JPS645260B2 - - Google Patents
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- JPS645260B2 JPS645260B2 JP9273779A JP9273779A JPS645260B2 JP S645260 B2 JPS645260 B2 JP S645260B2 JP 9273779 A JP9273779 A JP 9273779A JP 9273779 A JP9273779 A JP 9273779A JP S645260 B2 JPS645260 B2 JP S645260B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば高周波信号の実効値を測定す
る場合に用いられる実効値検出素子に関し、特に
応答性がよく時間遅れなく実効値を検出できる実
効値検出素子を得るものである。
る場合に用いられる実効値検出素子に関し、特に
応答性がよく時間遅れなく実効値を検出できる実
効値検出素子を得るものである。
本出願人は先に「特願昭52−85471号」におい
て第１図に示すような実効値検出素子を提案し
た。この検出素子は熱伝導度がよい例えばシリコ
ン半導体基板１上に短冊形の加熱素子２と蛇行状
に形成した感熱素子３とを有し、これらが基板１
によつて熱的に結合されて構成されている。加熱
素子１は被測定電圧が印加されて加熱されるもの
であるからその抵抗値は低い程よく例えば100Ω
程度に作られる。よつて短冊形に形成される。ま
たその材料は例えばチツ化タンタル或いはニツケ
ルクロムによつて構成される。一方感熱素子３は
加熱素子２の温度上昇に応動して大きな抵抗変化
が得られるように、つまり抵抗値が大きく得られ
るように作るものであるからその延長を長くでき
るように蛇行形状に形成される。またその材料は
金、白金、銅等が用いられる。尚第１図において
４はそれぞれの電極部分を示す。
て第１図に示すような実効値検出素子を提案し
た。この検出素子は熱伝導度がよい例えばシリコ
ン半導体基板１上に短冊形の加熱素子２と蛇行状
に形成した感熱素子３とを有し、これらが基板１
によつて熱的に結合されて構成されている。加熱
素子１は被測定電圧が印加されて加熱されるもの
であるからその抵抗値は低い程よく例えば100Ω
程度に作られる。よつて短冊形に形成される。ま
たその材料は例えばチツ化タンタル或いはニツケ
ルクロムによつて構成される。一方感熱素子３は
加熱素子２の温度上昇に応動して大きな抵抗変化
が得られるように、つまり抵抗値が大きく得られ
るように作るものであるからその延長を長くでき
るように蛇行形状に形成される。またその材料は
金、白金、銅等が用いられる。尚第１図において
４はそれぞれの電極部分を示す。
この感熱素子を利用することにより第２図に示
すような実効値測定器を構成することができる。
第２図において５及び６は第１図で説明した実効
値検出素子を示す。こゝでは５を入力側の実効値
検出素子と称し、６を出力側の実効値検出素子と
称すこととする。入力側の実効値検出素子５の加
熱素子２は一端を入力端子７に接続し、他端は共
通電位点に接続する。実効値検出素子５と６の双
方の感熱素子３はそれぞれの一端がそれぞれ定電
流回路８と９を通じて例えば正極電源に接続され
他端が共通電位点に接続される。出力側の実効値
検出素子６の加熱素子２はその一端に演算増幅器
１０の出力が与えられ、他端が共通電位点に接続
される。演算増幅器１０の２つの入力端子には実
効値検出素子５と６の双方の感熱素子３に発生す
る電圧を供給する。
すような実効値測定器を構成することができる。
第２図において５及び６は第１図で説明した実効
値検出素子を示す。こゝでは５を入力側の実効値
検出素子と称し、６を出力側の実効値検出素子と
称すこととする。入力側の実効値検出素子５の加
熱素子２は一端を入力端子７に接続し、他端は共
通電位点に接続する。実効値検出素子５と６の双
方の感熱素子３はそれぞれの一端がそれぞれ定電
流回路８と９を通じて例えば正極電源に接続され
他端が共通電位点に接続される。出力側の実効値
検出素子６の加熱素子２はその一端に演算増幅器
１０の出力が与えられ、他端が共通電位点に接続
される。演算増幅器１０の２つの入力端子には実
効値検出素子５と６の双方の感熱素子３に発生す
る電圧を供給する。
このように構成することにより入力端子７に信
号が全く供給されていない状態では感熱素子３−
３には定電流回路８と９から一定の電流が流れ、
その両端に一定の電圧が発生するから演算増幅器
１０の出力はゼロであり、実効値検出素子６の加
熱素子２には電流が供給されない状態で平衡して
いる。
号が全く供給されていない状態では感熱素子３−
３には定電流回路８と９から一定の電流が流れ、
その両端に一定の電圧が発生するから演算増幅器
１０の出力はゼロであり、実効値検出素子６の加
熱素子２には電流が供給されない状態で平衡して
いる。
入力端子７に被測定電圧が印加されると、入力
側の加熱素子２は被測定信号の実効値に比例した
量だけ温度上昇を来す。よつてこの温度上昇によ
り感熱素子３の抵抗値も上昇する。このため増幅
器１０の入力の平衡が崩れ、演算増幅器１０の出
力にその不平衡分の電圧が増幅されて出力され
る。よつて演算増幅器１０の出力が出力側の実効
値検出素子６の加熱素子２に与えられ、この加熱
素子２を加熱し出力側の感熱素子３の抵抗値を増
加させる。よつて実効値検出素子５と６の感熱素
子３の抵抗値が等しくなつた状態で平衡し、この
平衡状態で増幅器１０の直流出力電圧を読むこと
により被測定電圧の実効値を測定することができ
る。よつて直流電圧計、例えばデイジタル表示型
直流電圧計の前段に第２図の回路を接続すること
により交流の実効値測定器を構成することができ
る。
側の加熱素子２は被測定信号の実効値に比例した
量だけ温度上昇を来す。よつてこの温度上昇によ
り感熱素子３の抵抗値も上昇する。このため増幅
器１０の入力の平衡が崩れ、演算増幅器１０の出
力にその不平衡分の電圧が増幅されて出力され
る。よつて演算増幅器１０の出力が出力側の実効
値検出素子６の加熱素子２に与えられ、この加熱
素子２を加熱し出力側の感熱素子３の抵抗値を増
加させる。よつて実効値検出素子５と６の感熱素
子３の抵抗値が等しくなつた状態で平衡し、この
平衡状態で増幅器１０の直流出力電圧を読むこと
により被測定電圧の実効値を測定することができ
る。よつて直流電圧計、例えばデイジタル表示型
直流電圧計の前段に第２図の回路を接続すること
により交流の実効値測定器を構成することができ
る。
ところで上述したように先に提案した実効値検
出素子５及び６は第１図に示すように熱伝導度の
よい例えばシリコン半導体から成る基板１上に加
熱素子２と感熱素子３を被着形成しているから、
加熱素子２と感熱素子３は互に熱的に結合され、
加熱素子２の温度上昇を感熱素子３によつて検知
することができる。
出素子５及び６は第１図に示すように熱伝導度の
よい例えばシリコン半導体から成る基板１上に加
熱素子２と感熱素子３を被着形成しているから、
加熱素子２と感熱素子３は互に熱的に結合され、
加熱素子２の温度上昇を感熱素子３によつて検知
することができる。
然し乍ら実際には加熱素子２と感熱素子３は位
置的に離れているため加熱素子２が加熱されてか
ら、その温度上昇により感熱素子３の抵抗値の上
昇が安定するまでに時間が掛る欠点がある。例え
ば被測定電圧を与えてから増幅器１０の出力がそ
の入力電圧の実効値に対応した値に安定するまで
に２〜３秒程度掛る。
置的に離れているため加熱素子２が加熱されてか
ら、その温度上昇により感熱素子３の抵抗値の上
昇が安定するまでに時間が掛る欠点がある。例え
ば被測定電圧を与えてから増幅器１０の出力がそ
の入力電圧の実効値に対応した値に安定するまで
に２〜３秒程度掛る。
この発明の目的は殆んど時間遅れなく応答する
実効値検出素子を提供するにある。
実効値検出素子を提供するにある。
この発明では加熱素子２と感熱素子３とを絶縁
層を介して積層するように構成したものである。
以下にこの発明の一実施例を第３図以下を用いて
詳細に説明する。
層を介して積層するように構成したものである。
以下にこの発明の一実施例を第３図以下を用いて
詳細に説明する。
第３図はこの発明の一実施例を示し、第４図に
第３図のＡ−Ａ線上の断面図を示す。図中１は例
えばシリコン半導体基板のような熱伝導度の高い
基板を示し、２はこの基板１の面に被着された例
えばチツ化タンタルから成る加熱素子を示す。加
熱素子２は基板１の全面に例えばスパツタリング
或いは蒸着によつて被着され、その後フオトエツ
チングにより短冊形に形成される。短冊形に形成
された加熱素子２の両端に例えば金、白金、銅等
の材料により電極４が形成される。この電極４も
スパツタリング又は蒸着とフオトエツチングによ
り形成できる。尚、基板１には絶縁基板を用いる
必要があるが基板１に導電性の基板を用いる場合
には、その表面には薄い絶縁層１１が形成され
る。この絶縁層１１は基板１がシリコンの場合に
は二酸化シリコンSiO2によつて形成される。
第３図のＡ−Ａ線上の断面図を示す。図中１は例
えばシリコン半導体基板のような熱伝導度の高い
基板を示し、２はこの基板１の面に被着された例
えばチツ化タンタルから成る加熱素子を示す。加
熱素子２は基板１の全面に例えばスパツタリング
或いは蒸着によつて被着され、その後フオトエツ
チングにより短冊形に形成される。短冊形に形成
された加熱素子２の両端に例えば金、白金、銅等
の材料により電極４が形成される。この電極４も
スパツタリング又は蒸着とフオトエツチングによ
り形成できる。尚、基板１には絶縁基板を用いる
必要があるが基板１に導電性の基板を用いる場合
には、その表面には薄い絶縁層１１が形成され
る。この絶縁層１１は基板１がシリコンの場合に
は二酸化シリコンSiO2によつて形成される。
この発明では加熱素子２と及び電極４の上面に
絶縁層１２を形成する。この絶縁層１２は例えば
二酸化シリコンSiO2、或いはポリアミド樹脂膜
によつて作ることができる。二酸化シリコンの場
合は例えばスパツタリングによつて被着すること
ができ、ポリアミド樹脂膜の場合には塗布により
形成することができる。
絶縁層１２を形成する。この絶縁層１２は例えば
二酸化シリコンSiO2、或いはポリアミド樹脂膜
によつて作ることができる。二酸化シリコンの場
合は例えばスパツタリングによつて被着すること
ができ、ポリアミド樹脂膜の場合には塗布により
形成することができる。
絶縁層１２の上面に感熱素子３を形成する。感
熱素子３は加熱素子２の形成面内に形成するとよ
く、抵抗値が大きく得られるように蛇行状に形成
される。尚感熱素子３は実際には二層構造とされ
る。つまり感熱素子３の主なる材料は金、白金、
銅等が用いられる。これらの材料は絶縁層１２に
対し被着力が比較的弱い欠点がある。このため被
着強度を増すために絶縁層１２の上に予めニツケ
ル層３ａを形成し、ニツケル層３ａを介して金、
白金、銅等の主材料層３ｂを被着する。これらの
被着形成も蒸着又はスパツタリングとフオトエツ
チングによつて行なうことができる。
熱素子３は加熱素子２の形成面内に形成するとよ
く、抵抗値が大きく得られるように蛇行状に形成
される。尚感熱素子３は実際には二層構造とされ
る。つまり感熱素子３の主なる材料は金、白金、
銅等が用いられる。これらの材料は絶縁層１２に
対し被着力が比較的弱い欠点がある。このため被
着強度を増すために絶縁層１２の上に予めニツケ
ル層３ａを形成し、ニツケル層３ａを介して金、
白金、銅等の主材料層３ｂを被着する。これらの
被着形成も蒸着又はスパツタリングとフオトエツ
チングによつて行なうことができる。
以上説明したようにこの発明によれば加熱素子
２と感温素子３は絶縁層１２を介して積層されて
いるため熱伝導時間を極めて短かくできる。よつ
て応答時間を短かく、例えば0.2〜0.3秒程度にす
ることができる。この結果応答時間が短かい実効
値測定装置を得ることができる。更にこの発明に
よれば加熱素子２と感熱素子３が近接しているか
ら加熱素子の発熱を感熱素子３に正確に伝えるこ
とができ測定精度を高めることもでき、その効果
は実用に供して頗る大である。
２と感温素子３は絶縁層１２を介して積層されて
いるため熱伝導時間を極めて短かくできる。よつ
て応答時間を短かく、例えば0.2〜0.3秒程度にす
ることができる。この結果応答時間が短かい実効
値測定装置を得ることができる。更にこの発明に
よれば加熱素子２と感熱素子３が近接しているか
ら加熱素子の発熱を感熱素子３に正確に伝えるこ
とができ測定精度を高めることもでき、その効果
は実用に供して頗る大である。
尚上述では加熱素子２の上に感熱素子３を形成
した場合を説明したが、感熱素子３を下に形成し
加熱素子２の上側に形成することもできる。また
第５図に示すように加熱素子２を入力端子となる
電極４′の両側に形成し、加熱素子２の両側に接
地される電極４−４を被着するように形成するこ
とができる。このように構成した場合にはストリ
ツプライン構造となつている外部回路に接続する
場合に適する。また第６図に示すように基板１の
上に絶縁層１１を介して接地導体１３を形成し、
この接地導体１３の上にストリツプライン用誘電
体層１４を形成し、この誘電体層１４の上に加熱
素子２を形成するように構成することもできる。
このように誘電体層１４を介して接地導体１３を
設けることにより加熱素子２を構成する電極４を
ストリツプライン構造とすることができ、入力回
路の高周波特性を改善することができる。
した場合を説明したが、感熱素子３を下に形成し
加熱素子２の上側に形成することもできる。また
第５図に示すように加熱素子２を入力端子となる
電極４′の両側に形成し、加熱素子２の両側に接
地される電極４−４を被着するように形成するこ
とができる。このように構成した場合にはストリ
ツプライン構造となつている外部回路に接続する
場合に適する。また第６図に示すように基板１の
上に絶縁層１１を介して接地導体１３を形成し、
この接地導体１３の上にストリツプライン用誘電
体層１４を形成し、この誘電体層１４の上に加熱
素子２を形成するように構成することもできる。
このように誘電体層１４を介して接地導体１３を
設けることにより加熱素子２を構成する電極４を
ストリツプライン構造とすることができ、入力回
路の高周波特性を改善することができる。
第１図は先に提案した実効値検出素子を説明す
るための平面図、第２図はその応用例を説明する
ための接続図、第３図はこの発明の一実施例を示
す平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線上の断面
図、第５図はこの発明の他の実施例を示す平面
図、第６図はこの発明の更に他の実施例を示す断
面図である。 １：基板、２：加熱素子、３：感熱素子、１
２：絶縁層。
るための平面図、第２図はその応用例を説明する
ための接続図、第３図はこの発明の一実施例を示
す平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線上の断面
図、第５図はこの発明の他の実施例を示す平面
図、第６図はこの発明の更に他の実施例を示す断
面図である。 １：基板、２：加熱素子、３：感熱素子、１
２：絶縁層。
Claims (1)
- １ 加熱素子と感熱素子とが同一基板上に形成さ
れて成る実効値検出素子において、上記加熱素子
と感熱素子とを絶縁膜を介して積層して成る実効
値検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273779A JPS5616876A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Effective value detecting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273779A JPS5616876A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Effective value detecting element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5616876A JPS5616876A (en) | 1981-02-18 |
| JPS645260B2 true JPS645260B2 (ja) | 1989-01-30 |
Family
ID=14062722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9273779A Granted JPS5616876A (en) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Effective value detecting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5616876A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510482A (en) * | 1982-12-15 | 1985-04-09 | Tektronix, Inc. | Protective circuit for electronic test probes |
| JPS60196596A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Mitsubishi Corp | 球状蓄熱体 |
| JPH0736027B2 (ja) * | 1990-11-01 | 1995-04-19 | 工業技術院長 | 交直流変換器 |
| JP2006329930A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Nikkohm Co Ltd | 交直変換器用素子および交直変換器 |
| EP3396392B1 (en) * | 2017-04-26 | 2020-11-04 | ElectDis AB | Apparatus and method for determining a power value of a target |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3503030A (en) * | 1966-11-11 | 1970-03-24 | Fujitsu Ltd | Indirectly-heated thermistor |
-
1979
- 1979-07-20 JP JP9273779A patent/JPS5616876A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5616876A (en) | 1981-02-18 |
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