JPH0331731A - サーミスタ温度センサ回路の断線検出方法および断線検出回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はエンジン、トルクコンバータ等、稼動にともな
って温度上昇を来す構造体を有する１庖械装置に用いる
サーミスタを温度センサとする温度計測方法および装置
に係わり、特にはサーミスタ温度センサ回路の断線を確
実容易に確＝２することが出来るサーミスタ温度センサ
回路の断線検出方法およびサーミスタ温度センサ回路の
断線検出回路に関する。

［従来の技術］ 周知のように、一般に建設機械等、エンジンによって駆
動力を発生させ、走行の為のトルク変化の為にトルクコ
ンバータを用いているような動力機械においては、機械
の故障を防止するためにエンジン冷却用の冷却水の温度
上昇やトルクコンバータに用いる油の温度上昇をオペレ
ータに表示するなめに、温度計測表示装置を備えている
。

これらの温度は極低温地帯における該（４械の休止時に
は極度に低い温度になるが、運転開始後の時間経過にと
もなって温度は−１−昇し、温度バランス時には摂氏１
００度程瓜まで上昇する。

従って稼動時における摂氏１００度近傍の温度を計測す
るに適した経済的なセンサとして、サーミスタが用いら
れている９ ［発明が解決しようとする課題」 周知のようにサーミスタの抵抗値は、素−丘の組成によ
っても異なるが、一般に零度における抵抗値は１００度
における抵抗値の２０倍程度大きくなっている他、抵抗
温度係数は零度付近にに＝ｔ　して１００度付近では温
度計数が小さい。

υＣっで経済的な回路によって１００度付近の抵抗値の
値を判定しようとすると零度付近に於（Ｊる抵抗値の変
化を計測判定することが出来ず、従って、サーミスタ回
路が断線しているかどうかの判定は困難であった。

低温度においても温度抵抗係数が極度に大きくならない
サーミスタがあれば良いがこのような特性のサーミスタ
を開発することは困難であり、サーミスタに並列に抵抗
器を接続することによって低温時に於ける等価抵抗を下
げることもサーミスタ自体の断線に対しては判定がより
国難になる。

そこで本発明ではサーミスタ回路が断線しているかどう
かの判定を容易かつ速やかに確認出来るサーミスタ温度
センサ回路の断線検出方法およびサーミスタ温度センサ
回路の断線検出回路を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するなめに、本発明に係るサーミスタ温
度センサ回路の断線検出方法および断線検出回路におい
ては、第１の発明では稼動によって温度上昇をともなう
構造体に設けたサーミスタをセンサとする温度計測回路
において、稼動１肩始から所定時間後における前記セン
サ回路の抵抗値を計測することによって該センサ回路の
断線を検知するようにしている。第２の発明では稼動に
よって温度上昇をともなう構造体に設けたサーミスタを
センサとする温度計測回路において、対象構造体の温度
を計Ｉｌｌするサーミスタと、該サーミスタと類似の温
度係数を有するダミー抵抗体と、該ダミー抵抗体の抵抗
値と前記サーミスタの抵抗値とを計測比較する比較判定
回路と、タイマ回路とを備えている。

第３の発明では稼動によって温度上昇をともなう構造体
に設けたサーミスタをセンサとする温度計測回路におい
て、対象構造体の温度を計測するサーミスタと、対象構
造体の稼動開始後において予め定めた所定の時間後に到
達する筈の抵抗値を記憶する記憶器と、該記憶器からの
読取り値と前記サーミスタの抵抗値とを計測比較する判
定回路と、タイマ回路とを備えている。

第４の発明では稼動によって温度上昇をともなう構造体
に設けたサーミスタをセンサとする温度計測回路におい
て、対象構造体の温度を計測するサーミスタと、対象構
造体の稼動開始時における該計測回路に設けたサーミス
タ抵抗の計測値を記憶する記憶器と、該記憶器からの読
取り値と前記サーミスタの抵抗値とを計測比較する判定
回路と、タイマ回路とを備えている。さらに第５の発明
では稼動によって温度上昇をともなう稼動システム上に
少なくとも二個所以上に設けたサーミスタをセンサとす
る温度計測回路において、前記複数の温度センサの出力
値を比較する回路と、タイマ回路とを備え、稼動開始か
ら所定時間後における前記複数のセンサ回路の抵抗値を
計測比較することによって該複数のセンサ回路のうちの
いずれかの回路の断線を検知するようにしている。

［作用］ 本発明によれば、稼動によって温度上昇をともなう発熱
駆動構造体に対するサーミスタをセンサとする温度計測
回路において、稼動開始から所定時間後におけるサーミ
スタの抵抗値を計測することによって該センサ回路の断
線を検知するようにしたので低温時には高抵抗であって
も容易確実にサーミスタ温度センサ回路の断線を検知す
ることが出来るというすぐれた効果を得ることが出来る
。

［実施例］ 本発明の実施例を図によって詳細に説明する。

第１図から第４図までは特性図を、第５図および第６図
はブロック図を、第７図は簡単な動作フローを示してい
る。

第１図（ａ）はサーミスタの温度特性の一実施例を示し
ており、横軸が該構造体の稼動を開始してからの時間を
示し、縦軸に温度上昇と、温度上昇に伴う該構造体の温
度変化を計測するセンサであるサーミスタの、温度上昇
に対する抵抗値上昇特性を示している。

即ち、曲線すは時間経過に伴う温度上昇状況を示し、温
度上昇に伴うサーミスタの抵抗値変化を曲線ａに示して
いる。ｔ５点は本発明にもとづく、該構造体の稼動開始
後所定の時間経過後における抵抗値判定時刻を示してい
る。

第１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示した時刻ｔ　におけ
る断線判定基準を示している。

即ち、時刻ｔ　於ける測定値が、抵抗温度特性において
曲線ａ　と曲線ａ２の間αに入っていれば良いが、サー
ミスタまたはセンサ回路が断線していると曲線ａ３のよ
うに高抵抗を示すことになる。

次に本発明に基づくサーミスタ温度センナ回路の断線検
出回路の実施例を第５図に示すブロック図によって説明
する。

図においては建設機械に本発明を適応した場合の回路例
を示している０図において１はエンジン冷却水温度の測
定用、２はトルクコンバータ用油温度の測定用、３は作
業機系統作動油の温度測定用のそれぞれサーミスタを示
していて、４はダミーとして所定の場所に装着した各サ
ーミスタと同様の特性を持つ抵抗体である。即ち、例え
ば前記各部計測用と同一特性を持つサーミスタを構造体
の被測定体と類似の温度上昇を示す箇所に装着する。

５は各サーミスタの抵抗値を測定するための印加電源で
あり、印加電源５は各サーミスタ１．２．３、及びダミ
ー抵抗体４に対して抵抗器６．７．８．９を経由して電
圧を加えている。

印加電源５の電圧は、抵抗器６とサーミスタ１の抵抗値
によって分割されてアナログデジタルコンバータ１１に
供給される。従って、温度が低くてサーミスタの抵抗値
が大きいときは大きな電圧がアナログデジタルコンバー
タ１１に供給され、センサ回路が断線していなければ温
度が上がるにつれて該アナログデジタルコンバータに供
給される電圧は小さくなる。

上記と同様にサーミスタ２の端子電圧はアナログデジタ
ルコンバータ１２に供給され、温度か低くてサーミスタ
２の抵抗値が大きいときは大きな電圧がアナログデジタ
ルコンバータ１２に供給され、センサ回路が断線してい
なければ温度が上がるにつれて該アナログデジタルコン
バータに供給される電圧は小さくなる。

また、同様にサーミスタ３の端子電圧はアナログデジタ
ルコンバータ１３に供給され、温度か低くてサーミスタ
３の抵抗値が大きいときは大きな電圧かアナログデジタ
ルコンバータ１３に（１（給され５センサ回路が断線し
ていなければ温度が一トがるにつれて該アナログデジタ
ルコンバータに供給される電圧は小さくなる。

また、上記と同様にダミー抵抗体４の端子電圧はアナロ
グデジタルコンバータ１４に供給され、温度が低くてサ
ーミスタ４の抵抗値が大きいときは大きな電圧がアナロ
グデジタルコンバータ１４に供給され、センサ回路が断
線していなけれは温度が上がるにつれて該アナログデジ
タルコンバータに供給される電圧は小さくなる。

各アナログデジタルコンバータ、１１．１２．１３、に
入力された各サーミスタ及びアナログデジタルコンバー
ター４に供給されたダミー抵抗体からの端子電圧値はア
ナログ値からデジタル値に変換されてコンピューター５
に入力され、計測値を比較評価される。

即ち、第７図に示すフローに従って計測値を評価される
。

第７図においてフローがスタートされると第１ステツプ
でデジタル化された４個のサーミスタの各計測値が入力
される。コンピューター５の内部にもうけられたタイマ
が該機構体の稼動ｊ剤始から所定時間の経過を示す時刻
Ｌ　になると第３ステツプで第１のサーミスタの抵抗値
を示す電圧値とダミーとしてのサーミスタの抵抗値を示
す電圧値とが比較される。

第４ステツプで異状と判定されると警報が報知され、異
状が無ければフローの最初にもどって第３ステ・ノブで
第２のサーミスタの抵抗値を示す電圧値とダミーとして
のサーミスタの抵抗値を示す電圧値とが比較される。

第４ステツプで異状と判定されるとＷ報が報知され、異
状が無ければフローの最初にもどつで第３ステ・ノブで
第３のサーミスタの抵抗値を示す電圧値とダミーとして
のサーミスタの抵抗値を示す電圧値とが比較される。

第７１ステツプで異状と判定されると警報が報知され、
異状か兼ければフローの最初にもどりて本フローの動作
を繰り返す。

第２［Ａにおいて、ｂｄはダミー装着部の温度特性、ｂ
　はエンジン冷却水の温度特性、ａ。

はダミー用サーミスタの抵抗値温度特性、ａｅはエンジ
ン冷却水の温度測定用サーミスタの抵抗値温度特性を示
している。抵抗値の温度測定比較をした偏差幅がαより
も大きいと、抵抗値の大きい方を断線と判定する０本判
定を３個のサーミスタに対して順次比較することによっ
て、断線を明確に判定することができる。

次に本発明に基づく別の実施例を説明する。

第６図には建設機械に本発明を適応した場合の回路例を
示している９図において１はエンジン冷却水温度の測定
用、２はトルクコンバータ用油温度の測定用、３は作業
機系統作動油の温度測定用のそれぞれサーミスタを示し
ている。

５は各サーミスタの抵抗値を測定するための印加電源で
あり、印加電源５は各サーミスタ１゜２．３に対して抵
抗器６．７．８を経由して電圧を加えている。

電源電源５の電圧は、抵抗器６とサーミスタ１の抵抗値
によって分割されてアナログデジタルコンバータ１１に
供給される。従って、温度が低くてサーミスタの抵抗値
が大きいときは大きな電圧がアナログデジタルコンバー
タ１１に供給され、センサ回路が断線していなければ温
度が上がるにつれて該アナログデジタルコンバータに供
給される電圧は小さくなる。

」二足と同様にサーミスタ２の端子電圧はアナログデジ
タルコンバータ１２に供給され、温度が低くてサーミス
タ２の抵抗値が大きいときは大きな電圧がアナログデジ
タルコンバータ１２に供給され、センサ回路が断線して
いなければ温度が上がるにつれて該アナログデジタルコ
ンバータに供給される電圧は小さくなる。

また同様に、サーミスタ３の端子電圧はアナログデジタ
ルコンバータ１３に供給され、温度が低くてサーミスタ
３の抵抗値が大きいときは大きな電圧がアナログデジタ
ルコンバータ１３に供給され、センサ回路が断線してい
なければ温度が上がるにつれて該アナログデジタルコン
バータに供給される電圧は小さくなる。

各アナログデジタルコンバータ、１１．１２．１３に入
力された各サーミスタからの電圧はデジタル変換されて
コンピュータ１５に入力される。

第６図においてコンピュータ１５には予め該建設機械の
所定の時間後に到達するはずの抵抗値に相当する電圧値
を記録させである。前述のように、デジタル化された各
サーミスタの測定抵抗値を示す電圧値がコンピュータに
入力され、入力値と記録値とを比較する。

第３図において、Ｓは上記記録値を示していて、ａ　は
エンジン冷却水の温度測定用サーミスタの抵抗値温度特
性を示している１時刻ｔ。

において記録値と入力抵抗値との比較をした偏差幅がα
よりも大きいと、抵抗値の断線であると判定する。

また別の実施例を説明する。すなわち、前述した第３図
、第６図において、該構造体の稼動開始時のサーミスタ
の抵抗値を示す電圧値ａ。

がコンピューター５に入力させて記憶される。

第７図に示すフローに従い、該コンピュータに設けられ
たタイマが所定の時間の経過を掲示してコンピューター
５の比較回路を起動し、該フローに於ける第３ステツプ
においてサーミスタの計測値ａ　と前記記憶値ａ。とを
比較評価する。

稼動開始時のサーミスタの抵抗値を示す電圧値ａ　が前
記記憶値ａ。に対して変化していなければコンピュータ
ー５は断線であると判定し。

報知する。

次に、他の実施例について説明する。前述し、説明した
第６図において 第７図に示すようにフローがスタートされると第１ステ
ツプでデジタル化された３個のサーミスタの各計測値が
入力され、各計測値はそれぞれの温度上昇体の時間当た
りの温度上昇特性が異なるので第４図に示すようになる
。すなわちｂｔはトルクコンバータ油の温度特性、ｂ。

はエンジン冷却水の温度特性である。従って、トルクコ
ンバータ油の温度測定用サーミスタの抵抗値温度特性は
ａ　、エンジン冷却水の温度【 測定用サーミスタの抵抗値温度特性はａ８のようになる
。コンピューター５の内部にもうけられなタイマが該機
構体の稼動開始から所定時間ｔ　経過後に第７図の第３
ステツプで両す−ミスタの抵抗値を比較し、抵抗値の温
度測定比較をした偏差幅が第４図に示したβよりも大き
いと、コンピューター５は抵抗値の大きい方を断線と判
定し報知する１本判定をエンジン冷却水温度計測用、ト
ルクコンバータ用油の温度計測用、作業機系統作動油温
度計測用、３個のサーミスタに対してあらかじめ定めた
プログラムに従い第７図のフローにしたがって相互に比
較し合うことによって、断線を明確に判定することがで
きる。また抵抗値の相互比較からサーミスタが断線はし
ていないが異状になっていることを判定することも可能
である。

以上説明したように断線または異状と判定するとコンピ
ュータ１５は警報回路１６に信号を送り、その結果、警
報装置１６から異状が報知される。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、稼動によって温度
上昇をともなう発熱駆動楕遺体に対するサーミスタをセ
ンサとする温度計測回路において、稼動開始から所定時
間後におけるサーミスタの抵抗値を計測することによっ
て該センサ回路の断線を検知するようにしたので低温時
には高抵抗であっても容易確実にサーミスタ温度センサ
回路の断線を検知することが出来るというすぐれた効果
を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の説明図。 第２［２１は第１図に示した実施例の別の説明図。 第３図は別の実Ｂｆ！、例の説明図。 第・１図は別の実施例の説明図。 第５図は本発明に係る一実施例の回路図。 第６図は本発明に係る別の実施例の回路図。 第７図に本発明に係る実施例の動作フロー図９トサーミ
スタ ２・・サーミスタ ３・・サーミスタ ・１・・サーミスタ ５・電源 ６・抵抗体 ７・・抵抗体 ８−抵抗体 （）・抵抗体 １１　・アナログデジタルコンバータ １２−アナ１コグデジダｌレコン・バーク１３・・７′
す１′１グデジタルコンバータ１、１・・・アナロタデ
ジタルコンバータ１５・　コンピュータ １６・・・警報回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、稼動によって温度上昇をともなう構造体に設けたサ
   ーミスタをセンサとする温度計測回路において、稼動開
   始から所定時間後における前記センサ回路の抵抗値を計
   測することによって該センサ回路の断線を検知するよう
   にしたことを特徴とするサーミスタ温度センサ回路の断
   線検出方法。 ２、稼動によって温度上昇をともなう構造体に設けたサ
   ーミスタをセンサとする温度計測回路において、対象構
   造体の温度を計測するサーミスタと、該サーミスタと類
   似の温度係数を有するダミー抵抗体と、該ダミー抵抗体
   の抵抗値と前記サーミスタの抵抗値とを計測比較する比
   較判定回路と、タイマ回路とを備えたことを特徴とする
   サーミスタ温度センサ回路の断線検出回路。 ３、稼動によつて温度上昇をともなう構造体に設けたサ
   ーミスタをセンサとする温度計測回路において、対象構
   造体の温度を計測するサーミスタと、対象構造体の稼動
   開始後において予め定めた所定の時間後に到達する筈の
   抵抗値を記憶する記憶器と、該記憶器からの読取り値と
   前記サーミスタの抵抗値とを計測比較する判定回路と、
   タイマ回路とを備えたことを特徴とするサーミスタ温度
   センサ回路の断線検出回路。 ４、稼動によって温度上昇をともなう構造体に設けたサ
   ーミスタをセンサとする温度計測回路において、対象構
   造体の温度を計測するサーミスタと、対象構造体の稼動
   開始時における該計測回路に設けたサーミスタ抵抗の計
   測値を記憶する記憶器と、該記憶器からの読取り値と前
   記サーミスタの抵抗値とを計測比較する判定回路と、タ
   イマ回路とを備えたことを特徴とするサーミスタ温度セ
   ンサ回路の断線検出回路。 ５、稼動によって温度上昇をともなう稼動システム上に
   少なくとも二個所以上に設けたサーミスタをセンサとす
   る温度計測回路において、前記複数の温度センサの出力
   値を比較する回路と、タイマ回路とを備え、稼動開始か
   ら所定時間後における前記複数のセンサ回路の抵抗値を
   計測比較することによって該複数のセンサ回路のうちの
   いずれかの回路の断線を検知するようにしたことを特徴
   とするサーミスタ温度センサ回路の断線検出方法。