JPS58206936A - 水晶温度計 - Google Patents
水晶温度計Info
- Publication number
- JPS58206936A JPS58206936A JP7434982A JP7434982A JPS58206936A JP S58206936 A JPS58206936 A JP S58206936A JP 7434982 A JP7434982 A JP 7434982A JP 7434982 A JP7434982 A JP 7434982A JP S58206936 A JPS58206936 A JP S58206936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- crystal
- around
- angle
- temperature
- 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
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Classifications
-
- 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
- G01K7/32—Measuring 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (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、水晶振動子を測ｍｌＡ子どし−Ｃ用いた水晶
温度計に関する。
温度計に関する。
水晶は結晶異方性を有しているので、切り出し角を適当
に選択することによって、温度係数を零にすることもで
き、又、逆に温度係数を大きくすることもできる。この
ｍ１ｆｆｉ係数の大きむ振動子を測温素子として用いた
ものが水品渇ＩＱ計で、高分解能、高安定性、周波散出
ノＪ等の特徴を有している。
に選択することによって、温度係数を零にすることもで
き、又、逆に温度係数を大きくすることもできる。この
ｍ１ｆｆｉ係数の大きむ振動子を測温素子として用いた
ものが水品渇ＩＱ計で、高分解能、高安定性、周波散出
ノＪ等の特徴を有している。
ところで、水晶シ動了の周波数編ａ特性は、Ｆ （
Ｔ’）＝Ｆ （ＴＯ）、（１−１−Ａ （１−−−
１−ｏ ）十〇 （Ｔ’−−ｒ’ｏ ） ２＋ Ｃ
（Ｔ−Ｔ’０ ） ’ ）・・・（１） 但し、 ｒ（−ｒ）：ｒ’ｃにおける周波数Ａ、１３．
Ｃ：１．２．３次の湿度係数で、切り出し角によって 決まる定数 で示される１、従来の水晶温度計では、この１次の温度
係数Ａが大きく、２次及び３−次の温度係数Ｂ、Ｃが零
に近い、厚みすべり振動を基本とした水晶振動子が、用
いられている。例えば、２次及び３次の温度係数Ｂ、Ｃ
がほぼ零で、１次の湿度係数Ａが水晶の１７４人Ｓ１皇
係数の約１／ζ３の、ｌ−Ｃカットと叶ばれ４水晶振動
子が、温度測定用振動子として用いられている（尚、２
次及びに３次の温度係数Ｂ、Ｃを零に近づけるのは、水
晶振動イの共振周波数と温度との関係をリニノ７に４る
ためである）。
Ｔ’）＝Ｆ （ＴＯ）、（１−１−Ａ （１−−−
１−ｏ ）十〇 （Ｔ’−−ｒ’ｏ ） ２＋ Ｃ
（Ｔ−Ｔ’０ ） ’ ）・・・（１） 但し、 ｒ（−ｒ）：ｒ’ｃにおける周波数Ａ、１３．
Ｃ：１．２．３次の湿度係数で、切り出し角によって 決まる定数 で示される１、従来の水晶温度計では、この１次の温度
係数Ａが大きく、２次及び３−次の温度係数Ｂ、Ｃが零
に近い、厚みすべり振動を基本とした水晶振動子が、用
いられている。例えば、２次及び３次の温度係数Ｂ、Ｃ
がほぼ零で、１次の湿度係数Ａが水晶の１７４人Ｓ１皇
係数の約１／ζ３の、ｌ−Ｃカットと叶ばれ４水晶振動
子が、温度測定用振動子として用いられている（尚、２
次及びに３次の温度係数Ｂ、Ｃを零に近づけるのは、水
晶振動イの共振周波数と温度との関係をリニノ７に４る
ためである）。
しかし、厚みリベり振動を基本とし！ζ服動了は、小形
化が困１ｌｉｔ上に、消費電ツノが大きいという欠点を
有しくおり、これが、そのまま従来の水晶ｍａ肘にお番
ノる測温索子部の欠点とな−２【いＩＪ。
化が困１ｌｉｔ上に、消費電ツノが大きいという欠点を
有しくおり、これが、そのまま従来の水晶ｍａ肘にお番
ノる測温索子部の欠点とな−２【いＩＪ。
本発明は、この点に鑑みてなされｌこもので・、その目
的は、測温索子部の小形化及び低温Ｗ［電ツノ化が可能
な水晶編麿舊Ｉを提供りることにある１、以上、図面を
参照し本発明を訂細に訳１ｊＪ ｖる。。
的は、測温索子部の小形化及び低温Ｗ［電ツノ化が可能
な水晶編麿舊Ｉを提供りることにある１、以上、図面を
参照し本発明を訂細に訳１ｊＪ ｖる。。
第１図は本発明に係る水晶温ｔａｉｌの測温索子部の一
実施例を示づ正面断面図、第２図は側面断面図である。
実施例を示づ正面断面図、第２図は側面断面図である。
両図において、１は後述の水＾＾振動子、２はこの振動
子１を収納づるための金属ケース、３は振動子１を金属
クース２内部に固定する取付部である。この取付部３は
、イの表面積が振動子１と同程度で、熱伝導率の＾い材
料から構成されている。又、４は金属ケース２十部のベ
ース５に取り付けられた端子である。
子１を収納づるための金属ケース、３は振動子１を金属
クース２内部に固定する取付部である。この取付部３は
、イの表面積が振動子１と同程度で、熱伝導率の＾い材
料から構成されている。又、４は金属ケース２十部のベ
ース５に取り付けられた端子である。
尚、金属ケース２内には、振動子１と被測定雰囲気との
間の熱伝達を迅速に行うため、ヘリウムガス等の不活性
ガスや、窒素ガス等の活性の低いガスが封入されている
。
間の熱伝達を迅速に行うため、ヘリウムガス等の不活性
ガスや、窒素ガス等の活性の低いガスが封入されている
。
ここで、［述のｌ１ｔｉ ＩＪ （−１の説明に戻る。
この実施例の振動子１は、断面形状が長り形状で、ぞの
ｊ［周波数ｆ ＧＪ次式で示される。
ｊ［周波数ｆ ＧＪ次式で示される。
ｆ −＝ ａ −（ｔ ／ Ｑ ２） ・Ｃ「方正「・
（２＞但し、ａ ；振動姿態、０１面形状により決まる
まる定数 ９；振動子１の長さ ｔ ；振動子１の階さ ρ；振動子１の密１衰 Ｓ；振動イ１のコンプライアンス 従つＣ１この振動子１のＩＭ波数渇１衰特性は、次式の
ようになる。
（２＞但し、ａ ；振動姿態、０１面形状により決まる
まる定数 ９；振動子１の長さ ｔ ；振動子１の階さ ρ；振動子１の密１衰 Ｓ；振動イ１のコンプライアンス 従つＣ１この振動子１のＩＭ波数渇１衰特性は、次式の
ようになる。
ここ【−１第３図に小りように、αを機械軸Ｙまわりの
回転角にとり、第４図に承りように、βを前記α回転俊
の光軸／まわりの回転角にとり、α、βを変えたときの
温度特性を求めると、それぞれ第５図、第６図のように
なる（ｔ！ｉ軸は共振周波数の変化Δｆ／ｆを示し、第
５図（−は。
回転角にとり、第４図に承りように、βを前記α回転俊
の光軸／まわりの回転角にとり、α、βを変えたときの
温度特性を求めると、それぞれ第５図、第６図のように
なる（ｔ！ｉ軸は共振周波数の変化Δｆ／ｆを示し、第
５図（−は。
β−９０°、第６図では、α−６０°である）１本発明
では、αを４０”＜αく１４０°の範囲にとり、βを４
０°くβ＜１４０’の範囲（二どっており、振動子１の
ｈツ１−も、この条ｆ１を満足づるものである。第３図
及び第４図の如＜ ｌ−Ｊり出された振動子１の振動モ
ードは、屈曲振動（音叉形屈曲）である。この振動ｆ−
１のドライブは、従来と全く同様な回路にて（うわれる
っ尚。
では、αを４０”＜αく１４０°の範囲にとり、βを４
０°くβ＜１４０’の範囲（二どっており、振動子１の
ｈツ１−も、この条ｆ１を満足づるものである。第３図
及び第４図の如＜ ｌ−Ｊり出された振動子１の振動モ
ードは、屈曲振動（音叉形屈曲）である。この振動ｆ−
１のドライブは、従来と全く同様な回路にて（うわれる
っ尚。
この実施例の場合、振動子の共振周波数自体は１次の温
度特性を有しないことになるが１、ノイクロプロセッサ
等を用いれば容躬にリニアライズぐきるので、水晶編廓
社としては伺ら障害にならない、。
度特性を有しないことになるが１、ノイクロプロセッサ
等を用いれば容躬にリニアライズぐきるので、水晶編廓
社としては伺ら障害にならない、。
このような構成の上記実施例の場合、水晶の最大温度係
数若しくはその付近の値を使用でさるため、分解能が上
がる。又、切り出し角に多少のずれが生じても温度係数
にあまり影響が出ないように、切り出し角を選択できる
。更に、厚み４べり振動を用いないため、測温索子部の
小形化・低消費電力化を達成ぐきる。
数若しくはその付近の値を使用でさるため、分解能が上
がる。又、切り出し角に多少のずれが生じても温度係数
にあまり影響が出ないように、切り出し角を選択できる
。更に、厚み４べり振動を用いないため、測温索子部の
小形化・低消費電力化を達成ぐきる。
尚、［記実施例にＪ３いては、振動モードとし【屈曲振
動の例を述べたが、第４図の代わりに第７図の如く切り
出せば、長辺振動の縦振動ｒとして用いることができる
。この場合のβの範囲も、第４図の場合の範囲とほぼ同
一である。
動の例を述べたが、第４図の代わりに第７図の如く切り
出せば、長辺振動の縦振動ｒとして用いることができる
。この場合のβの範囲も、第４図の場合の範囲とほぼ同
一である。
父、振動イの形状は、音叉形に限らず、複合音叉形や棒
形等であってもＪ、い。要は、振動モードどして、屈曲
振動、縦振動を用いているものであればよい。
形等であってもＪ、い。要は、振動モードどして、屈曲
振動、縦振動を用いているものであればよい。
以、１説明したように、本発明によれば、ルみ４べり振
動の振動ｔを用いないため、測温索子部の小形化及び低
消費電力化を実現できる。
動の振動ｔを用いないため、測温索子部の小形化及び低
消費電力化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の要部を示す正面断面図、第
２図は側面断面図、第３３図及び第４図は第１し１中の
振動ｒの切り出しに関する説明図、第５図及び第６図は
第３図及び第４図中のα、βに対づる共振周波数の変動
を示１説明図第７図は他の振動子の切り出しに関づる説
明図ぐある。 １・・・水晶振動子 ２・・・金＆！ケース３・・
・取イ・１部 ４・・・端子５・・・ベース 笥Ｂｑ出願人 株式会７１ 横河電機製作ｐＨ代
理 人 弁理士 小 沢 伯 助第１
図 革３図 ”−Ｉ ＰＰｍ Ｉ ’Ｃｌ ｙｌ！Ｊ４図 ” ｌＰＰｍ１’ｃＩ ８０ 帛５図 ０ ２０ ４０ ６０ ８０ ＴＯｏ
１２０ １４０ １６０ １８０ｃ／１．［度］−
一 尾６図 １ 、Ｊ、６Ｑ 第７図
２図は側面断面図、第３３図及び第４図は第１し１中の
振動ｒの切り出しに関する説明図、第５図及び第６図は
第３図及び第４図中のα、βに対づる共振周波数の変動
を示１説明図第７図は他の振動子の切り出しに関づる説
明図ぐある。 １・・・水晶振動子 ２・・・金＆！ケース３・・
・取イ・１部 ４・・・端子５・・・ベース 笥Ｂｑ出願人 株式会７１ 横河電機製作ｐＨ代
理 人 弁理士 小 沢 伯 助第１
図 革３図 ”−Ｉ ＰＰｍ Ｉ ’Ｃｌ ｙｌ！Ｊ４図 ” ｌＰＰｍ１’ｃＩ ８０ 帛５図 ０ ２０ ４０ ６０ ８０ ＴＯｏ
１２０ １４０ １６０ １８０ｃ／１．［度］−
一 尾６図 １ 、Ｊ、６Ｑ 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 αを機械軸まわりの回転角、βを前記αだＩＪ回転した
光軸まわりの回転角としたとき、４０”＜α〈１４０゜ ４０°くβ＜１４０’ の範囲で切り出した水晶振動子告測温木−ｒとして用い
たことを特徴とする水晶ＦＩＡ度ｇ１゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434982A JPS58206936A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 水晶温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434982A JPS58206936A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 水晶温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206936A true JPS58206936A (ja) | 1983-12-02 |
Family
ID=13544550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7434982A Pending JPS58206936A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 水晶温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206936A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4772130A (en) * | 1985-06-17 | 1988-09-20 | Yokogawa Electric Corporation | Quartz thermometer |
| US5607236A (en) * | 1987-02-27 | 1997-03-04 | Seiko Epson Corporation | Quartz oscillator temperature sensor |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP7434982A patent/JPS58206936A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4772130A (en) * | 1985-06-17 | 1988-09-20 | Yokogawa Electric Corporation | Quartz thermometer |
| US5607236A (en) * | 1987-02-27 | 1997-03-04 | Seiko Epson Corporation | Quartz oscillator temperature sensor |
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