JPS61120032A - サ−ミスタを使用した温度測定方法 - Google Patents

サ−ミスタを使用した温度測定方法

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Publication number
JPS61120032A
JPS61120032A JP24042684A JP24042684A JPS61120032A JP S61120032 A JPS61120032 A JP S61120032A JP 24042684 A JP24042684 A JP 24042684A JP 24042684 A JP24042684 A JP 24042684A JP S61120032 A JPS61120032 A JP S61120032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermistor
temperature
differential amplifier
positive feedback
output voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP24042684A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidekazu Makabe
英一 真壁
Toshiaki Hosoe
利昭 細江
Seigo Ando
安藤 静吾
Yoshihiro Kawase
川瀬 芳広
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP24042684A priority Critical patent/JPS61120032A/ja
Publication of JPS61120032A publication Critical patent/JPS61120032A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01K7/25Measuring 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 for modifying the output characteristic, e.g. linearising

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

Description

【発明の詳細な説明】 1冗明の技術分野〕 この発明は、サーミスタ田1fi、用した温jψ両足方
l去7こ値1するものでめるっ 〔従来技術とその問題点〕 従来から被測定物の温度を、サーミスタを使用して測定
する方法が知られている。
るように、直流電源1は、ダミー抵抗2を介してサーミ
スタ3に一定の大きさの直流電流を供給する。そして、
リニアライザ4は、サーミスタ3の温度とサーミスタ3
からの出力電圧(Es)との関係が線形になるように前
記出力′電圧(gs)e補正する。即ち、サーミスタ3
の抵抗値とサーミスタ3の温度とは、第3図に示される
ように対数関係にあるので、サーミスタ3からの出力′
電圧(Es)とサーミスタ3の温度とは、喚端な非)V
形の関係となる。従って、被測尾切の温度を正確に剣駕
することができない。そこで、リニアライザ4は、前記
出力電圧(Es)とサーミスタの、温度との関係が線形
になるように前記出力電圧(Es)i↑…正する。
このように構成されている、従来の温度測定方法におい
ては、直流型・;東1から所定の大きさの直流−流がダ
ミー抵抗2を介してサーミスタ3に共、治されると、サ
ーミスタ30両端間には、サーミスタ3の根切−値に対
応した出力電圧(Es)が現われる。1ifJ 記出力
戒圧(Es)は、リニアライザ4に印刀口され、これV
こよって、出力′電圧Is)  とサーミスタ3の温I
Wとの関係が線形に補正される。従って、前記出力電圧
(Es )からサーミスタ2が取り付けられた破測定物
の温度が測定される。
しかし、上述した、従来の温)H測定方伝には、仄の問
題がある。
(1)サーミスタの温度とサーミスタからの出力電圧と
の関係金線形に補正するために、リニアライザを用いる
必要かりるので、回路構成が複離となる。
(2)  サーミスタに直υ11.電源からの電流が流
れると、自己発熱作用によってサーミスタの温度が上昇
して温度の測定梢1里が低下する。前記自己発熱作用に
よるサーミスタの温度上昇ケ小さくするために、サーミ
スタに供給する電流の値を小さくすると温度の測定感度
が低下してS/N比が悪くなる。
(3)  リニアライザとして、入力信号と出力信号と
が対数関係にある対数増幅器を使用すると、一般に対数
増幅器は、入力信号と出力信号との関係を非線形にする
ためにトランジスタやダイオードの非朦形特性を利用し
ているので、対数増幅器の前記出力信号特性が対数増幅
器の温度変化によって変化すると、g度の測定精度が低
下する。
〔発明の目的〕
従って、この発明の目的は、回路が簡単で且つ高い測定
精度が得られる、サーミスタを使用した温度測定方法を
提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、負帰還回路および正帰還回路を有する差動
増幅器の前記正帰還回路にサーミスタを接続し、前記差
動増幅器に基準電圧を印加し、前記サーミスタの温度変
化によって変化する前記差動増幅器の出力電圧を測定し
、そして、前記出力電圧から、前記サーミスタが取り付
けられた破測冗物の温度を測定することに特徴を有する
(発明の構成〕 この地間の方法の一バ1ili態様を図面を3照しなが
ら説明するっ 4↓1図は、この発明の方法の一実症態様のブロック図
である。@1図に示されるように、直流i匡rby 5
1rJ−、後便する差動増幅器に基準電圧(EIN )
を印iJoする。なお、]任1)1r、 ’屯諒5の代
りに父九電碌r1ヂ用しても良い。そして、fi’ D
+u増幅器6は、声帰還ioJ路および正帰還回路を有
する。負帰坂回′l!3は、差動1冒幅d6の(−) 
fl!+Iの入力端子と差!Jb増幅藩6の出力端子と
の間に接♀うdされた負帰還用抵抗7と、差・;・II
増幅器6の(−)側の入力端子と直流電源5との間に接
続ぜれた負帰還用抵抗8とからなる。そして、正帰還回
路は、差動増幅器6の出力端子と差@増幅器6の(+)
側の入力端子との間に直列に接続したサーミスタ9およ
び正帰磁用抵抗1oと、差動増幅器6の(+)側の入力
端子と大地との間に接続された旧帰還用抵抗11とから
なる。
このように構成されている、この発明の方法の−夫1ハ
!l態様においては、直流電源5がら基準電圧(EIN
)を差動増幅66に印加すると、差動増幅器6の出力電
圧(Eo)は、下記(1) 、 (2)および(3)式
から、下記(4)式のように表示される。
R2H。
Er2 ==  E(・ (3ン 但し、上記(1) 、 (2) 、 (3)および(4
)式において、EIN :基準電圧、 Eo:正および負帰還後における差動増幅器6の出力電
圧、 Er:(〜)側の入力端子の電圧。
Er:(+)側の入力端子の電圧、 R7、負帰還用抵抗7の抵抗値、 R2゛負帰還用抵抗8の抵抗値、 R8°正帰償回路に接続されたサーミスタ9の抵抗値、 R3:正帰還用抵抗10の抵抗値、 R4:正帰還用抵抗上1の抵抗値、 N :正帰還がない場合の差動増幅器6の増幅度CB+
/ R2)、 β 、差動増幅器6の正帰還率 (R4/ (R3+R3+ R4) )。
上記(4)式から明らかなように、差動増幅器6の瑠1
隔度(N)、正帰礒率いをそれぞれ所定の大きさに設定
すると、差動増幅器6の出力電圧(Eo)は、サーミス
タ9の抵抗値(Rs)  に対応して変化する。
そこで、サーミスタ9の態度を所定の温度に維持し、上
記増幅度(N)または正帰還率(β)の少なくとも1つ
を、差動増幅器6の出力電圧(EO)が増大するように
調整する。これによって、差動増幅器6の出力電圧(E
O)と正帰還率(β)とは、第2図に示されるように、
正帰還率(β)の増加に伴って出力電圧(Eo)が非線
形状に増大する関係となる。
前記出力電圧(EO)  と前記正帰還率(β)との前
述した関係によって、出力電圧(E、)とサーミスタ9
の温度との関係が線形に補正される。
これについて更に説明すると、サーミスタ9の抵抗値(
Rs)  とサーミスタ9の@度とは、第3(図に示し
たような対数関係にある。即ち、サーミスタ9の温度変
化に対するサーミスタ9の抵抗値の変化率は、サーミス
タ9の温度が高くなる程、小さくなり、一方、サーミス
タ9の温度が低くなる程、大きくなる。しかし、差動増
幅器6の出力電圧(F;o)と正帰還率(β)との関係
を第2図に示される関係、即ち、正帰還率(β)の増大
に伴って前記出力電圧(go)が対数的に増大する関係
にすれば、前記出力電圧(EO)とサーミスタ9の温度
との関係を第4図に示されるように線形に補正すること
ができる。
差動増幅器6の出力電圧(Eo)とサーミスタ9の温度
との関係が、前記出力電圧(Eo)と差動増幅器6の正
帰還率(β)との関係によって線形に補1Eされるよう
にするには、次のようにする。即ち、所定温度のときの
差動増幅器6の出力電圧(E’Q)を予め演算しておく
。そして、サーミスタ9を前記所定温度に維持し、そし
て、差動増幅器6の出力電圧(EQ )  が前記出力
電圧(E’O)  となるように、差動増幅器6の増幅
度(N)を調整する。
第5図に、上述した。この発明の一夫施態様により仮測
定物の温度を測定した場合の、仮測定物の実測11gL
度と、差動増幅器6の出力電圧(Eo)およびサーミス
タ9の抵抗値(Rs)との関係を示す。
第5124つ)ら明らかなように、仮測疋物の温度とサ
ーミスタ9の抵抗値(Rs)とは、極端な非課形のi5
λ11糸にあZにもかかわらず、被測定物の温度と垂動
瑠111A器6の出力電圧(EO)とは、線形に近い関
係になって?す、温度実測1(区は、温度計算値と良好
に−ギλしている。
〔発明の一功果〕
以上説明したように、この北門によれば、次の幼果かも
だらてれる。
(1)  iztし1このように、サーミスタの温IW
とサーミスタからの出力電圧との関係を線形に補正する
だめのりニアライザを使用しないので、回路構成が簡素
化される。
(2)温度の測定感度が非常に高いので、サーミスタに
流す電流を微小に設定することができる。
このために、自己発熱によるサーミスタの温度上昇が無
視できるので、温度の測定精度が大幅に向上する。
(3)差動増幅器の出力電圧を線形素子(抵抗)のみで
線形化しているので、従来の方法のようにトランジスタ
やダイオード等の非線形素子からなるリニアライザによ
って前記出力電圧を線形化する場合に比べて、温度の測
定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施、蛭峰のブロック図、第2
図は、この発明の一笑施態様にひける差−MJ増幅器の
出力電圧(EO)と正帰還率(β)との関係を示すグラ
フ、第3図は、この発明の一実施他様におけるサーミス
タの抵抗1it(Rs) とサーミスタの温ツとの閏1
斧を示すグラフ、・44図は、この%明の一実癩、・C
味における差、助Js、g幅器の出力屯圧(Eo)とサ
ーミスタの温度との1つj係を示すグラフ、第5図は、
この兄明の一犬施嘘様によって被測定(勿の(温度を画
定した場せの、差動増1陥器の出力「1圧(EO)  
、15−よびサーミスタの抵抗値(Rs)  と被測定
物の温度との関係を示すグラフ、および、第6図は、従
来の温度測定方法のブロック図である。図面において、 1°゛°直冗電源     2・・・ダミー抵抗3・・
サーミスタ    4・・・リニアライザ5・・・直流
電源     6・・・差動増幅器7.8・・負帰還用
抵抗   9・・・サーミスタ10.11・・・正帰還
用抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 負帰還回路および正帰還回路を有する差動増幅器の前記
    正帰還回路にサーミスタを接続し、前記差動増幅器に基
    準電圧を印加し、前記サーミスタの温度変化によつて変
    化する前記差動増幅器の出力電圧を測定し、そして、前
    記出力電圧から、前記サーミスタが取り付けられた被測
    定物の温度を測定することを特徴とする、サーミスタを
    使用した温度測定方法。
JP24042684A 1984-11-16 1984-11-16 サ−ミスタを使用した温度測定方法 Pending JPS61120032A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015500494A (ja) * 2011-12-15 2015-01-05 ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール 温度測定方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5985926A (ja) * 1982-08-27 1984-05-18 エンドレス・ウント・ハウザ−・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニ− 抵抗温度計

Patent Citations (1)

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