JPS61167827A

JPS61167827A - 電子温度計

Info

Publication number: JPS61167827A
Application number: JP60009579A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ishida; 純一石田; Tamio Miyake; 三宅　民生
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1986-07-29
Also published as: DE3601675A1; DE3601675C2; US4771393A

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、検温範囲が広く、しかも所要の範囲では高
分解能測定が可能な電子温度計に関する。

（ロ）発明の概要この発明は、発振器を構成する基準抵抗と感温抵抗の切
替による発振周波数の比較出力を温度データに変換する
電子温度計において、基準抵抗、サンプリングタイム及
び温度データ変換手段を測定温度範囲により切替えるこ
とにより、広検温範囲の測定を比較手段を構成するカウ
ンタのビット数や温度データ変換手段を構成する記憶手
段の容量の増加を極力抑えて実現するようにしたもので
ある。

（ハ）従来の技術従来の電子温度計、例えば電子体温計には、基準抵抗と
感温抵抗を切替可能に構成した発振器の基準抵抗と感温
抵抗の切替えによる各発振周波数を所定サンプリング時
間毎に比較手段で比較し、この比較手段より出力される
デジタルデータをＲＯＭ等で構成される温度データ変換
手段に入力し、そのデジタルデータを温度データに変換
し、これを表示器で表示するようにしたものがある。

この種の電子体温計では、分解能をある程度確保し、し
かも温度データ変換手段の記憶容量を大きくしないため
に、検温範囲を例えば３５℃〜４２℃とし、３５℃未満
あるいは４２℃を越える場合は具体的な温度表示をせず
、例えば温度が低いことを意味するＬ文字、あるいは温
度が高いことを意味するＨ文字を表示するようにしたも
のがある。

（ニ）発明が解決しようとする問題点上記した従来の電子体温計では、測定を開始してから測
定温度が３５℃になるまでは具体的な温度値が表示され
ず、Ｌ表示が長く続くため、測定者にイライラ感を与え
るという問題があった。

また、電子体温計は、時として他の温度計と共用できる
ことが要請される場合があるが、０．０１℃程度の分解
能を確保して、さらに検温範囲を３５〜４２℃から拡大
し、例えば−５℃から７９℃まで拡大するとなると、温
度データ変換手段を構成するメモリの容量を極端に大き
くする必要があり、また比較手段を構成するカウンタの
ビット敗が大となり、Ａ／Ｄ変換のためのサンプリング
時間が長くなるという欠点があり、そのため従来の電子
体温計の分解能を確保した上で、検温範囲を拡大するこ
とは困難であった。

この発明は、上記に鑑み、検温範囲を広く取り、しかも
必要とする温度範囲については高分解能の表示がなし得
る、その上必要とする記憶容量はさほど増加させる必要
のない経済的な電子温度計を提供することを目的として
いる。

（Ａ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
電子温度計は、発振部（１）の基準抵抗を測定温度範囲
に応じて切替える基準抵抗切替手段（１２，１３）と、
発振部の基準抵抗と感温抵抗の切替えで発振周波数の比
較を行うサンプリング時間を測定温度範囲に応じて切替
えるサンプリング時間切替手段（４３，４４）と、発振
周波数の比較出力を比較手段（２）より受け、測定温度
範囲に対応する温度データを出力する複数の温度データ
変換手段（３７）と、これらの温度データ変換手段の１
つを選択する温度データ変換手段切替手段（３６，３８
）と、温度データ変換手段出力に応答し、温度範囲の切
替えを判別し、前記基準抵抗切替手段、サンプリング時
間切替手段及び温度データ変換手段切替手段の切替動作
を制御する切替制御手段（４１）を特徴的に備えている
。

この電子温度計では、切替制御手段が温度データ変換手
段より温度範囲変更点を示す信号を受けると、これに応
じ、基準抵抗切替手段、サンプリング時間切替手段及び
温度データ切替手段を次の温度範囲用のものに切替える
。測定温度が温度範囲変更点を越える毎に、この動作が
繰返される。

（へ）実施例以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例・を示す電子温度針の回
路ブロック図である。

この電子温度計は、発振部１、この発振部１よりの発振
周波数を比較する比較部２、比較部２よりのデジタル信
号に対応した温度データを出力する温度データ変換部３
と、出力された温度データを表示する表示部４、サンプ
リング制御部５とから構成されている。

発振部ｌは、サーミスタ（感温抵抗）１１、基準抵抗１
２、切替スイッチ１３．１４及びコンデンサ１５からな
る時定数回路１６と発振器１７とからなり、さらにスイ
ッチ１４を切替えるためのフリップフロップ１８、ＮＯ
Ｒ回路１９を備えている。また基準抵抗１２は、３個の
抵抗Ｒ３、Ｒｔ、Ｒ１が切替スイッチ１３により切替接
続されるようになっている。

比較部２は、発振器１７の出力をカウンタ２゜が受ける
ようになっている。このカウンタ２０のオーバーフロー
出力が遅延回路２１に加えられると共に、アンド回路２
２を経てラッチ回路２５にも加えられている。また遅延
回路２１の出力は、発振部１のフリップフロップ１８の
リセット端子に加えられ、ＮＯＲ回路１９を経てスイッ
チ１４をサーミスタ１１側に投入するようになっている
。

さらに遅延回路２１の出力は、オア回路３０に入力され
ている。

クロック発振器２３より出力されるクロック信号はカウ
ンタ２４で計数され、このカウンタ２４の出力はラッチ
回路２５と比較回路２６に加えられるようになっている
。上記クロック発振器２３、カウンタ２４及びラッチ回
路２５はカウンタ２０がオーバーフローするまでの時間
を計測し、かつその時間を一時的に保持する。

比較回路２６は、カウンタ２４の計数値とラッチ回路２
５の出力を比較し、その−散出力を遅延回路２７に加え
、遅延回路２７の出力は、オア回路３０に入力されてい
る。オア回路３０の出力はカウンタ２０．２４に加えら
れ、両カウンタがクリアされるようになっている。また
、遅延回路２７の出力は、フリップフロップ１８のセン
ト入力端に加えられ、ＮＯＲ回路１９を経て発振部１の
スイッチ１４が基準抵抗１２側に投入されるようになっ
ている。比較回路２６の出力はインバータ３３で反転さ
れてＮＯＲ回路３４に加えられ、また数値更新制御回路
３２の出力もＮＯＲ回路３４に加えられ、このＮＯＲ回
路３４の出力はＯＲ回路３５を経てラッチ回路２８に加
えられるようになっている。

カウンタ２０の出力は、オア回路３５よりの信号でラッ
チ回路２８にラッチされ、またカウンタ２０の出力とラ
ッチ回路２８の出力がアンド回路２９に加えられて比較
され、その−散出力がアンド回路３１を介して数値更新
制御回路３２に加えられている。また数値更新制御回路
３２には遅延回路２７の出力も加えられるようになって
いる。

温度データ変換部３は、いずれもパスバッファ３６−１
・３６−２・３６−３、デコーダ３７−１・３７−２・
３７−３、パスバッファ３８−１・３８−２・３８−３
からなる３系列の温度データ変換回路から構成されてい
る。これら温度データ変換回路の入力側のパスバッファ
３６−１・３６−２・３６−３のそれぞれに、ラッチ回
路２８からデジタル信号が入力されるようになっている
が、３系列の温度データ変換回路の１つが温度範囲に応
じて選択されるようになっている。各デコーダ３７−１
　・３７−２　・３７−３には第２図（ａ）　（ｂ）　
（０）に示す各温度データが記憶されている。この詳細
にっては動作とともに後述する。

表示部４は温度データ変換部３よりの温度データを受け
るドライバ３９と表示器４０とからなり、この部分には
従来のものと差異ある特徴はない。

サンプリング制御部５はサンプリング制御回路４１、デ
コーダ１７−１・１７−２・１７−３より温度範囲変更
点信号Ｈ＋、Ｌｘ　　・Ｈ，、ｔ、、等をサンプリング
制御回路４１に取込むアンド回路４２ａ・４２ｂ・４２
Ｃ・４２ｄ１サンプリング時間を得るためのタイマ４３
及びサンプリング時間切替スイッチ４４とから構成され
ている。

サンプリング制御回路４１からの信号ＳＢｎにより、３
系列のうちの１つのパスバッファが選択され、またアン
ド回路４２ａ・・・・・・４２ｄより取込まれる信号に
よりサンプリング制御回路４１より、次の温度範囲に変
更するための信号ＳＡｎ、ＳＢｎが出力される。

この実施例電子温度計では、低温領域、中温領域及び高
温領域と３温度領域に分け、それぞれの温度領域で使用
される基準抵抗、サンプリング及びデコーダを切替える
ようにしている。第３図に感温抵抗の温度特性を示して
いる。低温領域では抵抗が高＜ＣＲ時定数も大となるた
め、発振周波数が低くなるが、表示分解能は低くてよい
ので、サンプリング時間Ｔ、は中程度に設定する。中温
領域（例：体温測定領域）では、ＣＲ時定数は中程度で
あるが、表示分解能が高い（体温測定のかめ分解能を高
くする）ため、サンプリング時間を大に設定する。さら
に高温領域ではＣＲ時定数も表示分解能も低いので、サ
ンプリング時間を小に設定する。そして、各温度範囲で
カウンタ２０のカウント変化幅を４００になるようにサ
ンプル時間をそれぞれ設定すると、各温度領域における
カウント分解能は低温領域−５，０〜３５．０℃で〔３
５−（−５）　）　／４００＝　０．１℃／カウント、
中温領域３５．００〜３９．００℃テ（３９，００−３
５，００）　／４００　＝０．０１℃／カウント、高温
領域３９．０〜７９．０℃で（７９，０−３９，０）　
／　４００　＝　０．１℃／カウントとなる。

以上より、各温度領域の各抵抗及び選択回路は、次表の
通りとなる。

なお、デコーダ１７−Ｌ　１７−２．１７−３の各記憶
内容は、第２図（ａｌ　（ｂ）　（Ｃ）に示したもので
あること上記の通りであるが、第２図（ａ）に示すよう
に、デコーダ１７−１は入力が５０１になると信号“Ｈ
ｌ　′を出力するようになっており、同様にデコーダ１
７−２は入力が５０１となるとやはり信号“Ｒ２”を出
力し、それぞれ高温域への変更点に達したことをサンプ
リング制御部４１に知らせる。またデコーダ１７−２．
１７−３は入力が９９となると、それぞれ信号“Ｌ。

”Ｌ、”を出力し、それぞれより低温域への変更点に達
したことをサンプリング制御部４１に知らせるようにな
っている。

また、各基準抵抗Ｒ６、Ｒ１，Ｒ，は、それぞれの温度
領域の中間値１５．０℃１．３７．００℃、３９．０’
Ｃの感温抵抗値に相当する値に設定される。

次に、上記実施例電子温度計の動作を、第４図のフロー
図を参照して説明する。なおこのフロー図は説明の便宜
上、記載したものであり、実施例電子温度計の記憶手段
に記憶される制御プログラムを示すものではない。

動作が開始されると、先ず、イニシャライズ処理が行わ
れる〔ステップＳＴ（以下ＳＴと略す）ｌ〕。このイニ
シャライズ処理により、サンプリング制御回路４１は低
温領域用にセントされ、切替スイッチ１４はＲ，に、切
替スイッチ４４はＴ１に、またパスバッファ３６−１．
３８−１、デコーダ３７−１が選択される。

そして発振部１のスイッチ１４が基準抵抗１２（Ｒ１）
側に投入された状態で、基準抵抗Ｒ１による発振部１よ
りの発振信号のカウントに入る（ＳＴ２）。すなわち発
振部ｌは、基準抵抗１２の抵抗値Ｒ１とコンデンサ１５
の静電容量Ｃで決まる時定数により、周波数ｆｏで発振
する。この周波数ｆｏのパルス信号が発振器１７より出
力され、カウンタ２０に入力される。カウンタ２０が、
その周波数ｆｏのパルス信号の計数を開始する。

同時に、クロック発振器２３からの周波数ｆｃのクロッ
ク信号の計数がカウンタ２４で開始される。

カウンタ２０の計数値が所定値Ｎｏに達すると、そのオ
ーバーフロー出力がアンド回路２２を経てラッチ回路２
５に加えられ、カウンタ２４の計数値がラッチ回路２５
にラッチされる。

また、カウンタ２０のオーバーフロー出力は、遅延回路
２１より微小時間遅れてフリップフロップ１８のセント
入力端に加えられ、フリップフロップ１８がリセットさ
れ、その反転出力がＮＯＲ回路１９を経てスイッチ１４
に加えられ、スイッチ１４をサーミスタ１１側に投入子
るとともに、オア回路３０を経てカウンタ２０．２４を
クリアする。

そして、今度はサーミスタ１１の抵抗Ｒｘによる発振部
ｌよりの発振信号のカウントに入る（Ｓ７３）。すなわ
ち発振部１は、サーミスタ１１の抵抗値Ｒｘとコンデン
サ２３の静電容量Ｃで決まる時定数により発振し、周波
数ｆｘのパルス信号が発振器１７より出力され、カウン
タ２ｏに入力される。そして以後、カウンタ２ｏは周波
数ｆｘのパルス信号を計数する。一方、カウンタ２４に
は、再度クロック発振器２３より、周波数ｒｅのクロッ
ク信号が入力され、計数される。そして、カウンタ２４
の計数値がラッチ回路２５に保持される計数値に等しく
なると、比較回路２６が両者の一致点で停止する。この
時のカウンタ２ｏの計数値をＮｘとすると、絶対温度Ｔ
と計数値Ｎｘには、Ｔ　　　　Ｂ　　　　　　ＮｏＲただし　Ｂ：ボルツマン定数ＲＯ：絶対温度Ｔｏ時の抵抗値が成立つことが知られており、Ｎｘが定まれば、他は定
数なのでＮｘより温度Ｔ、が求められる。

また、比較回路２９でカウンタ２０の計数値ＮＸとそれ
までのラッチ回路２８に保持される計数値を比較しく５
Ｔ４）、今回の計数値が大なる場合はその比較回路２９
の出力が論理“ｌ”となり、アンド回路３１を介してそ
の信号が数値更新制御回路３２に加えられ、この数値更
新制御回路３２は遅延回路２７よりの信号を受けるタイ
ミングにＮＯＲ回路３４、ＯＲ回路３５を経てラッチ回
路２８に信号を加え、カウンタ２０の計数値Ｎｘをラッ
チ回路２８にラッチさせる（Ｓｒ１）。カウンタ２０の
計数値がラッチ回路２８に保持される数値より小さい場
合は、Ｓｒ１をスキップする。

いずれにしても、ランチ回路２８に保持された計数値（
１００〜５００の範囲で温度に対応する値）は、パスバ
ッファ３６−１を通じてデコーダ３７−１に加えられ、
デコーダ３７−１はその入力デジタル値に対応した温度
データを読出しく５Ｔ６）、パスバッファ３８−１を通
して表示部４に加える。そしてサンプリング制御回路４
１では信号Ｈｎ　（Ｈｒ　）が有か否か判定する（Ｓｒ
７）、入力された計数値が５００以下の場合は、デコー
ダ２７−１から信号“Ｈ，″が出力されないので、この
判定はＮＯとなり、次に続いて信号Ｌｎが有か否か判定
する（Ｓｒ８）が、この判定はＮｏであり、従って表示
部４では表示器４０に温度データを表示する。

そしてタイマ４３がタイムアツプする（サンプリング時
間Ｔ１の経過）と、タイマ４３の出力がＮＯＲ回路１９
を介してスイッチ１４に加えられ、再び基準抵抗Ｒ，側
に倒し、次のサンプリングタイムの動作に移る。

今、温度測定が体温測定の場合であり、温度測定が３５
℃に達しない場合は、サンプリング時間毎に、上記ＳＴ
２〜ＳＴ９の処理が繰返され、表示器４０には０．１℃
刻みで上昇してゆく温度が表示される。

やがて、温度が３５℃を越える状態になり、ラッチ回路
２８にラッチされるデジタル値が５０１になると、これ
により、デコーダ３７−１からは信号“Ｒ３”が導出さ
れ、この信号“Ｈｌ　　”は温度範囲の変更点に達した
ことを示すものであり、Ｓｒ７における“Ｈｎ”信号か
の判定がＹＥＳとなり、タイマ４３のサンプリング時間
をＴ□１、すなわちＴ２に、基準抵抗１２の抵抗値をＲ
１□すなわちＲ２に切替え（ＳＴＩ　Ｏ）　、さらにパ
スバッファ３６−２．３８−２及びデコーダ３７−２を
接続する（ＳＴ１１）。また、サンプリング制御回路４
１よりＯＲ回路３５を経てラッチ回路２８をリセットす
る（ＳＴ１４）。以上の処理により、以後の測定はサン
プリング時間がＴ２、基準抵抗値がＲ２，デコーダが３
７−２でそれぞれ実行される。この間の分解能は０．Ｏ
ｌ”Ｃ刻みとなる。すなわち、この範囲では高分解能の
体温測定ができることになる。もっとも、ここでセンサ
（サーミスタ１１）を身体から離す等して検出温度が３
５℃よりも降下すると、ランチ回路２８に保持されるカ
ウント値が９９以下となるため、デコーダ３７−２から
ＩＩＬ２　”信号が出力され、この信号がアンド回路４
２ｃを介してサンプリング制御回路４１に取込まれ、サ
ンプリング制御回路４１は“Ｌ、＋１信号の存在により
タイマ４３のサンプリング時間をＴ、、すなわちＴ１に
、基準抵抗１２の抵抗値をＲａ−１すなわちＲ１に戻し
く５Ｔ１２）、さらにパスバッファ３６−１．３８−１
及びデコーダ３７−１　　を選択しく５Ｔ１３）、やは
りラッチ回路２８をリセットす、る。

他方、３５℃〜３９℃の温度範囲からさらに温度が上昇
し、ラッチ回路２８に保持されるカウント値が５００を
越えると、信号“Ｒ２”が出力され、アンド回路４２ｂ
を通してサンプリング制御回路４１にに取込まれ、この
信号″Ｈ，ＩＩを受けてサンプリング制御回路４１は基
準抵抗をＲ３に、サンプリング時間をＴ、に、さらにパ
スバッファ３６−３．３８−３、デコーダ３７−３を選
択する。これにょり分解能は再び０．１’Ｃ刻みとなる
。また温度範囲３９℃〜７９℃測定中に３９℃以下とな
り、ラッチ回路２８に保持されるカウント値が９９以下
になると、デコーダ３７−３より信号“Ｌ、ＩＩが出力
され、サンプリング制御回路４１では温度範囲が３５℃
〜３９℃への基準抵抗、サンプリング時間及びデコーダ
等の切替えが行われる。

このように、この実施例電子温度計では、測定温度が所
定範囲を越えると、対応する基準抵抗、サンプリング時
間及び温度データ変換用のデコーダを切替えるようにし
ているので、カウンタのビット数、デコーダの記憶容量
を増加することなく、広範囲の温度測定ができる。

なお上記実施例では、基準抵抗、サンプリング時間及び
デコーダを３段階で切替え、分解能を３段階で変化させ
るようにしているが、２段階あるいは４段階以上の切替
えを行うようにしてもよい。

また、上記実施例では、３５℃〜３９℃の範囲を他の範
囲よりも高分解能となるようにしているが、高分解能と
する温度範囲を使用目的に応じ、変更してもよい。

（ト）発明の効果この発明によれば、温度データ変換用記憶手段の記憶容
量や比較手段を構成するカウンタのビット数を増加させ
ることなく、広い検温範囲を得ることができ、所要の温
度範囲で高分解測定が可能である。従って寒暖計、体温
計の共用使用もできる。また、電子体温計に適用する場
合等で所要検温範囲に入るまでに時間を要する時でも、
低分解能で温度表示ができイライラ感を解消できる。ま
た、体温計として使用する場合、測定中の表示変化が確
認でき、測定終了の目安がつかみやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す電子温度計のブロ
ック図、第２図（１１）　（ｂ）　（Ｃ）は、同電子温
度計のデコーダに記憶される温度データマツプ、第３図
は、同電子温度計の感温素子の温度−抵抗特性を示す図
、第４図は、同電子温度計の動作を説明するためのフロ
ー図である。１：発振部、　　　　　２：比較部、３：温度データ変換部、４：表示部、５：サンプリング制御部、１１：感温抵抗（サーミスタ）、１２：基準抵抗、　　　１３：基準抵抗切替スイッチ−
３７−１，３７−２，３７−３：デコーダ、４１：サン
プリング制御回路、４３：タイマ、４４：サンプリング時間切替スイッチ。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）時定数回路を構成する抵抗を基準抵抗と感温抵抗
とに切替可能に構成した発振部と、この発振部の前記２
種類の抵抗を切替えてそれぞれの発振周波数を所定サン
プリング時間毎に比較し、温度に対応したデジタルデー
タを出力する比較手段と、このデジタルデータの各値に
対応した温度データが読出される温度データ変換手段と
、この温度データ変換手段よりの温度データを表示する
温度表示部とからなる電子温度計において、前記基準抵抗の抵抗値を測定温度範囲に応じて切替える
基準抵抗切替手段と、前記サンプリング時間を温度範囲
に応じて切替えるサンプリング時間切替手段と、前記比
較手段よりの出力を受け、測定温度範囲に対応する温度
データを出力する複数の温度データ変換手段と、これら
の温度データ変換手段の一つを選択する温度データ変換
手段切替手段と、前記温度データ変換手段出力に応答し
、温度範囲の切替えを判別し、前記基準抵抗切替手段、
サンプリング時間切替手段及び温度データ変換手段切替
手段の切替動作を制御する切替制御手段を備えたことを
特徴とする電子温度計。