JPS5815134A - 電子温度計 - Google Patents
電子温度計Info
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- JPS5815134A JPS5815134A JP11400581A JP11400581A JPS5815134A JP S5815134 A JPS5815134 A JP S5815134A JP 11400581 A JP11400581 A JP 11400581A JP 11400581 A JP11400581 A JP 11400581A JP S5815134 A JPS5815134 A JP S5815134A
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- JP
- Japan
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- counter
- temperature
- oscillator
- output
- circuit
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
- G01K7/245—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーミスタ等の感温素子を用いた電子温度針に
関する。
関する。
従来の５ｆｆｉ素子を用いた電子体温針等の電子温度針
においては、温度変化に基づく感温素子の抵抗値の変化
を一旦電圧の変化に変換し、該電圧信号を増幅してＡ／
Ｄ変換器によってデジタルＩに変換して温度を表示する
ようにしたものが多かった。
においては、温度変化に基づく感温素子の抵抗値の変化
を一旦電圧の変化に変換し、該電圧信号を増幅してＡ／
Ｄ変換器によってデジタルＩに変換して温度を表示する
ようにしたものが多かった。
しかしこのような従来の電子温度計では、増幅器やＡ／
Ｄ変換器等を使用するため、１チツプのＬＳＩ（大規模
集積回路）で構成することは困難であり。
Ｄ変換器等を使用するため、１チツプのＬＳＩ（大規模
集積回路）で構成することは困難であり。
小型化、低消費電力化するには自ずと一定の限界があっ
た。又温度変化を電圧の変化に変換し、更にデジタル量
に変換しているため、十分な直線性を確保することは困
難であった。
た。又温度変化を電圧の変化に変換し、更にデジタル量
に変換しているため、十分な直線性を確保することは困
難であった。
本発明はこのような従来の欠点を解消することを目的と
するものであって、できる限り外付部品を少なくして回
路を１チツプのＬＳＩによって構成し、小型で消費電力
が少な（、精度の高い電子温度針を提供することを目的
とする。
するものであって、できる限り外付部品を少なくして回
路を１チツプのＬＳＩによって構成し、小型で消費電力
が少な（、精度の高い電子温度針を提供することを目的
とする。
以下本発明の構成を実施例につき図面を参照しつつ説明
する。第１図は本発明の一実施例を示す電子温度針のブ
ロック図である。本図において。
する。第１図は本発明の一実施例を示す電子温度針のブ
ロック図である。本図において。
サーミスタＲｘ、基準抵抗翼の一端は共通接続されて、
電源電圧Ｅの電源（図示せず）に接続され。
電源電圧Ｅの電源（図示せず）に接続され。
夫々の他端はスイッチＳＷを介して一端が接地さ口たコ
ンデンサＣに接続さｎる。スイッチＳＷはフリップフロ
ップＦＦＩの出力によって切換えら口るものであって、
Ｑ出力がある場合はサーミスタＲｘ側に、Ｑ出力がない
場合は基準抵抗Ｒ側に夫々切換わるように構成されてい
る。発振器１は後述するようにコンデンサＣとサーミス
タＲｘ又は基準抵抗Ｒの時定数によりほぼ定まる周波数
で発振する発振器であり、その出力はカウンタ２に与え
らｎる。
ンデンサＣに接続さｎる。スイッチＳＷはフリップフロ
ップＦＦＩの出力によって切換えら口るものであって、
Ｑ出力がある場合はサーミスタＲｘ側に、Ｑ出力がない
場合は基準抵抗Ｒ側に夫々切換わるように構成されてい
る。発振器１は後述するようにコンデンサＣとサーミス
タＲｘ又は基準抵抗Ｒの時定数によりほぼ定まる周波数
で発振する発振器であり、その出力はカウンタ２に与え
らｎる。
カウンタ２は所定数Ｎ・まで計数できるＮｏ進カウンタ
であって、その出力はラッチ回路８に与えら口、オーバ
ーフロー出力は遅延回路４に与えられる。
であって、その出力はラッチ回路８に与えら口、オーバ
ーフロー出力は遅延回路４に与えられる。
一方ｆｒ定のクロック周波数ｆｃを発振Ｔるクロック発
振器６の出力はカウンタ６に与えら口る。カウンタ６の
出力はラッチ回路７及び比較回路８に与えらｎる。クロ
ック発振器６．カウンタ６、ラッチ回路７及び比較回路
８はカウンタ２がオーバーフローするまでの時間を計測
する計時手段を構成している。ラッチ回路７はカウンタ
２のオーバーフロー出力をストローブ信号とする計数値
の保持回路であって、その出力は比較回路８に与えられ
る。比較回路ａはこれらの二種類の入力信号を比較する
ものであって１両入力が一致したとき出力を発生する。
振器６の出力はカウンタ６に与えら口る。カウンタ６の
出力はラッチ回路７及び比較回路８に与えらｎる。クロ
ック発振器６．カウンタ６、ラッチ回路７及び比較回路
８はカウンタ２がオーバーフローするまでの時間を計測
する計時手段を構成している。ラッチ回路７はカウンタ
２のオーバーフロー出力をストローブ信号とする計数値
の保持回路であって、その出力は比較回路８に与えられ
る。比較回路ａはこれらの二種類の入力信号を比較する
ものであって１両入力が一致したとき出力を発生する。
その出力は遅延回路９に与えられ、更ニストロープ信号
としてラッチ回路８に与えられる。遅延回路４及び９の
出力はセット信号及びリセット信号としてフリップフロ
ップＦＦＩに与えられると共≦こ、オア回路１０により
論理和出力がと６ｔ’Ｌカウンタ２．６にクリヶ信号と
して与えられる。ラッチ回路８の出力はデコーダ１１．
更にリードオンリメモリＲＯＭに与えら口る。リードオ
ンリメモ１１ ＲＯ）［は入力に対応する温度値が記憶
さロチいるメモリであって、その温度情報出力はドライ
バ１２を介して表示器１８によって表示さｎる。
としてラッチ回路８に与えられる。遅延回路４及び９の
出力はセット信号及びリセット信号としてフリップフロ
ップＦＦＩに与えられると共≦こ、オア回路１０により
論理和出力がと６ｔ’Ｌカウンタ２．６にクリヶ信号と
して与えられる。ラッチ回路８の出力はデコーダ１１．
更にリードオンリメモリＲＯＭに与えら口る。リードオ
ンリメモ１１ ＲＯ）［は入力に対応する温度値が記憶
さロチいるメモリであって、その温度情報出力はドライ
バ１２を介して表示器１８によって表示さｎる。
第２図は発振器１とその周辺部の一例を示す回路図であ
る。本図に示すようにコンデンサＣには放電用抵抗−を
介してインバータ１４ 、１５及ヒＭＯＳトランジスタ
１６が接続されている。ここでインバータ１４はヒステ
リシス特性を有するものとし、インバータ１５ｉヒステ
リシス特性を持たないものとスル。インバータ１４ 、
１５（７）出力１よ、ゲート回ｇＩ１１７゜１８を介し
てフリップフロップＦＦ２のセット入力端子及びリセッ
ト入力端子に与えらｎる。フリップフロップＦＦ２のＱ
出力は前述するカウンタ２及びＭＯ！ｌ トランジスタ
１６のゲートに与えられる。
る。本図に示すようにコンデンサＣには放電用抵抗−を
介してインバータ１４ 、１５及ヒＭＯＳトランジスタ
１６が接続されている。ここでインバータ１４はヒステ
リシス特性を有するものとし、インバータ１５ｉヒステ
リシス特性を持たないものとスル。インバータ１４ 、
１５（７）出力１よ、ゲート回ｇＩ１１７゜１８を介し
てフリップフロップＦＦ２のセット入力端子及びリセッ
ト入力端子に与えらｎる。フリップフロップＦＦ２のＱ
出力は前述するカウンタ２及びＭＯ！ｌ トランジスタ
１６のゲートに与えられる。
次に本実施例の動作について波形図を参照しつつ説明す
る。第８図はコンデンサＣの端子電圧波形を示すもので
ある。今スイッチＳＷが基準抵抗次側にあるものとする
と、基準抵抗翼を介してコンデンサＣは充電さｎ、その
端子電圧は徐々に上昇する。端子電圧がインバータ１４
のオンｗ！比Ｖ、に達すると、フリップフロップＦＦ２
がセットさｎ１ＭＯ８十ランジスう１６がオン状態とな
り、コンデンサＣは抵抗Ｒ１を通じて放電さ口る。１端
子電圧が下がってインバータ１４のオフ電圧ｖｌに達す
ると、フリップフロップＦｊ ２がリセットさｎて、再
び充電される。充電時間Ｔｃは次式 ％式％（ で表わされる。ここでＪ ＜ Ｒ、Ｒｘである場合には
放電時間は無視できる。従って発振器１の発振周波数ｆ
・は次式 ％式％） で表わさ口る。カウンタ２及び６は同時にクリヤされて
夫々発振器１及びクロック発振器５の出力パルスを計数
する。カウンタ２の計数値が所定数Ｎｏに達すると、そ
のオーバーフロー出力によってカウンタ６の計数値がラ
ッチ回ｊ８７に保持される。
る。第８図はコンデンサＣの端子電圧波形を示すもので
ある。今スイッチＳＷが基準抵抗次側にあるものとする
と、基準抵抗翼を介してコンデンサＣは充電さｎ、その
端子電圧は徐々に上昇する。端子電圧がインバータ１４
のオンｗ！比Ｖ、に達すると、フリップフロップＦＦ２
がセットさｎ１ＭＯ８十ランジスう１６がオン状態とな
り、コンデンサＣは抵抗Ｒ１を通じて放電さ口る。１端
子電圧が下がってインバータ１４のオフ電圧ｖｌに達す
ると、フリップフロップＦｊ ２がリセットさｎて、再
び充電される。充電時間Ｔｃは次式 ％式％（ で表わされる。ここでＪ ＜ Ｒ、Ｒｘである場合には
放電時間は無視できる。従って発振器１の発振周波数ｆ
・は次式 ％式％） で表わさ口る。カウンタ２及び６は同時にクリヤされて
夫々発振器１及びクロック発振器５の出力パルスを計数
する。カウンタ２の計数値が所定数Ｎｏに達すると、そ
のオーバーフロー出力によってカウンタ６の計数値がラ
ッチ回ｊ８７に保持される。
ところでカウンタ２がオーバーフローするまでの時間は
Ｎ・／ｆｏであるので、クロック発振器６のクロック周
波数をｆｔとするとラッチ回路７Ｉζ保持さ口るカウン
タ６の計数値は次式 ％式％（３） と表わすことができる。次にカウンタ２のオーバーフロ
ー出力は遅延回路４により微小時間遅口てオア回路１０
に加わり、カウンタ２．６をクリヤすると共に、フリッ
プフロップＦＦＩをセットする。
Ｎ・／ｆｏであるので、クロック発振器６のクロック周
波数をｆｔとするとラッチ回路７Ｉζ保持さ口るカウン
タ６の計数値は次式 ％式％（３） と表わすことができる。次にカウンタ２のオーバーフロ
ー出力は遅延回路４により微小時間遅口てオア回路１０
に加わり、カウンタ２．６をクリヤすると共に、フリッ
プフロップＦＦＩをセットする。
フリップフロップＦＦ１が反転すること憂こより、スイ
ッチＳＷが基準抵抗Ｒ側からサーミスタＲＸ（ｌ！Ｉに
切換えら口る。サーミスタＲｘが接続さ口た場合１発振
器１の発振周波数ｔｘは、式（２）の１ｉＲｘに変換し
て （但しに！−１１１）ごＬ ） Ｅ−Ｖ。
ッチＳＷが基準抵抗Ｒ側からサーミスタＲＸ（ｌ！Ｉに
切換えら口る。サーミスタＲｘが接続さ口た場合１発振
器１の発振周波数ｔｘは、式（２）の１ｉＲｘに変換し
て （但しに！−１１１）ごＬ ） Ｅ−Ｖ。
（サーミスタＲｘに接続さｎているとき）によって求め
ることができる。カウンタ２はこ口以後発振周波数ｆＸ
の発振器１の出力パルスを計数し始める。一方カウンタ
６は再びクロック発振器６の出力パルスを計数する。こ
こでクロック周波数をＩＱとする。カウンタ６が式（３
）で示される計数値に達した時に比較回路８は両者の一
致を検出してその時点でのカウンタ２の計数値をラッチ
回路８によって一時保持する。ラッチ回路８により保持
される計数値をＮｘとすると、カウンタ２がＮｘまで計
数する時間ＣＮｘ／ｌｘ）内にカウンタ６がｈｅする計
数値（ｆ’ｅＮｘ／ ｆｘ）はラッチ回路７に保持され
ている計数値ｆｃＮｏ／ｆ・（式（３）の値）に等しい
。従って次式が成立つ・ クロック周波数は基準抵抗にとサーミスタＲｘとを切換
える間には変化しないものとすればｆｃとｆｃとは等し
いので１式０】を変形し、式（２） 、 ＜６＞を代入
すると、次式が成立つ。
ることができる。カウンタ２はこ口以後発振周波数ｆＸ
の発振器１の出力パルスを計数し始める。一方カウンタ
６は再びクロック発振器６の出力パルスを計数する。こ
こでクロック周波数をＩＱとする。カウンタ６が式（３
）で示される計数値に達した時に比較回路８は両者の一
致を検出してその時点でのカウンタ２の計数値をラッチ
回路８によって一時保持する。ラッチ回路８により保持
される計数値をＮｘとすると、カウンタ２がＮｘまで計
数する時間ＣＮｘ／ｌｘ）内にカウンタ６がｈｅする計
数値（ｆ’ｅＮｘ／ ｆｘ）はラッチ回路７に保持され
ている計数値ｆｃＮｏ／ｆ・（式（３）の値）に等しい
。従って次式が成立つ・ クロック周波数は基準抵抗にとサーミスタＲｘとを切換
える間には変化しないものとすればｆｃとｆｃとは等し
いので１式０】を変形し、式（２） 、 ＜６＞を代入
すると、次式が成立つ。
Ｈｚ ＝ ＝、 Ｎｏ ｍ−！Ｌ−−！！−・Ｎｏ ・
＝ （Ｓ）ｆｏ ｋｇ Ｒｘ ところでサーミスタＲ菫の抵抗値は次式で表すことがで
きる。
＝ （Ｓ）ｆｏ ｋｇ Ｒｘ ところでサーミスタＲ菫の抵抗値は次式で表すことがで
きる。
Ｒｘｍ Ｒｏ ｅｘｐＢ（−） ”’
（＋１）Ｔ Ｔ。
（＋１）Ｔ Ｔ。
但しＲ・：絶対零度Ｔｏのときの抵抗値Ｂｌボルツマン
定数 Ｔ：絶対温度 尚スイッチＳＷは半導体スイッチで構成するが。
定数 Ｔ：絶対温度 尚スイッチＳＷは半導体スイッチで構成するが。
基準抵抗冨とサーミスタＲｘの抵抗値がほぼ等しければ
、スイッチのオン抵抗、オフ電ＥＥ ｖ１＊ オン電圧
−の蝉は等しいものと考えらｎるので＊ ｋｌ −’
！とおくことができる。これを用いて式（６）を式（５
）に代入すると。
、スイッチのオン抵抗、オフ電ＥＥ ｖ１＊ オン電圧
−の蝉は等しいものと考えらｎるので＊ ｋｌ −’
！とおくことができる。これを用いて式（６）を式（５
）に代入すると。
Ｎｘ −Ｎ・・−・ｘｐ Ｂ （ニー！−）・・・（ニ
）Ｒｘ Ｔ＠ Ｔ が成立つ。これをＴについて書き直すと。
）Ｒｘ Ｔ＠ Ｔ が成立つ。これをＴについて書き直すと。
従ってＭ’ｘが定ま口ば、他は全て定数であるので温度
を求めることができる。第１図に示すリードオンリメモ
リＲＯＭには式（７）に基づく変換コードが記憶さｎて
おり、ラッチ回路８に保持さｎるＮｘのデータはデコー
ダ１１を通じてリードオンリメモリＲＯＭに与えら口、
温度の情報が読出される。温度情報はドライバ１２を介
して表示器１８によって表示さｎる。
を求めることができる。第１図に示すリードオンリメモ
リＲＯＭには式（７）に基づく変換コードが記憶さｎて
おり、ラッチ回路８に保持さｎるＮｘのデータはデコー
ダ１１を通じてリードオンリメモリＲＯＭに与えら口、
温度の情報が読出される。温度情報はドライバ１２を介
して表示器１８によって表示さｎる。
以上詳細に説明したように１本発明においては基準抵抗
とサーミスタとを発振器の時定数回路に用い１両者を切
換えて発振周波数を比較し、その出力に基づいて記憶回
路から温度情報を睨み出すようにしている。又本願の電
子温度針はデジタル回路で構成される。そのため温度の
測定精度を上げることが可能である。更に１チツプのＬ
ＳＩにすることも容品であつご小型、軽凰化を図ること
ができる。又ＣＭＯ５のＬＳＩを用いｎば、消費電力を
大蝦に減少させることが可能である。
とサーミスタとを発振器の時定数回路に用い１両者を切
換えて発振周波数を比較し、その出力に基づいて記憶回
路から温度情報を睨み出すようにしている。又本願の電
子温度針はデジタル回路で構成される。そのため温度の
測定精度を上げることが可能である。更に１チツプのＬ
ＳＩにすることも容品であつご小型、軽凰化を図ること
ができる。又ＣＭＯ５のＬＳＩを用いｎば、消費電力を
大蝦に減少させることが可能である。
尚本実施例では感温素子としてサーミスタを用いたが、
温度に対応して抵抗値が変化する種々の素子を用いるこ
とができる。その場合には、り一ドオンリメモリの記憶
内容を各素子に応じて書き変える必要がある。
温度に対応して抵抗値が変化する種々の素子を用いるこ
とができる。その場合には、り一ドオンリメモリの記憶
内容を各素子に応じて書き変える必要がある。
第１図は本発明の一実施例を示す電子温度計のブロック
図、第２図は発振器１の周辺の回路図。 第８図はコンデンサＣの端子電圧を示す波形図である。 １・・・発振器、２．６・・・カウンタ、８，７・・・
ラッチ回路、４．９−・遅延回路、６・−クロック発振
器。 ８−・比較回路、 ＲＯＭ・・・リードオンリメモリ
、１４゜１５・・・インバータ、Ｒ・・・基準抵抗、Ｒ
ｘ”・サーミスタ代理人弁理士 岡本宜喜（ほか１名）
図、第２図は発振器１の周辺の回路図。 第８図はコンデンサＣの端子電圧を示す波形図である。 １・・・発振器、２．６・・・カウンタ、８，７・・・
ラッチ回路、４．９−・遅延回路、６・−クロック発振
器。 ８−・比較回路、 ＲＯＭ・・・リードオンリメモリ
、１４゜１５・・・インバータ、Ｒ・・・基準抵抗、Ｒ
ｘ”・サーミスタ代理人弁理士 岡本宜喜（ほか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （υ時定数回路を構成する抵抗を基準抵抗と感温抵抗と
に切換え可能に構成した発振器と。 前記発振器の二種類の抵抗を切換えて夫々の発振周波数
を比較する比較手段と。 前記比較手段の出力に対応した温度値があらかじめ記憶
さｎた記憶手段と、を具備し、該比較手段の出力に基づ
いて温度値を表示することを特徴とする電子温度針。 情〕前記比較手段は。 前記発振器の出力を計数するカウンタと、前記カウンタ
の所定数までの計数が完了する時間を測定する計時手段
とを具備し、前記基準抵抗の接続時に前記計時手段が測
定した時間に等しい時間内に、前記感温抵抗を接続をし
た前記発振器の出力パルス数を前記カウンタによって計
数すると共に、該計数値に対応する温度値があらかじめ
記憶された前記記憶手段より読出して温度を表示するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成子温度針
。 （３）前記計時手段は。 所定の周波数を発振するクロック発振器と。 前記クロック発振器の出力パルスを計数する第２のカウ
ンタと、 前記カウンタの所定数までの計数完了信号に基づいて前
記第２のカウンタの計数値を一時保持するラッチ回路と
。 前記第２のカウンタの計数値及び前記ラッチ回路の保持
計数値を比較する比較回路と、を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の電子温度針。 ＜４） １ｍ 記感温素子はサーミスタであることを特
徴とする特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の
電子温度針。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11400581A JPS5815134A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 電子温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11400581A JPS5815134A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 電子温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815134A true JPS5815134A (ja) | 1983-01-28 |
Family
ID=14626666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11400581A Pending JPS5815134A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 電子温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815134A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59225323A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-18 | Terumo Corp | 電子温度計 |
| JPS59225324A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-18 | Terumo Corp | 電子温度計の製造方法 |
| JPS6052730A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-26 | Shiojiri Kogyo Kk | デジタル温度計 |
| JPS60161538A (ja) * | 1984-02-01 | 1985-08-23 | Shiojiri Kogyo Kk | 電子温度計 |
| JPS62240824A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-21 | Sharp Corp | 温度計 |
| WO2018066687A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 国立大学法人電気通信大学 | 無線センサ装置及び無線センサシステム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5369685A (en) * | 1976-12-03 | 1978-06-21 | Toshiba Corp | Temperature measuring apparatus |
| JPS54134458A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | House-service electric instrument |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP11400581A patent/JPS5815134A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| WO2018066687A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 国立大学法人電気通信大学 | 無線センサ装置及び無線センサシステム |
| JPWO2018066687A1 (ja) * | 2016-10-07 | 2019-08-22 | 国立大学法人電気通信大学 | 無線センサ装置及び無線センサシステム |
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