JPH10303645A - 恒温槽型圧電発振器 - Google Patents
恒温槽型圧電発振器Info
- Publication number
- JPH10303645A JPH10303645A JP12627097A JP12627097A JPH10303645A JP H10303645 A JPH10303645 A JP H10303645A JP 12627097 A JP12627097 A JP 12627097A JP 12627097 A JP12627097 A JP 12627097A JP H10303645 A JPH10303645 A JP H10303645A
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- chamber
- piezoelectric oscillator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、恒温槽型圧電発振の消費電
力を少なくすることを目的とする。 【構成】 恒温槽内に発熱体と電圧制御圧電発振器と槽
内感温素子とを収納し、恒温槽外の温度を検知する槽外
感温素子と槽内感温素子とで検知した温度差の温度情報
により発熱体を制御する温度制御回路を備え、槽外感温
素子で検知した温度情報により電圧制御圧電発振器への
制御電圧を制御する制御電圧発生回路を備え温度制御を
行うことで課題を解決した。
力を少なくすることを目的とする。 【構成】 恒温槽内に発熱体と電圧制御圧電発振器と槽
内感温素子とを収納し、恒温槽外の温度を検知する槽外
感温素子と槽内感温素子とで検知した温度差の温度情報
により発熱体を制御する温度制御回路を備え、槽外感温
素子で検知した温度情報により電圧制御圧電発振器への
制御電圧を制御する制御電圧発生回路を備え温度制御を
行うことで課題を解決した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】圧電発振器を恒温槽に収納
し、恒温槽の内部と外部に具備した感温素子の両方の検
出温度で温度制御回路を制御し発熱体の温度管理を行
い、感温素子で検知した温度変化から制御電圧発生回路
を介し周波数制御を行う圧電発振器に関する。
し、恒温槽の内部と外部に具備した感温素子の両方の検
出温度で温度制御回路を制御し発熱体の温度管理を行
い、感温素子で検知した温度変化から制御電圧発生回路
を介し周波数制御を行う圧電発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今の電子機器は、一般家庭から生産工
場、自家用車からロケットといったあらゆる場面や環境
で至極当然のように使用されている。これらの使用環境
で特に温度変化の激しい温度環境は、圧電発振器にとっ
ては周波数温度特性（以下温度特性とする）を補償して
安定した周波数を供給するのは非常難しい条件となって
しまう。
場、自家用車からロケットといったあらゆる場面や環境
で至極当然のように使用されている。これらの使用環境
で特に温度変化の激しい温度環境は、圧電発振器にとっ
ては周波数温度特性（以下温度特性とする）を補償して
安定した周波数を供給するのは非常難しい条件となって
しまう。
【０００３】そもそも、圧電発振器を構成する圧電振動
子にも温度特性を有することで、なお更に環境温度変化
は圧電発振器の温度特性を補償するのは難しいのが現状
である。
子にも温度特性を有することで、なお更に環境温度変化
は圧電発振器の温度特性を補償するのは難しいのが現状
である。
【０００４】上記の温度特性を改善する温度補償発振器
は、恒温槽型圧電発振器として従来から広く用いられて
いる。従来の恒温槽型圧電発振器は、圧電発振器と発熱
体と感温素子を同一恒温槽に収納し、恒温槽内温度を感
温素子で検知し温度制御回路を介し発熱体温度を増減さ
せることにより、圧電発振器自体の動作環境温度を一定
に保ち温度特性を著しく向上させた構造を持ったもので
ある。
は、恒温槽型圧電発振器として従来から広く用いられて
いる。従来の恒温槽型圧電発振器は、圧電発振器と発熱
体と感温素子を同一恒温槽に収納し、恒温槽内温度を感
温素子で検知し温度制御回路を介し発熱体温度を増減さ
せることにより、圧電発振器自体の動作環境温度を一定
に保ち温度特性を著しく向上させた構造を持ったもので
ある。
【０００５】このブロック図を図６に示す。圧電発振器
と発熱体、感温素子を同一の恒温槽内に収納し、圧電発
振器の動作雰囲気（恒温槽内）の温度は感温素子で検知
するようになっている。感温素子で検知した温度変化
は、温度制御回路により発熱体を制御する電流信号に置
き換えられ、恒温槽内の温度が一定になるよう発熱体の
駆動電流を制御するものである。従って、一般的には恒
温槽内の設定温度は、圧電発振器を構成する圧電振動子
の温度変化が最も少ない６０℃付近で設定されている。
と発熱体、感温素子を同一の恒温槽内に収納し、圧電発
振器の動作雰囲気（恒温槽内）の温度は感温素子で検知
するようになっている。感温素子で検知した温度変化
は、温度制御回路により発熱体を制御する電流信号に置
き換えられ、恒温槽内の温度が一定になるよう発熱体の
駆動電流を制御するものである。従って、一般的には恒
温槽内の設定温度は、圧電発振器を構成する圧電振動子
の温度変化が最も少ない６０℃付近で設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の恒温槽
型圧電発振器は、前述する従来の技術に記載するとお
り、恒温槽内の感温素子で恒温槽内温度を管理している
ため、圧電発振器の保持温度が高く、また恒温槽内の温
度制御しかできないために恒温槽の外気温度の変化に伴
い、恒温槽内の温度にも影響を及ぼしてしまうことは避
けにくいのが現状である。
型圧電発振器は、前述する従来の技術に記載するとお
り、恒温槽内の感温素子で恒温槽内温度を管理している
ため、圧電発振器の保持温度が高く、また恒温槽内の温
度制御しかできないために恒温槽の外気温度の変化に伴
い、恒温槽内の温度にも影響を及ぼしてしまうことは避
けにくいのが現状である。
【０００７】そのため、恒温槽内部温度を高い温度設定
で保持し、外気温度変化の影響も吸収しつつ恒温槽内部
温度を一定に保つには、非常に大きな電流を必要とし恒
温槽型圧電発振器自体の消費電力を少なく抑えることが
難しい。
で保持し、外気温度変化の影響も吸収しつつ恒温槽内部
温度を一定に保つには、非常に大きな電流を必要とし恒
温槽型圧電発振器自体の消費電力を少なく抑えることが
難しい。
【０００８】一方従来は、恒温槽内に収納する圧電発振
器は、圧電発振器を構成する圧電振動子の温度特性に起
因しているため、恒温槽内部温度を一定に保持しても圧
電発振器自体の温度特性をより精度よく制御するのは大
変難しく、恒温槽型圧電発振器全体としての温度特性改
善も非常に難しいという課題が生じている。
器は、圧電発振器を構成する圧電振動子の温度特性に起
因しているため、恒温槽内部温度を一定に保持しても圧
電発振器自体の温度特性をより精度よく制御するのは大
変難しく、恒温槽型圧電発振器全体としての温度特性改
善も非常に難しいという課題が生じている。
【０００９】
【課題を解決する手段】以上の課題を解決するために、
本発明は恒温槽内部と恒温槽外部両方の温度を検知する
構造にし、恒温槽内部と恒温槽外部の温度を検知するこ
とにより、恒温槽内外の温度差を検知し、その温度情報
により温度制御回路を介し発熱体の電流を制御すること
により、従来では恒温槽内を一定に保った状態の恒温槽
温度雰囲気であったものを、従来より僅かに広い恒温槽
温度雰囲気で、恒温槽内の温度保持を行うようにしたも
のである。
本発明は恒温槽内部と恒温槽外部両方の温度を検知する
構造にし、恒温槽内部と恒温槽外部の温度を検知するこ
とにより、恒温槽内外の温度差を検知し、その温度情報
により温度制御回路を介し発熱体の電流を制御すること
により、従来では恒温槽内を一定に保った状態の恒温槽
温度雰囲気であったものを、従来より僅かに広い恒温槽
温度雰囲気で、恒温槽内の温度保持を行うようにしたも
のである。
【００１０】従来より僅かに広い恒温槽温度雰囲気で、
恒温槽内の温度保持を行うため、圧電発振器自体は、恒
温槽内部の感温素子か恒温槽外部の感温素子で検知した
温度変化により、制御電圧発生回路を介し圧電発振器の
周波数を制御する制御電圧を発生させ、恒温槽内外の感
温素子で制御する発熱体による温度管理と、恒温槽内部
あるいは外部の感温素子で制御される圧電発振器の制御
電圧による周波数制御を組み合わせることにより、大幅
な消費電流の改善が実現できた。
恒温槽内の温度保持を行うため、圧電発振器自体は、恒
温槽内部の感温素子か恒温槽外部の感温素子で検知した
温度変化により、制御電圧発生回路を介し圧電発振器の
周波数を制御する制御電圧を発生させ、恒温槽内外の感
温素子で制御する発熱体による温度管理と、恒温槽内部
あるいは外部の感温素子で制御される圧電発振器の制御
電圧による周波数制御を組み合わせることにより、大幅
な消費電流の改善が実現できた。
【００１１】また、本発明では恒温槽内は発熱体により
高温（＋５０℃〜＋７０℃）で保持されているため、恒
温槽内部の感温素子で圧電発振器の電圧制御を行う場合
には、温度範囲が狭い（＋５０℃〜＋７０℃）ためより
高精度の周波数が制御が行える。
高温（＋５０℃〜＋７０℃）で保持されているため、恒
温槽内部の感温素子で圧電発振器の電圧制御を行う場合
には、温度範囲が狭い（＋５０℃〜＋７０℃）ためより
高精度の周波数が制御が行える。
【００１２】一方、恒温槽外部の感温素子で圧電発振器
の電圧制御を行う場合には、外気温度範囲（−２０℃〜
＋８５℃）が広いため、温度特性全域で滑らかな特性を
得ることができることも本発明の特徴として挙げられ
る。
の電圧制御を行う場合には、外気温度範囲（−２０℃〜
＋８５℃）が広いため、温度特性全域で滑らかな特性を
得ることができることも本発明の特徴として挙げられ
る。
【００１３】
【実施例】以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を
説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象
を示すものとする。図１は請求項１に関する本発明のブ
ロック図である。恒温槽１内で電圧制御圧電発振器３を
加熱する発熱体２と、恒温槽１内に設けられた槽内感温
素子４と、恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子５
とを備え、槽外感温素子５の温度情報に基づき電圧制御
圧電発振器３の電圧を制御する制御電圧発生回路７と、
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により発熱体２を制御する温度制御回路６からなる恒温
槽型圧電発振器を示している。
説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象
を示すものとする。図１は請求項１に関する本発明のブ
ロック図である。恒温槽１内で電圧制御圧電発振器３を
加熱する発熱体２と、恒温槽１内に設けられた槽内感温
素子４と、恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子５
とを備え、槽外感温素子５の温度情報に基づき電圧制御
圧電発振器３の電圧を制御する制御電圧発生回路７と、
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により発熱体２を制御する温度制御回路６からなる恒温
槽型圧電発振器を示している。
【００１４】発熱体２を制御する温度制御回路６へは、
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により制御されており、電圧制御圧電発振器３を制御す
る制御電圧発生回路７へは槽外感温素子５の温度情報に
基づき制御されたと恒温槽型圧電発振器を構成してい
る。
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により制御されており、電圧制御圧電発振器３を制御す
る制御電圧発生回路７へは槽外感温素子５の温度情報に
基づき制御されたと恒温槽型圧電発振器を構成してい
る。
【００１５】図２は請求項２に関する本発明のブロック
図である。恒温槽１内で電圧制御圧電発振器３を加熱す
る発熱体２と、恒温槽１内に設けられた槽内感温素子４
と、恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子５とを備
え、槽内感温素子４の温度情報に基づき電圧制御圧電発
振器３の電圧を制御する制御電圧発生回路７と、槽外感
温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報により
発熱体２を制御する温度制御回路６からなる恒温槽型圧
電発振器を示している。
図である。恒温槽１内で電圧制御圧電発振器３を加熱す
る発熱体２と、恒温槽１内に設けられた槽内感温素子４
と、恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子５とを備
え、槽内感温素子４の温度情報に基づき電圧制御圧電発
振器３の電圧を制御する制御電圧発生回路７と、槽外感
温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報により
発熱体２を制御する温度制御回路６からなる恒温槽型圧
電発振器を示している。
【００１６】発熱体２を制御する温度制御回路６へは、
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により制御されており、電圧制御圧電発振器３を制御す
る制御電圧発生回路７へは槽内感温素子４の温度情報に
基づき制御されたと恒温槽型圧電発振器を構成してい
る。要するに、発熱体２は槽外感温素子５と槽内感温素
子４との温度差の温度情報で制御されることから、恒温
槽内外の温度差を小さくすることができ、発熱体２に加
わる電流値変動は小さくできるため従来に比べて発振器
全体の消費電力を少なくすることができる。
槽外感温素子５と槽内感温素子４との温度差の温度情報
により制御されており、電圧制御圧電発振器３を制御す
る制御電圧発生回路７へは槽内感温素子４の温度情報に
基づき制御されたと恒温槽型圧電発振器を構成してい
る。要するに、発熱体２は槽外感温素子５と槽内感温素
子４との温度差の温度情報で制御されることから、恒温
槽内外の温度差を小さくすることができ、発熱体２に加
わる電流値変動は小さくできるため従来に比べて発振器
全体の消費電力を少なくすることができる。
【００１７】図５は従来例と本発明との恒温槽内温度変
化と、恒温槽内外の温度差を示すグラフである。従来で
は、恒温槽内温度を一定に保ち温度の影響を受けない安
定した発振周波数を得ようとしていた。恒温槽内の温度
を一定に保つことは、恒温槽外の温度変化により、恒温
槽内を保温するための発熱体２に流れる電流の増減が必
要となってしまう。
化と、恒温槽内外の温度差を示すグラフである。従来で
は、恒温槽内温度を一定に保ち温度の影響を受けない安
定した発振周波数を得ようとしていた。恒温槽内の温度
を一定に保つことは、恒温槽外の温度変化により、恒温
槽内を保温するための発熱体２に流れる電流の増減が必
要となってしまう。
【００１８】恒温槽外の温度（雰囲気温度）が比較的高
ければ、恒温槽自体の温度も高めになるため、発熱体２
への電流値は少なくてすむが、恒温槽外の温度が極端に
低いときは、大きな電流値は発熱体２に供給する必要で
ある。そのため、大きな消費電力が発生することにな
る。
ければ、恒温槽自体の温度も高めになるため、発熱体２
への電流値は少なくてすむが、恒温槽外の温度が極端に
低いときは、大きな電流値は発熱体２に供給する必要で
ある。そのため、大きな消費電力が発生することにな
る。
【００１９】これに対し、本発明のように恒温槽内外の
温度を各々の感温素子で検知することで、恒温槽内の温
度を一定に保つことは難しくなるものの、恒温槽内外の
温度差を小さくすることができる。要するに、恒温槽内
を熱するための発熱体２への電力消費を少なくすること
ができる。
温度を各々の感温素子で検知することで、恒温槽内の温
度を一定に保つことは難しくなるものの、恒温槽内外の
温度差を小さくすることができる。要するに、恒温槽内
を熱するための発熱体２への電力消費を少なくすること
ができる。
【００２０】図３は本発明の恒温槽内温度で変化する圧
電発振器の周波数変化である。従来の恒温槽型圧電発振
器では、恒温槽内温度を一定に保つよう温度制御がなさ
れているために、周波数も大きく変化することはない。
図１、図２に示す本発明のブロック図では、恒温槽内温
度が多少なりとも変動することから、恒温槽内に収納す
る圧電発振器に、感温素子で検知した温度により制御電
圧発生回路７から電圧を出力し周波数を制御できるよう
電圧制御圧電発振器３を用いている。
電発振器の周波数変化である。従来の恒温槽型圧電発振
器では、恒温槽内温度を一定に保つよう温度制御がなさ
れているために、周波数も大きく変化することはない。
図１、図２に示す本発明のブロック図では、恒温槽内温
度が多少なりとも変動することから、恒温槽内に収納す
る圧電発振器に、感温素子で検知した温度により制御電
圧発生回路７から電圧を出力し周波数を制御できるよう
電圧制御圧電発振器３を用いている。
【００２１】制御電圧発生回路７は、恒温槽内外に備え
た感温素子からの温度により電圧制御圧電発振器３を制
御する電圧を出力している。図１のように恒温槽内の槽
内感温素子で制御電圧発生回路７からの電圧制御を行う
場合には、恒温槽内の温度変化は非常に少ないので、こ
こに用いる槽内感温素子４は狭い温度範囲を検知するこ
ととなり、制御精度が高感度な仕様のものを利用するこ
とができる。
た感温素子からの温度により電圧制御圧電発振器３を制
御する電圧を出力している。図１のように恒温槽内の槽
内感温素子で制御電圧発生回路７からの電圧制御を行う
場合には、恒温槽内の温度変化は非常に少ないので、こ
こに用いる槽内感温素子４は狭い温度範囲を検知するこ
ととなり、制御精度が高感度な仕様のものを利用するこ
とができる。
【００２２】一方、図２のように恒温槽外の槽外感温素
子で制御電圧発生回路７からの電圧制御を行う場合に
は、恒温槽外の温度変化は大きく、槽外感温素子は広い
温度範囲を検知し、制御精度も緩慢な温度変化に充分対
応できる仕様のものでも利用することができる。
子で制御電圧発生回路７からの電圧制御を行う場合に
は、恒温槽外の温度変化は大きく、槽外感温素子は広い
温度範囲を検知し、制御精度も緩慢な温度変化に充分対
応できる仕様のものでも利用することができる。
【００２３】このように、感温素子の感温精度や仕様に
より恒温槽自体の温度検知場所を恒温槽内にするのか、
恒温槽外から検知するのかの選択もできるのも本発明の
特徴でもある。
より恒温槽自体の温度検知場所を恒温槽内にするのか、
恒温槽外から検知するのかの選択もできるのも本発明の
特徴でもある。
【００２４】
【発明の効果】本発明により恒温槽を用いた発振器の消
費電力を大幅に低減することが可能となった。また、恒
温槽内／外の温度を検知する感温素子も感温素子の仕様
により温度検知する場所（恒温槽の内／外）も選択する
ことができることから、構成部品管理の簡略化を行うこ
とができた。
費電力を大幅に低減することが可能となった。また、恒
温槽内／外の温度を検知する感温素子も感温素子の仕様
により温度検知する場所（恒温槽の内／外）も選択する
ことができることから、構成部品管理の簡略化を行うこ
とができた。
【図１】本発明で恒温槽外の感温素子から制御電圧発生
回路を制御するブロック図である。
回路を制御するブロック図である。
【図２】本発明で恒温槽内の感温素子から制御電圧発生
回路を制御するブロック図である。
回路を制御するブロック図である。
【図３】本発明の制御温度範囲を示す特性図である。
【図４】従来例の制御温度を示す特性図である。
【図５】本発明と従来例の恒温槽内／外の温度と、温度
差を示すグラフである。
差を示すグラフである。
【図６】従来の恒温槽型圧電発振器の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 恒温槽 ２ 発熱体 ３ 電圧制御圧電発振器 ４ 槽内感温素子 ５ 槽外感温素子 ６ 温度制御回路 ７ 制御電圧発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】 恒温槽内で電圧制御圧電発振器を加熱す
る発熱体と、該恒温槽内に設けられた槽内感温素子と、
該恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子とを備え、
該槽外感温素子の温度情報に基づき該電圧制御圧電発振
器の電圧を制御する制御電圧発生回路と、該槽外感温素
子と該槽内感温素子との温度差の温度情報により該発熱
体を制御する温度制御回路からなる恒温槽型圧電発振
器。 - 【請求項２】 恒温槽内で電圧制御圧電発振器を加熱す
る発熱体と、該恒温槽内に設けられた槽内感温素子と、
該恒温槽外で外気温を検知する槽外感温素子とを備え、
該槽内感温素子の温度情報に基づき該電圧制御圧電発振
器の電圧を制御する制御電圧発生回路と、該槽外感温素
子と該槽内感温素子との温度差の温度情報により該発熱
体を制御する温度制御回路からなる恒温槽型圧電発振
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12627097A JP3272633B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 恒温槽型圧電発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12627097A JP3272633B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 恒温槽型圧電発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303645A true JPH10303645A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3272633B2 JP3272633B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=14931044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12627097A Expired - Fee Related JP3272633B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 恒温槽型圧電発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272633B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100966745B1 (ko) | 2009-06-16 | 2010-06-29 | 엔셋주식회사 | 항온조 제어 수정 발진기 및 그 구동 방법 |
| JP2010213102A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Daishinku Corp | 圧電発振器及びこの圧電発振器の周囲温度測定方法 |
| US8482356B2 (en) | 2010-03-24 | 2013-07-09 | Seiko Epson Corporation | Constant-temperature piezoelectric oscillator and method of manufacturing the same |
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| CN104079291A (zh) * | 2013-03-29 | 2014-10-01 | 精工爱普生株式会社 | 振荡器、电子设备和移动体 |
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-
1997
- 1997-04-30 JP JP12627097A patent/JP3272633B2/ja not_active Expired - Fee Related
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