JPS5847399Y2 - 温度検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は１個の感温素子を使用して２点以上の温度検出
を行う多点式の温度検出装置に関する。

一般に１個の感温素子を使用して２点以上の温度検出を
行う場合は、第１図で示すような回路を行なっていた。

即ち感温素子ＴＨとこれに直列接続する設定用抵抗Ｒ３
又はＲ４、及び固定抵抗Ｒ１，Ｒ２とで、＋Ｅ（Ｖ）側
電路とアースとの間にブリッジ回路１１を構成し、前記
各設定用抵抗Ｒ３，Ｒ４とそれぞれ直列接続するスイッ
チング用のトランジスタＴｒ１．Ｔｒ２を制御回路１２
により交互にオン・オフさせている。

またこのブリッジ回路１１の橋絡点１１、、ｌｌｂをコ
ンパレータ１３の入力端子に接続する。

そしてこのコンパレータ１３により、トランジスタＴｒ
、のオンにより設定用抵抗Ｒ３で設定された設定温度Ｔ
１又はトランジスタＴｒ２のオンにより設定用抵抗Ｒ４
で設定された設定温度Ｔ２と、感温素子ＴＨに加わる温
度とを比較する。

ここで、前記トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２の部分を接点
と仮定し、また設定温度Ｔ１及びＴ２に対する感温素子
ＴＨの抵抗値をＲＴｌ、ＲＴ□とすると、各抵抗値の関
係は次の通りとなる。

Ｒ１”１１ＲＩ ＲＴ２ − ＝ −−−−−−（１１ ＲＲ５Ｒ２Ｒ。

しかし、トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２は接点のような理
想スイッチではなく、オン時でもいくらかのコレクター
エミッタ間電圧■。

Ｅ（ＳＡ工）が残る。従って上記（１）式のような関係
にはならない。

例えば、今トランジスタＴｒ１がオン、Ｔｒ２がオフで
あり、感温素子ＴＨの抵抗値がＲ１□になったときブリ
ッジ回路１１が平衡したとすると、このときの点１１
ｂの電位は ２Ｅ Ｒ１＋Ｒ２ となる。

またトランジスタＴｒ１のコレクターエミッタ飽和電圧
を■。

Ｅ（ＳＡ□）とする。ここで、図示する方向に流れる電
流■１．Ｉ２を求める。

２Ｅ Ｒ２Ｅ −、−ｖ。

Ｅ（ＳＡＴ）Ｒ１＋Ｒ２Ｒ１＋Ｒ２ Ｉ＝−−−ｍ−−−工、＝ Ｉ ＲＴｌ。

−−−−（２１ コンパレータ１３への入力電流は、入力インピーダンス
が大きいので無視すると、キルキホッフの法則によりＩ
ｔ＋ Ｉ ２＝０であるから、（２）式より次のよう
になる。

−−−−−（３） 上記（３）式から次の関係が得られる。

同様にしてトランジスタＴｒ２がオン、Ｔｒｌがオフの
場合は次のようになる。

ここで上記（４） 、 （４）’式には、（１）式に比
べＥとＶＣＥ（ＳＡ□）が含まれている。

従って接点により設定用抵抗Ｒ３，Ｒ４の切換えを行な
った（１）式の場合は、ブリッジ回路１１を構成する抵
抗値のバラツキのみを考慮すればよかったが、第１図の
回路では、それに加えＥとＶ。

Ｅ（ＳＡ□）のバラツキを考えなくてはならなくなり、
正確な温度検出が難しかった。

本考案の目的は設定用抵抗の切換えに無接点式スイッチ
ング素子を用いながら、接点を用いた場合と同程度の精
度を出し得る温度検出装置を提供することにある。

以下本考案を図示する一実施例を参照して説明する。

尚、第１図と対応する部分には同一符号を付し説明は省
略する。

本考案に於ても十Ｅ （Ｖ）電源とアース間にブリッジ
回路１１を構成することは同じであるが、固定抵抗Ｒ２
に対しては、これと抵抗値を等しく設定した抵抗Ｒ２’
を新たに設け、その一端をブリッジ回路１１の一方の橋
絡点１１ ａに共通接続する。

ここで、これら抵抗Ｒ２，Ｒ２’を以下基準用抵抗と呼
ぶ。

またこれら基準用抵抗Ｒ２，Ｒ２′の他端は、設定用抵
抗Ｒ３又はＲ４と直列接続したスイッチング素子、即ち
トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２のコレクタにそれぞれ各別
に接続する。

尚、感温素子ＴＨとしては、例えばサーミスタのように
周囲温度の上昇に伴い抵抗値の減少するものを用いる。

またコンパレータ１３は、ブリッジ回路１１の橋絡点１
１ ａ、１１ ｂ間の電位差を入力とし、この電位差等
を境として出力Ｖ。

を反転させるもので、例えばＩＣを用いる。

更に制御回路１２は、トランジスタＴｒ１．Ｔｒ２に交
互にベース電流を供給するもので、周知のシーケンス回
路で構成できる。

上記構成に於て、トランジスタＴｒ１をオンし、Ｔｒ２
をオフすると、ブリッジ回路１１は抵抗Ｒ１゜Ｒ２’、
Ｒ３及び感温素子ＴＨで構成される。

またトランジスタＴｒ２をオンし、Ｔｒｌをオフすると
、ブリッジ回路１１は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４及び感温素
子ＴＩ（にて構成される。

従って設定用抵抗Ｒ３，Ｒ４に対するブリッジ回路１１
がバランスした時の感温素子ＴＨの抵抗値をＲＴｌ、Ｒ
Ｔ２とすると次と関係が戒り立つ。

ここで、Ｒ２＝Ｒ２′であれば（５）式は（１）式と同
じになる。

一般に抵抗値のバラツキは比較的小さくできるので、上
記（５）式は従来の（４） 、 （４）’式等に比べ、
（１）式に大幅に近づいたことになる。

従って（１）式の場合とほぼ同等の検出精度を得ること
ができる。

第３図はトランジスタＴｒ１．Ｔｒ２をエミッタフォロ
アで用いた実施例を示す。

この場合、その構成上基準用抵抗はＲ１，Ｒ１’となる
が、基本的には第２図の回路と同様であり、詳細な説明
は省略する。

またトランジスタＴｒ１．Ｔｒ２にはＮＰＮ形のものを
用いているが、もちろんＰＮＰ形のものを用いて回路構
成してもよい。

以上のように本考案によれば、１つの感温素子にて２点
以上の温度を検出するに当り、設定用抵抗の切換えに無
接点式スイッチング素子を用いてもそれに影響されるこ
となく、抵抗のバラツキのみを考慮すればよいので、接
点にて切換えを行なう場合とほぼ同等の高い検出精度を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す回路図、第２図は本考案による
温度検出装置の一実施例を示す回路図、第３図は本考案
による他の実施例を示す回路図である。 １１・・・・・・ブリッジ回路、１１ ａ、１１ ｂ・
・・・・・橋絡点、１３・・・・・・コンパレータ、Ｔ
「・・・・・感温素子、Ｒ２゜Ｒ２’・・・・・・基準
用抵抗、Ｒ３，Ｒ４・・・・・・設定用抵抗、Ｔｒｌ。 Ｔｒ２・・・・・・スイッチング素子、ＲＴ、、Ｒ□２
・・・・・・抵抗値。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一辺に感温素子を設けた抵抗ブリッジ回路と、この抵抗
   ブリッジ回路の橋絡点間の電位差を入力しその零値を境
   に出力を反転させるコンパレータとを有し、前記抵抗ブ
   リッジ回路の感温素子との対辺には、一端を一方の橋絡
   点に共通接続した複数の互いに抵抗値を等しく設定した
   基準用抵抗を設け、また感温素子と直列を威す一辺には
   、一端を他方の橋絡点に共通接続した複数の、互に抵抗
   値が異なる設定用抵抗を設け、この設定用抵抗のそれぞ
   れの他端を前記基準用抵抗のいずれかの他端と各別に共
   通接続し、更にこれらにそれぞれスイッチング素子を直
   列接続したことを特徴とする温度検出装置。