JPS60129630A - デイジタル温度計 - Google Patents
デイジタル温度計Info
- Publication number
- JPS60129630A JPS60129630A JP23729283A JP23729283A JPS60129630A JP S60129630 A JPS60129630 A JP S60129630A JP 23729283 A JP23729283 A JP 23729283A JP 23729283 A JP23729283 A JP 23729283A JP S60129630 A JPS60129630 A JP S60129630A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- temperature
- voltage
- temperature measurement
- compensation
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/028—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for numerical indication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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】
この発明は、熱電対を感温素子に用いたディジタル温度
計に関するものである。
計に関するものである。
熱電対の測温接点側に熱を加えると、その基準接点側に
は測温接点側との温度差に応じて熱起電力を生じるが、
この熱起電力の大きさは測温接点と基準接点間との温度
差に対して直線的な比例関係になく、いわゆる非直線特
性を示すことが知られている。熱電対を利用した従来の
ディジタル温度計においては、この非直線特性による誤
差を打ち消すためリニアライザと言われる誤差補正回路
を備えているものがあり、その−例が添付図面の第１図
に示されている。
は測温接点側との温度差に応じて熱起電力を生じるが、
この熱起電力の大きさは測温接点と基準接点間との温度
差に対して直線的な比例関係になく、いわゆる非直線特
性を示すことが知られている。熱電対を利用した従来の
ディジタル温度計においては、この非直線特性による誤
差を打ち消すためリニアライザと言われる誤差補正回路
を備えているものがあり、その−例が添付図面の第１図
に示されている。
同図を参照しなり〜らそのような従来のディジクル温度
計の概要を説明すると、温度測定の際、熱電対１に発生
す４熱起電力の電圧と基準接点補償回路２で形成され、
た補償電圧とは差動回路３に送られ、その出力に１は上
記両型圧の、差が得られるようになっている。熱電対を
用いた温度計に、おいては、その基準接点が０℃以外の
温度、例えば室温と同じ温度にあるような場合に、その
状態で測定対象物の温度を計ると、その測定値は基準接
点の温度をＯ′Ｃに保持して測定した場合の値に対して
上記室温に相当する分だけズレが生じる。上記補償電圧
はこのズレを打ち消すためのものである。
計の概要を説明すると、温度測定の際、熱電対１に発生
す４熱起電力の電圧と基準接点補償回路２で形成され、
た補償電圧とは差動回路３に送られ、その出力に１は上
記両型圧の、差が得られるようになっている。熱電対を
用いた温度計に、おいては、その基準接点が０℃以外の
温度、例えば室温と同じ温度にあるような場合に、その
状態で測定対象物の温度を計ると、その測定値は基準接
点の温度をＯ′Ｃに保持して測定した場合の値に対して
上記室温に相当する分だけズレが生じる。上記補償電圧
はこのズレを打ち消すためのものである。
差動回路３の出力側にぽ上記したようにこれらの補償電
圧と熱起電力の電圧との差の電圧が現われる。この差の
電圧は上記差動回路３から誤差補正回路４へ測温信号と
して送られ、その非直線特性が直線特性に変換された後
、デコーダ叩路５を介して例えば液晶形素子などを有す
る表示回路６に加えられ、測定温度の表示がなされるよ
うになっている。
圧と熱起電力の電圧との差の電圧が現われる。この差の
電圧は上記差動回路３から誤差補正回路４へ測温信号と
して送られ、その非直線特性が直線特性に変換された後
、デコーダ叩路５を介して例えば液晶形素子などを有す
る表示回路６に加えられ、測定温度の表示がなされるよ
うになっている。
この従来例においては、上記誤差補正回路４は例えばＡ
／Ｄコンバータ７とＲＯＭを含むマイクロコンピュータ
８などで構成さている。上記差動回路３から入力された
アナログの測温信号は、Ａ／Ｄコンバータ７においてデ
ィジタルに変換され、マイクロコンピュータ８に送られ
る。このマイクロコンピュータ８においては、そのＲＯ
Ｍ内に上記熱電対１の温度に対する熱起電力特性を直線
化する補正用データが収納されており、このデータを所
定のタイミングで呼び出し、Ａ／Ｄコンバータ７から送
られてくる測温信号に対し直線化の演算処理を行ってデ
コーダ回路５へ送出するようになっている。
／Ｄコンバータ７とＲＯＭを含むマイクロコンピュータ
８などで構成さている。上記差動回路３から入力された
アナログの測温信号は、Ａ／Ｄコンバータ７においてデ
ィジタルに変換され、マイクロコンピュータ８に送られ
る。このマイクロコンピュータ８においては、そのＲＯ
Ｍ内に上記熱電対１の温度に対する熱起電力特性を直線
化する補正用データが収納されており、このデータを所
定のタイミングで呼び出し、Ａ／Ｄコンバータ７から送
られてくる測温信号に対し直線化の演算処理を行ってデ
コーダ回路５へ送出するようになっている。
マイクロコンピュータを利用したこのような従来のディ
ジタル温度計は、測温信号に対して複雑な演算処理がで
きるので測定精度を上げることに５は役立つが、比較的
高価な部品が多いため装置価格が高くなり、また、実用
上それほど高精度を必要としない場へであっても価格の
低下が容易でないという欠点があった。
ジタル温度計は、測温信号に対して複雑な演算処理がで
きるので測定精度を上げることに５は役立つが、比較的
高価な部品が多いため装置価格が高くなり、また、実用
上それほど高精度を必要としない場へであっても価格の
低下が容易でないという欠点があった。
マイクロコンピュータを利用しないディジタル温度計の
場合には、一般に、差動回路３がら送出される測温信号
の給体レベルを図示しないサンプリング回路等により適
当なタイミングで抽出し、この抽出レベルを例えば図示
しない関数発生回路などを介して直線化を計ってからＡ
／Ｄ変換を行３− っている。この場合、温度測定範囲が広くなると測温信
号も低レベルから高レベルまで広い範囲にわたるように
なり、それに伴らてサンプリング回路や関数発生回路が
複雑化するのを避けることが困難であった。
場合には、一般に、差動回路３がら送出される測温信号
の給体レベルを図示しないサンプリング回路等により適
当なタイミングで抽出し、この抽出レベルを例えば図示
しない関数発生回路などを介して直線化を計ってからＡ
／Ｄ変換を行３− っている。この場合、温度測定範囲が広くなると測温信
号も低レベルから高レベルまで広い範囲にわたるように
なり、それに伴らてサンプリング回路や関数発生回路が
複雑化するのを避けることが困難であった。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、マイクロコンピュータを使用しないで実用上十分な精
度が得られ、かつ、構成が簡単で低゛価格のディジタル
温度計を提供することにある。
、マイクロコンピュータを使用しないで実用上十分な精
度が得られ、かつ、構成が簡単で低゛価格のディジタル
温度計を提供することにある。
以下、この発明を添付図面の第２図に示された実施例に
より詳細に説明する。なお、同図において、上記第１図
に′示された従来例と同一の構成ユニットに対しては同
一の参照符号が付されている。
より詳細に説明する。なお、同図において、上記第１図
に′示された従来例と同一の構成ユニットに対しては同
一の参照符号が付されている。
第２図に示されたこの発明の°実施側番上記従来例と比
較′すると、誤差補正回路窃構晟が大きく□異なってい
′る。すなわち、どの誤差補正回路ＩＯは、例え゛ばバ
ッファ回路１２と折線近似回路１３およびＡ／Ｄ′コン
バータ１“４などいずれも入手しやすいユニットからな
り、比゛較的高価なマイクロコンピュータ等は含まれて
いない。次に順を追って説−４＝ 明すると、温度測定によって熱電対１に発生した熱起電
力の電圧は、例えば演算増幅器を用いた差動回路３に送
られる。一方、基準接点補償回路２で形成された補償電
圧は、バッファ回路１２を介して上記差動回路３に送ら
れ、その出力側には従来例の場合と′同様に上記熱起゛
電力の電圧と補償電圧の差の電圧が□現われる。この差
の電圧は測□温信号として次段の゛Ａ／Ｄコンバータ１
４に送られる。
較′すると、誤差補正回路窃構晟が大きく□異なってい
′る。すなわち、どの誤差補正回路ＩＯは、例え゛ばバ
ッファ回路１２と折線近似回路１３およびＡ／Ｄ′コン
バータ１“４などいずれも入手しやすいユニットからな
り、比゛較的高価なマイクロコンピュータ等は含まれて
いない。次に順を追って説−４＝ 明すると、温度測定によって熱電対１に発生した熱起電
力の電圧は、例えば演算増幅器を用いた差動回路３に送
られる。一方、基準接点補償回路２で形成された補償電
圧は、バッファ回路１２を介して上記差動回路３に送ら
れ、その出力側には従来例の場合と′同様に上記熱起゛
電力の電圧と補償電圧の差の電圧が□現われる。この差
の電圧は測□温信号として次段の゛Ａ／Ｄコンバータ１
４に送られる。
この実施例において、上記基準接点補償回路２は２例え
ば抵抗と熱電対１の基準接点温度を検出するための□ダ
イオードとがブリッジ族に接続されており、上記基準接
点温度があらかじめ設□定された室温値などに対して上
下に変動すると５≠の変動に応じて上記補償電圧は正負
の極性が反転するようになっている。また、上記バッフ
ァ回ｉ１２は、例えば演算増幅器の出力側をその（−）
入力側に接続したいわゆる電圧ホロワ形の回路で構成さ
れており、このバッファ回路１２の入力側と出゛力側に
おのおの回路が接続されている場合、両回路のインピー
ダンスが互いに影響し合第ないようにされている。
ば抵抗と熱電対１の基準接点温度を検出するための□ダ
イオードとがブリッジ族に接続されており、上記基準接
点温度があらかじめ設□定された室温値などに対して上
下に変動すると５≠の変動に応じて上記補償電圧は正負
の極性が反転するようになっている。また、上記バッフ
ァ回ｉ１２は、例えば演算増幅器の出力側をその（−）
入力側に接続したいわゆる電圧ホロワ形の回路で構成さ
れており、このバッファ回路１２の入力側と出゛力側に
おのおの回路が接続されている場合、両回路のインピー
ダンスが互いに影響し合第ないようにされている。
上記熱起電力の電圧とバッファ回路１２から送出される
補償電圧とは、それぞれ折線近似回路１３にも入力され
る。この折線近似回路１３は、例えば演算増幅器と抵抗
コンデンサおよびダイオード等で構成され、温度変化に
対して電圧レベルが曲線状に変化するような熱起電力の
電圧と補償電圧との合成電圧を、上記曲線に沿った折線
特性の電圧に置換して出力するようになっている。この
置換された出力電圧は例えば積分形のＡ／Ｄコンバータ
１４に送られ、上記差動回路３から入力される測温信号
をディジタル値に変換するための基準電圧として用いら
れるようになっている。
補償電圧とは、それぞれ折線近似回路１３にも入力され
る。この折線近似回路１３は、例えば演算増幅器と抵抗
コンデンサおよびダイオード等で構成され、温度変化に
対して電圧レベルが曲線状に変化するような熱起電力の
電圧と補償電圧との合成電圧を、上記曲線に沿った折線
特性の電圧に置換して出力するようになっている。この
置換された出力電圧は例えば積分形のＡ／Ｄコンバータ
１４に送られ、上記差動回路３から入力される測温信号
をディジタル値に変換するための基準電圧として用いら
れるようになっている。
第３図を参照しながら上記折線近似回路１３とＡ／Ｄコ
ンバータ１４の作用を説明すると、同図（イ）に示され
ているように、熱電対１からは測温接点と基準接点間の
温度差に応じて実線で示されるような熱起電力が生じる
。この場合、上記熱起電力は基準接点の温度補償がなさ
れた後の測温信号と見なしてもよく、また、温度差０な
いしｔ３７− た仮想線は、温度差に対して熱起電力の大きさが直線的
に変化するような理想特性の場合を表わしている。
ンバータ１４の作用を説明すると、同図（イ）に示され
ているように、熱電対１からは測温接点と基準接点間の
温度差に応じて実線で示されるような熱起電力が生じる
。この場合、上記熱起電力は基準接点の温度補償がなさ
れた後の測温信号と見なしてもよく、また、温度差０な
いしｔ３７− た仮想線は、温度差に対して熱起電力の大きさが直線的
に変化するような理想特性の場合を表わしている。
上記折線近似回路１３においては、この温度測定範囲を
例えばＯないしｔｌ’ｃ、ｔｌないしｔ２’Ｃ，ｔ２な
いし１３°Ｃの３領域に分けた場合、それぞれの領域に
対する基準電圧が形成されるようなっている。すなオ〕
ち、（イ）の仮想線で示されるような理想直線特性の熱
起電力をＡ／Ｄ変換する場合、その基準電圧は同図（ロ
）の仮想線で示されるような一定レベルの電圧でよいが
、（イ）の実線で示される非直線特性の熱起電力につい
ては、理想直線特性からのズレに対応して（ロ）の実線
で示されるような曲線状に変化する電圧を基準とするこ
とが望ましい。しかし、この場合には、温度測定範囲を
細分してそれぞれの領域に対し基準電圧を形成する必要
があり、回路が複雑となる。この実施例においては、上
記望ましい曲線状の基準電圧を（ロ）の点線で示される
ような３つの領域にお８− いて折線に近似させて置換したものである。これをＡ／
Ｄコンバータ】４の基準電圧に使用すれば、、非直線特
性の熱起電力をそのまま上記Ａ／Ｄコンバータ１４の被
変換信号として入力した場合、その非直線部分が基準電
圧によって打ち消され、変換されたディジタル値は測定
温度に対して実質的に直線特性となる。上記変、換後の
讐差の一例が同 、 ：図（ハ）に点線そ示されてい乞
が、８１ｉ定一度範囲を □ ゛さらに多くの領域に分
けて折線近似を貰えば、こ□の誤差もそれに伴って小さ
くなることば□当然であ する。
例えばＯないしｔｌ’ｃ、ｔｌないしｔ２’Ｃ，ｔ２な
いし１３°Ｃの３領域に分けた場合、それぞれの領域に
対する基準電圧が形成されるようなっている。すなオ〕
ち、（イ）の仮想線で示されるような理想直線特性の熱
起電力をＡ／Ｄ変換する場合、その基準電圧は同図（ロ
）の仮想線で示されるような一定レベルの電圧でよいが
、（イ）の実線で示される非直線特性の熱起電力につい
ては、理想直線特性からのズレに対応して（ロ）の実線
で示されるような曲線状に変化する電圧を基準とするこ
とが望ましい。しかし、この場合には、温度測定範囲を
細分してそれぞれの領域に対し基準電圧を形成する必要
があり、回路が複雑となる。この実施例においては、上
記望ましい曲線状の基準電圧を（ロ）の点線で示される
ような３つの領域にお８− いて折線に近似させて置換したものである。これをＡ／
Ｄコンバータ】４の基準電圧に使用すれば、、非直線特
性の熱起電力をそのまま上記Ａ／Ｄコンバータ１４の被
変換信号として入力した場合、その非直線部分が基準電
圧によって打ち消され、変換されたディジタル値は測定
温度に対して実質的に直線特性となる。上記変、換後の
讐差の一例が同 、 ：図（ハ）に点線そ示されてい乞
が、８１ｉ定一度範囲を □ ゛さらに多くの領域に分
けて折線近似を貰えば、こ□の誤差もそれに伴って小さ
くなることば□当然であ する。
上記直線特性に補正されたディジタル出力は、 ５例え
ば論理素子などで構成されたデコーダ回路１１１′を介
して表示回路６に送られ、従来例と同様に測定温度が表
示されるようになっている。゛以上詳細に説明したよう
に、この発明によ□るディジタル温度計は、６７７回路
１２と折線椿似 ゛□回路１３とＡ／Ｄ’コンパ−月４
とからなる誤差 。
ば論理素子などで構成されたデコーダ回路１１１′を介
して表示回路６に送られ、従来例と同様に測定温度が表
示されるようになっている。゛以上詳細に説明したよう
に、この発明によ□るディジタル温度計は、６７７回路
１２と折線椿似 ゛□回路１３とＡ／Ｄ’コンパ−月４
とからなる誤差 。
補正回路１０を備えており、温度測定時において８ ・
は、基準接点温度の補償電圧がバッファ回路１２を介し
て熱起電力に加えられ、この両電圧の合成により測温信
号が形成されるようになっている。
は、基準接点温度の補償電圧がバッファ回路１２を介し
て熱起電力に加えられ、この両電圧の合成により測温信
号が形成されるようになっている。
一方、折線近似回路１３においては、上記測温信号から
Ａ／Ｄ変換用の基準電圧が形成される。この基準電圧と
上記測温信号とはそれぞれＡ／Ｄコンバータ１４に、送
られ、測温信号のディジタル変換が行われ、るようにな
っている。こψ誤差補正回路１０は公知の回路を利用し
・た簡単な構成のもので、マイクロコンピュータを含ん
でいないため装置のコストダウンに大きく寄与すること
ができる。
Ａ／Ｄ変換用の基準電圧が形成される。この基準電圧と
上記測温信号とはそれぞれＡ／Ｄコンバータ１４に、送
られ、測温信号のディジタル変換が行われ、るようにな
っている。こψ誤差補正回路１０は公知の回路を利用し
・た簡単な構成のもので、マイクロコンピュータを含ん
でいないため装置のコストダウンに大きく寄与すること
ができる。
また、Ａ／Ｄ変換される測温′信号、をあらかじめそ、
の絶対電圧レベルで直線化する場合に比べると、１この
誤差補正回路１０においては折線近似回路１３の構成も
極めて簡単である。
の絶対電圧レベルで直線化する場合に比べると、１この
誤差補正回路１０においては折線近似回路１３の構成も
極めて簡単である。
； ｉ１図は従来のディジタル温度計のブロック線゛
図、第２図はこの発明に係るディジタル温度計のブロッ
ク線図、第３図はその熱起電力、基準電圧お、よび誤差
等の説明図である。 図中、１は熱電対、２は基準接点補償回路、３は差動回
路、６は表示回路、１ｏは誤差補正回路、１２はバッフ
ァ回路、１３は折線近似回路、１４はＡ／Ｄコンバータ
である。 特許出願人 日置電機株式会社 代理人弁理士 大 原 拓 也
図、第２図はこの発明に係るディジタル温度計のブロッ
ク線図、第３図はその熱起電力、基準電圧お、よび誤差
等の説明図である。 図中、１は熱電対、２は基準接点補償回路、３は差動回
路、６は表示回路、１ｏは誤差補正回路、１２はバッフ
ァ回路、１３は折線近似回路、１４はＡ／Ｄコンバータ
である。 特許出願人 日置電機株式会社 代理人弁理士 大 原 拓 也
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 、基準接点補償回路からの補償電圧によりその基準接点
に対して温度補償が施された熱電対を感温素子に用い１
．該感温素子に加えられる熱により、発生する熱起電力
を誤差補正手段を介してディジタノー信号に変換しその
温度を表示するようにしたディ、フタル。温度計におい
て、 前些誤差補正手段は、前記基準接点補償回路から９補償
電、圧を受けこれを出力するバッファ回路と１、該バッ
ファ回路から、出力される前記補償電圧と前記感温素子
からの電圧との２つの電圧から測温信号を形成する差動
回路と、前記２つの信号を学、け前記測温信号の非直線
特性を、該非直線特性に沿った折線状特性の電圧に置換
して出力する。折線近（怪回路と１．該折線近似回路か
らの前記出力を基準電圧とし、かつ、前記差動回路から
の測温信号を変換入力信号とするＡ／Ｄコンバータとを
備えてなることを特徴とするディジクル温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729283A JPS60129630A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | デイジタル温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23729283A JPS60129630A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | デイジタル温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129630A true JPS60129630A (ja) | 1985-07-10 |
| JPH0151133B2 JPH0151133B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=17013207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23729283A Granted JPS60129630A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | デイジタル温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60129630A (ja) |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23729283A patent/JPS60129630A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151133B2 (ja) | 1989-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |