JPS60247702A - 信号入力回路 - Google Patents

信号入力回路

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JPS60247702A
JPS60247702A JP59104187A JP10418784A JPS60247702A JP S60247702 A JPS60247702 A JP S60247702A JP 59104187 A JP59104187 A JP 59104187A JP 10418784 A JP10418784 A JP 10418784A JP S60247702 A JPS60247702 A JP S60247702A
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JP
Japan
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voltage
reference current
temperature
dividing circuit
resistance
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Pending
Application number
JP59104187A
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English (en)
Inventor
Hiromi Aida
相田 弘巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00Testing or calibrating of thermometers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1931Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor

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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】 (技術分野) 本発明は信号入力回路に関し、特にセンサの信号入力回
路に関する。
(発明の技術的背景とその問題点) 近年各分野において電子化が進み、特に自動車において
はエンジンの燃料制御に電子制御が採り入れられている
。エンジンの燃料制御は、普通エンジンの運転状態を表
わす物理量例えばエンジン回転数、吸気圧、冷却水温度
等に基づいて基本の燃料噴射量及び噴射時期を算出し、
これらの算出値を吸気温度、排気温度、油温等に基づい
て補正して最適な燃料噴射量及び噴射時期を算出して行
うようになされている。
温度センサとしては普通、温度変化に応じて抵抗値が変
化するサーミスタが使用され、第1図に示すように所定
の抵抗を有する基準抵抗R8Tに温度センサS1例えば
サーミスタを直列接続して分圧回路を形成し、サーミス
タS1の抵抗値の変化を基準電圧VSTの分圧値Vに変
換して制御装置に入力させるようになされている。
しかるに、サーミスタは一般に温度変化に対する抵抗値
の変化が第1表に示すように大きく。
−30℃のときに200にΩ、+120℃のときに20
0Ωとなり、−30℃〜+120℃の温度変化に対して
抵抗値が3桁も変化する。因みに、第1図に示す基準抵
抗R8Tの抵抗値を1にΩ、基準電圧V S Tを5v
とした場合、温度センサSlの分圧Vは第2図に示すよ
うな特性となる。
この第2図の特性から明らかなように、−30℃〜+2
0℃の温度範囲における電圧Vの変化が約4.95V〜
4.5vとなり、変化分Δ■、が約0.45Vと極めて
小さい。従って、この温度範[−30℃〜+20℃にお
ける検出精度が著しく低下するという問題がある。
(発明の目的) 本発明は上述の点に鑑みてなさてたもので、特に低温度
範囲における温度の検出精度を高めることを目的とする
(発明の概要) この目的を達成するために本発明においては、基準抵抗
に温度を抵抗値に変換する温度センサを少なくとも1つ
接続して分圧回路を形成し、該分圧回路に基準電流を供
給して前記温度センサ両端の電圧信号を入力する信号入
力回路において、基$抵抗を複数設けると共にこれらの
基準抵抗のいずれか1つのみを選択して前記分圧回路を
形成する切換手段を設け、前記分圧回路に基準電流を供
給する基準電流源と、前記温度センサの両端の電圧信号
基づいて前記切換手段を制御すると共に前記基準電流源
を制御して所定の基準電流を設定する制御手段とを設け
、前記温度センサの検出温度範囲に応じて量的な基MA
低抵抗び基準電流を設定し、特に低温度における検出精
度の向上を図るようにした信号入力回路を提供するもの
である。
(発明の実施例) 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述す名。
第3図は本発明を適用した信号入力回路を示し、基準抵
抗R5T1.RsT2の各一端は切換スイッチ1の各接
点1a、lbに接続され、各他端は互いに接続され、そ
の接続点には複数のセンサ5I−5nが直列に接続され
ている。切換スイッチ1の共通接点1cは切換スイッチ
2の共通接点2Cに接続され、該切換スイッチ2の各接
点2a、2bには夫々基準電流源(定電流源)3,4の
各正極端子が接続され、センサSnの一端は基準電流源
3,4の各負極端子に接続されている。各基準抵抗Rs
T+。
RS T 2は夫々抵抗値Rref I、 Rref 
2を有する。
各センサS1〜Snは被検出対象の物理量を抵抗値に変
換するもので、前記各物理量の変化に応じて各抵抗値R
1〜Rnが変化する。これらの各センサS H−S n
の中の少なくとも1つのセンサ例えばセンサS1は温度
センサで、前述したサーミスタで構成されている。
これらの各センサS1〜Snの直列抵抗回路と直列接続
される基準抵抗RS T I又はRs T 2とにより
分圧回路が形成される。切換スイッチ1゜2は例えばア
ナログスイッチ又はリレーの接点で構成されている。基
準抵抗R3Tl及びR5T2とセンサS、との接続点A
 I 、各センサS1〜Snの各接続点A2〜An、切
換スイッチ1の接点1c及びセンサSnの一端は夫々マ
ルチプレクサ5の各入力端子に接続さ九、該マルチプレ
クサ4の出力端子はアナログ−デジタル変換器(以下A
−D変換器という)6の入力端子に接続され、該A−D
変換器6の出力端子は制御回路のCPU7の入力端子に
接続されている。
CPU7の出力端子は切換スイッチ1,2の各制御入力
端子に接続されており、温度センサSIの検出信号に基
づいて切換スイッチ1,2を接点1a又はIb。
2a又は2bに同期して切換制御し、基準抵抗Rs丁1
又はRs T 2のいずれか一方を選択すると共に、基
準電流源3又は4のいずれか一方を選択する。
基準電流源3は切換スイッチ2が接点2aLこ切換えら
れると前記分圧回路に定電流11を、基準電流源4は切
換スイッチ2が接点2bに切換えられると前記分圧回路
に定電流■2を供給する。
さて、切換スイッチ1,2が夫々接点1a、2aに切換
えられた場合に分圧回路に流れる電流を(It+ΔI+
)、ここに値へ■1は基準電流IIの変動分を示す、と
し、基準抵抗Rs T lの基準電流源3側の電圧をV
ref、各接続点A I−A nの電圧をv、−vnと
すると次式が成立する。
基準抵抗Rs〒1の両正(Vref −V + ) ハ
、Vref −V H= Rref I(I 1+ΔI
+) ・−(1)センサS1の両端の電圧(VI Vl
)は。
vl−v2=R1(I、+ΔI+) −(2)上式(1
)、(2)から 同様に各センサS2、・・・、Snの両端の電圧(Vl
、−V3)、・・・、Vnも下式で与えられる。
ここで、(’Vref −V H) / Rref H
、= 1 + ’とオくト、上式(3)〜(5)は夫々
次式で与えられる。
V、−V2=R,・1.’ ・−(6)v2 V3=R
2・I + ’ −(7)Vn=Rn ・I 1 ’ 
−(8) 上式(6)〜(8)から明らかなように、分圧回路に流
れる電流11の変化分Δ11は無視することができる。
即ち、基準電流■1が変動しても基準抵抗Rs T +
により校正され、各センサS、〜Snの両端の電圧はこ
れらの各センサS1〜Snの各抵抗値R1〜Rnに対応
した値となる。これらの各センサ5I−8nの両端の電
圧差は各センサsI〜Snの検出値を示す。
切換スイッチ1,2が夫々接点1b、 2bに切換えら
れた場合に分圧回路に流れる電流を(12+Δ■2)、
ここに値Δ工2は基準電流I2の変化分を示す、とし、
基準抵抗Rs T 2の基準電流源4側の電圧をVre
f’、各接続点A1〜Anの各電圧をv、′〜Vn’と
すると、前述と同様に各センサS2、S2.・・・、S
nの両端の電圧(V+’V2’)、(Vl ’ Va 
”) 、・・・、Vn’は次式で与えられる。
VI ” Vl ’−R+ ・I2 ’ ・−(9)V
l ’ Va ’ =R2・T 2 ’ −(10)V
n ’ =R2・I 2 ’ ・= (11)ここに、
I2 ’ =(Vref ’ −V 1′)/ Rre
f2である。前述と同様に電流I2の変化分Δ12′は
基準抵抗R8T2により校正され無視することができる
ところで、温度センサS1を構成するサーミスタの電圧
一温度特性は前記第2図に示すように低温度範囲一30
℃〜+20℃でその変化分ΔVが極めて小さい。従って
、この温度範囲における電圧の変化分ΔVを大きくする
ためには大きな電流を流すことが必要である。そこで、
両式(6)で与えられる温度センサS1の両端の電圧(
VI、−V 2 )を前記温度範囲一30℃〜+20℃
とし、両式(9)で与えられる温度センサS1の両端の
電圧(v+ ’−V2 ’)を温度範囲+20℃〜+1
20℃とした場合、低温度範囲一30°C〜+20℃に
おける変化分ΔVを大きくするためには、電流I、/即
ちI、を、電流T2’即ちI2よりも大きな値に設定す
ればよい。
勿論、基準電流It + I2及び基準抵抗R5TII
Rs 72等の値は、温度センサSIの特性、特に低温
度範囲(−30℃〜+20°C)における検出精度等に
より最適な値に設定する。
さて、前記分圧回路の各接続点AI−Anの各電圧v1
〜Vnはマルチプレクサ5を介して順次A−D変換器6
に入力され、当該A−D変換器6で対応するデジタル信
号に変換された後CPU7に入力される。CPU7は、
切換スイッチ1,2が接点1a、2a即ち、基準抵抗R
S T + 、基準電流源3に切換えられた状態におい
て温度センサS1の両端の電圧(Vl −Vl)が所定
温度例えば、+20℃のときの所定値ΔVs以上である
か否かを判別し、以上のときには被検出温度が20℃以
下であると判別し、ΔVs以下のときには20℃以上で
あると判別する。また、切換スイッチ1゜2が接点1b
、2b即ち、基準抵抗RsT 2 、基準電源4に切換
えられた状態において温度センサS1の両端の電圧(V
+ ” V2 ’)が前記+20℃における所定値ΔV
s’以上であるか否かを判別し、以上のときには被検出
温度が+20℃以上、以下のときには+20℃以下であ
ると判別する。
そして、CPU7は被検出温度が+20℃以下であると
判別したときには切換スイッチ1,2を各接点1a、2
aに切換制御し、基準電流源3に前記分圧回路を接続し
、20℃以上であると判別したときには接点1.b、2
bに切換制御し、基準電流源4に前記分圧回路を接続す
る。CPU7は前述したようにA−D変換器6から順次
入力される電圧信号v1〜Vnに基づいて両式(6)〜
(8)又は、(9)〜(11)等の演算を行ない、各セ
ンサS1〜Snの両端の電圧を算出する。
斯くして、温度センサS1の低温度範囲における検出精
度を高めることが可能となる。勿論、他のセンサS2〜
Snの被検出対喚の物理量も精度良く検出することが可
能となる。
第4図は本発明の他の実施例を示し、前述と同様にCP
U 7が温度センサS1の両端の電圧(V+V 2 )
に基づいて前記所定の温度20℃よりも低いか否かを判
別して基準電流源8の切換スイッチ9を切換スイッチ1
と同期して接点9a又は9bに切換えて基準電源10に
接続し、基準電流源8の基準電流I refを可変して
分圧回路に流れる電流■ (〜Iref)を温度センサ
Slの抵抗値に応じた最適な電流値に設定する。
基準電流源8の切換スイッチ9により抵抗Rs+又はR
s 2を選択して当該基準電流源8の基準電流1 re
fを可変する時、前記分圧回路は基準抵抗RS T l
又はRS T 2により校正を行うために切換スイッチ
9は閉成時の抵抗が無視でき、安価なアナログスイッチ
又はリレーの接点を使用することができる。更に、電源
10の変動、トランジスタTr1.Tr2のベース・エ
ミッタ間の電圧変動も無視することが出来る。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によ九ば、基準抵抗に温度を
抵抗値に変換する温度センサを少なくとも1つ接続して
分圧回路を形成し、該分圧回路に基準電流を供給して前
記温度センサ両端の電圧信号を入力する信号入力回路に
おいて、基準抵抗を複数設けると共にこれらの基準抵抗
のいずれか1つのみを選択して前記分圧回路を形成する
切換手段を設け、前記分圧回路に基準電流を供給する基
準電流源と、前記温度センサ両端の電圧信号に基づいて
前記切換手段を制御すると共に前記基準電流源を制御し
て所定の基準電流を設定する制御手段とを設け、前記温
度センサの検出温度範囲に応じて最適な基準抵抗及び基
準電流を設定するようにしたので、前記温度センサの特
に低温度における検出精度の向上を図ることができ、こ
れに伴ない前記温度センサの検出範囲全体の検出精度の
向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の温度センサの分圧回路を示す回路図、第
2図は温度センサの温度−電圧特性図、第3図は本発明
に係る信号入力回路の一実施例を示すブロック図、第4
図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 1.2,9・・・切換スイッチ、3,4.8・・・基準
電流源、5・・・マルチプレクサ、6・・・A−D変換
器、7−CPU、S 、−8n−センサ、RS T I
、Rs T 2・・・基準抵抗。 出願人 本田技研工業株式会社 代理人 弁理士 渡部敏彦 同 弁理士 長門侃二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 基準抵抗に、温度を抵抗値に変換する温度センサ
    を少なくとも1つ接続して分圧回路を形成し、該分圧回
    路に基準電流を供給して前記温度センサ両端の電圧信号
    を入力する信号入力回路において。 基準抵抗を複数設けると共にこれらの基準抵抗のうちの
    いずれか1つのみを選択して前記分圧回路を形成する切
    換手段を設け、前記分圧回路に基準電流を供給する基準
    電流源と、前記温度センサ両端の電圧信号に基づいて前
    記切換手段を制御すると共に前記基準電流源を制御して
    所定の基準電流を設定する制御手段とを設けたことを特
    徴とする信号入力回路。
JP59104187A 1984-05-23 1984-05-23 信号入力回路 Pending JPS60247702A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0309664A2 (en) * 1987-09-28 1989-04-05 Ranco Incorporated Of Delaware Temperature sensing apparatus and method of making same
JP2017134055A (ja) * 2015-11-25 2017-08-03 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー 技術設備を監視するための感圧性安全装置

Cited By (3)

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EP0309664A3 (en) * 1987-09-28 1990-03-28 Ranco Incorporated Of Delaware Temperature sensing apparatus and method of making same
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