JPS5942691Y2 - 温度補償回路

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【考案の詳細な説明】本考案は、ｐＨ電極やイオン電極の起電力等のネルンス
ト・の式に基づく信号を温度補償するための温度補償回
路に関するものである。

ｐＨ電極等の起電力はｐＨ値に比例するが絶対温度にも
比例している。

したがって、温度補償を行う必要がある。

この種の温度補償回路として、サーミスタや白金抵抗体
を用いてアンプのゲインを変えるようにしたものがある
が、これは温度変化が狭い範囲での近似であり精度的に
満足できない場合が多い。

また、高価であるという問題もある。

本考案の目的は、上記問題を解決し、高精度かつ安価な
温度補償回路を提供することにある。

以下図面を用いて本考案を詳細に説明する。

図は本考案に係る温度補償回路の一実施例を示す電気回
路図である。

図において、１，２は演算増幅器、３は演算増幅器１の
出力端子と演算増幅器２の反転入力端子との間に接続さ
れた抵抗、４゜５は演算増幅器２の負帰還路に並列かつ
逆方向に接続されたダイオードである。

演算増幅器１の反転入力端子は演算増幅器２の出力端子
に接続されており、演算増幅器２の非反転入力端子はコ
モンに接続されている。

そして、演算増幅器１の非反転入力端子に入力信号が与
えられ、出力端子から温度補償された信号を取り出すよ
うになっている。

次に上記回路の動作を説明する。

ｐＨ電極を例にとって述べる。

ｐＨ電極の起電力Ｅｏは一般に次式で示される。

ただし、Ｒ：ガス定数Ｆ：ファラデイ定数Ｔ：絶対温度 △Ｅ：不斉電位Ｘ：ｐＨ値に比例した量そして、演算増幅器１の非反転入力端子には、上式のＥ
ｏから不斉電位△Ｅを引いた電圧与えられている。

一方、ダイオード４．５の電流常次式で示すことができる。

・電圧特性は通ただし、Ｉ：ダイオード４あるいは５ ■ｏ：逆方向飽和電流ｑ：電子の電荷に流れる電流に：ボルツマン定数ｖｄ：ダイオードにかかる電圧ここで、演算壇幅器１の各入力端子の電圧は等しいと考
えることができるから、次式が戊り立つ。

Ｖｄ＝Ｅさらに、物理定数間には次式が成り立っ。

したがって、上記２〜４式よりＩを求めると、Ｉ＝Ｉｏ
ｅ・・・・・・・・・・・・・・・（５）
となる。

この５式から明らかなように、本考案回路においては、
Ｔに影響されずＸのみに関連した信号Ｉ。

すなわち温度補償が完全になされた信号が得られること
になる。

演算増幅器１の出力電圧Ｖｏｕｔとし、抵抗３の値をＲ
とす幻ば、Ｖｏｕｔ＝＝ＲＩが成り立つから、実際に
は、Ｖｏｕｔを測定してｐＨ値を求ることになる。

イオン濃度をＹとすれば、５式相当の式とじて次式を得
ることができる（ＸにｔｎＹを代入−ｊｔＬば良い）。

Ｉ＝ＩｏＹ・・・・・・・・・・・・（６）なお
、上記の説明においては、ダイオードを２個４．５用い
た場合を示したが、Ｅ＞Ｏのときはダイオード４のみが
、オたＥ（Ｏのときはダイオード５のみが動作している
ので、入力信号の符号が決まっている場合は、いずれか
一方を省略できる。

また、本明細書におけるダイオードの意味の中には、ダ
イオード的に用いられたトランジスタ等をも含むものと
する。

以上説明したように、本考案によれば、温度変化範囲の
大小にかかわらず、はぼ完全な温度補償を行える温度補
償回路を実現できる。

また本考案回路の場合、サーミスタや白金抵抗体のよう
な高価な部品を用いなくても良いため、全体としてかな
り安価なものとなる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る温度補償回路の一実施例を示す電気回
路図である。１．２・・・・・・演算増幅器、３・・・・・・抵抗、
４，５・・・・・・ダイオード。

【実用新案登録請求の範囲】