JPS5997026A - 温度計用cr発振回路の設定装置 - Google Patents

温度計用cr発振回路の設定装置

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JPS5997026A
JPS5997026A JP20703182A JP20703182A JPS5997026A JP S5997026 A JPS5997026 A JP S5997026A JP 20703182 A JP20703182 A JP 20703182A JP 20703182 A JP20703182 A JP 20703182A JP S5997026 A JPS5997026 A JP S5997026A
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JP
Japan
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circuit
oscillation
frequency
thermistor
oscillation circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP20703182A
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English (en)
Inventor
Shiyunji Karakawa
俊二 柄川
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5997026A publication Critical patent/JPS5997026A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring 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
    • G01K7/22Measuring 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
    • G01K7/24Measuring 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
    • G01K7/245Measuring 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 調整するのに便利な設定装置に関するものである。
従来温度計として最も一般的なものはガラス管中に封入
した水銀や着色アルコールの熱膨張を利用したガラス製
温度計であった。このガラス製温度計は手軽であり比較
的安価であると云う利点がある反面、小型化すると表示
が読みにくくなったり、精度が悪(なる欠点があった。
又同様に安価で手軽な温度計としてバイメタル式温度計
があったが、精度が悪く、小型化すると機械的に弱くな
って破損しやすい欠点があった。
一方比較的高級な温度計として熱電対を温度センサーと
した電気式温度計がある。この温度計は近年デジタル式
温度表示装置を装備したデジタル温度計として、広く科
学技術的な温度測定や工業的ン゛角途に用いられるよう
になったが、装置が犬がかりであり高価であるため一般
家庭に普及するには至っていない。その他にも種々な原
理に基づく温度計が製作されているが、一般家庭での温
度測定に供せられるような手軽で安価な温度計で高精度
なものは未だない。
他方、サーミスタは温度によって抵抗値が敏感に変化す
る抵抗体の総称であるが、ここでは負の温度係数を有す
るサーミスタ(Negative  Tempe−ra
ture  Coefficient  Thermi
stor )を云い、金属酸化物の複合焼結体に電極を
付したものを示す。
サーミスタは温度に対して極めて敏感な抵抗値変化を示
すこと、抵抗値が比較的自由に選べること、形状が単純
でありかつ小型であること、したがって熱時定数が小さ
く迅速な温度測定に適していること、工業的に大量生産
が可能であること等の利点を有する。
そして、大量生産における抵抗値の指数関数的変化には
バラツキはない。しかし、基準温度における抵抗値に大
きなバラツキがあるという欠点を有していた。
本発明の目的は前記欠点を解消すべく、サーミスタの抵
抗値の変化を発振周波数の変化に変換するCR発振回路
において、サーミスタの基準温度における抵抗値のバラ
ツキの補正を手軽にしかも精度良く行うことを可能とす
る温度計用CR発振回路の設定装置を提供することにあ
る。
先ず、本発明の詳細な説明する前に、本発明の理解を深
めるため、従来のサーミスタ付のC’R発振回路につい
て説明する。
第1図は3段インバータ型のCR発振回路の基本回路を
示す回路図である。基本回路は、サーミスタ1と、コン
デンサ2と、3個のC−MOSインバータ6.4及び5
とから構成され、インバータ5の出力端子がインバータ
40入力端子と、該インバータ4の出力端子がインバー
タ6の入力端子とそれぞれ接続されている。
インバータ乙の出力端子P0からはこのCR発振回路の
出力信号であるパルス信号F。が出力されるように構成
されている。インバータ50入力端子にはサーミスタ1
とコンデンサ2の各一端が同時に接続されており、サー
ミスタ1の他端はインバータ乙の出力端子P。と、また
、コンデンサ2の他端はインバータ4の出力端子とそれ
ぞれ接続されている。
CR発振回路の出力パルス信号F0の周波数foは、サ
ーミスタ1の抵抗値をR、コンデンサの容量値をCとし
て次のように表わされる。
絶対温度T [’K ’:lにおけるサーミスタの抵抗
値Rは基準の温度T。〔0K〕におけるサーミスタの抵
抗値をR6、サーミスタ定数をBとして次のように決め
られる。
(2)式を(1)式へ代入し次式を得る。
6“L    。
2.2CR。
(3)式より周波数f。を知ってその時の温度Tを求め
る式は次のようになる。
一方、一定時間t。の間にノ<ルス信号F。に含まれる
パルス数Nは次の通りである。
N ”” f o  t o            
・’−(6)式(5)、(6)式より次式を得る。
(7)式はパルス数Nを知って温度Tを求める式である
。ここでサーミスタの抵抗値Rを示す(2)式において
、サーミスタ定数Bは1〔%〕程度の精度で製造される
が、基準温度T。〔°K〕におけるサーミスタの抵抗値
R8は20〔%〕程度の精度でしか製造できない。
そこで、サーミスタの基準温度T。(’K)におけるサ
ーミスタの抵抗値R8に/くラツキがある場合、コンデ
ンサの容量値Cを調整することによって周波数を補正す
る事が考えられる。例えば基準温度T。〔0K〕におけ
るサーミスタの抵抗値がRxのとき周波数f。とするた
めには、コンデンサの容量値Cxは次式のようになれば
よい。
このように基準温度T。〔0K〕におけるサーミスタの
抵抗値R8にバラツキがある場合には、基準温度T。〔
0K〕においてコンデンサの容量値Cを容量値CXに調
整することによって、周波数を補正することができる。
しかし、この場合、CR発振回路を温度センサ回路とす
る温度計の温度表示部等を見ながら補正をする必要があ
る訳であるが、この温度計の温度表示部を見ながらコン
デンサの容量値Cを調整するのでは、温度表示部は表示
桁が少ないために十分に精度を上げての補正がしにくい
欠点があった。
第2図は本発明による温度計の構成を示すブロック線図
である。6はサーミスタの抵抗値とトリマ・コンデンサ
の容量値により発振周波数が決まるCR発振回路であり
、入力端子P1に時間基準回路7から一定時間t。の間
Hになる間欠動作信号G1を受け、また他方の入力端子
P2に外部スイッチ8から連続発振するときHKなる連
続動作信号G2を受ける一方、出力端子P。からパルス
信号F。を出力する。該パルス信号F。はカウンタ回路
9に入力され、そのパルス信号F。の単位時間t。当り
のパルス数が計数される。カウンタ回路9の計数内容は
変換回路10に入力され温度表示データに変換され、該
温度表示データは表示回路11を構成する温度表示部に
よって温度が表示される。
また、パルス信号F。はバッファ回路12に入力されて
いる。バッファ回路12の出力パルス信号は発振出力端
子16から温度計外に取り出せるように構成されている
尚、本実施例では、外部スイッチ8、時間基準回路7、
バッファ回路12、発振出力端子13及び後述するOR
ゲート5aとANDゲート5bとにより設定装置を構成
している。
次に、第2図に示した本発明の実施例による温度計の動
作を説明する。制御信号入力端子P1及びP2に印加さ
れる間欠動作信号G1及び連続動わす)のとき、CR発
振回路6は発振動作を停止し、出力端子P。は論理H(
以下単にHと表わす)を保ち、電力の消費は殆どない。
また、間欠動作信号G、又は連続動作信号G2のどちら
か一方がHのときCR発振回路6は発振し、出力パルス
信号F。を出力する。つまり、連続動作信号G2がI(
のときCR発振回路6は連続発振する。
又、連続動作信号G2がLで、かつ間欠動作信号G1.
が一定時間t。の間Hで且つ前記一定時間t0以外の時
間りとを繰り返す周期的信号をとるとき、CR発振回路
6は間欠発振する。
間欠発振時には、一定時間t。の間の周波数foの出力
パルス信号F。をカウンタ回路9によって計数し、その
計数内容を変換回路10によって温度表示データに変換
して表示回路11で温度表示する。
また、連続発振時、出力パルス信号F。はバッファ回路
12を介して発振出力端子16に導出されているために
、発振出力端子16に出力パルス信号F。の周波数を測
定するための周波数カウンタなどの外部測定器(図示せ
ず)を接続しても外部測定器による干渉作用が生じない
ようになっている。
第3図は、第2図に示す外部スイッチ8、CR発振回路
6、バッファ回路12と発振出力端子16の具体的実施
例を示す回路図である。
実施例における外部スイッチ8は、スイッチ8aとプル
ダウン抵抗8bから構成されている。
スイッチ8aの一方の端子は高電位Hに接続され、他方
の端子P3にはプルダウン抵抗8bの一端が接続されて
おり、外部スイッチ8の出力信号である連続動作信号G
2が出力される。プルダウン抵抗8bの他端は低電位り
に接続されている。
CR発振回路6は、サーミスタ1と、トリマ・コンデン
サ2aと、2個のC−MOSインバータ3及び4と、O
Rゲート5aと、NANDゲート5bとから構成されて
いる。ORゲート5aの一方の端子P、には時間基準回
路7の間欠動作信号G、が入力されており、他方の端子
P2には外部スイッチ8の設定端子であるP3から連続
動作信号G2が入力されている一方、ORゲ−)5aの
出力端子はNANDゲートデーの一方の入力端子に接続
され、CR発振を制御する。NANDゲー)デーの出力
端子はインバー44の入力端子と、また、インバータ4
の出力端子はインバータ乙の入力端子とそれぞれ接続さ
れている。インノ(−タロの出力端子P。からはCR発
振回路6の出力)(ルス信号F。を出力する。
前記NANDゲート5bの他方の入力端子にはサーミス
タ1とトリマ・コンデンサ2aの一端が同時に接続され
ており、サーミスタ1の他端はインバータ乙の出力端子
P。と、また、トリマ・コンデンサ2aの他端はインバ
ータ4の出力端子とそれぞれ接続されている。
バッファ回路120入力端子P4はCR発振回路6の出
力端子P。と接続されている。バッファ回路12の出力
端子は発振出力端子16に接続されており、干渉を生じ
ることなくCR発振回路乙の出力パルス信号を取り出せ
るように構成されている。
次に、第3図に示し本発明による温度計の具体的実施例
について動作説明する。スイッチ8aが開状態のとき、
外部スイッチ8の外部設定端子である出力端子P3ばL
となり、又、閉状態のときはHとなる。
ます外部スイッチ8の連続動作信号G2がLのとき、C
R発振回路6は一定時間t。の間Hをとり、且つ前記一
定時間t。以外の時間りとを繰り返す間欠動作信号G、
によって間欠発振し、一定時間t。の間の出力パルス信
号F。を計数、変換して温度表示を行う。
次に、周波数補正を行う際に、外部スイッチ8からの連
続動作信号G2をHに設定すると、CR発振回路6は連
続発振し、発振出力端子13から周波数f。の出力パル
ス信号F。が連続的に出力される。
そこで、発振出力端子16に周波数カウンタを接続して
、To [’K )におけるサーミスタの抵抗値R8の
バラツキを周波数f。のバラツキとして周波数を測定し
なからトリマ・コンデンサ2aを調整し周波数をf。に
補正する。
以上の如く、本発明は、通常の温度測定時には、CR発
振回路を間欠的に動作させて消費電力を小さくおさえる
事が出来ると共に、又、周波数の補正を行う際には、前
記間欠的動作にかえてCR発振回路を連続発振状態に設
定し且つCR発振回路からバッファ回路を介して発振出
力端子に連続的な出力パルス信号を導出するよう構成し
たため、発振出力端子に周波数カウンタ等の外部測定器
を接続しても接続にともなう干渉作用がなく、更に、前
記外部測定器により出力パルス信号の周波数が連続的に
測定が行え且つ追従性よく高精度に周波数の補正を可能
とする実用上著大な効果を有する温度計用CR発振回路
の設定装置が達成される。
尚、本実施例では、CR発振回路を連続発振状態に設定
するために外部スイッチ8を用いたが、単に外部設定端
子P3及びこれに接続される抵抗8bのみの構成とし、
この外部設定端子P3に外部からのグロバー等を接触せ
しめ論理トIに設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、CR発振器の基本回路を示す回路図。 第2図は1本発明による温度計の構成を示すブロンク線
図′。第3図は、第2図に示す外部スイッチ8、CR発
振回路6、バッファ回路12と発振出力端子13の具体
的実施例を示す回路図。 1・・・・・サーミスタ、  2・・・・コンデンサ、
2a・・・・トリマ・コンデンサ、 6・・・・・CR発振回路、 7・・・・・・時間基準
回路、8・・・・・外部スイッチ、  9・・・・・・
カワンタ回路、1−0・・・・・・変換回路、  11
・・・・・表示回路、12・・・・バッファ回路、 16・・・・・・発振出力端子、 P3・・・・・・出力端子(外部設定端子)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 時間基準回路と、該時間基準回路からの間欠動作信号を
    入力として間欠発振動作をとり、且つサーミスタ及びト
    リマ・コンデンサを備えたCR発振回路と、該CR発振
    回路からの出力パルス信号を計数するカウンタ回路と、
    該カウンタ回路の計数内容値を温度表示データに変換す
    る変換回路と、前記温度表示データに基づいて温度表示
    を行う表示回路とを備えた温度計において、前記CR発
    振回路を連続発振させるため前記CR発振回路に連続動
    作信号を入力せしめる外部設定端子と、前記CR発振回
    路からの出力パルス信号をバッファ回路を介して外部に
    導出するための外部発振出力端子とを備えた事を特徴と
    する温度計用CR発振回路の設定装置。
JP20703182A 1982-11-26 1982-11-26 温度計用cr発振回路の設定装置 Pending JPS5997026A (ja)

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JPS5997026A true JPS5997026A (ja) 1984-06-04

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ID=16533052

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63314912A (ja) * 1987-06-18 1988-12-22 Hokuriku Denki Kogyo Kk 発振型検知回路とその製造方法
EP1262755A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-04 STMicroelectronics, Inc. Temperature sensing circuit and calibration method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63314912A (ja) * 1987-06-18 1988-12-22 Hokuriku Denki Kogyo Kk 発振型検知回路とその製造方法
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