶手段20hに記憶されている累
積値ΣVsin3がいかなる値になるかを説明する。
Next, when the count value r becomes equal to N / 2, the accumulated value Σ stored in the accumulated value storage means 20g is obtained.
The value of Vcos3 and the cumulative value ΣVsin3 stored in the cumulative value storage means 20h will be described.

【0250】結論から先に言えば、このときの累積値Σ
Vcos3及び累積値ΣVsin3は、それぞれ、図1
6のフローチャートに従って求められる累積値ΣVco
s2及び累積値ΣVsin2と同じ値になる。以下に、
このことを説明する。
From the conclusion, as stated earlier, the accumulated value at this time Σ
Vcos3 and the accumulated value ΣVsin3 are respectively shown in FIG.
Cumulative value ΣVco obtained according to the flowchart of FIG.
s2 and the accumulated value 2Vsin2. less than,
This will be described.

【0251】図16のフローチャートにおける、計数値
rがNと等しくなったときの累積値ΣVcos2の値
は、次のように表すことができる。
In the flowchart of FIG. 16, the value of the accumulated value ΣVcos2 when the count value r becomes equal to N can be expressed as follows.

【0252】[0252]

【数26】 (Equation 26)

【0253】この値は、図19のフローチャートで算出
される累積値ΣVcos3の値に他ならない。
This value is nothing but the value of the cumulative value ΣVcos3 calculated in the flowchart of FIG.

【0254】同様に、図16のフローチャートにおけ
る、計数値rがNと等しくなったときの累積値ΣVsi
n2の値は、次のように表すことができる。
Similarly, when the count value r becomes equal to N in the flowchart of FIG.
The value of n2 can be represented as follows.

【0255】[0255]

【数27】 [Equation 27]

【0256】この値は、図19のフローチャートで算出
される累積値ΣVsin3の値に他ならない。
This value is nothing but the value of the cumulative value ΔVsin3 calculated in the flowchart of FIG.

【0257】従って、図19のフローチャートを用いて
算出される振幅Vsは、図16のフローチャートで算出
される振幅Vsと同じ値となる。
Therefore, the amplitude Vs calculated using the flowchart in FIG. 19 has the same value as the amplitude Vs calculated in the flowchart in FIG.

【0258】本実施例によれば、サンプリング値累積記
憶手段20が記憶すべき累積値の個数は、図15〜図1
7のフローチャートに示したアルゴリズムを用いた場合
の半分で済むので、サンプリング値累積記憶手段20b
を、一層小規模な記憶容量で実現することが可能とな
る。
According to the present embodiment, the number of cumulative values to be stored in the sampling value cumulative storage means 20 is as shown in FIGS.
7 is only half the case where the algorithm shown in the flowchart of FIG. 7 is used.
Can be realized with a smaller storage capacity.

【0259】また、乗算手段20e及び乗算手段20f
が乗算演算を実行する回数も、図15〜図17のフロー
チャートに示したアルゴリズムを用いた場合の半分とな
るので、より短い演算時間で振幅Vsを算出することが
可能となる。
The multiplication means 20e and the multiplication means 20f
Also has half the number of times that the algorithm shown in the flowcharts of FIGS. 15 to 17 is used, so that the amplitude Vs can be calculated in a shorter calculation time.

【0260】[0260]

【発明の効果】以上、様々な例を用いて示したように、
本発明によれば、周波数成分算出手段が、赤外線検出手
段により出力された信号に含まれる様々な周波数の信号
成分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切
り替え周波数と等しい信号成分の大きさを、サンプリン
グ手段によりサンプリングされたデータ列に基づき、サ
ンプリング手段がサンプリングを開始するタイミングの
影響を除去し得るアルゴリズムを用いて算出するので、
同期検波の技術を用いた従来の技術のようにわざわざ同
期信号を作成する必要がなくなる。従って、同期信号の
立ち上がりや立ち下がりのタイミングのずれを気にした
り、これらのタイミングを正確に決定するために余計な
時間を要したりせずに済む。また、同期検波回路とロー
パスフィルタをそのままソフトウェア化した場合のよう
に、サンプリングを開始するタイミングをいかにして決
定するかという課題もないという優れた効果がある。
As described above, as shown using various examples,
According to the present invention, the frequency component calculating means determines, among signal components of various frequencies included in the signal output by the infrared detecting means, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means. Based on the data sequence sampled by the sampling means, the calculation is performed using an algorithm that can remove the influence of the timing at which the sampling means starts sampling.
There is no need to create a synchronization signal as in the conventional technique using the synchronous detection technique. Therefore, it is not necessary to worry about the difference between the rising and falling timings of the synchronizing signal, and it is not necessary to take extra time to accurately determine these timings. Further, there is an excellent effect that there is no problem of how to determine the timing to start sampling as in the case where the synchronous detection circuit and the low-pass filter are directly converted into software.

【0261】また、周波数成分算出手段が、赤外線切替
手段による赤外線の切り替え周波数の高調波成分を除去
して、赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数と
等しい周波数の信号成分の大きさを算出するので、偶数
次の高調波成分として赤外線切替手段から発生し、サン
プリング手段の入力信号に混入し得る雑音成分を、良好
に除去できるという優れた効果がある。
Further, since the frequency component calculating means removes the harmonic component of the infrared switching frequency by the infrared switching means and calculates the magnitude of the signal component having the same frequency as the infrared switching frequency by the infrared switching means, There is an excellent effect that a noise component generated from the infrared switching means as an even harmonic component and mixed into an input signal of the sampling means can be satisfactorily removed.

【0262】また、フーリエ係数算出手段により算出さ
れる二つのフーリエ係数の値は、共に、赤外線切替手段
による赤外線の切り替え周波数と等しい周波数の信号成
分の大きさと、サンプリングを開始するタイミングで定
まるその信号成分の位相との二つを未知数とする数式で
表すことができるので、算出された二つのフーリエ係数
の値を用いて、二元連立方程式を解く要領で、赤外線切
替手段による赤外線の切り替え周波数と等しい周波数の
信号成分の大きさを算出することができる。
The values of the two Fourier coefficients calculated by the Fourier coefficient calculating means are both the magnitude of the signal component having the frequency equal to the infrared switching frequency by the infrared switching means and the signal determined by the timing of starting the sampling. Since the phase of the component and the two can be represented by an equation with unknowns, using the calculated values of the two Fourier coefficients, in the manner of solving a binary simultaneous equation, the switching frequency of the infrared by the infrared switching means and The magnitudes of the signal components having the same frequency can be calculated.

【0263】また、二つのフーリエ係数の平方和を算出
することにより、二つを未知数のうち位相の影響を除去
することができ、残る一つの未知数である大きさを正確
に算出することが可能となる。
Further, by calculating the sum of the squares of the two Fourier coefficients, the influence of the phase of the two unknowns can be removed, and the size of the remaining one unknown can be calculated accurately. Becomes

【0264】また、二つのフーリエ係数の比を求めるこ
とにより、二つを未知数のうち、大きさの影響を除去
し、位相を正確に算出することができる。その後、こう
して算出された位相と、二つのフーリエ係数の少なくと
も一方を用いることにより、残る未知数である大きさを
算出することができる。
By determining the ratio of the two Fourier coefficients, the influence of the magnitude of the two unknowns can be removed, and the phase can be calculated accurately. Thereafter, by using the phase thus calculated and at least one of the two Fourier coefficients, it is possible to calculate the size of the remaining unknown.

【0265】また、振幅算出手段が算出する振幅の大き
さは、二つのフーリエ係数の平方和の平方根に比例する
値となるので、振幅算出手段が振幅を算出する演算の過
程で、赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数と
等しい周波数の信号成分の大きさを、サンプリングを開
始するタイミングによって定まる位相の影響を除去して
算出することが可能となる。
Further, the magnitude of the amplitude calculated by the amplitude calculating means is a value proportional to the square root of the sum of the squares of the two Fourier coefficients. It is possible to calculate the magnitude of the signal component having a frequency equal to the switching frequency of the infrared ray by removing the influence of the phase determined by the sampling start timing.

【0266】また、エネルギー算出手段が算出するエネ
ルギーの大きさは、二つのフーリエ係数の平方和に比例
する値となるので、エネルギー算出手段がエネルギーを
算出する演算の過程で、赤外線切替手段による赤外線の
切り替え周波数と等しい周波数の信号成分の大きさを、
サンプリングを開始するタイミングによって定まる位相
の影響を除去して算出することが可能となる。
Since the magnitude of the energy calculated by the energy calculating means is a value proportional to the sum of the squares of the two Fourier coefficients, the energy calculating means calculates the energy by the infrared switching means. The magnitude of the signal component of the frequency equal to the switching frequency of
The calculation can be performed by removing the influence of the phase determined by the timing of starting the sampling.

【0267】また、累積値記憶手段に記憶される累積値
はフーリエ係数に比例する値となるので、この累積値を
所定の定数で割ることにより、フーリエ係数を算出する
ことができる。
Since the cumulative value stored in the cumulative value storage means is a value proportional to the Fourier coefficient, the Fourier coefficient can be calculated by dividing the cumulative value by a predetermined constant.

【0268】また、サンプリング値記憶手段がサンプリ
ングデータを記憶する期間には、サンプリング値の記憶
という比較的短時間で実行できる処理だけを行ない、よ
り多くの時間を要する乗算や除算を伴う処理は全てのサ
ンプリングデータの記憶が終った後、サンプリング値記
憶手段に記憶したデータを用いて行なうので、フーリエ
係数や振幅、エネルギーなどの値を算出するのに必要な
乗算や除算の演算処理がサンプリング一周期の時間内に
終了できないほどサンプリング周期が短い場合でも、赤
外線検出手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の
信号成分のうち、周波数が赤外線切替手段による赤外線
の切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを算出する
ことができる。
In the period during which the sampling value storage means stores the sampling data, only the processing of storing the sampling value, which can be executed in a relatively short time, is performed, and the processing involving multiplication and division which requires more time is all performed. After the storage of the sampling data is completed, the data stored in the sampling value storage means is used to perform the multiplication and division operations required to calculate the values of the Fourier coefficients, amplitude, energy, etc. Even if the sampling period is too short to be completed within the time, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the infrared switching frequency by the infrared switching unit among the signal components of various frequencies included in the signal output by the infrared detecting unit Can be calculated.

【0269】また、サンプリング値記憶手段が個々のサ
ンプリングデータを個別に記憶する代わりに、サンプリ
ング値累積記憶手段がサンプリング値の累積値を記憶
し、その累積値を利用することにより、より少ない記憶
容量しか必要とせず、フーリエ係数や振幅、エネルギー
などの値を算出するのに必要な乗算や除算の演算処理が
サンプリング一周期の時間内に終了できないほどサンプ
リング周期が短い場合でも、赤外線検出手段が出力した
信号に含まれる様々な周波数の信号成分のうち、周波数
が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周波数と等し
い信号成分の大きさを算出することができる。
Further, instead of the sampling value storage means storing the individual sampling data individually, the sampling value accumulation storage means stores the accumulation value of the sampling value and uses the accumulation value to reduce the storage capacity. Even if the sampling period is so short that the multiplication and division operations required to calculate the values of Fourier coefficients, amplitude, energy, etc. cannot be completed within one sampling period, the infrared detection means outputs Among the signal components of various frequencies included in the obtained signal, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means can be calculated.

【0270】また、サンプリング値累積記憶手段が、サ
ンプリングしたデータ列を正負を交互に反転して累積加
算することにより、正負を反転せずに単純に累積加算す
る場合に比較して、半分の記憶容量しか必要とせず、フ
ーリエ係数や振幅、エネルギーなどの値を算出するのに
必要な乗算や除算の演算処理がサンプリング一周期の時
間内に終了できないほどサンプリング周期が短い場合で
も、赤外線検出手段が出力した信号に含まれる様々な周
波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手段による
赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを算
出することができる。
Also, the sampled value accumulating and storing means alternately inverts positive and negative of the sampled data sequence and accumulatively adds, thereby storing half as compared with a case where the accumulative value is simply inverted without inverting the sign. Even if only a capacity is required and the sampling period is short enough that the multiplication and division operations required to calculate the values of Fourier coefficients, amplitude, energy, etc. cannot be completed within one sampling period, the infrared detection means Among the signal components of various frequencies included in the output signal, it is possible to calculate the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the infrared switching frequency by the infrared switching unit.

【0271】また、サンプリング手段のサンプリング周
波数が、正確に、赤外線切替手段が赤外線を切り替える
周波数の整数倍となることが保証できることにより、周
波数成分算出手段が、赤外線検出手段が出力した信号に
含まれる様々な周波数の信号成分のうち、周波数が赤外
線切替手段による赤外線の切り替え周波数と等しい信号
成分の大きさを、正確に算出することができる。
Also, since it is possible to guarantee that the sampling frequency of the sampling means is exactly an integral multiple of the frequency at which the infrared switching means switches the infrared light, the frequency component calculating means is included in the signal output by the infrared detecting means. Among the signal components of various frequencies, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared ray switching means can be accurately calculated.

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

【図1】本発明の実施例1における放射温度測定装置の
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a radiation temperature measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同放射温度測定装置における赤外線切替手段の
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram of infrared switching means in the radiation temperature measuring device.

【図3】同放射温度測定装置における周波数成分算出手
段のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図4】同放射温度測定装置における周波数成分算出手
段の動作を示すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図5】本発明の実施例2の放射温度測定装置における
振幅算出手段の動作を示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of an amplitude calculating unit in the radiation temperature measuring device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例3の放射温度測定装置における
周波数成分算出手段のブロック図
FIG. 6 is a block diagram of a frequency component calculating unit in the radiation temperature measuring device according to the third embodiment of the present invention.

【図7】同放射温度測定装置における周波数成分算出手
段の動作を示すフローチャート
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図8】本発明の実施例4の放射温度測定装置における
周波数成分算出手段のブロック図
FIG. 8 is a block diagram of a frequency component calculating unit in the radiation temperature measuring device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】同放射温度測定装置における周波数成分算出手
段の動作を示すフローチャート
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図10】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図11】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図12】本発明の実施例5の放射温度測定装置におけ
る周波数成分算出手段のブロック図
FIG. 12 is a block diagram of a frequency component calculating unit in the radiation temperature measuring device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図13】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図14】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 14 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図15】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図16】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図17】本発明の実施例6の放射温度測定装置におけ
る周波数成分算出手段の動作を示すフローチャート
FIG. 17 is a flowchart illustrating an operation of a frequency component calculating unit in the radiation temperature measuring device according to the sixth embodiment of the present invention.

【図18】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 18 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図19】同放射温度測定装置における周波数成分算出
手段の動作を示すフローチャート
FIG. 19 is a flowchart showing the operation of a frequency component calculating means in the radiation temperature measuring device.

【図20】従来例の放射温度計のブロック図FIG. 20 is a block diagram of a conventional radiation thermometer.

【図21】同放射温度測定装置における増幅回路及び同
期検波回路の特性図
FIG. 21 is a characteristic diagram of an amplifier circuit and a synchronous detection circuit in the radiation temperature measuring device.

【図22】(a)同放射温度測定装置における増幅回路
の出力をサンプリングするタイミングの特性図 (b)同増幅回路の出力をサンプリングするタイミング
の特性図
FIG. 22 (a) is a characteristic diagram of the timing of sampling the output of the amplifier circuit in the radiation temperature measuring apparatus; and (b) is a characteristic diagram of the timing of sampling the output of the amplifier circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 赤外線切替手段 4 赤外線検出手段 8 基準温度測定手段 9、16 温度算出手段 14 サンプリング手段 15、18、19、20 周波数成分算出手段 15a、19a20a 計数手段 15e、15f、19e、19f、20e、20f 乗
算手段 15g、15h、19g、19h、20g、20h 累
積値記憶手段 15j、20j フーリエ係数算出手段 15k 振幅算出手段 18a エネルギー算出手段 19b サンプリング値記憶手段 20b サンプリング値累積記憶手段
3 infrared switching means 4 infrared detecting means 8 reference temperature measuring means 9, 16 temperature calculating means 14 sampling means 15, 18, 19, 20 frequency component calculating means 15a, 19a 20a counting means 15e, 15f, 19e, 19f, 20e, 20f multiplication Means 15g, 15h, 19g, 19h, 20g, 20h Cumulative value storage means 15j, 20j Fourier coefficient calculation means 15k Amplitude calculation means 18a Energy calculation means 19b Sampling value storage means 20b Sampling value accumulation storage means

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】温度測定対象とする物体から放射された赤
外線と、基準温度とする物体から放射された赤外線とを
交互に切り替えて得られる赤外線を電気信号に変換し、
前記電気信号に含まれる様々な周波数の信号成分のう
ち、周波数が赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分
の大きさを、前記電気信号をサンプリングして得られる
データ列に基づき、サンプリングの開始タイミングの影
響を除去し得るアルゴリズムを用いて算出し、この算出
結果と基準温度とする物体の温度とに基づいて温度測定
対象とする物体の温度を算出する放射温度測定装置。
1. An infrared ray radiated from an object as a temperature measurement target and an infrared ray radiated from an object as a reference temperature are alternately switched to be converted into an electric signal,
Among the signal components of various frequencies included in the electric signal, the magnitude of the signal component whose frequency is equal to the switching frequency of the infrared ray is determined based on a data sequence obtained by sampling the electric signal, and the influence of the sampling start timing. A radiation temperature measuring device that calculates the temperature of an object to be a temperature measurement target based on the calculation result and the temperature of the object as a reference temperature by using an algorithm that can remove the temperature.
【請求項2】赤外線の入射量の変化に応じた信号を出力
する赤外線検出手段と、温度測定対象とする物体から放
射された赤外線と基準温度とする物体から放射された赤
外線とを交互に切り替えて前記赤外線検出手段に入射さ
せる赤外線切替手段と、前記赤外線検出手段の出力信号
をサンプリングするサンプリング手段と、前記赤外線検
出手段が出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成
分のうち、周波数が前記赤外線切替手段による赤外線の
切り替え周波数と等しい信号成分の大きさを、前記サン
プリング手段がサンプリングしたデータ列に基づき、前
記サンプリング手段がサンプリングを開始するタイミン
グの影響を除去し得るアルゴリズムを用いて算出する周
波数成分算出手段と、基準温度とする物体の温度を測定
する基準温度測定手段と、前記周波数成分算出手段が算
出した値と前記基準温度測定手段が測定した温度とから
温度測定対象とする物体の温度を算出する温度算出手段
とを備えた放射温度測定装置。
2. An infrared detecting means for outputting a signal corresponding to a change in the amount of incident infrared light, and alternately switching between infrared light emitted from an object as a temperature measuring object and infrared light emitted from an object as a reference temperature. An infrared switching means for causing the infrared detection means to input the light, a sampling means for sampling an output signal of the infrared detection means, and a signal component of various frequencies included in the signal output by the infrared detection means, wherein the frequency is A frequency for calculating the magnitude of a signal component equal to the switching frequency of infrared rays by the infrared switching means, based on a data sequence sampled by the sampling means, using an algorithm capable of removing the influence of the timing at which the sampling means starts sampling. Component calculation means and reference temperature measurement for measuring the temperature of an object as a reference temperature Stage and the radiation temperature measuring device and a temperature calculating means for the frequency component calculation means and the value calculated is the reference temperature measuring means calculates the temperature of the object to the temperature measured from the temperature measurement.
【請求項3】周波数成分算出手段は、赤外線切替手段に
よる赤外線の切り替え周波数の高調波成分を除去して、
赤外線の切り替え周波数と等しい周波数の信号成分の大
きさを算出する構成とした請求項2記載の放射温度測定
装置。
3. The frequency component calculating means removes a harmonic component of an infrared switching frequency by the infrared switching means,
3. The radiation temperature measuring device according to claim 2, wherein a magnitude of a signal component having a frequency equal to the switching frequency of the infrared ray is calculated.
【請求項4】周波数成分算出手段は、赤外線検出手段が
出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分のう
ち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周
波数と等しく位相がπ/2異なる二つの信号成分のフー
リエ係数を算出するフーリエ係数算出手段を備えた請求
項2または3記載の放射温度測定装置。
4. The frequency component calculating means, of the signal components of various frequencies included in the signal output from the infrared detecting means, has two frequencies equal to the switching frequency of the infrared ray by the infrared switching means and having a phase different by π / 2. 4. The radiation temperature measuring device according to claim 2, further comprising a Fourier coefficient calculating means for calculating a Fourier coefficient of the signal component.
【請求項5】周波数成分算出手段は、二つのフーリエ係
数の平方和を用いてサンプリングの開始タイミングの影
響を除去する構成とした請求項4記載の放射温度測定装
置。
5. The radiation temperature measuring apparatus according to claim 4, wherein the frequency component calculating means removes the influence of the sampling start timing by using a sum of squares of two Fourier coefficients.
【請求項6】周波数成分算出手段は、二つのフーリエ係
数の比を用いてサンプリングの開始タイミングの影響を
除去する構成とした請求項4記載の放射温度測定装置。
6. The radiation temperature measuring device according to claim 4, wherein the frequency component calculating means removes the influence of the sampling start timing by using a ratio of two Fourier coefficients.
【請求項7】周波数成分算出手段は、赤外線検出手段が
出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分のう
ち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周
波数と等しい信号成分の振幅を算出する振幅算出手段を
備えた請求項2から請求項6記載の放射温度測定装置。
7. A frequency component calculating means for calculating an amplitude of a signal component having a frequency equal to an infrared switching frequency of the infrared switching means among various frequency signal components included in a signal output by the infrared detecting means. The radiation temperature measuring device according to claim 2, further comprising a calculating unit.
【請求項8】周波数成分算出手段は、赤外線検出手段が
出力した信号に含まれる様々な周波数の信号成分のう
ち、周波数が赤外線切替手段による赤外線の切り替え周
波数と等しい信号成分が有するエネルギーを算出するエ
ネルギー算出手段を備えた請求項2ないし6のいずれか
1項記載の放射温度測定装置。
8. The frequency component calculating means calculates energy of a signal component having a frequency equal to an infrared switching frequency of the infrared switching means among various frequency signal components included in the signal output by the infrared detecting means. The radiation temperature measuring device according to any one of claims 2 to 6, further comprising energy calculating means.
【請求項9】周波数成分算出手段は、サンプリング手段
がサンプリングしたデータの個数を計数する計数手段
と、前記計数手段の計数値に対応して定まる定数と前記
サンプリング手段がサンプリングしたデータとの積を算
出する乗算手段と、前記乗算手段が算出した値の累積値
を記憶する累積値記憶手段とを備えた請求項2ないし6
のいずれか1項記載の放射温度測定装置。
9. The frequency component calculating means includes: a counting means for counting the number of data sampled by the sampling means; and a product of a constant determined according to a count value of the counting means and data sampled by the sampling means. 7. A multiplying means for calculating, and a cumulative value storing means for storing a cumulative value of the value calculated by the multiplying means.
The radiation temperature measuring device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項10】周波数成分算出手段は、サンプリング手
段がサンプリングした各データを記憶するサンプリング
値記憶手段を有し、全てのサンプリングデータの記憶が
終った後、前記サンプリング値記憶手段に記憶したデー
タを用いて、赤外線検出手段が出力した信号に含まれる
様々な周波数の信号成分のうち、周波数が赤外線切替手
段による赤外線の切り替え周波数と等しい信号成分の大
きさを算出する構成とした請求項2ないし6のいずれか
1項記載の放射温度測定装置。
10. The frequency component calculating means has a sampling value storing means for storing each data sampled by the sampling means, and after storing all the sampling data, the data stored in the sampling value storing means is stored. 7. A method for calculating the magnitude of a signal component having a frequency equal to the switching frequency of infrared rays by the infrared ray switching means among signal components of various frequencies included in a signal output by the infrared ray detecting means. The radiation temperature measuring device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項11】周波数成分算出手段は、サンプリング手
段がサンプリングしたデータ列を赤外線切替手段が赤外
線を切り替える周期に同期して累積加算した値を複数個
記憶するサンプリング値累積記憶手段を備えた請求項2
ないし6のいずれか1項記載の放射温度測定装置。
11. The frequency component calculating means includes sampling value accumulating means for storing a plurality of values obtained by accumulating and adding data strings sampled by the sampling means in synchronization with a cycle at which the infrared switching means switches infrared rays. 2
7. The radiation temperature measuring device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項12】周波数成分算出手段は、サンプリング手
段がサンプリングしたデータ列を赤外線切替手段が赤外
線を切り替える周期の半周期に同期して各半周期毎に正
負を交互に反転して累積加算した値を複数個記憶するサ
ンプリング値累積記憶手段を備えた請求項2ないし6の
いずれか1項記載の放射温度測定装置。
12. A frequency component calculating means for accumulating a data string sampled by the sampling means by inverting positive and negative alternately in each half cycle in synchronism with a half cycle of a cycle in which the infrared switching means switches infrared rays. 7. The radiation temperature measuring apparatus according to claim 2, further comprising a sampling value accumulating means for storing a plurality of sampling values.
【請求項13】サンプリング手段は、赤外線切替手段が
赤外線を切り替える周波数の整数倍の周波数でサンプリ
ングを行なう請求項2ないし6のいずれか1項記載の放
射温度測定装置。
13. The radiation temperature measuring device according to claim 2, wherein the sampling means performs sampling at a frequency which is an integral multiple of the frequency at which the infrared switching means switches infrared rays.
JP9112209A 1997-04-30 1997-04-30 Radiation temperature measuring equipment Pending JPH10300585A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9112209A JPH10300585A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Radiation temperature measuring equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9112209A JPH10300585A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Radiation temperature measuring equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10300585A true JPH10300585A (en) 1998-11-13

Family

ID=14580995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9112209A Pending JPH10300585A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Radiation temperature measuring equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10300585A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668473B2 (en) 2006-08-24 2010-02-23 Sharp Kabushiki Kaisha Fixing device and image forming apparatus
JP2011080830A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Ulvac Japan Ltd Surface state measuring method using beam

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668473B2 (en) 2006-08-24 2010-02-23 Sharp Kabushiki Kaisha Fixing device and image forming apparatus
JP2011080830A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Ulvac Japan Ltd Surface state measuring method using beam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0463345B2 (en)
JP5166869B2 (en) Clock jitter measurement
JP2940559B2 (en) Displacement detector
US4636719A (en) Apparatus for extended precision phase measurement
JPH10300585A (en) Radiation temperature measuring equipment
US4823293A (en) Correlation time-difference detector
JP2003157142A (en) Phase digitizer
KR19990047954A (en) Tracking Adjustment Circuit for Flat Panel Display Devices
US8019037B2 (en) Phase difference detection device and rotation position detection device
JP2003224528A (en) Method for evaluating light waveform
JPH07225250A (en) Phase detector
SU767663A1 (en) Method for measuring phase shift
JPS5895230A (en) Method and apparatus for electronic type temperature measurement
JPH11326404A (en) Minute error detecting device for frequency
SU1328763A1 (en) Statistical analyzer of final difference of phase
JPS6324273B2 (en)
SU1298571A2 (en) Device for random broad-band vibration testing of articles
SU1744554A1 (en) Device for determination of an object resonance frequencies
RU2029961C1 (en) Continuous electromagnetic oscillations power meter
JPH08152375A (en) Unbalance measuring apparatus
JP2655165B2 (en) Synchronization method of synchronous inverter, synchronous signal generation circuit and synchronous inverter device
SU918933A1 (en) Device for measuring time intervals
SU1529149A1 (en) Apparatus for automatic measuring of amplitude-frequency characteristics
SU960646A1 (en) Current active and reactive component measuring method
JPH05264753A (en) Delay time measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050315