JPS5956128A - 温度検出装置 - Google Patents
温度検出装置Info
- Publication number
- JPS5956128A JPS5956128A JP16691782A JP16691782A JPS5956128A JP S5956128 A JPS5956128 A JP S5956128A JP 16691782 A JP16691782 A JP 16691782A JP 16691782 A JP16691782 A JP 16691782A JP S5956128 A JPS5956128 A JP S5956128A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- temperature
- resistor
- capacitor
- comparator
- 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
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
- G01K7/245—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit
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】
産業上の利用分野
本発明はサーミスタの温度を直線的に計数する温度検出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
サーミスタの温度を直線的に計数する手段としては、一
般的な手段として、サーミスタ自身に直線性をもたせ、
サーミスタ温度により直線的に変化する電圧を形成し、
この電圧をＡ ／ Ｉ）変換器に入れて計数値を読み取
る構成があった。しかしながら、この構成に於いてはＡ
／Ｄ変換器が必要であり、更に精度を上げるためには２
重積分方式、逐次比較方式のＡ／Ｄ変換器が必要であり
、構成が複雑となって、コストがかかり過ぎる問題があ
った。
般的な手段として、サーミスタ自身に直線性をもたせ、
サーミスタ温度により直線的に変化する電圧を形成し、
この電圧をＡ ／ Ｉ）変換器に入れて計数値を読み取
る構成があった。しかしながら、この構成に於いてはＡ
／Ｄ変換器が必要であり、更に精度を上げるためには２
重積分方式、逐次比較方式のＡ／Ｄ変換器が必要であり
、構成が複雑となって、コストがかかり過ぎる問題があ
った。
発明の目的
本発明の目的は上記問題点を解決するために、サーミス
タ温度を直線的に計数する簡便な温度検出装置を提供す
ることである。
タ温度を直線的に計数する簡便な温度検出装置を提供す
ることである。
発明の構成
本発明は直流電源の両端にコンデンサと第１の抵抗を直
列に接続し、同じ直流電源の両端にサーミスタと第２の
抵抗を直列に接続して、更にサーミスタと並列に第３の
抵抗を接続し、サーミスタと第２の抵抗との接続点の電
位は第３の抵抗によリ１次補正されてサーミスタ温度に
より変化し、一方、コンデンサと第１の抵抗との接続点
の電位は充電を開始すると指数関数的に変化し、上記２
つの電位を比較器に入れると充電開始から比較器が反転
するまでの時間は特定温度域に於いてサーミスタ温度と
直線関係を持ち、この時間を計数する計数手段により、
サーミスタ温度を直線的に計数することができるもので
ある。
列に接続し、同じ直流電源の両端にサーミスタと第２の
抵抗を直列に接続して、更にサーミスタと並列に第３の
抵抗を接続し、サーミスタと第２の抵抗との接続点の電
位は第３の抵抗によリ１次補正されてサーミスタ温度に
より変化し、一方、コンデンサと第１の抵抗との接続点
の電位は充電を開始すると指数関数的に変化し、上記２
つの電位を比較器に入れると充電開始から比較器が反転
するまでの時間は特定温度域に於いてサーミスタ温度と
直線関係を持ち、この時間を計数する計数手段により、
サーミスタ温度を直線的に計数することができるもので
ある。
前記コンデンサの充電回路は、サーミスタ温度と比較器
の反転時間とに直線関係を持たせるだめの２次補正を行
なっている。
の反転時間とに直線関係を持たせるだめの２次補正を行
なっている。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について添付図面に基すき説明す
る。
る。
電源ライン１とアースライン２からなる直流電源回路に
、コンデンサ３と第１の抵抗４が直列に接続し、コンデ
ンサ３の急速放電用に、小抵抗５とトランジスタ６をコ
ンデンサ３の両端に接続している。サーミスタ７と第２
の抵抗８も直列に直流電源回路に接続し、第３の抵抗９
をサーミスタ了と並列に接続している。コンデンサ３と
第１の抵抗４の接続点の電位ｖ１ と、サーミスタ７と
第２の抵抗８の接続点の電位ｖ２とを比較器１０で比較
し、出力をマイクロコンピュータ１１の入力に入れてい
る。計数手段はマイクロコンピュータ１１に内蔵されて
いる。抵抗１２は比較器１０のプルアップ抵抗であり、
抵抗１３はトランジスタ６のベース電流の制限抵抗であ
り、マイクロコンピュータ１１の出力と接続されている
。
、コンデンサ３と第１の抵抗４が直列に接続し、コンデ
ンサ３の急速放電用に、小抵抗５とトランジスタ６をコ
ンデンサ３の両端に接続している。サーミスタ７と第２
の抵抗８も直列に直流電源回路に接続し、第３の抵抗９
をサーミスタ了と並列に接続している。コンデンサ３と
第１の抵抗４の接続点の電位ｖ１ と、サーミスタ７と
第２の抵抗８の接続点の電位ｖ２とを比較器１０で比較
し、出力をマイクロコンピュータ１１の入力に入れてい
る。計数手段はマイクロコンピュータ１１に内蔵されて
いる。抵抗１２は比較器１０のプルアップ抵抗であり、
抵抗１３はトランジスタ６のベース電流の制限抵抗であ
り、マイクロコンピュータ１１の出力と接続されている
。
次ニ、マイクロコンピュータ１１の入力電圧をｖ５、出
力電圧をｖ４とし、第２図の各都電圧波形も併用して動
作を説明する。マイクロコンピュータ１１の出力電圧ｖ
４を低から高に変えるとトランジスタ６がＯＮからＯＦ
Ｆに変わり、コンデンサ３が第１の抵抗４を通して充電
を開始する。この点が第２図のｔｌである。時間経過と
共にコンデンサ３と第１の抵抗４の接続点の電位ｖ１は
徐々に下がり、その時点のサーミスタ７の温度により形
成される電位ｖ２と交わる。この時点ｔ２に於いて比較
器１ｏの出力が反転し、マイクロコンピュータ１１の入
力電圧ｖ３が高から低に変わる。第２図のｔ３の時点で
、再びマイクロコンピュータ１１の出力を高から低に変
え、トランジスタ６をＯＮからＯＦＦにしてコンデンサ
３の電荷を小抵抗５を介して急速に放電させ、完全に放
電した第２図のｔ４の時点で初期の状態に再設定される
。
力電圧をｖ４とし、第２図の各都電圧波形も併用して動
作を説明する。マイクロコンピュータ１１の出力電圧ｖ
４を低から高に変えるとトランジスタ６がＯＮからＯＦ
Ｆに変わり、コンデンサ３が第１の抵抗４を通して充電
を開始する。この点が第２図のｔｌである。時間経過と
共にコンデンサ３と第１の抵抗４の接続点の電位ｖ１は
徐々に下がり、その時点のサーミスタ７の温度により形
成される電位ｖ２と交わる。この時点ｔ２に於いて比較
器１ｏの出力が反転し、マイクロコンピュータ１１の入
力電圧ｖ３が高から低に変わる。第２図のｔ３の時点で
、再びマイクロコンピュータ１１の出力を高から低に変
え、トランジスタ６をＯＮからＯＦＦにしてコンデンサ
３の電荷を小抵抗５を介して急速に放電させ、完全に放
電した第２図のｔ４の時点で初期の状態に再設定される
。
以上の一連の動作を繰シ返すことにより、ｔ４−１１の
サンプリング時間毎に、その時点のサーミスタ７の温度
と直線関係にあるｔ２− ｔ、の計測パルス１４がマイ
クロコンピュータ１１の中で得られる。
サンプリング時間毎に、その時点のサーミスタ７の温度
と直線関係にあるｔ２− ｔ、の計測パルス１４がマイ
クロコンピュータ１１の中で得られる。
この計測パルス１４をマイクロコンピュータ１１内部で
計数して温度情報を得ることができる。
計数して温度情報を得ることができる。
次に第１表に示す定数での直線性について第２表に示す
。
。
（〉ス 下 牟、 白）
第２表より、温度検出誤差は高温域でＬ２１５（’Ｃ）
約１係のズレを生ずるが実用に供せる値である。
約１係のズレを生ずるが実用に供せる値である。
第３図にはサーミスタ７の温度と、計測パルス１４の時
間の関係を示す。第２表の如く、計測温度域では直線関
係の表示線１５と第１表の定数に基ず〈実施例のデータ
１６とは良い一致を示しているのがわかる。
間の関係を示す。第２表の如く、計測温度域では直線関
係の表示線１５と第１表の定数に基ず〈実施例のデータ
１６とは良い一致を示しているのがわかる。
第４図では、サーミスタ７の温度と、サーミスタ７と第
２の抵抗８との接続点の電圧ｖ２との関係を示す。１次
の補正用抵抗である第３の抵抗９をサーミスタ７に並列
に接続しているが電圧ｖ２では直線関係はまったくない
。１次の補正と、コンデンサ３と第１の抵抗４から成る
指数関数的に変化する電圧ｖ１を形成する２次の補正回
路とを合わせて、はじめて第３図に示す直線関係が得ら
れるのである。
２の抵抗８との接続点の電圧ｖ２との関係を示す。１次
の補正用抵抗である第３の抵抗９をサーミスタ７に並列
に接続しているが電圧ｖ２では直線関係はまったくない
。１次の補正と、コンデンサ３と第１の抵抗４から成る
指数関数的に変化する電圧ｖ１を形成する２次の補正回
路とを合わせて、はじめて第３図に示す直線関係が得ら
れるのである。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特定
温度域に限れば実用に供する値でサーミスタ温度を直線
的に計数することが可能となる。
温度域に限れば実用に供する値でサーミスタ温度を直線
的に計数することが可能となる。
又温度データは計測時間とアナログ的に変換されるため
、計数手段をマイクロコンピュータとし、計測時間に対
する処理速度を上げれば精度の向上が望める。実施例で
示すように、７０℃〜１２Ｑ℃での直線性が得られれば
、鍋底で水温を拾う温度計測を必要とする機器等への応
用展開ができる。
、計数手段をマイクロコンピュータとし、計測時間に対
する処理速度を上げれば精度の向上が望める。実施例で
示すように、７０℃〜１２Ｑ℃での直線性が得られれば
、鍋底で水温を拾う温度計測を必要とする機器等への応
用展開ができる。
上記機器に於いては水が沸騰してもサーミスタ温度は１
１０℃程度であるので、鍋底温度の上昇勾配の変化を検
出し、沸騰点を検知するシステム等が構成できる。コン
テンサ、サーミスタ等の初期バラツキ、経時変化に対し
ては、温度読取りの絶対値は変化するが、直線性はほと
んど失なわれないので上記の如く温度の上昇勾配を検出
するシステムでは太いに利用でき、簡素で安価な構成な
ため、工業的価値大なるものである。
１０℃程度であるので、鍋底温度の上昇勾配の変化を検
出し、沸騰点を検知するシステム等が構成できる。コン
テンサ、サーミスタ等の初期バラツキ、経時変化に対し
ては、温度読取りの絶対値は変化するが、直線性はほと
んど失なわれないので上記の如く温度の上昇勾配を検出
するシステムでは太いに利用でき、簡素で安価な構成な
ため、工業的価値大なるものである。
第１図は本発明の一実施例における温度検出装置の電気
回路図、第２図は同電気回路の各部の電圧波形図、第３
図は同電気回路におけるサーミスタ温度と計測時間との
相関特性図、第４図は同電気回路におけるサ−ミスタ温
度と比較器入力電圧との相関特性図である。 ３・・コンデンサ、４・・・・・・第１の抵抗、７・・
・・・サーミスタ、８・・・・・第２の抵抗、９・・・
・・・第３の抵抗、１０・・・・比較器、１１・・・・
・マイクロコンピュータ０代理人の氏名 弁理士 中
尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第４図 一−−−丁一ミスタし琵、多（・Ｃ）
回路図、第２図は同電気回路の各部の電圧波形図、第３
図は同電気回路におけるサーミスタ温度と計測時間との
相関特性図、第４図は同電気回路におけるサ−ミスタ温
度と比較器入力電圧との相関特性図である。 ３・・コンデンサ、４・・・・・・第１の抵抗、７・・
・・・サーミスタ、８・・・・・第２の抵抗、９・・・
・・・第３の抵抗、１０・・・・比較器、１１・・・・
・マイクロコンピュータ０代理人の氏名 弁理士 中
尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第４図 一−−−丁一ミスタし琵、多（・Ｃ）
Claims (1)
- 直流電源の両端に直列に接続したコンデンサおよび第１
の抵抗と、この直流電源の両端に同じく直列に接続した
サーミスタおよび第２の抵抗と、このサーミスタに並列
に接続した第３の抵抗と、前記コンデンサと第１の抵抗
との接続点の電位と、前記サーミスタと第２の抵抗との
接続点の電位とを比較する比較器と、前記コンデンサの
充電開始から前記比較器が反転するまでの時間を計数す
る計数手段とからなり、特定の温度域で前記サーミスタ
温度と比較器の反転時間とに直線関係を有する構成とし
た温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16691782A JPS5956128A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16691782A JPS5956128A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 温度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956128A true JPS5956128A (ja) | 1984-03-31 |
Family
ID=15840036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16691782A Pending JPS5956128A (ja) | 1982-09-25 | 1982-09-25 | 温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956128A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443080A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Masao Shimoda | Temperature measuring instrument |
-
1982
- 1982-09-25 JP JP16691782A patent/JPS5956128A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443080A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Masao Shimoda | Temperature measuring instrument |
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