JPS58178232A - 測定温度の補正方法 - Google Patents

測定温度の補正方法

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Publication number
JPS58178232A
JPS58178232A JP6032482A JP6032482A JPS58178232A JP S58178232 A JPS58178232 A JP S58178232A JP 6032482 A JP6032482 A JP 6032482A JP 6032482 A JP6032482 A JP 6032482A JP S58178232 A JPS58178232 A JP S58178232A
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JP
Japan
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measured temperature
temperature
determined
correction
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP6032482A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Takeuchi
武内 伸夫
Tatae Noda
野田 湛
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.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS58178232A publication Critical patent/JPS58178232A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/32Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定温度に応じて発振周波数の変化する水晶
発振子等の温度検出素子を用いて温度の測定を行なう際
、必然的に生ずる渕定娯差を完全に油止する方法に関す
るものでらる。
〃・\るm度検出素子を用いて温度を測定する場合には
、温度検出素子によって定められる周波数の発振出力を
、クロックパルスに【つて定められる基準時間の期間カ
ウントし、このカウント直によう測定@度を求めている
が、クロックパルスの8彼数が温度変化に応じて変動す
れば測定誤差を生4″るため、種々の対策を必要として
いる。
ノーなわら、従来は、クロックパルス発生用ノパルス発
生器を恒温槽中へ収容し、クロックパルスの周波数安定
化を図る手段、恒温槽中へ収容した基準周波数発生用の
水晶発振子を設け、温度検出未fvこよって定められる
周波数と基準周波数との差を求めたうえ、差周波数を用
いて測定温度を得る手段専が採用されている。
しかし、前記の場合は恒温槽を必要とするため、装[I
tl[iti格が高価になると共に、恒1槽加熱用の1
力を余分に必要とし、後記の場合は水晶の補正回路ケ必
要とするため高価となる等の欠点を生じてい旬。
本発明は、従来のかかる欠点を根本的に解消する目的を
有し、温度検出素子とクロックパルスを発生するパルス
発生器とを同−条件下に設けたうえ、温度検出素子によ
って定められるMl波数の発振出力を、クロックパルス
によって定められる基準時間の期間カウントし、このカ
ウント直により測定温度を求めると共に、クロックパル
スの測定温度に応する周波数変化と対応した補正量を求
め、この補正量によりカウント直を補正する測定温度の
補正方法を提供すると共に、前述と同様に求めた測定温
度を、前述と同様の補正量により補正する測定温度の補
正方法を提供するものでめる。
以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
第1図は、本発明を適用した温度セ/すの要部破断側面
図であり、電気回路を収容したケース1へ懐着された円
管状のプローブ2が設けられ、これの先端開口部3近傍
へ、温度検出素子としての水晶発振子Xおよび、クロッ
クパルス発生用の集積回路化されたパルス発生@PGが
収容されており、両省が同一条件下として配置されてい
る。
なお、これらのリード−4,5は、グローブ2内′\f
l&したプツシフグ6により支持されたうえ、配線7に
よってケース1内の電気回路と接続され−Cxす、更に
これらの周囲には、伝熱性の充填材8が光重されている
第2図は、“IIE′!A回路のブロック図であり、L
Cカット等の特定な温度・周波a特性を有する水晶発振
子Xを発振回路O8Cへ接続し、測定温度に応じた周波
数の発振出力を*V出している。
発躯器080の出力は、カウンタ等の分周器v v v
c xり分周されたうえ、カラ/りOUTへ与えp、れ
°Cおり、こ\において所定の基準時間毎に分周出力の
カウントがなされ、このカウント1直が制御部ONTへ
与えられ、こ\において、カウント値が温度値へ変換さ
れてから、伝送回路SRへ送歯さル、図上省略した中実
装置からのボーリング信号IC応じ、温度1直のデータ
が伝送回路SRおLひ伝送路Lt−介し、中実装置へ送
1gされるものとな)Cいる。
なお、マイクロプロセラす、メモリおよび入出力回路等
により構成された制御部ONTは、データの送受信制御
機能も備えてお9、伝送路りおよび伝送回路SRを介し
て与えられるメーリング信号によって指定されたアドレ
スと、アドレス設定器Asにより設定された自己に個有
のアドレスとを比較し、両者の一致に応じて温[1mの
データを送信するものとなっている。
また、制御部ONTは、高密度集積回路化等による共用
化を図るため、メモリ内に種々のセンサ機能に応じたプ
ログラムが格納されており、モード設定@M8によりメ
モリのアドレスが指定され、この場合は、モード設定器
MSにより温度上/すとしての動作モードが設定される
このほか、水晶発振子Xには、個有の時性偏差が69、
これを補正するため雫設定aZ人が設けであると共に、
制御部ONTの動作を規正するため、クロックパルスを
発生するパルス発生器PGが設けてあり、更に、制御部
ONTにより求めた温度値を指示する目的上、表示部D
Pが設けておる。
、”csし、伝送路りは、この場合3線式のものが用い
られ、線路り、が信号用、線路り、が蝋雑用、41i回
路り、が共通用となっており、線路L1. L、を介し
て中実装置から供給される電源を電源回路PSにLり安
定化のうえ、局部111E渾Eとして各部へ供給してい
る。
第3図は、制御部ONTの動作を示す総合的な70−チ
ャートでj)り、t#投入による’ 5TART’につ
ぎ、各部に初期状態を設定するゝイニシャル処4Nを行
なってから、カラ/りOUTのカウント値f:取り込み
、メモリへ格納する等の′It測処理″を行なったうえ
、この結果に応じで伝送逃場“をイテない、これを反復
する鴫のとなっている。
第4図は、′計測部mlの#細を示すノローチャ゛−ト
でるり、まず、カウンタOUTのリセット端子Rへ信号
を与え、1カウンタ・クリヤ“を行なってから、カラ/
りOU Tのイ/ヒビット端子IN)(へ与える信号を
消滅させ、1カウ/り・スター ト“を行なわせ、発振
周波数に応じて定められるi準時間が経過したか否かを
1基準時間経過丁“によシ判断し、これがYIW8とな
れば、イ/ヒビット端子INHへ信号を与え、1カウン
タ・ストップ′を行なわせる。
これについで、1カウント筐取込′により、カウンタO
UTのカウント出力中筒えば下位12ビツトを准込み、
更に、カウノタOU丁のカウント出力中筒えば上位4ピ
ツトをチェックし、′上位4ピット・カウントT′がy
nsであれば、実測値が測定レンジをオーバしたものと
し、ルンジオーパ′と判断する。
1上位4ピット・カウントilがNOであれば、後述の
′補正演算′により補正量を定めたうえ、1カウント直
堆込′により取り込んだカウント直を補正量によって補
正してから、所定の演算により1カウント籠を温&Tへ
変換′シ、この結果が1−50℃くTIのYIlmSで
あれば、更に’ 150 ”0>T’によシ実測直が測
定レンジ内か否かを判断する。
なお、’ −50’O< T ’および’i50”o>
T’のNOでは、ルンジオーパ′へ移行スる。
i5図は、1伝送処場′の#細を示すノロ−チャートで
あり、まず、第4図によって得られた17″−夕奢送信
レジスタへセット′シてから、中実装置からの信号を受
信する待機状態へ入り、11号受信′が行なわれ\ば、
コードの判別によ#)ゝボーリング111号丁′を判断
し、これのYESに応じ、rドレス設定器Asにより設
定されたアドレスとボーリング信号によって示されるア
ドレスト1アドレス一致T′により比較のうえ、これが
\”ESであれば、ゝ送信準・肩“を行なった後、送信
レジスタの内容を伝送回路SRへ送出して1デ′−夕送
信′倉行7’lVh、’a1&HT t ’ノYE8に
したが−ラて、データの送イdを終了する。
乙\において、第4図の1補正演算′は、っ畠゛のご二
あ9に行なわれる。
丁なわち、水晶発損子XKよって定められる発S町I1
.数を分周6DVKより分周した周波数をf−tHz)
、水晶活部子XLv特性に応するfa■U定諷・虻にし
たがう周波数変化率をα(Hz、/’O)、測定温j嵌
をθ(0)、測定1度がO’CJVCDけるfoの周波
数をfoとすれば、f’は次式によって示される。
f−=−・a + fo  ・・・・・・・・・・・・
・・・(1)また、クロックパルスの25υにおける周
波数をfc(Hz)、これの測定温直に応する周波数変
化率をr(Hz/’O)、基準温度(25’O)をりと
すれば、クロックパルスの測定温直に応する周波数変化
4fCは次式により示される。
ノfc=r −fccI   #P)冨−=−−−−−
f2)なお、ウラ/りOUTのカウント籠を01カウン
トを行なう基準時間をtとすれば、(1)式から次式が
得られる。
0=f6・t = (a・# + fo ) tこ\に
おいて、クロックパルスのJf4波数変化に基づく基準
時間tの変化をハとすれば、カウント籠0の誤差Δ0は
次式によって与えられる。
ΔO二(fO+α・edit  ・・・・・・・・・・
・・・(4)一方、基準時間tは、クロックパルスの周
波数fc と、カラ/りOUTのプリセット酸lから次
弐にこよりで示される。
β fc   =゛=−°−15) にj)式において、fcがjfcだけ変化すれば、(5
)式から次式が得られる。
(6)式へ12)式を代入すれば、 ・・・・(8) したがって、あらかじめクロック゛パルスの611定m
r*に応する周波数変化を求めておいたうえ、(8)式
の1A数演算を行なって補正量を求め、これによってカ
ウント値を補正すれば、正確な測定温度が1キナ←ンr
L る。
ficソし、特に関数演算を行なわず、(明弐により示
される補正量を近似的直線補正表とじ丸うえ、これを制
御@ONTのメ毫すヘ橋納してお龜、測定温度に石じて
表から補正量を求めるものとしても同様である。
なお、lx+lAにおいて、1カウント値を温度Tへ変
換′シ友後、′補正演算′により補正量を求め、これに
よって、変換し九温gTを補正するものとしてもよく、
この場合は、(6)式および、1カウント筺を温度Tへ
変換′する所定の演算式とによる関数演算により補正量
を求めるものとすればよい。
また、この場合も、あらかじめ近似的直線補正表を求め
ておい友うえ、前述と同様にメモリへ格納しておき、測
定温度に応じて表例ら補正量を求めるものとしても同様
である。
し九がって、特に恒温槽を用いずとも、正確な測定温度
が得られるものとな夕、装置価格の低減、装置の小形化
および低消費電力化が容sK達せられる。
このほか、#12図における各設定器MS 、 As 
ZA等は、ダイオードマトリクス回路を用い、所定のダ
イオードを市ソトして所望のコードを発生するものとす
れば好適であるが、ディジタルスイッチ、ストラップ端
子等を用いて一同様である。
また、s4図に示すゝ補正演算′をセンサにおいて行な
わず、中実装置11において行なうものとじてもよく、
線路り、、L、に!る電雑の供給は、伝送路りを2@式
としたうえ、ファントム給電としても同様でめり、おる
いは、別途の′鍼渾を用いるものとして4hよいうえ、
第1図に示す構造も、状況に応じて選定すればよい等、
本発明は種々の変形が自在である。
」ユ上の説明に:り明らかなとおり本発明によれば、発
m周波数安定化用の恒温槽が不要となり、装置の小形、
@量化および低価格化が達せられると共に、低消費電力
化が実現するため、各種用途の(、!震測定において顕
著な効果を呈する。
【図面の簡単な説明】
区は本艷明の実施ガを示し、第1図は@度セ/すの要部
砿断儒111wJ、第2図紘電気回路のブロック図、第
3図は制御部の―作を示す鱒会的なフローチャート、第
4 [Fi’針lll1魁履′O―輌を示すフローチャ
ート、第S図は1伝送処鳳!O詳綱を示すフローチャー
トでおる。 1・・・・ケース、2・・・・プローブ、X・・・・水
晶発振子(温度検出素子)、OSO・・・・発js關路
、Dv・・・・分周器、OUT・・曾・カウンタ、ON
T・・・・制御部、PG・−・・パルス発生器。 特許出願人 山風りネウエル株式会社 代 環 人  山  川  政  11(ほか1名)第
5図 手続補正書(自発) 昭和   年   月   日 特7’l°庁長官殿           5了、 6
.−21、−扛件の表示 昭和57年特 許 願第60324  号2、発明の名
称 飼定謳度の補正方法 3、袖11:をする者 °1)件との関係  特  許    出願人名称(氏
名) (666)山武ハネウェル株式会社袖jlt 1
;il令 拒に1141由通カ1− &J日イ゛1゛  昭和  
 年    月    日補山により増加する発明の数
・・・・ 5、  P山)1.Jノχ・1象 (11明細書第8頁第8行の「がYk8であれば、」を
下記のとおり補正す為。 [においてカウント値が異常であればNOとな如、」 (2:  同書同頁第11行の「がNOであれば、」を
下記のとお〉補正する。 「においてカウント値の内容が正常であシYxSとなれ
ば、」 (3)同書第10頁第9行Orウウンタ」を「カクンタ
」と補正する。 (4)第4図を別紙朱書のとお9補正する。 以  上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)測定温l1tK応じて発振周波数の変化する温度
    検出点子とクロックパルスを発生するパルス発生器とを
    同一条件下に設け、前記温度検出素子によって定められ
    る周波数の発振出力を前記クロックパルスによって定め
    られる基準時間の期間カウントして駅カウントf*によ
    り測定温度を求めると共に1frr1記クロツクパルス
    の藺紀測定@度に応する周波数変化と対応し走部正量を
    求め、咳補正量により前記カウント鷹の補正を行なうこ
    とを特徴とする測定温度の補正方法。 121+341叔演算により前記補正量を求めることを
    特徴とする特許請求の#a囲嬉1項記載の測定@度の補
    正方法。 (316らかしめ定められた近似的直線補正表により前
    記補正量を求めることを特徴とする特許請求の範囲A1
    項記載の欄定温度補正方去。 (4)測定温度に応じて発振周波数O変化する温度検出
    素子とクロックパルスを発生するパルス発生塵とを同一
    条件下に設け、前記温度検出素子によって定められた周
    波数の発揚出力を前記クロックパルスによって定められ
    る基準時間の期間カウントして該カクント直によp測定
    温度を求めると共に、前記クロ・ツクパルスの前記測定
    温度に応する周波数変化と対比した補正量を求め、該補
    正量により前記測定温度の補正を行なうことを特徴とす
    る測定温度の補正方法。 (5)関数演算によp前記補正量を求めることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項記載の測定温度の補正方法。 (6)あらかじめ定められ九近似的直線補正表により前
    記補正量を求めることを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記−の測定温度O補正方法。
JP6032482A 1982-04-13 1982-04-13 測定温度の補正方法 Pending JPS58178232A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6132942U (ja) * 1984-07-31 1986-02-27 光進電気工業株式会社 水晶温度計
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