JP2520094B2

JP2520094B2 - 計測装置

Info

Publication number: JP2520094B2
Application number: JP6276317A
Authority: JP
Inventors: 正喜小澤; 俊幸保坂; 正幸吉澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPH07209098A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子温度計，体温計，
圧力計等の計測装置に関し、基準抵抗と検出抵抗の抵抗
値比に基づいて計測値を表示する計測装置における製品
間の表示誤差を是正する補正技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーミスタ等の感温抵抗を用いた
電子温度計においては、測定温度範囲では温度変化に影
響されずに略一定の抵抗値を示す基準抵抗を有してお
り、基準抵抗の抵抗値と感温抵抗の抵抗値との比を求め
て温度に換算（デコード）するようになっている。図３
は従来の電子温度計を示すブロック図である。サーミス
タ１０１と基準抵抗１０２及び初期調整用可変抵抗器１
０３を有する抵抗値−周波数変換回路１は、サーミスタ
１０１又は基準抵抗１０２を切り換えて、それぞれの抵
抗値に基づく周波数を持つ信号を発生する。発振回路５
で発振された周波数は分周回路４にて分周され、分周回
路４は計数時間に亘り低レベルの信号を出力し、ＮＯＲ
ゲート１０は抵抗値−周波数変換回路１からの信号をそ
の計数時間に亘り通過させる。分周回路２はカウンタで
あり、抵抗値−周波数変換回路１からの信号を計数し、
リセット信号ライン６のリセット信号によってリセット
される。

【０００３】このような構成の電子温度計は次のように
動作する。まず、第１フェーズにおいては、抵抗値−周
波数変換回路１が基準抵抗１０２及び初期調整用可変抵
抗器１０３を選択して両者の直列合成抵抗値に応じた周
波数を持つ基準信号を発生する。この基準信号は分周回
路４により決定された一定の計数時間に亘り分周回路２
で計数され、その基準信号の計数値は一時記憶される。
そして、リセット信号ライン６にリセット信号が入力さ
れ、分周回路２の計数値はリセットされる。

【０００４】次に、第２フェーズにおいては、抵抗値−
周波数変換回路１がサーミスタ１０１を選択してその抵
抗値に応じた周波数を持つ温度検出信号を発生する。こ
の温度検出信号も分周回路４により決定された一定の計
数時間に亘り分周回路２で計数され、一時記憶された基
準信号の計数値と当該温度検出信号の計数値との比から
温度換算により温度が表示されるようになっている。

【０００５】このように基準抵抗とサーミスタの抵抗値
との比から温度表示を得るためには、温度計毎の換算テ
ーブル等は一定の換算データを持っているため、ある一
定の温度（例えば室温）において抵抗値はどの温度計で
も一定値でなければならないが、実際には、基準抵抗や
サーミスタには抵抗値の個体差（抵抗値のバラツキ）が
あり、抵抗比を一定値にすることができない。そこで、
抵抗比を一定値にするよう合わせ込むには、検査工程に
おいて初期調整用可変抵抗器１０３で基準抵抗１０２と
の合成直列抵抗値を予め調整するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電子温度計においては次のような問題点がある。

【０００７】検査工程において一定の温度下に電子
温度計を置き、その温度表示値が一定温度になるように
可変抵抗器１０３に対し手動で調整を加えることは、煩
雑な手間を要し、殊に厳しい精度が要求される温度計に
あっては、微調整作業も熟練を必要とする。従って、低
い生産性に留まり、低コスト化の障害となっていた。

【０００８】また、上記の電子温度計では可変抵抗
器１０３の搭載を必要とするが、一般に可変抵抗器は固
定抵抗器に比して耐環境性に劣り、経時変化（抵抗値変
化）を招き易く、使用時における温度表示の信頼性が乏
しい。

【０００９】更に、可変抵抗器１０３は可動部を有
するため半導体集積化に不向きであり、抵抗値−周波数
変換回路１や分周回路２，４と共にワンチップ化ができ
ず、可変抵抗器１０３は外付けのディスクリート部品と
して実装せねばならない。このため、体温計等に適用す
るには、小型化の障害になると共に、部品点数の増大に
より製造コストの上昇に繋がる。

【００１０】そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、初期調整用可変抵抗器を用いずに、抵抗値のバラツ
キのある基準抵抗や検出抵抗を使用してもそれらの抵抗
比を見掛け上一定値にすることができ、低コストで調整
工程が少なく経時変化に強い計測装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基準抵抗の抵抗値に基づく周波数を持つ
基準信号と温度，圧力等に感応して抵抗値変化する検出
抵抗の抵抗値に基づく周波数を持つ検出信号とのいずれ
か一方を第１の信号とすると共に他方を第２の信号と
し、第１の信号と第２の信号を切り換え可能に発生する
抵抗値−周波数変換手段と、第１の信号を計数した後、
リセット信号によりリセットされて第２の信号を計数す
るセット付き計数手段と、電源投入により再生される抵
抗値バラツキ補正用データ信号をセットタイミング信号
により第１の信号の計数動作に先立って上記セット付き
計数手段に対し初期値として設定する初期値設定手段
と、を有して成ることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の計測装置もまた従来と同様に、特定計
測値において基準抵抗の計数値と感温抵抗の計数値との
比が製品間でバラツキなく一定値となるようにする必要
があるが、従来のように、元々基準抵抗と感温抵抗との
比（抵抗比）を可変抵抗器の調整により一定値にしてお
くのではなく、同じセット付き計数回路での計数値の比
が一定となるように固有の抵抗値バラツキ補正用データ
を基準信号の計数動作に先立ってセット付き計数回路へ
送り込みセットするようにしている。従来の抵抗値のバ
ラツキを無くす補正の仕方が検査工程における抵抗値自
体の増減（ハード的恒久補正）であるのに対し、本発明
では、検査工程における特定計測値と表示値を合致させ
るような固有の抵抗値バラツキ補正用データ値の選定と
計測時（使用時）でのその補正データによるセット付き
計数回路への初期値設定（ソフト的随時補正）による。

【００１３】まず、検査工程において、特定雰囲気下で
計測しその表示値が特定計測値に一致する抵抗値バラツ
キ補正用データを見出す。例えば補正データを昇順又は
降順で変えることで容易に見出すことができる。計測時
には、電源投入すると、抵抗値バラツキ補正用の固有の
補正データ信号が再生されるが、第１の信号の計数動作
に先立ってセットタイミング信号により初期値設定手段
が作動してその補正データ信号はセット付き計数回路へ
初期値として設定される。第２の信号の計数時にはセッ
トタイミング信号が働かないので補正データはセットさ
れない。

【００１４】このように、本発明では、可変抵抗器を用
いずに、セット付き計数回路へ補正データを初期値とし
てプリセットすることで抵抗値バラツキを無くしている
が、補正データ信号が再生してもセットタイミング信号
が生じる迄はセットされない。第２の信号の計数時には
セットタイミング信号が生じないので補正データが初期
値としてセットされず、このため、計数値比を可変でき
るようになっている。

【００１５】また、電源投入により発生したデータ信号
を安定させてからセットタイミング信号によりセット付
き計数回路へ送り込むことができるから、ビット化けに
より誤った初期値がセットされる危険を除去できる。更
に、補正データを決定する検査工程では、補正データの
変更を確認してからセットタイミング信号をかけて変更
された初期値をセットできるので、補正データの変更時
点とセット時点を分離でき、補正データの選定調整が行
い易い。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１７】図１は本発明の実施例に係る電子温度計を
示すブロック図である。本例の電子温度計における基本
的な動作は図３に示す従来例と同様で、まず、抵抗値−
周波数変換回路１が基準抵抗１０２を選択してその抵抗
値に応じた周波数を持つ基準信号を発生すると共に、切
り換え制御によりサーミスタ１０１を選択してその抵抗
値に応じた周波数を持つ温度検出信号を発生する。第１
フェーズにいては、基準信号が分周回路４により決定さ
れる一定時間に亘りセット付き分周回路２で計数され、
その計数値は一時記憶される。そして、リセット信号ラ
イン６に加えられたリセット信号によりセット付き分周
回路２の計数値がリセットされる。次に、第２フェーズ
においては、温度検出信号が分周回路４により決定され
る一定時間に亘りセット付き分周回路２で計数され、一
時記憶された基準抵抗１０２による計数値とサーミスタ
１０１の計数値との比から温度表示が行われるが、本例
ではセット付き分周回路２の分周比を制御回路（初期値
設定回路）３からの出力により変化させることが可能と
なっている。つまり、基準抵抗１０２を用いる場合の分
周回路２の分周比とサーミスタ１０１を用いる場合の分
周回路２の分周比を制御回路３からのセット出力により
可変させて計数値を補正するものである。

【００１８】図２は同実施例における分周回路２及び制
御回路３の具体的な構成を示す回路図である。図２にお
いて、セット優先形リセット付き１／２分周回路１１，
１２，１３，１４とリセット付き１／２分周回路１５は
カスケード接続されており、入力ライン３６から入力さ
れた基準信号又は温度検出信号を計数するものであり、
図１に示すセット付き分周回路２に相当している。入力
ライン３６には図１のＮＯＲゲート１０の出力が接続さ
れており、リセット付き１／２分周回路１５の出力であ
る分周出力ライン３７を用いて後段処理部で温度表示が
行われる。

【００１９】各分周回路１１〜１５のリセット端子には
リセット入力ライン３８が接続されており、各温度測定
毎に合わせたタイミングで分周回路１１〜１５をリセッ
トする。セット付き１／２分周回路１１，１２，１３，
１４のセット入力にはＮＡＮＤゲート１６，１７，１
８，１９が接続されており、ＮＡＮＤゲート１６，１
７，１８，１９の一方の入力にはセット信号制御信号ラ
イン３９が、他方の入力にはインバータ２０，２１，２
２，２３を介してセット信号入力ライン３２，３３，３
４，３５（図１での７，８，９，１０に相当する）が入
力している。各セット信号入力ライン３２〜３５には抵
抗値バラツキ補正用の補正データ信号が再生されるよう
になっている。温度検出信号の計数値にはセット信号制
御ライン３９が低レベルに固定され、各ＮＡＮＤゲート
１６，１７，１８，１９の出力は高レベルに維持され
る。従って、セット付き１／２分周回路１１，１２，１
３，１４のセット機能は働かず通常の計数動作が行われ
る。

【００２０】次に、基準信号の計数時には計数開始に先
立ってセット信号制御ライン３９が一時的に高レベルに
なり、セット信号入力ライン３２，３３，３４，３５に
生成された抵抗値バラツキ補正用データ信号が各セット
付き１／２分周回路１１，１２，１３，１４のセット入
力に供給され、それぞれのＱ出力がセット入力に印加さ
れた補正データの値に応じてセットされる。セットされ
た後、入力ライン３６に入力する基準信号が計数される
ので、初期設定された補正値に計数加算されることにな
る。

【００２１】各セット信号入力ライン３２，３３，３
４，３５にはＰチャンルＭＯＳＦＥＴ２７，２６，２
５，２４が接続されている。各ＭＯＳＦＥＴのゲート電
極４０，４１，４２，４３はＶ_SS（グランド電位）に、
ドレイン電極２８，２９，３０，３１はＶ_DD（電源電
位）に接続されており、セット信号入力ラインの負荷Ｍ
ＯＳのプルアップ抵抗の役割を果たす。ここで、補正デ
ータを決定するには、予め検査工程において特性の温度
をサーミスタ１０１により測定し、測定結果の温度表示
値がその特定温度に合致するようにセット信号入力ライ
ン３２，３３，３４，３５に生成する補正データ信号の
値を変化させる。この固有の補正データは当然のことな
がら測温計の配線ショート・オープン形パターン等に永
久的に担持されう。そしてこのように製品毎の補正デー
タを担持した測温計が出荷されるが、測温計の使用時
（温度測定時）においては、まず第１フェーズとして基
準抵抗１０２の計数値が測定され、また第２フェーズと
してサーミスタ１０１の計数値が測定される訳である
が、いずれか一方のフェーズに先立って初期値設定回路
により補正データがセット付き計数回路に設定される。
つまり、基準抵抗１０２による計数値をセット信号ライ
ンに再生される補正データにより変化させることにより
基準抵抗１０２の計数値をサーミスタ１０１の計数値と
の比を一定値にすることができる。

【００２２】ここで、セット信号制御信号３９の印加に
よって、基準信号の計数動作に先立って補正データ信号
を初期値としてセット付き１／２分周回路１１〜１４へ
送り込みセットすることができ、また、検出信号の計数
時にはセット信号制御信号３９が印加されないので補正
データを初期値として送り込まないようにすることがで
きる。また、電源投入により発生したデータ信号が安定
してから、セット信号制御信号３９の発生によりセット
付き計数回路へ送り込むことができ、ビット化けにより
誤った初期値がセットされる危険を除去できる。ＮＡＮ
Ｄゲート１６〜１９は初期値設定のタイミング回路を構
成している。更に、補正データを決定する検査工程で
は、補正データの変更を確認してからセット信号制御信
号３９をかけて変更された初期値をセットできるので、
補正データの変更時点とセット時点を時間的に分離で
き、補正データの選定調整が行い易い。

【００２３】なお、本例では補正を行うセット付き１／
２分周回路１１，１２，１３，１４は４段としてある
が、目的の精度や抵抗比のバラツキ具合に応じ適宜増減
することができる。また、本発明の適用範囲としては、
温度計のみならず、圧力計，低温計などの各種測定器の
初期調整に適用でき、時計などの論理調整などにも用い
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電源投
入により再生される抵抗値バラツキ補正用データ信号を
セットタイミング信号により第１の信号の計数動作に先
立ってセット付き計数手段に対し初期値として設定する
初期値設定手段を有することを特徴としている。従っ
て、次の効果を奏する。

【００２５】セットタイミング信号によって、第１
の信号の計数動作に先立って補正データを初期値として
セット付き計数回路へ送り込みセットすることができ、
第２の信号の計数動作時には補正データを初期値として
送り込まないようにすることができる。また、電源導入
により発生したデータ信号が安定してから、セットタイ
ミング信号の発生によりセット付き計数回路へ送り込む
ことができ、ビット化けにより誤った初期値がセットさ
れる危険を除去できる。

【００２６】更に、補正データを決定する検査工程
では、補正データの変更を確認してからセットタイミン
グ信号をかけて変更された初期値をセットできるので、
補正データの変更時点とセット時点を時間的に分離で
き、補正データの選定調整が行い易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る電子温度計を示すブロッ
ク図である。

【図２】同実施例における分周回路及び制御回路の具体
的な構成を示す回路図である。

【図３】従来の電子温度計を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…抵抗値−周波数変換回路２…分周回路３…制御回路４…分周回路（セット付き計数回路）５…発振回路６，３９…リセット信号ライン７，８，９，１０（３２，３３，３４，３５）…セット
信号入力ライン１０…ＮＯＲ回路１１，１２，１３，１４…セット付き１／２分周回路１５…リセット付き１／２分周回路１６，１７，１８，１９…ＮＡＮＤ回路２０，２１，２２，２３…インバータ回路２４，２５，２６，２７…Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ２８，２９，３０，３１…電源Ｖ_DDに接続されている端
子３６…分周回路の入力ライン３７…分周回路の出力ライン３８…リセット信号入力ライン４０，４１，４２，４３…電源Ｖ_SSに接続されている端
子１０１…サーミスタ１０２…基準抵抗。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基準抵抗の抵抗値に基づく周波数を持つ
基準信号と温度，圧力等に感応して抵抗値変化する検出
抵抗の抵抗値に基づく周波数を持つ検出信号とのいずれ
か一方を第１の信号とすると共に他方を第２の信号と
し、第１の信号と第２の信号を切り換え可能に発生する
抵抗値−周波数変換手段と、第１の信号を計数した後、
リセット信号によりリセットされて第２の信号を計数す
るセット付き計数手段と、電源投入により再生される抵
抗値バラツキ補正用データ信号をセットタイミング信号
により第１の信号の計数動作に先立って前記セット付き
計数手段に対し初期値として設定する初期値設定手段
と、を有して成ることを特徴とする計測装置。