JPH07229793A - Surface acoustic wave thermometer - Google Patents
Surface acoustic wave thermometerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、検出値を電気信号とし
て出力可能な温度計に関し、特に高周波電源で作動可能
な温度計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermometer capable of outputting a detected value as an electric signal, and more particularly to a thermometer operable by a high frequency power source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、温度によって電気的性質の変
化する素子を利用して温度を検出する温度計が各種実用
に供されている。このような温度計は検出した温度を電
気信号として得ることができるために、作動環境の温度
を制御を必要とする装置などに幅広く用いられている。2. Description of the Related Art Heretofore, various thermometers have been put into practical use for detecting temperature by utilizing an element whose electrical property changes depending on temperature. Since such a thermometer can obtain the detected temperature as an electric signal, it is widely used in devices requiring control of the temperature of the operating environment.
【０００３】このような電気的な出力を得ることのでき
る温度計の一例を図９に示す。この従来例には、温度に
よって抵抗値の変化する抵抗素子２が用いられている。
このような温度依存性のある抵抗素子は、たとえばサー
ミスタ、バリスタなどが利用されている。この抵抗素子
２に電源１より所定の電圧が印加され、抵抗検出部３に
て抵抗素子２の電気抵抗が検出される。この電気抵抗に
基づき温度算出部４では温度が算出され、報知部５によ
り報知がなされる。これらの温度計においては、抵抗素
子の抵抗値とその温度との間には一定の関係があり、こ
れを利用して、抵抗値から温度への変換が行われてい
る。An example of a thermometer capable of obtaining such an electric output is shown in FIG. In this conventional example, a resistance element 2 whose resistance value changes with temperature is used.
As the resistance element having such temperature dependence, for example, a thermistor, a varistor or the like is used. A predetermined voltage is applied from the power supply 1 to the resistance element 2, and the resistance detection unit 3 detects the electric resistance of the resistance element 2. The temperature calculation unit 4 calculates the temperature based on the electric resistance, and the notification unit 5 notifies the temperature. In these thermometers, there is a fixed relationship between the resistance value of the resistance element and its temperature, and this is utilized to convert the resistance value to the temperature.
【０００４】その他、熱伝対の両端に発生する電圧を検
出することによる温度計などが知られており、この場合
も発生する電圧と温度が一定の関係があることが利用さ
れている。In addition, there are known thermometers and the like that detect the voltage generated at both ends of the thermocouple, and in this case as well, it is utilized that the generated voltage and temperature have a constant relationship.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のような、従来の
電気信号を利用した温度計は、直流もしくは数ｋＨｚま
での比較的低い周波数で作動するが、数ＭＨｚ以上の高
周波の電源によって作動させることができないという問
題があった。これは、前記高周波数域においては、抵抗
素子などの浮遊容量成分や素子自体の応答速度を無視で
きなくなり、抵抗値の変化を検出することができないた
めである。The conventional thermometer using an electric signal as described above operates at a relatively low frequency of DC or up to several kHz, but is operated by a high frequency power source of several MHz or more. There was a problem that I could not. This is because in the high frequency range, the stray capacitance component such as the resistance element and the response speed of the element itself cannot be ignored, and a change in the resistance value cannot be detected.
【０００６】このように、高周波領域で使用できない温
度計は、高周波電源のみの装置の温度制御に使用した場
合に、新たに直流または低周波の電源を設ける必要があ
り、コストまたは重量が増加するという問題があった。As described above, the thermometer which cannot be used in the high frequency range needs to be additionally provided with a direct current or low frequency power source when it is used for temperature control of a device having only a high frequency power source, which increases cost or weight. There was a problem.
【０００７】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、高周波電源で駆動可能な温度計を提
供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a thermometer which can be driven by a high frequency power source.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明にかかる弾性表面波温度計
は、温度に依存して信号伝達の遅延時間が変化する弾性
表面波遅延素子と、前記弾性表面波遅延素子に高周波信
号を入力する高周波信号発生部と、前記弾性表面波遅延
素子における信号伝達の遅延時間を算出する遅延時間検
出部と、前記算出された遅延時間から温度を算出する温
度算出部とを有している。In order to achieve the above object, a surface acoustic wave thermometer according to the invention of claim 1 is a surface acoustic wave delay device in which a signal transmission delay time changes depending on temperature. An element, a high-frequency signal generator that inputs a high-frequency signal to the surface acoustic wave delay element, a delay time detector that calculates the delay time of signal transmission in the surface acoustic wave delay element, and a temperature from the calculated delay time. And a temperature calculation unit for calculating
【０００９】さらに、請求項２記載の発明にかかる弾性
表面波温度計は、請求項１記載の装置において、前記高
周波信号発生部は少なくとも２種の周波数の信号を発生
するものであり、前記遅延時間検出部は、前記弾性表面
波遅延素子を通過した高周波信号の位相を検知する位相
検知器と、前記検知された位相と高周波信号の周波数と
から遅延時間を算出する遅延時間算出部を含んでいる。Further, in a surface acoustic wave thermometer according to a second aspect of the present invention, in the apparatus according to the first aspect, the high frequency signal generating section generates signals of at least two kinds of frequencies, and the delay The time detection unit includes a phase detector that detects the phase of the high frequency signal that has passed through the surface acoustic wave delay element, and a delay time calculation unit that calculates the delay time from the detected phase and the frequency of the high frequency signal. There is.
【００１０】さらに、請求項３記載の発明にかかる弾性
表面波温度計は、請求項２記載の装置において、前記弾
性表面波遅延素子は２個設けられ、前記位相検知器は前
記２個の弾性表面波遅延素子の各々の位相を検知する２
個が設けられ、さらに前記遅延時間算出部は前記２個の
位相検知器により検知された位相の差分を用いて遅延時
間を算出するものである。According to a third aspect of the present invention, in the surface acoustic wave thermometer according to the second aspect, the two surface acoustic wave delay elements are provided and the phase detector is provided with the two surface acoustic waves. Detect each phase of the surface wave delay element 2
Further, the delay time calculating section calculates the delay time by using the difference between the phases detected by the two phase detectors.
【００１１】さらに、請求項４記載の発明にかかる弾性
表面波温度計は、請求項１記載の装置において、前記高
周波信号発生部は高周波パルス信号を発生するものであ
り、前記遅延時間算出部は前記弾性表面波遅延素子を通
過した前記高周波パルスと前記弾性表面波遅延素子を迂
回した前記高周波パルスとの到達時間の差より遅延時間
を算出するものである。。Further, in the surface acoustic wave thermometer according to the invention described in claim 4, in the device according to claim 1, the high-frequency signal generator is for generating a high-frequency pulse signal, and the delay time calculator is The delay time is calculated from the difference in arrival time between the high frequency pulse that has passed through the surface acoustic wave delay element and the high frequency pulse that bypasses the surface acoustic wave delay element. .
【００１２】さらに、請求項５記載の発明にかかる弾性
表面波温度計は、請求項４記載の装置において、前記弾
性表面波遅延素子は２個設けられ、前記遅延時間算出部
は前記２個の弾性表面波遅延素子の各々の遅延時間を算
出する２個が設けられ、前記温度算出部は前記前記２個
の遅延時間算出部により算出された遅延時間の差分を用
いて温度を算出するものである。Further, in a surface acoustic wave thermometer according to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus according to the fourth aspect, the two surface acoustic wave delay elements are provided, and the delay time calculation section is provided with the two. Two surface acoustic wave delay elements are provided to calculate the respective delay times, and the temperature calculation unit calculates the temperature using the difference between the delay times calculated by the two delay time calculation units. is there.
【００１３】[0013]
【作用】本発明は以上のような構成を有しており、請求
項１記載の発明によれば温度により遅延時間が変化する
弾性表面波遅延素子を用い、遅延時間を測定することに
よって、高周波信号にての温度検出が可能となる。The present invention has the above-mentioned structure, and according to the first aspect of the present invention, by using the surface acoustic wave delay element whose delay time changes with temperature, the delay time is measured to obtain a high frequency The temperature can be detected by the signal.
【００１４】また、特に請求項２記載の発明によれば、
２種の周波数の信号の各々の位相を検出し、周波数と位
相に基づき遅延時間を算出することができる。According to the invention of claim 2, in particular,
It is possible to detect the phase of each of the signals of two types of frequencies and calculate the delay time based on the frequency and the phase.
【００１５】また、特に請求項３記載の発明によれば、
２個の弾性表面波遅延素子および２個の位相検出器を設
け、２個の位相検出器の検出値の差分に基づき温度算出
することにより、より正確な温度検出が可能となる。According to the invention of claim 3, in particular,
By providing two surface acoustic wave delay elements and two phase detectors and calculating the temperature based on the difference between the detection values of the two phase detectors, more accurate temperature detection is possible.
【００１６】また、特に請求項４記載の発明によれば、
弾性表面波遅延素子による遅延時間を直接測定すること
により温度検出が可能となる。According to the invention of claim 4, in particular,
The temperature can be detected by directly measuring the delay time by the surface acoustic wave delay element.
【００１７】また、特に請求項５記載の発明によれば、
２個の弾性表面波遅延素子および２個の遅延時間算出部
を設け、２個の遅延時間算出部の算出結果の差分に基づ
き温度を算出することにより正確な温度検出が可能とな
る。According to the invention of claim 5, in particular,
Accurate temperature detection is possible by providing two surface acoustic wave delay elements and two delay time calculation units and calculating the temperature based on the difference between the calculation results of the two delay time calculation units.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明にかかる弾性表面波温度計の好
適な実施例を図面にしたがって説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１９】図１には本発明にかかる第１の実施例の構
成ブロック図が示されている。周波数掃引型信号発生器
１１は予め定められた周波数の幅で高周波信号を掃引し
て発信する。この発信周波数は弾性表面波遅延線１２が
動作する周波数でなければならない。この発信された高
周波信号は弾性表面波遅延線１２に送られ、さらに所定
の時間遅延してから遅延時間検出部１３に送られる。遅
延時間検出部１３は位相検知器１４と遅延時間算出部１
５を含み、位相検知器１４によって送信されてきた信号
の位相を検知する。そして、この位相と信号の周波数よ
り遅延時間算出部１５にて、遅延時間の算出が行われ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment according to the present invention. The frequency sweep type signal generator 11 sweeps a high frequency signal in a predetermined frequency width and transmits it. This transmission frequency must be the frequency at which the surface acoustic wave delay line 12 operates. The transmitted high frequency signal is sent to the surface acoustic wave delay line 12, further delayed by a predetermined time, and then sent to the delay time detector 13. The delay time detector 13 includes a phase detector 14 and a delay time calculator 1.
5 for detecting the phase of the signal transmitted by the phase detector 14. Then, the delay time calculation unit 15 calculates the delay time from the phase and the frequency of the signal.
【００２０】遅延時間の一般式は、周波数に関する遅延
時間をτ(f) とすれば位相φ、周波数ｆの関数として次
式のように表される。The general formula of the delay time is expressed as the following formula as a function of the phase φ and the frequency f, where τ (f) is the delay time related to the frequency.
【００２１】［数１］ τ(f) ＝−（１／２π）ｄφ／ｄｆ …（１） ２種の周波数（たとえばｆ1 、ｆ2 ）の信号を遅延線に
入力し、遅延線を通過した各々の周波数の信号の位相を
φ1 、φ2 とすれば、式（１）は次のように近似でき
る。[Equation 1] τ (f) =-(1 / 2π) dφ / df (1) Input signals of two kinds of frequencies (for example, f 1 and f 2 ) to the delay line and pass through the delay line. If the phases of the signals at the respective frequencies are φ 1 and φ 2 , the equation (1) can be approximated as follows.
【００２２】［数２］ τ(f) ＝−（１／２π）Δφ／Δｆ …（２） ここで、Δφ＝φ2 −φ1 、Δｆ＝ｆ2 −ｆ1 である。[Equation 2] τ (f) =-(1 / 2π) Δφ / Δf (2) Here, Δφ = φ 2 −φ 1 and Δf = f 2 −f 1 .
【００２３】信号発生器１１の周波数掃引幅内の二つの
所定周波数（ｆ1 、ｆ2 ）の信号の位相（φ1 、φ2 ）
を検出し、式（２）に基づき遅延時間τを求められる。
この遅延時間の算出を行うのが遅延時間算出部１５であ
る。Phases (φ 1 , φ 2 ) of signals of two predetermined frequencies (f 1 , f 2 ) within the frequency sweep width of the signal generator 11.
Is detected and the delay time τ can be obtained based on the equation (2).
The delay time calculation unit 15 calculates the delay time.
【００２４】一方、遅延時間τは温度依存性があり、温
度に関する遅延時間をτ(T) とすれば、遅延時間τ(T)
は一般的に次式のように表される。On the other hand, the delay time τ has temperature dependence, and if the delay time related to temperature is τ (T), the delay time τ (T)
Is generally expressed by the following equation.
【００２５】［数３］ τ(T) ＝τ0 ＋α・τ0 （Ｔ−Ｔ0 ） …（３） ここでＴは求めたい温度、Ｔ0 は任意の温度、τ0 は温
度Ｔ0 における遅延時間、αは本装置に用いられた弾性
表面波遅延線の温度係数である。温度Ｔ0 、温度Ｔ0 に
おける遅延時間τ0 および温度係数αを求めておけば、
遅延時間τよりそのときの温度Ｔを得ることができる。
この温度Ｔの算出を行うのが温度算出部１６である。そ
して、算出された温度が出力部１７により出力される。
出力部１７は目視による確認が行われる場合は表示装置
が備えられ、また算出された温度に基づき何らかの制御
等が行われる場合には電圧として出力される。[Equation 3] τ (T) = τ 0 + ατ 0 (T−T 0 ) ... (3) where T is the desired temperature, T 0 is an arbitrary temperature, and τ 0 is at temperature T 0 . The delay time, α is the temperature coefficient of the surface acoustic wave delay line used in this device. Temperature T 0, if seeking a delay time tau 0 and the temperature coefficient α at the temperature T 0,
The temperature T at that time can be obtained from the delay time τ.
The temperature calculator 16 calculates the temperature T. Then, the calculated temperature is output by the output unit 17.
The output unit 17 is provided with a display device when visual confirmation is performed, and is output as a voltage when some control or the like is performed based on the calculated temperature.
【００２６】図２には、本発明にかかる第２の実施例の
構成ブロック図が示されている。本実施例は第１実施例
に対して、周波数掃引型信号発生器１１に替えて、第１
および第２の信号発生器２１，２２および信号切換器２
３を設けた点にある。その他の構成に変更はなく、同一
の符号を付しその説明を省略する。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the frequency sweep type signal generator 11 is replaced by a first embodiment.
And the second signal generators 21 and 22 and the signal switcher 2
3 is provided. There is no change in other configurations, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
【００２７】第１信号発生器２１は所定周波数ｆ1 の高
周波信号を発生し、第２信号発生器２２は所定周波数ｆ
2 の高周波信号を発生する。これら二つの信号発生器に
より発生された高周波信号を信号切換器２３により切り
換えて弾性表面波遅延線に送信する。この二つの高周波
信号によって、式（２）および（３）より温度を算出す
ることは第１実施例と同様である。The first signal generator 21 generates a high frequency signal having a predetermined frequency f 1 , and the second signal generator 22 has a predetermined frequency f 1.
Generates 2 high frequency signals. The high frequency signals generated by these two signal generators are switched by the signal switch 23 and transmitted to the surface acoustic wave delay line. The calculation of the temperature from the equations (2) and (3) using these two high frequency signals is the same as in the first embodiment.
【００２８】図３には、本発明にかかる第３の実施例の
構成ブロック図が示されている。本実施例は２個の弾性
表面波遅延線および２個の位相検知器を設けたことを特
徴とする。また、前述の各実施例と同様の構成について
は、同一の符号を付してその説明を省略する。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment according to the present invention. The present embodiment is characterized in that two surface acoustic wave delay lines and two phase detectors are provided. Further, the same components as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００２９】周波数掃引型信号発生器１１の発生した信
号を２個の弾性表面波遅延線に分配するために、信号分
配器３１が設けられている。分配された高周波信号は第
１弾性表面波遅延線３２と第２弾性表面波遅延線３３に
入力される。これらの弾性表面波遅延線３２，３３はそ
の遅延時間特性が異なり、同一の温度では異なる遅延時
間が得られ、また前述の温度係数αについても各々異な
っている。A signal distributor 31 is provided to distribute the signal generated by the frequency sweep type signal generator 11 to the two surface acoustic wave delay lines. The distributed high frequency signal is input to the first surface acoustic wave delay line 32 and the second surface acoustic wave delay line 33. These surface acoustic wave delay lines 32 and 33 have different delay time characteristics, different delay times are obtained at the same temperature, and the temperature coefficient α is different.
【００３０】第１弾性表面波遅延線３２から出力された
遅延された信号は、遅延時間検出部３４に設けられた第
１の位相検知器３５に送られる。第１の位相検知器３５
は実施例１の位相検知器１４と同様の構成を有してお
り、第１弾性表面波遅延線３２を通過した高周波信号の
位相差Δφ01を検知する。一方第２弾性表面波遅延線３
３を通過した高周波信号も第２位相検知器３６に送ら
れ、位相差Δφ02の検知が行われる。遅延時間算出部３
７においては前述の二つの位相差Δφ01，Δφ02に基づ
き、二つの弾性表面波遅延線の遅延時間の差分Δτの算
出が行われる。Δτは第１および第２弾性表面波遅延線
３２，３３の遅延時間を各々τ01，τ02とすれば、次式
で表される。The delayed signal output from the first surface acoustic wave delay line 32 is sent to the first phase detector 35 provided in the delay time detector 34. First phase detector 35
Has the same configuration as the phase detector 14 of the first embodiment, and detects the phase difference Δφ 01 of the high-frequency signal that has passed through the first surface acoustic wave delay line 32. On the other hand, the second surface acoustic wave delay line 3
The high frequency signal passing through 3 is also sent to the second phase detector 36, and the phase difference Δφ 02 is detected. Delay time calculation unit 3
7, the difference Δτ between the delay times of the two surface acoustic wave delay lines is calculated based on the above-mentioned two phase differences Δφ 01 and Δφ 02 . Δτ is represented by the following equation, where τ 01 and τ 02 are delay times of the first and second surface acoustic wave delay lines 32 and 33, respectively.
【００３１】［数４］ Δτ＝τ02−τ01 ＝−（１／２π）（Δφ02−Δφ01）／Δｆ …（４） そして、この遅延時間の差分Δτも前述のように温度係
数αが異なれば、温度によって変化する。したがって、
温度算出部３８はこの遅延時間の差分Δτに基づき温度
の算出を行う。第１および第２の位相検知器３５，３６
により検出された位相差Δφ01，Δφ02は弾性表面波に
よる位相以外の位相を含んでおり、Δφ02−Δφ01を求
めることによって、弾性表面波による位相以外を差し引
き、弾性表面波のみによる位相を抽出することができ
る。したがって、より精度の高い遅延時間の算出を行う
ことができる。[Equation 4] Δτ = τ 02 −τ 01 = − (1 / 2π) (Δφ 02 −Δφ 01 ) / Δf (4) Then, the delay time difference Δτ is also the temperature coefficient α as described above. Different, it changes with temperature. Therefore,
The temperature calculation unit 38 calculates the temperature based on the delay time difference Δτ. First and second phase detectors 35, 36
Phase difference [Delta] [phi 01 detected by, [Delta] [phi 02 includes a phase other than the phase by the surface acoustic wave, by determining the Δφ 02 -Δφ 01, subtracts the other phase by a surface acoustic wave, the phase by only the surface acoustic wave Can be extracted. Therefore, it is possible to calculate the delay time with higher accuracy.
【００３２】図４には、本発明にかかる第４の実施例の
構成ブロック図が示されている。本実施例は第３実施例
と同様、２個の弾性表面波遅延線および２個の位相検知
器を設けたことを特徴とし、また第３実施例に対し、掃
引型周波数発生器１１に替えて、２個の信号発生器およ
び信号切換器を設けたことを特徴とする。したがって、
本実施例の各構成要素は第２および第３実施例において
示された構成要素と同一のものであり、同一の符号を付
す。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment according to the present invention. Similar to the third embodiment, this embodiment is characterized in that two surface acoustic wave delay lines and two phase detectors are provided, and the sweep type frequency generator 11 is used instead of the third embodiment. Therefore, two signal generators and a signal switch are provided. Therefore,
The respective constituent elements of this embodiment are the same as the constituent elements shown in the second and third embodiments and are designated by the same reference numerals.
【００３３】第１および第２の信号発生器２１，２２に
より発生した高周波信ｆ1 ，ｆ2 は信号切換器２３によ
り、いずれかが信号分配器３１に送信される。信号分配
器３１にて第１および第２の弾性表面波遅延線３２，３
３に送信され、各々の遅延線の位相が各々第１および第
２位相検知器３５，３６により検知される。そして、こ
れら二つの位相の差分を基に遅延時間の差分Δτを式
（４）に基づき算出する。この差分Δτより温度が算出
される。One of the high frequency signals f 1 and f 2 generated by the first and second signal generators 21 and 22 is transmitted to the signal distributor 31 by the signal switch 23. In the signal distributor 31, the first and second surface acoustic wave delay lines 32, 3
3 and the phase of each delay line is detected by the first and second phase detectors 35 and 36, respectively. Then, based on the difference between these two phases, the delay time difference Δτ is calculated based on the equation (4). The temperature is calculated from this difference Δτ.
【００３４】図５には、本発明にかかる第５の実施例の
構成ブロック図が示されている。本実施例は第３実施例
と同様、２個の弾性表面波遅延線および２個の位相検知
器を設けたことを特徴としている。また、弾性表面波遅
延線３２に周波数掃引型信号発生器５１を、また弾性表
面波遅延線３３に周波数掃引型信号発生器５２をという
ように二つの遅延線に対して別個の信号発生器を設けた
ことを特徴としている。２個の弾性表面波遅延線３２，
３３は第３実施例と同様その遅延時間、温度係数などの
特性が異なるものである。また、周波数掃引型信号発生
器５１，５２はその単体としては、第１および第３実施
例の周波数掃引型信号発生器１１と全く同等のものであ
る。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fifth embodiment according to the present invention. Similar to the third embodiment, this embodiment is characterized in that two surface acoustic wave delay lines and two phase detectors are provided. Further, separate signal generators are provided for the two delay lines, such as a frequency sweep type signal generator 51 for the surface acoustic wave delay line 32 and a frequency sweep type signal generator 52 for the surface acoustic wave delay line 33. The feature is that it is provided. Two surface acoustic wave delay lines 32,
33 is different in characteristics such as delay time and temperature coefficient as in the third embodiment. The frequency sweep type signal generators 51 and 52 are, by themselves, the same as the frequency sweep type signal generator 11 of the first and third embodiments.
【００３５】したがって、本実施例の二つの弾性表面波
遅延線３２，３３以降の信号処理は第３および第４実施
例と全く同様であり、その説明は省略する。Therefore, the signal processing after the two surface acoustic wave delay lines 32 and 33 of this embodiment is exactly the same as that of the third and fourth embodiments, and the description thereof will be omitted.
【００３６】図６には、本発明にかかる第６の実施例の
構成ブロック図が示されている。本実施例は第５実施例
と同様、２個の弾性表面波遅延線および２個の位相検知
器を設け、この２個の弾性表面波遅延線のそれぞれに独
立した信号発生器が設けられていること特徴とする。そ
して、第５実施例の２個の周波数掃引型信号発生器５
１，５２に替えて、各々に２個の信号発生器と、この２
個の信号発生器により発信された信号のいずれかを選択
し、弾性表面波遅延線に送信する信号切換器を有してい
る。その他の構成については第５実施例と同様であるの
で、同一の構成要素に同一の符号を付し、ここでの説明
は省略する。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment according to the present invention. In this embodiment, as in the fifth embodiment, two surface acoustic wave delay lines and two phase detectors are provided, and an independent signal generator is provided for each of the two surface acoustic wave delay lines. It is a feature. Then, the two frequency sweep type signal generators 5 of the fifth embodiment are used.
1, 52 instead of 2 signal generators
It has a signal switch that selects one of the signals transmitted by the individual signal generators and transmits it to the surface acoustic wave delay line. Since other configurations are similar to those of the fifth embodiment, the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
【００３７】前述のように本実施例においては、１個の
周波数掃引型信号発生器の替りに２個の信号発生器を用
いている。したがって、第１弾性表面波遅延線３２に対
して信号を送信する第１および第２の信号発生器６１，
６２が設けられており、これらの信号発生器６１，６２
の信号を第１信号切換器６５により切り換え、いずれか
一方の信号を第１弾性表面波遅延線に送信する。また、
第２弾性表面波遅延線３３に対しては、第３および第４
信号発生器６３，６４が第２信号切換器６６を介して接
続されている。個々の信号発生器６１−６４および信号
切換器６５，６６は第２実施例の信号発生器２１，２２
および信号切換器２３と同一の構成を持つものである。
よって、ここではその動作などの説明は省略する。As described above, in this embodiment, two signal generators are used instead of one frequency sweep type signal generator. Therefore, the first and second signal generators 61, which transmit signals to the first surface acoustic wave delay line 32,
62 is provided, and these signal generators 61, 62 are provided.
Signal is switched by the first signal switch 65, and either one of the signals is transmitted to the first surface acoustic wave delay line. Also,
For the second surface acoustic wave delay line 33, the third and fourth
The signal generators 63 and 64 are connected via a second signal switch 66. The individual signal generators 61-64 and the signal switchers 65, 66 are the signal generators 21, 22 of the second embodiment.
And the signal switch 23 has the same configuration.
Therefore, the description of the operation is omitted here.
【００３８】以上のように本実施例においても遅延時間
の差分Δτを用いて、精度のよい測定が可能となる。As described above, also in this embodiment, it is possible to perform accurate measurement by using the delay time difference Δτ.
【００３９】図７には、本発明にかかる第７の実施例が
示されている。前述の各実施例は、信号周波数と位相差
に基づき遅延時間の算出を行ったが、本実施例において
は、遅延時間を直接算出する。すなわち、パルス信号発
生器７１により発生された高周波変調されたパルス信号
を弾性表面波遅延線１２に送信し、この遅延線１２を通
過した信号を遅延時間算出部７２にて受信する。遅延時
間算出部７２はこれとは別にパルス信号発生器７１より
信号発生時刻の基準となる基準信号も受信する。この基
準信号が到達してから遅延線１２を通過してきた遅延信
号が到達間で荷経過した時間を遅延時間として遅延時間
が算出される。この遅延時間が求まれば、温度算出部１
６にて式（３）より温度が算出できる。そして、出力部
１７は算出された温度を適した出力の形態として出力す
る。FIG. 7 shows a seventh embodiment according to the present invention. In each of the above-described embodiments, the delay time is calculated based on the signal frequency and the phase difference, but in the present embodiment, the delay time is directly calculated. That is, the high frequency modulated pulse signal generated by the pulse signal generator 71 is transmitted to the surface acoustic wave delay line 12, and the signal passing through the delay line 12 is received by the delay time calculation unit 72. In addition to this, the delay time calculation unit 72 also receives from the pulse signal generator 71 a reference signal serving as a reference for signal generation time. The delay time is calculated with the delay time being the elapsed time between the arrival of the reference signal and the arrival of the delay signal passing through the delay line 12. If this delay time is obtained, the temperature calculation unit 1
In 6, the temperature can be calculated from the equation (3). Then, the output unit 17 outputs the calculated temperature as a suitable output form.
【００４０】図８には、本発明にかかる第８の実施例が
示されている。本実施例は第７実施例と同様にパルス信
号により遅延時間を算出するものであり、また第３実施
例などと同様２個の弾性表面波遅延線により各々遅延時
間を求め、その差分に基づき温度の算出を行うものであ
る。したがって、前述の実施例において説明した構成要
素については同一の符号を付してある。FIG. 8 shows an eighth embodiment according to the present invention. In the present embodiment, the delay time is calculated from the pulse signal as in the seventh embodiment, and similarly to the third embodiment and the like, the respective delay times are obtained by the two surface acoustic wave delay lines and based on the difference. The temperature is calculated. Therefore, the same reference numerals are given to the constituent elements described in the above embodiments.
【００４１】パルス信号発生器７１より発信された高周
波変調されたパルス信号は信号分配器８１に送られ、こ
こで第１および第２の弾性表面波遅延線３２，３３に分
配され、さらに遅延されたパルス信号が遅延時間算出部
８２，８３に送られる。また、これと平行してパルス信
号発生器７１より発信される基準信号もこの信号分配器
８１により、２個の遅延時間算出部８２，８３に分配さ
れる。また、前述の実施例３と同様、２個の弾性表面波
遅延線３２，３３は遅延時間や温度係数の特性が異なっ
ている。そして、各々の遅延線の遅延時間が遅延時間算
出部８２，８３で算出され、その差分に基づき温度算出
部８４にて温度が算出される。The high-frequency modulated pulse signal transmitted from the pulse signal generator 71 is sent to the signal distributor 81, where it is distributed to the first and second surface acoustic wave delay lines 32 and 33 and further delayed. The generated pulse signal is sent to the delay time calculation units 82 and 83. The reference signal transmitted from the pulse signal generator 71 in parallel with this is also distributed by the signal distributor 81 to the two delay time calculation units 82 and 83. Further, as in the third embodiment, the two surface acoustic wave delay lines 32 and 33 are different in the characteristics of delay time and temperature coefficient. Then, the delay time of each delay line is calculated by the delay time calculation units 82 and 83, and the temperature is calculated by the temperature calculation unit 84 based on the difference.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度によ
り遅延時間が変化する弾性表面波遅延素子を用い、遅延
時間を測定することによって、高周波信号にての温度検
出が可能となる。したがって、高周波電源のみの装置に
おいて、周波数を変換して温度計を作動させる必要がな
くなり、装置の小型化・軽量化を図ることができる。ま
た、弾性表面波遅延線がすでに他の目的により設けられ
ている装置においては、この遅延線を温度検出に利用す
ることも可能であり、新たに設ける必要がない。また、
特に請求項２記載の発明によれば、２種の周波数の信号
の各々の位相を検出し、周波数と位相に基づき遅延時間
を算出することができる。As described above, according to the present invention, by using a surface acoustic wave delay element whose delay time changes depending on temperature and measuring the delay time, it is possible to detect the temperature in a high frequency signal. Therefore, in a device having only a high frequency power supply, it is not necessary to convert the frequency to operate the thermometer, and the size and weight of the device can be reduced. Further, in a device in which the surface acoustic wave delay line is already provided for another purpose, this delay line can be used for temperature detection, and it is not necessary to newly provide it. Also,
Particularly, according to the invention described in claim 2, it is possible to detect the phase of each of the signals of two types of frequencies and calculate the delay time based on the frequency and the phase.
【００４３】また、特に請求項３記載の発明によれば、
２個の弾性表面波遅延素子および２個の位相検出器を設
け、２個の位相検出器の検出値の差分に基づき温度算出
することにより、より正確な温度検出が可能となる。According to the invention of claim 3, in particular,
By providing two surface acoustic wave delay elements and two phase detectors and calculating the temperature based on the difference between the detection values of the two phase detectors, more accurate temperature detection is possible.
【００４４】また、特に請求項４記載の発明によれば、
弾性表面波遅延素子による遅延時間を直接測定すること
により温度検出が可能となる。According to the invention described in claim 4,
The temperature can be detected by directly measuring the delay time by the surface acoustic wave delay element.
【００４５】また、特に請求項５記載の発明によれば、
２個の弾性表面波遅延素子および２個の遅延時間算出部
を設け、２個の遅延時間算出部の算出結果の差分に基づ
き温度を算出することにより正確な温度検出が可能とな
る。According to the invention of claim 5,
Accurate temperature detection is possible by providing two surface acoustic wave delay elements and two delay time calculation units and calculating the temperature based on the difference between the calculation results of the two delay time calculation units.
【図１】本発明にかかる弾性表面波温度計の好適な実施
例の構成ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram of a preferred embodiment of a surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図２】本発明にかかる弾性表面波温度計の他の実施例
の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図３】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 3 is a configuration block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図４】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 4 is a configuration block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図５】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 5 is a configuration block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図６】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 6 is a configuration block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図７】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 7 is a configuration block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図８】本発明にかかる弾性表面波温度計のさらに他の
実施例の構成ブロック図である。FIG. 8 is a structural block diagram of still another embodiment of the surface acoustic wave thermometer according to the present invention.
【図９】従来の温度計の構成ブロック図である。FIG. 9 is a configuration block diagram of a conventional thermometer.
１１、５１、５２ 周波数掃引型信号発生器 １２、３２、３３ 弾性表面波遅延線 １３、３４、７２ 遅延時間検出部 １４、３５、３６ 位相検知器 １５、３７、７２、８２、８３ 遅延時間算出部 １６、３８、８４ 温度算出部 ２１、２２、６１、６２、６３、６４ 信号発生器 ２３、６５、６６、８１ 信号切換器 ３１、８１ 信号分配器 ７１ パルス信号発生器 11, 51, 52 Frequency sweep type signal generator 12, 32, 33 Surface acoustic wave delay line 13, 34, 72 Delay time detection unit 14, 35, 36 Phase detector 15, 37, 72, 82, 83 Delay time calculation Part 16, 38, 84 Temperature calculation part 21, 22, 61, 62, 63, 64 Signal generator 23, 65, 66, 81 Signal switcher 31, 81 Signal distributor 71 Pulse signal generator
Claims (5)
化する弾性表面波遅延素子と、前記弾性表面波遅延素子
に高周波信号を入力する高周波信号発生部と、前記弾性
表面波遅延素子における信号伝達の遅延時間を算出する
遅延時間検出部と、前記算出された遅延時間から温度を
算出する温度算出部と、を有する弾性表面波温度計。1. A surface acoustic wave delay element in which a signal transmission delay time changes depending on temperature, a high frequency signal generator for inputting a high frequency signal to the surface acoustic wave delay element, and the surface acoustic wave delay element. A surface acoustic wave thermometer, comprising: a delay time detecting unit for calculating a delay time of signal transmission; and a temperature calculating unit for calculating a temperature from the calculated delay time.
て、前記高周波信号発生部は少なくとも２種の周波数の
信号を発生するものであり、前記遅延時間検出部は、前
記弾性表面波遅延素子を通過した高周波信号の位相を検
知する位相検知器と、前記検知された位相と高周波信号
の周波数とから遅延時間を算出する遅延時間算出部を含
むことを特徴とする弾性表面波温度計。2. The surface acoustic wave thermometer according to claim 1, wherein the high frequency signal generator generates signals of at least two kinds of frequencies, and the delay time detector includes the surface acoustic wave delay element. A surface acoustic wave thermometer, comprising: a phase detector that detects a phase of a high-frequency signal that has passed through a delay time calculation unit that calculates a delay time from the detected phase and the frequency of the high-frequency signal.
て、前記弾性表面波遅延素子は２個設けられ、前記位相
検知器は前記２個の弾性表面波遅延素子の各々の位相を
検知する２個が設けられ、さらに前記遅延時間算出部は
前記２個の位相検知器により検知された位相の差分を用
いて遅延時間を算出することを特徴とする弾性表面波温
度計。3. The surface acoustic wave thermometer according to claim 2, wherein two surface acoustic wave delay elements are provided, and the phase detector detects a phase of each of the two surface acoustic wave delay elements. Two surface acoustic wave thermometers are provided, wherein the delay time calculation unit calculates the delay time using the difference between the phases detected by the two phase detectors.
て、前記高周波信号発生部は高周波パルス信号を発生す
るものであり、前記遅延時間算出部は前記弾性表面波遅
延素子を通過した前記高周波パルスと前記弾性表面波遅
延素子を迂回した前記高周波パルスとの到達時間の差よ
り遅延時間を算出するものであることを特徴とする弾性
表面波温度計。4. The surface acoustic wave thermometer according to claim 1, wherein the high frequency signal generating section generates a high frequency pulse signal, and the delay time calculating section includes the high frequency wave passing through the surface acoustic wave delay element. A surface acoustic wave thermometer, wherein a delay time is calculated from a difference in arrival time between a pulse and the high frequency pulse that bypasses the surface acoustic wave delay element.
て、前記弾性表面波遅延素子は２個設けられ、前記遅延
時間算出部は前記２個の弾性表面波遅延素子の各々の遅
延時間を算出する２個が設けられ、前記温度算出部は前
記前記２個の遅延時間算出部により算出された遅延時間
の差分を用いて温度を算出することを特徴とする弾性表
面波温度計。5. The surface acoustic wave thermometer according to claim 4, wherein two surface acoustic wave delay elements are provided, and the delay time calculation unit calculates the delay time of each of the two surface acoustic wave delay elements. The surface acoustic wave thermometer is characterized in that two temperature calculating units are provided, and the temperature calculating unit calculates the temperature using the difference between the delay times calculated by the two delay time calculating units.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095694A JPH07229793A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Surface acoustic wave thermometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095694A JPH07229793A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Surface acoustic wave thermometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07229793A true JPH07229793A (en) | 1995-08-29 |
Family
ID=12041641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2095694A Pending JPH07229793A (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Surface acoustic wave thermometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07229793A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002541472A (en) * | 1999-03-26 | 2002-12-03 | センシット エーエス | Devices and systems for monitoring the temperature of inaccessible or moving parts |
| JP2014020841A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Denso Corp | Surface acoustic wave sensor |
| JP2020046257A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 富士電機株式会社 | Wireless temperature measuring system |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP2095694A patent/JPH07229793A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002541472A (en) * | 1999-03-26 | 2002-12-03 | センシット エーエス | Devices and systems for monitoring the temperature of inaccessible or moving parts |
| JP2014020841A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Denso Corp | Surface acoustic wave sensor |
| JP2020046257A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 富士電機株式会社 | Wireless temperature measuring system |
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