JPH0572053A - 温度検出装置 - Google Patents
温度検出装置Info
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- JPH0572053A JPH0572053A JP26258591A JP26258591A JPH0572053A JP H0572053 A JPH0572053 A JP H0572053A JP 26258591 A JP26258591 A JP 26258591A JP 26258591 A JP26258591 A JP 26258591A JP H0572053 A JPH0572053 A JP H0572053A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度検出素子に流れる電流変化を小さくする
ことにより、消費電力による測定誤差の小さい温度検出
装置を得ることを目的とする。 【構成】 サーミスタ1と補正抵抗2を並列に接続した
並列抵抗回路2Aに、一定の電流を流す定電流回路1
7,19を設け、サーミスタ1の消費電力の変化を小さ
くし、自己発熱による測定誤差を低減した。
ことにより、消費電力による測定誤差の小さい温度検出
装置を得ることを目的とする。 【構成】 サーミスタ1と補正抵抗2を並列に接続した
並列抵抗回路2Aに、一定の電流を流す定電流回路1
7,19を設け、サーミスタ1の消費電力の変化を小さ
くし、自己発熱による測定誤差を低減した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、恒温槽,熱帯魚用水
槽,冷蔵庫,各種空調機等に用いられる温度検出装置に
関するものである。
槽,冷蔵庫,各種空調機等に用いられる温度検出装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の温度検出装置を示す回路図
であり、図において、1は温度変化に応じて抵抗値が変
化する温度検出素子として用いられるサーミスタで、R
1はこのサーミスタ1の抵抗値を表わす。また、サーミ
スタ1の抵抗値R1は温度変化に対して指数関数的に変
化するため、サーミスタ1に並列に抵抗値R2をもつ補
正抵抗2を接続し、直線近似を行なう。2Aはサーミス
タ1と補正抵抗2の並列抵抗回路を示し、その合成抵抗
値をRa とする。
であり、図において、1は温度変化に応じて抵抗値が変
化する温度検出素子として用いられるサーミスタで、R
1はこのサーミスタ1の抵抗値を表わす。また、サーミ
スタ1の抵抗値R1は温度変化に対して指数関数的に変
化するため、サーミスタ1に並列に抵抗値R2をもつ補
正抵抗2を接続し、直線近似を行なう。2Aはサーミス
タ1と補正抵抗2の並列抵抗回路を示し、その合成抵抗
値をRa とする。
【0003】3は抵抗値R3をもつ分圧抵抗であり、こ
の分圧抵抗3はVD−VS 間の電圧を分圧し、検出電圧
VO を得る。4はインピーダンス変換を行う演算増幅器
であり、5は検出電圧VO を出力電圧Vに増幅する演算
増幅器である。6,7は演算増幅器5のゲインを決定す
る抵抗であり、8はその接地側の抵抗である。9は抵
抗、10は可変抵抗であり、抵抗9と可変抵抗10でオ
フセット電圧を調整する。
の分圧抵抗3はVD−VS 間の電圧を分圧し、検出電圧
VO を得る。4はインピーダンス変換を行う演算増幅器
であり、5は検出電圧VO を出力電圧Vに増幅する演算
増幅器である。6,7は演算増幅器5のゲインを決定す
る抵抗であり、8はその接地側の抵抗である。9は抵
抗、10は可変抵抗であり、抵抗9と可変抵抗10でオ
フセット電圧を調整する。
【0004】次に動作について説明する。サーミスタ単
体の温度−抵抗特性から、抵抗値R1は式(1)(JI
S C1611−1975より)により与えられる。 R1=R0 exp B(1/(t+273.5)−1/t0 +273.5)‥‥‥(1) 但し、R1は温度t(℃)におけるサーミスタの抵抗値
(Ω) R0 は温度t0 (℃)におけるサーミスタの抵抗値
(Ω) BはサーミスタのB定数(K) tは求めたい抵抗値のサーミスタ温度(℃) t0 は初めのサーミスタ温度(℃)である。
体の温度−抵抗特性から、抵抗値R1は式(1)(JI
S C1611−1975より)により与えられる。 R1=R0 exp B(1/(t+273.5)−1/t0 +273.5)‥‥‥(1) 但し、R1は温度t(℃)におけるサーミスタの抵抗値
(Ω) R0 は温度t0 (℃)におけるサーミスタの抵抗値
(Ω) BはサーミスタのB定数(K) tは求めたい抵抗値のサーミスタ温度(℃) t0 は初めのサーミスタ温度(℃)である。
【0005】また、並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra
は式(2)により与えられる。 Ra =R1・R2/(R1+R2)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2) さらに、測定温度T1における検出電圧V0 をV01、合
成抵抗値Ra をRa1、測定温度T2における検出電圧V
0 をV02,合成抵抗値Ra をRa2とすれば、式(3),
式(4)が得られる。 VO1=(VD −VS )・R3/(Ra1+R3)‥‥‥‥‥‥‥‥(3) VO2=(VD −VS )・R3/(Ra2+R3)‥‥‥‥‥‥‥‥(4) 抵抗値R3をもつ分圧抵抗3は、検出電圧VO の範囲を
決定する抵抗であり、また、この分圧抵抗3はサーミス
タ1に流れる電流の範囲も決定する。
は式(2)により与えられる。 Ra =R1・R2/(R1+R2)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2) さらに、測定温度T1における検出電圧V0 をV01、合
成抵抗値Ra をRa1、測定温度T2における検出電圧V
0 をV02,合成抵抗値Ra をRa2とすれば、式(3),
式(4)が得られる。 VO1=(VD −VS )・R3/(Ra1+R3)‥‥‥‥‥‥‥‥(3) VO2=(VD −VS )・R3/(Ra2+R3)‥‥‥‥‥‥‥‥(4) 抵抗値R3をもつ分圧抵抗3は、検出電圧VO の範囲を
決定する抵抗であり、また、この分圧抵抗3はサーミス
タ1に流れる電流の範囲も決定する。
【0006】式(3),式(4)により、温度変化T1
〜T2を並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra1〜Ra2に変
換し、さらに検出電圧VO1〜VO2の電圧変化として得ら
れることが理解できる。この検出電圧VO1〜VO2を演算
増幅器5にて、所定の出力電圧Vの範囲に増幅するもの
である。
〜T2を並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra1〜Ra2に変
換し、さらに検出電圧VO1〜VO2の電圧変化として得ら
れることが理解できる。この検出電圧VO1〜VO2を演算
増幅器5にて、所定の出力電圧Vの範囲に増幅するもの
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度検出装置は
以上のように構成されているので、並列抵抗回路2Aに
流れる電流ID は、分圧抵抗3の抵抗値R3により決定
され、式(5)により与えられる。 ID =VO /R3 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(5) したがって、測定温度T1における検出電圧VO を
VO1、測定温度T2における検出電圧VO をVO2とすれ
ば、並列抵抗回路2Aに流れる電流変化分ΔID は式
(6)となる。 ΔID =(VO2−VO1)/R3 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(6) さらに検出温度T1における合成抵抗値Ra をRa1、検
出温度T2における合成抵抗値Ra をRa2とすれば、並
列抵抗回路2Aの消費電力の増加分ΔPD は、式(7)
により与えられる。 ΔPD =ΔID 2 (Ra1−Ra2) =((VO2−VO1)/R3)2・(Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥(7)
以上のように構成されているので、並列抵抗回路2Aに
流れる電流ID は、分圧抵抗3の抵抗値R3により決定
され、式(5)により与えられる。 ID =VO /R3 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(5) したがって、測定温度T1における検出電圧VO を
VO1、測定温度T2における検出電圧VO をVO2とすれ
ば、並列抵抗回路2Aに流れる電流変化分ΔID は式
(6)となる。 ΔID =(VO2−VO1)/R3 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(6) さらに検出温度T1における合成抵抗値Ra をRa1、検
出温度T2における合成抵抗値Ra をRa2とすれば、並
列抵抗回路2Aの消費電力の増加分ΔPD は、式(7)
により与えられる。 ΔPD =ΔID 2 (Ra1−Ra2) =((VO2−VO1)/R3)2・(Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥(7)
【0008】サーミスタ1は自己発熱により、消費電力
1(mW)につき約1(℃)の誤差を生じ、式(7)か
ら並列抵抗回路2Aの消費電力は、並列抵抗回路2Aに
流れる電流変化分ΔID の2乗に比例して変化すること
から、サーミスタ1に流れる電流変化の2乗に比例して
サーミスタ1の測定誤差は大きくなる。また、2台の演
算増幅器4,5を使用するため、温度ドリフトの影響が
大きく、出力電圧Vの精度が悪くなるなどの問題点があ
った。
1(mW)につき約1(℃)の誤差を生じ、式(7)か
ら並列抵抗回路2Aの消費電力は、並列抵抗回路2Aに
流れる電流変化分ΔID の2乗に比例して変化すること
から、サーミスタ1に流れる電流変化の2乗に比例して
サーミスタ1の測定誤差は大きくなる。また、2台の演
算増幅器4,5を使用するため、温度ドリフトの影響が
大きく、出力電圧Vの精度が悪くなるなどの問題点があ
った。
【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、温度検出素子に流れる電流の変
化を小さくすることにより、消費電力による測定誤差の
小さい温度検出装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、温度検出素子に流れる電流の変
化を小さくすることにより、消費電力による測定誤差の
小さい温度検出装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る温度検出
装置は、温度検出素子と補正抵抗を並列に接続した並列
抵抗回路に一定の電流を流す定電流回路を設けたもので
ある。
装置は、温度検出素子と補正抵抗を並列に接続した並列
抵抗回路に一定の電流を流す定電流回路を設けたもので
ある。
【0011】
【作用】この発明における温度検出装置は、定電流回路
により、温度検出素子と補正抵抗との並列抵抗回路に流
れる電流を一定にするので、温度検出素子に流れる電流
の変化を小さくし、温度検出素子の自己発熱による測定
誤差を小さくする。
により、温度検出素子と補正抵抗との並列抵抗回路に流
れる電流を一定にするので、温度検出素子に流れる電流
の変化を小さくし、温度検出素子の自己発熱による測定
誤差を小さくする。
【0012】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例による温度検出装置を
示す回路図であり、図において、1は温度変化に応じて
抵抗値が変化する温度検出素子として用いられるサーミ
スタで、R1はサーミスタ1の抵抗値を表わす。また、
サーミスタ1の抵抗値R1は温度変化に対して指数関数
的に変化するため、サーミスタ1に並列に抵抗値R2を
もつ補正抵抗2を接続し、直線近似を行なう。2Aはサ
ーミスタ1と補正抵抗2の並列抵抗回路を示し、その合
成抵抗値をRa とする。
する。図1はこの発明の一実施例による温度検出装置を
示す回路図であり、図において、1は温度変化に応じて
抵抗値が変化する温度検出素子として用いられるサーミ
スタで、R1はサーミスタ1の抵抗値を表わす。また、
サーミスタ1の抵抗値R1は温度変化に対して指数関数
的に変化するため、サーミスタ1に並列に抵抗値R2を
もつ補正抵抗2を接続し、直線近似を行なう。2Aはサ
ーミスタ1と補正抵抗2の並列抵抗回路を示し、その合
成抵抗値をRa とする。
【0013】11は並列抵抗回路2Aの抵抗値の変化に
基づいて発生する電圧値を所定の出力電圧Vの範囲内に
変換する電圧設定抵抗、12,13はVD −VS 間の電
圧を分圧する分圧抵抗、14は演算増幅器、15はトラ
ンジスタ、16は定電流ICEの値を決定する抵抗であ
り、これら分圧抵抗12,13、演算増幅器14、トラ
ンジスタ15、抵抗16により並列抵抗回路2Aに一定
の電流を流す定電流回路17を構成する。
基づいて発生する電圧値を所定の出力電圧Vの範囲内に
変換する電圧設定抵抗、12,13はVD −VS 間の電
圧を分圧する分圧抵抗、14は演算増幅器、15はトラ
ンジスタ、16は定電流ICEの値を決定する抵抗であ
り、これら分圧抵抗12,13、演算増幅器14、トラ
ンジスタ15、抵抗16により並列抵抗回路2Aに一定
の電流を流す定電流回路17を構成する。
【0014】次に動作について説明する。定電流回路1
7では、分圧抵抗12,13により決定される定電圧V
P を演算増幅器14の+側に加え、演算増幅器14の出
力をトランジスタ15のベースに接続し、演算増幅器1
4の−側をトランジスタ15のエミッタに接続すること
により、演算増幅器14の+側と−側が同じ電圧になる
ように働くため、定電圧VP と電圧VEはほぼ等しくな
る。電圧VE が一定になれば、トランジスタ15に流れ
る電流ICEは定電流となり、また、並列抵抗回路2Aに
流れる電流も定電流となる。
7では、分圧抵抗12,13により決定される定電圧V
P を演算増幅器14の+側に加え、演算増幅器14の出
力をトランジスタ15のベースに接続し、演算増幅器1
4の−側をトランジスタ15のエミッタに接続すること
により、演算増幅器14の+側と−側が同じ電圧になる
ように働くため、定電圧VP と電圧VEはほぼ等しくな
る。電圧VE が一定になれば、トランジスタ15に流れ
る電流ICEは定電流となり、また、並列抵抗回路2Aに
流れる電流も定電流となる。
【0015】ところで、測定温度T1における出力電圧
VをV1 、合成抵抗値Ra をRa1、測定温度T2におけ
る出力電圧VをV2 、合成抵抗値Ra をRa2とすれば、
式(8),式(9)が得られる。 VD −V1 =(Ra1+R11)・ICE ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(8) VD −V2 =(Ra2+R11)・ICE ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(9) 式(8),式(9)を整理すれば、式(10),式(11)
が得られる。 ICE=(V2 −V1 )/(Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(10) R11=(VD −V1 )・(Ra1−Ra2)/(V2 −V1 )−Ra1 ‥‥‥‥‥(11) 式(10)で、ICEは既に説明したように一定であるの
で、温度検出装置の出力電圧V2 〜V1 は、サーミスタ
1と補正抵抗2の並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra1〜
Ra2にのみ決定される。また、出力電圧Vの範囲を決定
する電圧設定抵抗11の抵抗値R11は、式(11)により
決定することができる。
VをV1 、合成抵抗値Ra をRa1、測定温度T2におけ
る出力電圧VをV2 、合成抵抗値Ra をRa2とすれば、
式(8),式(9)が得られる。 VD −V1 =(Ra1+R11)・ICE ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(8) VD −V2 =(Ra2+R11)・ICE ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(9) 式(8),式(9)を整理すれば、式(10),式(11)
が得られる。 ICE=(V2 −V1 )/(Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(10) R11=(VD −V1 )・(Ra1−Ra2)/(V2 −V1 )−Ra1 ‥‥‥‥‥(11) 式(10)で、ICEは既に説明したように一定であるの
で、温度検出装置の出力電圧V2 〜V1 は、サーミスタ
1と補正抵抗2の並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra1〜
Ra2にのみ決定される。また、出力電圧Vの範囲を決定
する電圧設定抵抗11の抵抗値R11は、式(11)により
決定することができる。
【0016】さらに、並列抵抗回路2Aによる消費電力
の増加分ΔPD は、式(12)により与えられる。 ΔPD =ICE 2 (Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(12) したがって、式(7)と比較して並列抵抗回路2Aの消
費電力は、並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra によって
のみ依存されるため、並列抵抗回路2Aを構成するサー
ミスタ1の温度変化に対する電流変化による消費電力の
変動も少なくてすみ、測定誤差を低減することができ
る。
の増加分ΔPD は、式(12)により与えられる。 ΔPD =ICE 2 (Ra1−Ra2) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(12) したがって、式(7)と比較して並列抵抗回路2Aの消
費電力は、並列抵抗回路2Aの合成抵抗値Ra によって
のみ依存されるため、並列抵抗回路2Aを構成するサー
ミスタ1の温度変化に対する電流変化による消費電力の
変動も少なくてすみ、測定誤差を低減することができ
る。
【0017】さらに、本実施例では、演算増幅器を1台
のみとしたので、温度ドリフトの影響が少なく、出力電
圧Vの精度を高めることができる。また、低インピーダ
ンスになるので、次段回路(図示せず)に流入する電流
は少なくてすみ、並列抵抗回路2Aと抵抗11の電圧降
下は変らず測定精度を低下させることはない。したがっ
て|V1 −V2 |の値が小さくてもバッファ回路は必要
としない。
のみとしたので、温度ドリフトの影響が少なく、出力電
圧Vの精度を高めることができる。また、低インピーダ
ンスになるので、次段回路(図示せず)に流入する電流
は少なくてすみ、並列抵抗回路2Aと抵抗11の電圧降
下は変らず測定精度を低下させることはない。したがっ
て|V1 −V2 |の値が小さくてもバッファ回路は必要
としない。
【0018】実施例2.図2はこの発明の他の実施例に
よる温度検出装置を示す回路図であり、図において、1
8は一定電流を流す定電流ダイオードであり、抵抗16
と定電流ダイオード18で定電流回路19を構成する。
このような構成としても、上記実施例1と同様な効果が
得られる。
よる温度検出装置を示す回路図であり、図において、1
8は一定電流を流す定電流ダイオードであり、抵抗16
と定電流ダイオード18で定電流回路19を構成する。
このような構成としても、上記実施例1と同様な効果が
得られる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば温度検
出素子と補正抵抗を並列に接続した並列抵抗回路に一定
の電流を流す定電流回路を設けた構成としたので、温度
検出素子に流れる電流の変化を小さくすることにより、
消費電力による測定誤差の小さい温度検出装置が得られ
る効果がある。
出素子と補正抵抗を並列に接続した並列抵抗回路に一定
の電流を流す定電流回路を設けた構成としたので、温度
検出素子に流れる電流の変化を小さくすることにより、
消費電力による測定誤差の小さい温度検出装置が得られ
る効果がある。
【図1】この発明の一実施例による温度検出装置を示す
回路図である。
回路図である。
【図2】この発明の他の実施例による温度検出装置を示
す回路図である。
す回路図である。
【図3】従来の温度検出装置を示す回路図である。
【符号の説明】 1 サーミスタ(温度検出素子) 2 補正抵抗 2A 並列抵抗回路 11 電圧設定抵抗 17,19 定電流回路
Claims (1)
- 【請求項1】 温度変化に応じて抵抗値が変化する温度
検出素子に、該温度検出素子の抵抗値の変化を直線的に
近似する補正抵抗を並列に接続した並列抵抗回路と、上
記並列抵抗回路の抵抗値の変化に基づいて発生する電圧
値を所定の電圧範囲内に変換する電圧設定抵抗と、上記
並列抵抗回路に一定の電流を流す定電流回路とを備えた
温度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26258591A JPH0572053A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26258591A JPH0572053A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 温度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0572053A true JPH0572053A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17377855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26258591A Pending JPH0572053A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 温度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0572053A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012515343A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ゼロ熱流束センサ及びそれを用いる方法 |
US9325083B2 (en) | 2011-07-26 | 2016-04-26 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric wire with terminal and manufacturing method thereof |
US10676370B2 (en) | 2017-06-05 | 2020-06-09 | Axcelis Technologies, Inc. | Hydrogen co-gas when using aluminum iodide as an ion source material |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP26258591A patent/JPH0572053A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012515343A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ゼロ熱流束センサ及びそれを用いる方法 |
US8945020B2 (en) | 2009-01-19 | 2015-02-03 | Koninklijke Philips N.V. | Zero heat flux sensor and method of use |
US9325083B2 (en) | 2011-07-26 | 2016-04-26 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric wire with terminal and manufacturing method thereof |
US10676370B2 (en) | 2017-06-05 | 2020-06-09 | Axcelis Technologies, Inc. | Hydrogen co-gas when using aluminum iodide as an ion source material |
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