JPS6260656B2 - - Google Patents

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JPS6260656B2
JPS6260656B2 JP15255678A JP15255678A JPS6260656B2 JP S6260656 B2 JPS6260656 B2 JP S6260656B2 JP 15255678 A JP15255678 A JP 15255678A JP 15255678 A JP15255678 A JP 15255678A JP S6260656 B2 JPS6260656 B2 JP S6260656B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
counter
value
resistor
electronic thermometer
Prior art date
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Expired
Application number
JP15255678A
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English (en)
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JPS5578222A (en
Inventor
Yukito Abe
Kazuhiro Iinuma
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP15255678A priority Critical patent/JPS5578222A/ja
Publication of JPS5578222A publication Critical patent/JPS5578222A/ja
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、感温抵抗体および基準抵抗の各抵
抗値を周波数に変換して演算により温度を測定す
る電子温度計に係り、特に基準抵抗のバラツキ等
による測定誤差を補正するための調整方法に関す
る。
電子温度計の一つに発振法と呼ばれるものが知
られている。これはサーミスタの如き感温抵抗体
と温度により抵抗値がほとんど変化しない基準抵
抗の各抵抗値を発振回路の周波数に変換し、カウ
ンタを用いてその各周波数から演算により温度を
求めるものである。
このような発振法電子温度計は、温度(抵抗
値)―周波数変換器、基準発信器、カウンタ等よ
りなるデジタル回路等より構成され、第1図は温
度(抵抗値)―周波数変換器を具体的に示したも
のである。第1図において、増幅器A1,A2とコ
ンデンサC0および抵抗R0で発振回路を構成して
いる。Rxは感温抵抗体、Rsは基準抵抗であり、
これらはスイツチSW1,SW2によつて発振回路に
選択的に接続される。r2は温度―周波数特性の傾
斜を調整するための抵抗である。
ここで、スイツチSW1を閉じて感温抵抗体Rx
を接続した場合の周波数xx=k/C(R+r) ……(1) また、スイツチSW2を閉じて基準抵抗Rsを接
続した場合の周波数ss=k/C(R+r) ……(2) となる。但しkは定数である。(1),(2)式より xs=Rx/Rs ……(3) となる。一方、Rxは温度変化範囲の狭い領域で
は Rx=Rs{1−αp(T−Tp)} ……(4) である。但し、αpはRxの温度係数、Tはその検
出温度、Tpは基準温度で、T=Tpのとき Rx=RsになるようにRsを定めておくものと
する。(1)〜(4)式より T=Tp+1/α(1−)……(5) ここでsxをそれぞれ一定時間t0だけカウ
ントしたときのカウント値Ms,Mxとすれば T=Tp+1/α(1−M/M) =Tp+1/M・α(Mx−Ms) =1/M・α(Mx・αp・Tp+Mx−Ms)…
… (6) 今、Mx・αp=100とすれば、 T=1/100{(100Tp+Mx)−Ms} ……(7) (7)式はさらに T=1/100{(100Tp+100/α)−Ms}…
…(8) と変形できる。100Tp+100/αは既知の値であり
、 これを例えば18000とおけば T=1/100(18000−Ms) ……(9) となる。従つて(9)式の演算を行なうことにより温
度Tを求めることができる。
ところで、第1図における基準抵抗Rsおよび
傾斜調整用抵抗r2は、固定抵抗のみでは所望の抵
抗値のものが得にくく、多量の抵抗を用意して選
別する必要がある。そこで、Rsについては固定
抵抗Sspと可変抵抗r1の組合せとし、r2について
も固定抵抗と可変抵抗の組合せで構成する方法が
従来とられている。これらの可変抵抗のうち、r1
は基準温度Tp(例えば37.00℃または41.00℃)
に影響を与え、r2は前述したように温度―周波数
特性の傾斜に影響を与える。r2については感温抵
抗体Rx(特にシリコンサーミスタ)の温度―抵
抗値特性の傾斜がほとんど一定であることから、
r2の固定抵抗部分の抵抗値を大きくとることで可
変抵抗のセツテイング安定度は無視することがで
きる。しかし、r1の方は実例で約2kΩというよう
な比較的高い抵抗値のものが必要となるため、そ
のセツテイング安定度が問題となる。従つて基準
抵抗Rsを構成する可変抵抗r1を除去することは
温度計全体の安定度を高める上で重要な要素とな
る。この場合、可変抵抗r1を単純に除去するだけ
では基準抵抗Rsとして極めて高精度なものを必
要とするという困難性があるので、基準抵抗Rs
のバラツキによる測定誤差を補償する手段が必要
となる。
この発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、基準抵抗を固定抵抗のみとして温度計全体の
安定度を高めつつ、その場合の基準抵抗(固定抵
抗)のバラツキによる測定誤差を除去するための
調整方法を提供することを目的とする。
以下この発明を実施例によつて詳細に説明す
る。
第2図はこの発明の一実施例を説明するための
電子温度計の構成図である。1は温度―周波数変
換器で、基準抵抗Rsを固定抵抗のみとした点が
第1図と異なる。2は一定周波数Rで発振する
基準発振器、3は全体の動作をコントロールする
ためのステツプカウンタ、4はアツプダウンカウ
ンタからなる演算用カウンタ5はこのカウンタ4
にほぼ基準温度Tpに相当する値をプリセツトす
るためのプリセツト回路、6は比較回路、7は最
大値レジスタ、8はアツプダウンカウンタからな
る基準カウンタ、9は表示部、10は一定時間を
計測するためのカウンタである。また、G1〜G7
はORゲート、G11〜G18はANDゲート、I1〜I3
インバータである。
次に動作を説明する。イニシヤライズ信号ISが
入ると、ステツプカウンタ3がゲートG1を介し
てクリアされてステツプ「0」にセツトされ、そ
の出力端子「0」に“1”レベルを出力する。こ
れによりゲートG5を介してスイツチSW1が閉じ
るので、温度―周波数変換器1は周波数xで発
振を開始する。演算用カウンタ4はイニシヤライ
ズ信号ISをゲートG3を介して受入れることによ
つてプリセツト回路5で設定された値を初期値と
してプリセツトされ、かつステツプ「0」になる
とゲートG15,G4を介してxによりカウントアツ
プされる。
一方、基準カウンタ3もイニシヤライズ信号IS
をゲートG7を介して受入れることによつてクリ
アされると共に、ステツプ「0」でゲートG17
G6を介して基準発振器2の発振周波数Rにより
カウントアツプされる。
演算用カウンタ4がステツプ「0」の間x
カウントアツプされ、このカウント値がついに
(18000)に達すると、ゲートG11,G2を介してス
テツプカンタ3が1ステツプ進みステツプ「1」
となつてその出力端子「1」に“1”レベルを出
力する。これによりイニシヤライズ信号ISによつ
てクリアされていたカウンタ10がRのカウン
トを開始し一定値に達すると、すなわち一定時間
経過すると、ゲートG12,G2を介してステツプカ
ウンタ3がされに1ステツプ進みステツプ「2」
となつて出力端子「2」に“1”レベルを出力す
る。温度―周波数変換器1はこの時点ではゲート
G5、インバータI2を介してスイツチSW2が閉じる
ことによつて周波数sで発振している。また、
ステツプ「2」になると演算用カウンタ4、基準
カウンタ8はいずれもダウンモードになつてい
る。従つて演算用カウンタ4はゲートG16,G4
介してsによりカウントダウンされ、基準カウ
ンタ8もゲートG18,G6を介してRによりカウ
ントダウンされる。そして基準カウンタ8の内容
が0になると、すなわち演算用カウンタ4が前述
の如くカウント値「18000」に達するまでにカウ
ントアツプするのに要した時間だけカウントダウ
ンされると、ゲートG13,G2を介してステツプカ
ウンタ3がさらに1ステツプ進みステツプ「3」
となつて出力端子「3」に“1”レベルを出力す
る。ステツプ「3」になると、ゲートG5を介し
てスイツチSW1が閉じ、温度―周波数変換器1は
再びxで発振することになる。また、比較回路
6で演算用カウンタ4と最大値レジスタ7との内
容が比較され、演算用カウンタ4の内容の方が大
きい場合、その内容が最大値レジスタ7に移され
ると同時に、ゲートG14,G2を介してステツプカ
ウンタ3がステツプ「0」に戻る。最大値レジス
タ7の内容は表示部9でデイジタル表示される。
そして以上の動作が繰返され、演算用カウンタ4
の最終カウント値が最大値レジスタ7の内容と平
衡した点で測定が終了する。なお、感温抵抗体R
xと被測定体との接触不良などの原因により検出
温度Tが低すぎる場合は、誤測定を防止するため
基準カウンタ8よりカウント値が一定値を超えた
こと示す信号を得て、全体を初期状態に設定す
る。
以上の動作により、温度Tが測定され表示部9
に表示される。その測定値が前記(9)式に基く値と
なつていることはいうまでもない。
上記のように構成した電子温度計では、基準抵
抗Rsにバラツキがあると、測定値に誤差を生ず
る。この測定誤差を除去するため、この発明では
次のような方法をとる。
まず、基準抵抗Rsとして基準温度Tp(例えば
37℃または41℃)に対応する値より少しずれた例
えば少し小さめの抵抗値のものを用いる。そし
て、プリセツト回路5で3700または4100の如く基
準温度Tpに相当する値を演算用カウンタ4に初
期値としてプリセツトする。この状態で感温抵抗
体RxをTpに等しい37℃または41℃の恒温槽に入
れる。このとき表示部9で表示される測定値は、
sの抵抗値がTpに相当する値より小さい分だ
け、Tpより小さい36.90℃または40.55℃の如き
値となる。この場合、 (37.00−36.90)=0.10または (41.00−40.55)=0.45が測定誤差となる。
そこで、この発明では上記の誤差分だけ、プリ
セツト回路5によりプリセツトされる初期値を補
正する。すなわち3700に0010を加えた3710、また
は4100に0045を加えた4145の如き値に設定し直
す。このようにすることによつて、固定抵抗のみ
で構成された基準抵抗Rsのバラツキによる測定
誤差を除去することができる。
この調整方法は、具体的には次のようにして実
現できる。第3図は演算用カウンタ4を5個の4
ビツトBCDカウンタ41〜45で構成した場合
の例で、41は1位桁、42は10位桁、43は
100位桁、44は1000位桁、45は10000位桁にそ
れぞれ相当する。プリセツト回路5はこれら各カ
ウンタ41〜45の入力端子a,b,c,dのピ
ンを外部に引出し、これらを電源VBに接続する
か、アースに落すかを任意に選べるように構成す
る。第3図はプリセツト回路5が演算用カウンタ
4に対し4100を初期値としてプリセツトする場合
の状態を示している。なお実際上は、高位桁例え
ば10000位、1000位の桁についてはほとんど変え
る必要はないので、演算用カウンタ4をICで構
成する場合、これら高位桁の入力端子はIC内部
で固定とし、100位桁以下の低位桁の入力端子の
みIC外部にピンを引出すようにしてもよい。
さらにプリセツト回路5を第4図に示すよう
に、演算用カウンタ4の入力端子a,b,c,d
から引出されたピンを抵抗Rを介して電源VB
接続すると同時に、一端がアースに接続されたス
イツチSWの他端に接続しておくことにより、ス
イツチSWの操作で各入力端子を電源VBに接続
するか、アースに落すかを選択し得るようにすれ
ば、初期値の補正がより一層簡単となる。なお、
この場合の電源VBとアースとの関係は入れ替え
てもよい。
また、スイツチとしてBCD出力を発生するも
のが最近開発されているので、それを使えばさら
に簡単にプリセツト回路を構成することができ
る。
以上説明したように、この発明ではアツプダウ
ンカウンタからなる演算用カウンタに初期値とし
てプリセツトされる値を補正することによつて、
基準抵抗のバラツキによる測定誤差を除去するよ
うにしたため、基準抵抗として比較的精度の低い
ものが使用できてその選別が容易となるのみなら
ず、基準抵抗に組合せる可変抵抗を使用する必要
がないことから可変抵抗のセツテイング安定度を
考慮しなくて済むという利点を有する。従つて電
子温度計による体温などの温度測定をより容易に
精度よく行なうことが可能となる。
なお、前記説明ではアツプダウンカウンタを演
算用カウンタとして用いて説明したが、他の回路
例えばExcess―3コードのカウンタであつても
良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子温度計における温度―周波
数変換器の構成図、第2図はこの発明の一実施例
を説明するための電子温度計の構成図、第3図お
よび第4図はその要部をより詳細に示す図であ
る。 Rx……感温抵抗体、Rs……基準抵抗、4……
演算用カウンタ(アツプダウンカウンタ)、5…
…プリセツト回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ほぼ基準温度に相当する値が初期値としてプ
    リセツトされた演算用カウンタを感温抵抗体の抵
    抗値に対応した周波数で一定のカウント値に達す
    るまでカウントアツプさせ、次いで温度により抵
    抗値がほとんど変化しない固定抵抗のみからなる
    基準抵抗の抵抗値に対応した周波数で上記カウン
    トアツプに要する時間だけ前記カウンタの内容を
    減じて温度を測定する電子温度計において、前記
    感温抵抗体を基準温度の恒温槽に入れて測定を行
    ない、その測定温度に誤差が生じた場合その誤差
    分だけ前記カウンタにプリセツトされた初期値を
    補正することを特徴とする電子温度計の調整方
    法。 2 前記カウンタの各入力端子を適宜電源に接続
    するかアースに落すことによつて初期値のプリセ
    ツトおよびその補正を行なうようにした特許請求
    の範囲第1項記載の電子温度計の調整方法。 3 前記カウンタの全入力端子または所定位桁の
    入力端子を、抵抗を介して電源またはアースに接
    続すると共に、一端がアースまたは電源に接続さ
    れたスイツチの他端に接続しておき、初期値のプ
    リセツトおよびその補正を行なうようにした特許
    請求の範囲第1項記載の電子温度計の調整方法。
JP15255678A 1978-12-09 1978-12-09 Adjusting method for electronic thermometer Granted JPS5578222A (en)

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