JPS5856421B2 - 温度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度測定装置に関するものである。

電子回路を用いた温度計についてみると、従来感温素子
の抵抗値の変化を発振回路の発振周波数あるいは感温素
子を流れる電流の変化としてとらえ、その変化を検出し
て温度を測定するものがあった。

しかしこれらは常に電源が印加されており、電子ウォッ
チなどの付加機構として温度計を設ける場合には、消費
電力の点で問題があった。

本発明はＹカット水晶振動子の温度周波数特性を利用し
、定時間ごとに短時間湯度測定を行なうことにより、回
路の消費電力を少なくした温度測定装置を提供するもの
である。

以下図面に基いて本発明の一実施例を説明する。

第１図において、１は電池電源、２は電源供給制御回路
であり、例えばスイッチングトランジスタより構成され
るものである。

３はタイミングパルス発生回路であり、計時回路４から
クロックパルスを受けてタイミングパルスを発生する。

５はＹカット水晶振動子を用いた水晶発振回路、６は分
周回路、７は測定温度の正負を判別する判別回路、８は
ゲート回路、９は温度の算出を行なう加減算回路等の演
算回路である。

１０はデコーダであり、計時回路４および演算回路９の
出力をコード変換して表示装置１１に時刻および温度を
表示する。

第２図は判別回路７を詳細に示した回路である。

１２はゲート回路−１３〜１５はｌＯ進カウンタであり
、カウンタ１５の出力端子ＡＢＣＤには（１，２，４，
８）の計数出力を生じる。

１６はゲート回路、１７は微分回路である。

次に動作について説明する。

Ｙカット水晶振動子の周波数は温度Ｔ（℃）に対し、は
ぼ直線性を有する、いま発振周波数をｆ とすると、ｆ
ｙ＝に−Ｔ＋ｆｏと表わせる。

Ｌ ？Ｃｂ””）”ＣＴ −ｆｙ ｆｏ・・・・（１）
ｋ ここでｆ。

はＴ＝Ｏ℃における７桁の発振周波数、ｋは３桁の整定
数、 したがって９は４〜５桁の整定数である。

そこで、仮に￥＝８５００なる基準値を定めると１ （１）式より、ｆＪが８５００より犬であればＴは正に であり、８５００より小であればＴは負となる。

したがって温度を一９９℃から＋９９℃の範囲で測定す
るものとすれば、上記８５００の下３桁の５ら５４００
から５９９までの計数値が得られればよいことになる。

以上の数値を基にして以下の動作を説明する。

タイミングパルス発生回路３の出力端子ａには、第３図
Ａに示す周期、例えば１００秒周期でパルス幅２秒のパ
ルスが発生している。

この２秒の期間のみ電源供給制御回路２が働き、電池電
源１の出力が水晶発振回路５、分周回路６、判別回路７
およびゲート回路８に供給され、全ての回路が動作を開
始する。

そこで、水晶発振回路５の発振周波数は分周回路６で第
３図Ｂの波形となり、判別回路７およびゲート回路８に
供給される。

一方第１図のタイミングパルス発生回路３の出力端子Ｃ
には第３図Ｃの１秒幅のパルスが発生しており、これに
よって第２図のゲート回路１２が開かれ、また微分回路
１７で形成された上記パルスの立上がり微分出力によっ
てカウンター３〜１５がリセットされる。

そこで、第３図Ｂのパルスがゲート回路１２を通過し、
カウンター３に供給される。

１秒間に供給されたパルスの数を仮に５８０とすると、
カウンター５の内容は５となり、出力端子ｑのレベルは
／／１ ／／ になる。

これは、温度が正であることを示し、その命令が演算回
路９に送られる。

第３図Ｃのパルスの立下がりに応答してタイミングパル
ス発生回路３の出力端子ｅに発生する第３図りのパルス
によって演算回路９が動作を開始する。

一方、タイミングパルス発生回路３の出力端子ｄから、
第３図りのパルスの発生後１秒間の間、第３図Ｅのパル
スが発生し、ゲート回路８を開く。

したがって、分周器６の出力パルスはゲート回路８を介
して第３図Ｆのパルスとなす、演算回路９に供給される
。

さて、数値５００が温度Ｏ℃に相当するから、演算回路
９では、５８０から５００を減じる計算が行なわれる。

その結果、演算回路９の出力に８０が生じ、テコーダ１
０を介して表示装置１１で８０℃が表示される。

一方電源供給制御回路２からの電源は断たれる。

以下９８秒ごとに上記と同様な測定がなされ、温度が表
示される。

次に上記と異なる温度において、カウンタ１３〜１５が
４９０を計数したとする。

このとき、カウンタ１５は４を計数しているから、ゲー
ト回路１６の出力端子ｑのレベルは“Ｏ“を保持する。

これは、温度が負であることを示し、その命令が演算回
路９に送られる。

演算回路９では、この命令に基づいて、４９０−５００
の計算がなされ、−１０の出力を生じる。

したがって、表示装置１１には一１０℃の温度表示がな
される。

このように、カウンタ１３〜１５で５００から５９９の
範囲の数値が計数されたときは、温度は正、４００から
４９９のときは、温度は負となる。

なお、計時回路４の時刻出力は表示装置１１で常時表示
されている。

本実施例に示すような回路系に電源を間歇的に供給する
ことによって、電力消費が少なくなるが、特に水晶発振
回路および分周回路の電力消費が大きいので、これらに
対してのみ間歇的に電源を供給するようにしても、電力
消費の低減に大きく寄与する。

本発明はＹカット水晶振動子の周波数変化を検出し〜基
準設定値との差により温度を検出するとともに、間歇的
に水晶発振回路等に電源を供給するようにしたので、高
精度でかつ電力消費の少ない温度測定装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はその電気回路
図、第２図はその要部の詳細回路図、第３図は動作説明
のためのタイムチャートである。 ５・・・・・・水晶発振回路、６・・・・・・分周回路
、７・・・・・・判別回路、９・・・・・・演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｙカット水晶振動子を振動源とする水晶発振回路を
   設け、この水晶発振回路の出力周波数を低降する分周回
   路を設け、供給されたパルスの計数値に応じて温度の正
   負を判別する判別回路を設け、周期的に定時間の間上記
   分周回路からの出力パルスを上記判別回路に供給せしめ
   る第１のゲート回路を設け、上記判別回路の正負の判別
   出力に応答し設定値と供給を受けたパルスの計数値とに
   基いて異なる演算を実行する演算回路を設け、上記判別
   出力の発生後上記分周回路の出力パルスを上記定時間の
   間上記演算回路にパルスを供給せしめる第２のゲート回
   路を設け、上記演算回路の出力にしたがって温度を表示
   する表示装置を設け、間歇的に電源電圧を供給する電源
   供給制御装置を設け、この電源供給制御装置から上記水
   晶発振回路および分周回路の少なくとも一方に上記電源
   電圧を供給する手段を設けた温度測定装置。