JPS5834499Y2 - 温度補償回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電気装置を温度補償するにおいて、所定の温
度特性を持つ温度補償出力を得る温度補償回路に関する
。

半導体部品を使用した電気装置は、半導体部品の特性が
温度によって変り易いことから、高精度を要求される部
分には温度補償手段を備える。

例えば、半導体部品を使用した静止要保護継電器におい
ては、温度変化に伴う定数の変動によって所期の動作値
が変ると、精密測定ができなくなり、誤まった制御動作
又は測定をする虞れがある。

そこで、種々の部品や回路を使って動作値の温度補償を
し、温度による変動ひいては誤差を少なくする。

さて、温度補償は、その部品として温度によって抵抗値
が変化するサーミスタ、ダイオード等の温度変化素子さ
らには印加電圧で抵抗値が変化するバリスタ等を利用し
、温度補償を必要とする回路の一部に上記部品を設ける
ことで電圧信号又は電流信号のレベル等を温度補償する
。

例えば、測定したい電圧（入力電圧）が予め設定した基
準電圧以上にあるか否かを判定する回路において、基準
電圧発生器を温度補償するのに、電圧発生部の制御電圧
回路に温度変化素子を設け、基準電圧出力を温度補償す
る。

ここで、温度変化素子の温度特性は入力回路の出力を規
定する要素（例えば整流器）の温度特性を補償できるも
のに選ぶ必要がある。

しかし、温度変化素子の内から所期の温度特性に合致し
た部品を選択するのは難しく、完全に合致したものを選
択するのは極めて困難であった。

そこで、従来の温度補償手段は、素子が所期の温度特性
を示す範囲に測定部自体の温度管理をしたり、測定部回
路を温度による特性変化が少なくなるようにするもので
あつｔら このように、温度補償を施した従来装置は、素子選択に
よるものは完全な温度補償ができず、温度による誤差が
残るものであったし、温度管理によるものは温度コント
ローラを必要とするし、回路による温度補償は構成が複
雑で高価になるものであった。

本考案の目的は、所期の温度特性から外れる温度変化素
子を使用するも所期の温度特性を持つ出力が簡単に得ら
れる温度補償回路を提供するにある。

第１図は、本考案の一実施例を示す温度補償回路であり
、タイマー回路に適用した場合である。

同図において、破線で囲んだブロックに本考案の温度補
償回路を示し、Ｄ□は温度変化素子として使用するダイ
オードであり、このダイオードＤ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２と
の直列接続で温度特性設定回路を構成する。

Ａは演算増幅器など高利得、高入力インピーダンスの増
幅器であり、その利得を負帰還回路用の抵抗Ｒ３，Ｒ４
の抵抗比で設定する。

なお、Ｅは温度特性設定回路さらには増福器Ａ、後に説
明するタイマ本体に定電圧を与える定電圧電源である。

次に、タイマ本体は、タイマ動作開始指令で接点Ｓ１を
閉じ、抵抗Ｒ５を通してコンデンサＣ１の充電を開始し
、コンデンサＣ１の充電電圧力協度補償回路の出力電圧
（基準電圧）を越えた際に電圧比較回路ＣＯＭの出力が
反転してリレーＸを励磁する。

このリレーＸの接点（図示しない）はタイマ出力とされ
、接点Ｓ１の閉からリレーＸの励磁までの時限がコンデ
ンサＣ１と抵抗Ｒ５の時定数で設定される。

このようなタイマ回路において、温度変化による抵抗Ｒ
５の抵抗値又はコンデンサＣ□の容量の変化はコンデン
サＣ１の充電電圧一時間特性の変動として現わへこれは
タイマ時限の変動になる。

そこで、温度特性設定回路からの基準電圧をコンデンサ
Ｃ１の電圧一温度特性に合致する温度特性にすることで
温度補償をする。

この温度補償をダイオードＤ１の順方向電圧一温度特性
の設定で行なう。

以下に温度特性設定回路の動作を説明する。

まず、増幅器Ａの入力インピーダンスが充分に高いこと
から、抵抗Ｒ，，Ｒ２およびダイオードＤｌを流れる電
流■は、 になる。

ここで、Ｅは定電圧電源Ｅの出力電圧、■、はダイオー
ドＤ□の順方向降下電圧、Ｒ１，Ｒ２は夫々抵抗Ｒ１，
Ｒ２の抵抗値である。

一方、増幅器Ａの入力電圧ＥＯｉはＮ Ｅｏ□＝ｖｄ＋■Ｒ２・・・・・・（２）になる。

上記（１）、（２）式から、Ｅｏｌはになる。

上紙３）式から明らかなように、ＥｏｌはダイオードＤ
１の順方向降下電圧Ｖ、が温度により変化することから
、温度特性を持った出力になる。

そして、Ｅｏ□の温度特性は抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値比
で変化率を変えることができる。

即ち、抵抗Ｒ１を大きく、抵抗Ｒ２を小さくすれば、Ｅ
ＯＩはダイオードＤ１の順方向降下電圧Ｖ、の影響を大
きく受げる電圧になり、温度変化率が大きい。

逆に、Ｒ１を小、Ｒ２を大きくすれば、ＥＯＩの温度変
化率が小さい。

従って、抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値比を設定することで、
ダイオードＤ□の温度特性とは変化率の異なる温度特性
の出力を得ることができ、ダイオードＤ１の温度特性が
所期のものでない場合にも抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値比の
設定で所期の温度特性を持つ電圧Ｅｏ１を得ることがで
きる。

次に、増幅器Ａは、所期の温度特性を持つ入力電圧ＥＯ
Ｉを増幅して基準電圧ＥＯ２を得る。

この増幅器Ａは、入力電圧Ｅｏ１がその温度特性を所期
のものにするために抵抗Ｒ□、Ｒ２の比を調整すること
により基準電圧ＥＯ２の絶対レベルが変化した分だけ補
正するものであり、抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値比を調整し
てＥＯ２を所期の基準電圧レベルに設定する。

上記の如く、温度特性設定回路と増幅器とを備えること
で、温度変化素子が所期の温度特性を持たない場合にも
抵抗値調整で所期の温度特性を持ちかつ所定レベルの出
力電圧ＥＯ２を得ることができる。

なお、温度特性設定に際し、定電圧電源Ｅさらには増幅
器Ａの特性が温度変動する場合にはこれら回路の温度特
性をも考慮した温度特性に設定する方が好ましい。

第２図は本考案の他の実施例を示し、交流電圧検出回路
に適用した場合である。

同図において、破線で示すブロックが温度補償回路であ
り、第１図の場合と同じ構成で、電圧比較の基準電圧を
得る。

この基準電モと比較する交流電圧は、トランスＴを通し
て取込み、ダイオードブリッジＤＢで整流し、コンデン
サＣ２で平滑することで交流入力電圧に比例した直流電
圧を得、この直流電圧を電圧比較回路ＣＯＭにおいて上
記温度補償回路からの基準電圧と比較する。

この場合にも、交流入力電圧を得る電圧検出部（図示し
ない）又はトランスＴ、ダイオードブリッジＤＢ等が温
度特性を持つものであれば、温度補償回路において基準
電圧に所期の温度特性を持たせて補償することができる
。

なお、実施例においては、温度変化素子としてダイオー
ドを使用する場合を示したが、代りにサーミスタさらに
は温度に対して正特性を示す温度変化素子を使用しても
良い。

さらに、温度変化素子は抵抗Ｒ２側に設けるに限らず、
抵抗Ｒ□側に設けるなど使用する温度変化素子の特性、
必要とする温度補償特性に応じて適宜に変更しうる。

また、実施例においては、温度補償出力として直流を得
る場合を示したが、これは交流出力を得る場合にも適用
できる。

例えば、温度変化素子にサーミスタを用い、定電圧電源
Ｅを交流電圧源とすると、増幅器Ａの出力には温度補償
した交流電圧を得ることができる。

このような交流電圧源は、例えばインピーダンス素子の
インダクタンス、キャパシタンスを測定する際に素子に
印加する温度補償した交流定電圧源に利用できる。

以上間らかにしたように、本考案によれば、温度特性設
定用抵抗Ｒ□、Ｒ２は互いの抵抗値に特別な関係を持た
せることなく任意の温度特性を持つ基準電圧を簡単に得
ることができ、温度補償を必要とする電気装置に適用し
て高精度、低価格化を図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による温度補償回路をタイマ回路に適用
した場合を示す回路図、第２図は本考案を電圧検出回路
に適用した場合を示す回路図である。 Ｒ１−Ｒ５・・・・・・抵抗、Ｄ□・・・・・・ダイオ
ード、Ａ・・・・・・増幅器、Ｃ□、Ｃ２・・・・・・
コンデンサ、ＣＯＭ・・・・・・電圧比較回路、Ｘ・・
・・・・リレー、Ｅ′・・・・・・定電圧電源、Ｔ・・
・・・・トランス、ＤＢ・・・・・・ダイオードブリッ
ジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の抵抗、第２の抵抗および温度によって抵抗値が変
   化する温度変化素子の直列接続体に所定電圧が印加され
   る温度特性設定回路と、この温度特性設定回路の各抵抗
   素子間の１つの接続点の電圧を増幅し温度によって変化
   する電圧の出力部にされる増幅器とを備え、上記第１の
   抵抗と第２の抵抗の抵抗値比を変更することで上記増幅
   器の出力電圧の温度変化率を任意に設定し、上記増幅器
   の増幅度を変更することでその出力電圧レベルを任意に
   設定することを特徴とする温度補償回路。