JPH03115821A - 温度測定装置 - Google Patents
温度測定装置Info
- Publication number
- JPH03115821A JPH03115821A JP25235389A JP25235389A JPH03115821A JP H03115821 A JPH03115821 A JP H03115821A JP 25235389 A JP25235389 A JP 25235389A JP 25235389 A JP25235389 A JP 25235389A JP H03115821 A JPH03115821 A JP H03115821A
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- Japan
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- temperature
- thermistor
- constant
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- Pending
Links
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 4
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、サーミスタによる温度測定装置、特
に、サーミスタの抵抗値の変化を検出して所望のサーミ
スタ素子の基準抵抗値とB定数とを入力する手段を備え
た、汎用性の高い装置に関する。
スタ素子の基準抵抗値とB定数とを入力する手段を備え
た、汎用性の高い装置に関する。
[従来の技術]
サーミスタは、温度測定のために古くから用いられてき
た。これは主として遷移金属酸化物から成る半導体の抵
抗値が温度上昇とともに著しく変化する特性を利用した
ものである。この温度−抵抗特性は、一般に次の非線形
式で表現できる。
た。これは主として遷移金属酸化物から成る半導体の抵
抗値が温度上昇とともに著しく変化する特性を利用した
ものである。この温度−抵抗特性は、一般に次の非線形
式で表現できる。
R−R−expB (1/T−1/T )O0
(1)
ここで、Rは温度T [K]の時の抵抗値、Roは温度
T [K]の時の抵抗値、Bはサーミスタ定数(B定
数)[K]を表す。
T [K]の時の抵抗値、Bはサーミスタ定数(B定
数)[K]を表す。
サーミスタ素子を温度センサとして使用した温度測定装
置は、まさに(1)式で表現される特性に着目した抵抗
/温度変換装置といえる。但し、サーミスタの抵抗値、
B定数は成分・構造・製造条件等により大きく変わり、
特に選んだものでない限り、抵抗値で土2%、B定数で
±1%のばらっき以内に抑えることは困難である。従っ
て、従来は装置内にそのサーミスタ素子固有の補正回路
を設は素子を互換したり、特別に作った換算表で互換し
ていた。
置は、まさに(1)式で表現される特性に着目した抵抗
/温度変換装置といえる。但し、サーミスタの抵抗値、
B定数は成分・構造・製造条件等により大きく変わり、
特に選んだものでない限り、抵抗値で土2%、B定数で
±1%のばらっき以内に抑えることは困難である。従っ
て、従来は装置内にそのサーミスタ素子固有の補正回路
を設は素子を互換したり、特別に作った換算表で互換し
ていた。
これに対して素子部を薄膜サーミスタとして、抵抗値、
B定数のバラツキが小さく、それ故に補正回路のいらな
い互換性の高いサーミスタ素子を製造する試みも成され
ている。
B定数のバラツキが小さく、それ故に補正回路のいらな
い互換性の高いサーミスタ素子を製造する試みも成され
ている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来の技術には次のような問題点があっ
た。
た。
(1)補正回路は、その設計上使用するサーミスタ素子
固有のものであるので、その装置においては、もはや別
のサーミスタ素子を使用することができない。つまり、
従来の抵抗/温度変換装置は、使用するサーミスタに関
して汎用性に欠ける。また、換算表を素子部に作成する
労力も要した。
固有のものであるので、その装置においては、もはや別
のサーミスタ素子を使用することができない。つまり、
従来の抵抗/温度変換装置は、使用するサーミスタに関
して汎用性に欠ける。また、換算表を素子部に作成する
労力も要した。
(2)素子部を薄膜サーミスタとしても、サーミスタの
成分・構造・製造条件等による抵抗値、B定数のバラツ
キが生じ、上記の問題が残る。
成分・構造・製造条件等による抵抗値、B定数のバラツ
キが生じ、上記の問題が残る。
(3)量産製品としてのサーミスタ素子の温度−抵抗特
性を検査するためには、同一基準の下でこれを評価する
必要がある。従って、汎用性の高い抵抗/温度変換装置
は必須である。
性を検査するためには、同一基準の下でこれを評価する
必要がある。従って、汎用性の高い抵抗/温度変換装置
は必須である。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、使用するサーミスタの抵抗値及びB定数を演算
手段に入力することにより使用する或いは検査されるサ
ーミスタに関して汎用性の高い温度測定装置を提供する
ことを目的とする。
であり、使用するサーミスタの抵抗値及びB定数を演算
手段に入力することにより使用する或いは検査されるサ
ーミスタに関して汎用性の高い温度測定装置を提供する
ことを目的とする。
[!!1題を解決するための手段]
本発明に係る温度測定装置は、所望のサーミスタ素子の
サーミスタの抵抗値の変化を検出して演算手段により温
度に換算する温度測定装置において、この素子のサーミ
スタの基準抵抗値及びB定数を演算手段へ入力する入力
手段を設けたものである。
サーミスタの抵抗値の変化を検出して演算手段により温
度に換算する温度測定装置において、この素子のサーミ
スタの基準抵抗値及びB定数を演算手段へ入力する入力
手段を設けたものである。
[作 用]
上述の(1)式を、(2)式から(5)式又は(6)式
へと変形する。
へと変形する。
R=R−expB [1/ (273,15+t)t
t。
t。
−1/ (273,15+ t 0
)
]
(2)
(R,/Rt0) −B
−1/ (273,15+
[1/ (273,15+ t )t)]
(3) 1/ (273,15+ t) −(1/B)・!I
(R,/R,。) 口 + 1 / (273,15+ t )
(4)t −−273,15 (1/B)・N、(R,/Rt0)+1/(273,1
5+to) (5゜ここで、BはサーミスタのB定
数[K] 、R。
(3) 1/ (273,15+ t) −(1/B)・!I
(R,/R,。) 口 + 1 / (273,15+ t )
(4)t −−273,15 (1/B)・N、(R,/Rt0)+1/(273,1
5+to) (5゜ここで、BはサーミスタのB定
数[K] 、R。
は温度t [℃]における抵抗値、Rtoは温度t。
[”C]における抵抗値(基準抵抗値)を表す。
β
ここで、a = (B −1og/ (273,15+
t ) )一9ogR、β−B −D age、
7−−273.15であt。
t ) )一9ogR、β−B −D age、
7−−273.15であt。
る。
本発明において、演算手段は(5)式、又は(6)式の
ような(5)式の変形式に基づき、抵抗値の変化(Rt
/Rto)により温度t [”C]を求める。
ような(5)式の変形式に基づき、抵抗値の変化(Rt
/Rto)により温度t [”C]を求める。
この時、この演算手段には、サーミスタ素子のサーミス
タの基準抵抗値とB定数とが特別に設けた入力手段によ
り入力される。これにより、一つの装置において、サー
ミスタに関して個別に基準抵抗値とB定数とを設定でき
る。それ故、ある素子から別の素子に代えて使用する場
合や多くの素子を次々に検査して行く場合等においては
、特定の素子ごとに装置を設定するまでもなく、測定の
都度個々基準抵抗値とB定数を入力しさえすれば、−台
の装置で間に合わせることができる。
タの基準抵抗値とB定数とが特別に設けた入力手段によ
り入力される。これにより、一つの装置において、サー
ミスタに関して個別に基準抵抗値とB定数とを設定でき
る。それ故、ある素子から別の素子に代えて使用する場
合や多くの素子を次々に検査して行く場合等においては
、特定の素子ごとに装置を設定するまでもなく、測定の
都度個々基準抵抗値とB定数を入力しさえすれば、−台
の装置で間に合わせることができる。
なお、(5)式の変形式は(6)式に限定されるもので
はなく、適宜他の変形式を利用することができる。
はなく、適宜他の変形式を利用することができる。
第1図は本発明の一実施例に係る温度測定装置の措成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
この装置においては、Rtoの値に応じて任意に電流値
を設定できる定電流源2を用いて、所定温度範囲におけ
るBの多値が既知のサーミスタ素子1を有する検知部に
定電流を流してt。−0[”C]の抵抗体たるサーミス
タの両端の電圧が一定値になるように予め設定しておく
、次に、Rを信号電圧V として測定する。vt値は、
1 1 A/D変換器3を介してデジタル信号処理された後、R
to設定デジタルスイッチ4、B定数設定デジタルスイ
ッチ5を介して予め入力されてあったR 値、B定数値
とともに演算回路6内で、を値t。
を設定できる定電流源2を用いて、所定温度範囲におけ
るBの多値が既知のサーミスタ素子1を有する検知部に
定電流を流してt。−0[”C]の抵抗体たるサーミス
タの両端の電圧が一定値になるように予め設定しておく
、次に、Rを信号電圧V として測定する。vt値は、
1 1 A/D変換器3を介してデジタル信号処理された後、R
to設定デジタルスイッチ4、B定数設定デジタルスイ
ッチ5を介して予め入力されてあったR 値、B定数値
とともに演算回路6内で、を値t。
に変換される。即ち、先ず、Rを参照電圧Vt。
t。
に変換した後、次の(7)式に基づきt値を演算する。
β
ここで、
α’ −(B ’ I Og / 273−15)I
Og vt oであり、β及びγは(6)式と同じで
ある。
Og vt oであり、β及びγは(6)式と同じで
ある。
(7)式に基づいて演算されたt値は、デジタル温度表
示器7に、又はD/A変換器8を介してアナログ信号に
処理された後温度記録計9に出力される。
示器7に、又はD/A変換器8を介してアナログ信号に
処理された後温度記録計9に出力される。
なお、サーミスタの温度に対する抵抗値変化は大きく、
従って信号電圧vtの変化も大きい。それ故、A/D変
換器3には、高分解能が要求されるが、本実施例におい
ては、市販の高分解能A/D変換用ICで十分である。
従って信号電圧vtの変化も大きい。それ故、A/D変
換器3には、高分解能が要求されるが、本実施例におい
ては、市販の高分解能A/D変換用ICで十分である。
低分解能のA/D変換器であっても、市販のデジタルボ
ルトメータで採用されているオートレンジ機能を利用す
れば、十分使用に耐える。
ルトメータで採用されているオートレンジ機能を利用す
れば、十分使用に耐える。
Rtoの値に応じて任意に電圧値を設定できる定電圧源
を用いて、R、Bの多値が既知のサーミt。
を用いて、R、Bの多値が既知のサーミt。
スタ素子1を有する検知部に定電圧をかけてt。
−0[”C]の抵抗体たるサーミスタに流れる電流が一
定値になるように予め設定しておき、Roを信号電流I
として測定し、It値をオペアンプで増幅した後抵抗
を介して電圧vtに変換した電圧vtを用いて上記処理
を行ってもよい、また、信号は一貫してアナログ信号の
ままで処理しても措わず、この実施例に示された回路構
成に限定されるものではない。例えば演算回路6として
ログ・アンプを用いて構成することもできる。
定値になるように予め設定しておき、Roを信号電流I
として測定し、It値をオペアンプで増幅した後抵抗
を介して電圧vtに変換した電圧vtを用いて上記処理
を行ってもよい、また、信号は一貫してアナログ信号の
ままで処理しても措わず、この実施例に示された回路構
成に限定されるものではない。例えば演算回路6として
ログ・アンプを用いて構成することもできる。
また、演算回路6として専用のDSPを用いた場合には
、Rto設定デジタルスイッチ4及びB定数設定デジタ
ルスイッチ5の代わりにそれらのデータを力するキーボ
ードで構成する事もできる。
、Rto設定デジタルスイッチ4及びB定数設定デジタ
ルスイッチ5の代わりにそれらのデータを力するキーボ
ードで構成する事もできる。
[発明の効果〕
以上のように本発明によれば使用するサーミスタの抵抗
値とB定数を個々のサーミスタに応じて演算手段に人力
できるようにしたので、使用する或いは検査されるサー
ミスタに関して格別の回路を組む必要がなく、高汎用性
の温度測定装置が得られる。
値とB定数を個々のサーミスタに応じて演算手段に人力
できるようにしたので、使用する或いは検査されるサー
ミスタに関して格別の回路を組む必要がなく、高汎用性
の温度測定装置が得られる。
第1図は本発明の一実施例に係る温度測定装置の構成を
示すブロック図である。 1:サーミスタ素子、2:定電流源、3:A/D変換器
、4:Rto設定デジタルスイッチ、5;B定数設定デ
ジタルスイッチ、 6 : 演算回路、 7: デジタル温度表示器、 8 ; D/A変換器、 9 : 温度記録計。
示すブロック図である。 1:サーミスタ素子、2:定電流源、3:A/D変換器
、4:Rto設定デジタルスイッチ、5;B定数設定デ
ジタルスイッチ、 6 : 演算回路、 7: デジタル温度表示器、 8 ; D/A変換器、 9 : 温度記録計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所望のサーミスタ素子のサーミスタの抵抗値の変化を検
出し次式に基づく演算により温度換算する演算手段を有
する温度測定装置において 前記サーミスタ素子のサーミスタの基準抵抗値及びB定
数を前記演算手段へ入力する入力手段を設けたことを特
徴とする温度測定装置。 t=1/{(1/B)・l_n(R_t/R_t_0)
+1/(273.15+t_0)}−273.15[B
:サーミスタのB定数[K]、R_t:温度t[℃]に
おける抵抗値、R_t_0:温度t_0[℃]における
抵抗値(基準抵抗値)、t:測定温度[℃]]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25235389A JPH03115821A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25235389A JPH03115821A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 温度測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115821A true JPH03115821A (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=17236112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25235389A Pending JPH03115821A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 温度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115821A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104374488A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-02-25 | 北京卫星环境工程研究所 | 航天器在轨检漏用高精度双通道测温电路 |
KR101635067B1 (ko) * | 2015-12-08 | 2016-06-30 | (주)티모드 | 침대용 머리판 고정장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61100625A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Citizen Watch Co Ltd | サ−ミスタ温度計の補正方法 |
JPS61118631A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-05 | Hioki Denki Kk | サ−ミスタを用いた温度計の抵抗/温度信号変換回路 |
JPS6311824A (ja) * | 1986-03-07 | 1988-01-19 | Citizen Watch Co Ltd | 電子温度計 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25235389A patent/JPH03115821A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61100625A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Citizen Watch Co Ltd | サ−ミスタ温度計の補正方法 |
JPS61118631A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-05 | Hioki Denki Kk | サ−ミスタを用いた温度計の抵抗/温度信号変換回路 |
JPS6311824A (ja) * | 1986-03-07 | 1988-01-19 | Citizen Watch Co Ltd | 電子温度計 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104374488A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-02-25 | 北京卫星环境工程研究所 | 航天器在轨检漏用高精度双通道测温电路 |
KR101635067B1 (ko) * | 2015-12-08 | 2016-06-30 | (주)티모드 | 침대용 머리판 고정장치 |
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