JPH0862047A - 温度測定装置 - Google Patents
温度測定装置Info
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- JPH0862047A JPH0862047A JP19819794A JP19819794A JPH0862047A JP H0862047 A JPH0862047 A JP H0862047A JP 19819794 A JP19819794 A JP 19819794A JP 19819794 A JP19819794 A JP 19819794A JP H0862047 A JPH0862047 A JP H0862047A
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- JP
- Japan
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- temperature
- thermopile
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- temperature measuring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、次数の高い近似関数を用いること
なく正確な温度測定が可能な温度測定装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 サーモパイル５及びサーミスタ６から出力さ
れる電圧は夫々増幅器Ａ、Ｂ及び切替回路７を介してア
ナログーデジタル変換回路８へおくられ、更にアナログ
ーデジタル変換回路８でデジタル値に変換されて記憶部
３に記憶される。次に、デジタル値から温度データへの
変換は、デジタル値の値によって夫々異なる近似関数を
用いて行なうように構成されており、次数の高い近似関
数を用いることなく正確な温度測定が成し得る。
なく正確な温度測定が可能な温度測定装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 サーモパイル５及びサーミスタ６から出力さ
れる電圧は夫々増幅器Ａ、Ｂ及び切替回路７を介してア
ナログーデジタル変換回路８へおくられ、更にアナログ
ーデジタル変換回路８でデジタル値に変換されて記憶部
３に記憶される。次に、デジタル値から温度データへの
変換は、デジタル値の値によって夫々異なる近似関数を
用いて行なうように構成されており、次数の高い近似関
数を用いることなく正確な温度測定が成し得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度測定装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーモパイルセンサを用いた放射
温度計の温度算出手段は、予め、疑似黒体をターゲット
としてセンサの出力特性を記録して、疑似黒体の温度を
変数に見立ててサーモパイルの出力特性の近似関数を求
めておき、温度測定を行う時には、測定対象物からの赤
外線によって出力される出力電圧から、近似関数を逆算
することによって測定対象物の温度を求めるようにして
いた。
温度計の温度算出手段は、予め、疑似黒体をターゲット
としてセンサの出力特性を記録して、疑似黒体の温度を
変数に見立ててサーモパイルの出力特性の近似関数を求
めておき、温度測定を行う時には、測定対象物からの赤
外線によって出力される出力電圧から、近似関数を逆算
することによって測定対象物の温度を求めるようにして
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかして、サーモパイ
ルの黒体ターゲットに対する出力特性は、理論的に求め
るのが困難なために、一般的には、線形関数による近似
関数が用いられるが、その際には、精度を上げるために
近似関数の次数を上げなければならないと言う欠点があ
った。
ルの黒体ターゲットに対する出力特性は、理論的に求め
るのが困難なために、一般的には、線形関数による近似
関数が用いられるが、その際には、精度を上げるために
近似関数の次数を上げなければならないと言う欠点があ
った。
【０００４】しかしながら、上記オフセット値の記憶
は、例えば、商品を工場から出荷する際等に行われるも
のであり、この様な方法では、出荷後の経時変化や、温
度変化によってオフセット値が変動してしまった場合に
対応できないと言う欠点が有った。
は、例えば、商品を工場から出荷する際等に行われるも
のであり、この様な方法では、出荷後の経時変化や、温
度変化によってオフセット値が変動してしまった場合に
対応できないと言う欠点が有った。
【０００５】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、近似関数の次数を上げることなく精度の高い温度変
換処理が可能な温度測定装置を提供することを目的とし
ている。
で、近似関数の次数を上げることなく精度の高い温度変
換処理が可能な温度測定装置を提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、冷接点温度と、測定対象温度との大小関
係により、夫々異なった近似関数を求めることで、次数
の小さい関数処理であっても高精度の温度変換処理が出
来るようにしたことを特徴とする。
決するために、冷接点温度と、測定対象温度との大小関
係により、夫々異なった近似関数を求めることで、次数
の小さい関数処理であっても高精度の温度変換処理が出
来るようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明による温度測定装置であり、サーモ
パイルを用いた放射温度計の回路構成である。中央処理
ユニット（ＣＰＵ）からなる制御部１は、ＲＯＭ２に記
憶されたマイクロプログラムに従ってプログラムを実行
する。また、ＲＯＭ２には後述するサーミスタ６やサー
モパイル５からの電圧に対応した温度データを記憶して
いる温度テーブル（図示せず）や近似関数式等が記憶さ
れている。記憶部３はＲＡＭからなり、後述する図２の
ごとき記憶エリアを備えている。
る。図１は、本発明による温度測定装置であり、サーモ
パイルを用いた放射温度計の回路構成である。中央処理
ユニット（ＣＰＵ）からなる制御部１は、ＲＯＭ２に記
憶されたマイクロプログラムに従ってプログラムを実行
する。また、ＲＯＭ２には後述するサーミスタ６やサー
モパイル５からの電圧に対応した温度データを記憶して
いる温度テーブル（図示せず）や近似関数式等が記憶さ
れている。記憶部３はＲＡＭからなり、後述する図２の
ごとき記憶エリアを備えている。
【０００８】キー入力部４は被測定対象物の放射率を設
定する放射率設定キー（図示せず）及び温度測定を実行
させるための実行キー（図示せず）を備えており、この
実行キーが操作されると後述する図３のフローチャート
が実行され、サーモパイル５によって、被測定対象物の
温度が非接触で測定される。サーミスタ６の測定電圧出
力は、サーモパイル自身の温度、即ちサーモパイル５の
冷接点の温度を測定するものである。上記サーモパイル
５及びサーミスタ６の測定出力電圧は夫々増幅器（アン
プ）ＡおよびＢを介して切替回路７に送られる。切替回
路７は、マルチプレクサーの機能を有するもので、上記
制御部１から制御信号によって、増幅器Ｂを介して送ら
れてくるサーミスタ６の出力電圧、及び増幅器Ａを介し
て送られてくるサーモパイル５の出力電圧を順次アナロ
グーデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路８に供給する。Ａ／Ｄ
変換回路８から出力されるデジタルデータは上記制御部
１に送られ、制御部１はこれらのデータから非測定対象
物の温度データを演算して、その温度データを温度表示
部１０に表示させる。
定する放射率設定キー（図示せず）及び温度測定を実行
させるための実行キー（図示せず）を備えており、この
実行キーが操作されると後述する図３のフローチャート
が実行され、サーモパイル５によって、被測定対象物の
温度が非接触で測定される。サーミスタ６の測定電圧出
力は、サーモパイル自身の温度、即ちサーモパイル５の
冷接点の温度を測定するものである。上記サーモパイル
５及びサーミスタ６の測定出力電圧は夫々増幅器（アン
プ）ＡおよびＢを介して切替回路７に送られる。切替回
路７は、マルチプレクサーの機能を有するもので、上記
制御部１から制御信号によって、増幅器Ｂを介して送ら
れてくるサーミスタ６の出力電圧、及び増幅器Ａを介し
て送られてくるサーモパイル５の出力電圧を順次アナロ
グーデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路８に供給する。Ａ／Ｄ
変換回路８から出力されるデジタルデータは上記制御部
１に送られ、制御部１はこれらのデータから非測定対象
物の温度データを演算して、その温度データを温度表示
部１０に表示させる。
【０００９】図２は、上記記憶部３の詳細な記憶エリア
を示すもので、温度表示部１０で表示される温度データ
を記憶する表示レジスタ３０と、サーミスタ６からの電
圧がＡ／Ｄ変換された値ＴＭを記憶するレジスタ３１
と、サーモパイル５からの電圧がＡ／Ｄ変換された値Ｔ
Ｐを記憶するレジスタ３２と、演算によって非測定対象
物の温度データＴＣを記憶するレジスタ３３と、サーミ
スタ６によって検出された温度データＴＴＭを記憶する
レジスタ３４、サーモパイルの出力温度データ△Ｔを記
憶するレジスタ３４及びキー入力部４の放射率設定キー
によって設定される放射率εが記憶されるレジスタ３６
が設けられている。
を示すもので、温度表示部１０で表示される温度データ
を記憶する表示レジスタ３０と、サーミスタ６からの電
圧がＡ／Ｄ変換された値ＴＭを記憶するレジスタ３１
と、サーモパイル５からの電圧がＡ／Ｄ変換された値Ｔ
Ｐを記憶するレジスタ３２と、演算によって非測定対象
物の温度データＴＣを記憶するレジスタ３３と、サーミ
スタ６によって検出された温度データＴＴＭを記憶する
レジスタ３４、サーモパイルの出力温度データ△Ｔを記
憶するレジスタ３４及びキー入力部４の放射率設定キー
によって設定される放射率εが記憶されるレジスタ３６
が設けられている。
【００１０】次に、上記のごとく構成された回路の動作
を図３のフローチャートを参照して説明する。
を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１１】まず、キー入力部４の放射率設定キーを用
いて記憶部３のレジスタ３６に被測定対象物の放射率ε
を設定した後、サーモパイルを、温度測定すべき被測定
対象物に向けキー入力部４の実行キーを操作すると、制
御部１から切替回路７に制御信号が出力され、ステップ
Ｓ１に示す様にサーミスタ６の出力電圧が増幅器Ｂを介
してＡ／Ｄ変換回路８に送られ、Ａ／Ｄ変換されたデジ
タルデータＴＭが制御部１に送られ、更に、レジスタ３
１に記憶される。次のステップＳ２では、Ａ／Ｄ変換さ
れたデジタルデータＴＴＭが、予め定められた温度、例
えば摂氏１０度に対応するデジタルデータより大きいか
否かを検出し、大きい場合には、ステップＳ３に進み、
予めＲＯＭ２に記憶されている摂氏１０度以上の場合の
近似関数を用いた計算を行い、サーミスタ６によって検
出された温度データＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
いて記憶部３のレジスタ３６に被測定対象物の放射率ε
を設定した後、サーモパイルを、温度測定すべき被測定
対象物に向けキー入力部４の実行キーを操作すると、制
御部１から切替回路７に制御信号が出力され、ステップ
Ｓ１に示す様にサーミスタ６の出力電圧が増幅器Ｂを介
してＡ／Ｄ変換回路８に送られ、Ａ／Ｄ変換されたデジ
タルデータＴＭが制御部１に送られ、更に、レジスタ３
１に記憶される。次のステップＳ２では、Ａ／Ｄ変換さ
れたデジタルデータＴＴＭが、予め定められた温度、例
えば摂氏１０度に対応するデジタルデータより大きいか
否かを検出し、大きい場合には、ステップＳ３に進み、
予めＲＯＭ２に記憶されている摂氏１０度以上の場合の
近似関数を用いた計算を行い、サーミスタ６によって検
出された温度データＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
【００１２】この場合の近似関数は、ＴＴＭ＝ａＴＭ2
＋ｂＴＭ＋ｃ（但し、ａ、ｂ、ｃは摂氏１０度以上の場
合の近似関数における定数である。）という２次近似関
数を用いる。また、ステップＳ２で、デジタルデータＴ
ＴＭが、予め定められた摂氏１０度に対応するデジタル
データより小さかった場合には、ステップＳ４に進みデ
ジタルデータＴＴＭが、予め定められた温度、例えば摂
氏０度に対応するデジタルデータより大きいか否かを検
出し、大きい場合には、ステップＳ５に進み、予めＲＯ
Ｍ２に記憶されている摂氏０度から１０度の場合の近似
関数を用いた計算を行い、サーミスタ６によって検出さ
れた温度データＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
＋ｂＴＭ＋ｃ（但し、ａ、ｂ、ｃは摂氏１０度以上の場
合の近似関数における定数である。）という２次近似関
数を用いる。また、ステップＳ２で、デジタルデータＴ
ＴＭが、予め定められた摂氏１０度に対応するデジタル
データより小さかった場合には、ステップＳ４に進みデ
ジタルデータＴＴＭが、予め定められた温度、例えば摂
氏０度に対応するデジタルデータより大きいか否かを検
出し、大きい場合には、ステップＳ５に進み、予めＲＯ
Ｍ２に記憶されている摂氏０度から１０度の場合の近似
関数を用いた計算を行い、サーミスタ６によって検出さ
れた温度データＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
【００１３】この場合の近似関数は、ＴＴＭ＝ｄＴＭ2
＋ｅＴＭ＋ｆ（但し、ｄ、ｅ、ｆは摂氏０度から１０度
までの近似関数における定数である。）という２次近似
関数が用いられる。
＋ｅＴＭ＋ｆ（但し、ｄ、ｅ、ｆは摂氏０度から１０度
までの近似関数における定数である。）という２次近似
関数が用いられる。
【００１４】更にステップＳ４において、デジタルデー
タＴＴＭが、摂氏０度に対応するデジタルデータより小
さかった場合には、ステップＳ６に進み、予めＲＯＭ２
に記憶されている摂氏０度以下の場合の近似関数を用い
た計算を行い、サーミスタ６によって検出された温度デ
ータＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
タＴＴＭが、摂氏０度に対応するデジタルデータより小
さかった場合には、ステップＳ６に進み、予めＲＯＭ２
に記憶されている摂氏０度以下の場合の近似関数を用い
た計算を行い、サーミスタ６によって検出された温度デ
ータＴＴＭをレジスタ３４に記憶する。
【００１５】この場合の近似関数は、ＴＴＭ＝ｇＴＭ2
＋ｈＴＭ＋ｉ（但し、ｇ、ｈ、ｉは摂氏０度以下の場合
の近似関数における定数である。）という２次近似関数
を行う。
＋ｈＴＭ＋ｉ（但し、ｇ、ｈ、ｉは摂氏０度以下の場合
の近似関数における定数である。）という２次近似関数
を行う。
【００１６】次に、ステップＳ７では、制御部１から切
替回路７に制御信号が出力され、サーモパイル５の出力
電圧が増幅器Ａを介してＡ／Ｄ変換回路８に送られ、Ａ
／Ｄ変換されたデジタルデータＴＰが制御部１に送ら
れ、更に、レジスタ３２に記憶される。次のステップＳ
８では、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータＴＰが、摂氏
０度に対応するデジタルデータより大きいか否かを検出
し、大きい場合には、ステップＳ９に進み、予めＲＯＭ
２に記憶されている近似関数を用いた計算を行い、サー
モパイル５によって検出された温度データ△Ｔをレジス
タ３５に記憶する。
替回路７に制御信号が出力され、サーモパイル５の出力
電圧が増幅器Ａを介してＡ／Ｄ変換回路８に送られ、Ａ
／Ｄ変換されたデジタルデータＴＰが制御部１に送ら
れ、更に、レジスタ３２に記憶される。次のステップＳ
８では、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータＴＰが、摂氏
０度に対応するデジタルデータより大きいか否かを検出
し、大きい場合には、ステップＳ９に進み、予めＲＯＭ
２に記憶されている近似関数を用いた計算を行い、サー
モパイル５によって検出された温度データ△Ｔをレジス
タ３５に記憶する。
【００１７】この場合、△Ｔを算出する為の近似関数
は、△Ｔ＝ｊＴＰ2＋ｋＴＰ＋ｌ（但し、ｊ、ｋ、ｌは
黒体温度と冷接点温度とが等しい時０Ｖの電圧が出力さ
れるサーモパイルにおける、摂氏０度以上の場合の近似
関数における定数である。）という２次近似関数を用い
る。また、ステップＳ２で、デジタルデータＴＰが、摂
氏０度に対応するデジタルデータより小さかった場合に
は、摂氏０度以下に対応する近似関数を用いた計算を行
い、サーモパイル５によって検出された温度データ△Ｔ
をレジスタ３５に記憶する。
は、△Ｔ＝ｊＴＰ2＋ｋＴＰ＋ｌ（但し、ｊ、ｋ、ｌは
黒体温度と冷接点温度とが等しい時０Ｖの電圧が出力さ
れるサーモパイルにおける、摂氏０度以上の場合の近似
関数における定数である。）という２次近似関数を用い
る。また、ステップＳ２で、デジタルデータＴＰが、摂
氏０度に対応するデジタルデータより小さかった場合に
は、摂氏０度以下に対応する近似関数を用いた計算を行
い、サーモパイル５によって検出された温度データ△Ｔ
をレジスタ３５に記憶する。
【００１８】この場合、△Ｔを算出する為の近似関数
は、△Ｔ＝ｍＴＰ2＋ｎＴＰ＋ｏ（但し、ｍ、ｎ、ｏは
黒体温度と冷接点温度とが等しい時０Ｖの電圧が出力さ
れるサーモパイルにおける、摂氏０度以下の場合の近似
関数における定数である。）という２次近似関数を用い
る。
は、△Ｔ＝ｍＴＰ2＋ｎＴＰ＋ｏ（但し、ｍ、ｎ、ｏは
黒体温度と冷接点温度とが等しい時０Ｖの電圧が出力さ
れるサーモパイルにおける、摂氏０度以下の場合の近似
関数における定数である。）という２次近似関数を用い
る。
【００１９】この様にして、レジスタ３５にサーモパイ
ル５によって検出された温度データ△Ｔが記憶される
と、次のステップＳ１１ではＴＴＭ（サーモパイル５自
身の温度）＋△Ｔ（黒体温度と冷接点温度との差）／ε
（放射率）の計算を行って、被測定対象物の温度データ
ＴＣを算出し、この温度データＴＣをレジスタ３３に記
憶させると共に次のステップＳ１２で、温度表示部１０
で、デジタル、或いはアナログ表示させるものである。
ル５によって検出された温度データ△Ｔが記憶される
と、次のステップＳ１１ではＴＴＭ（サーモパイル５自
身の温度）＋△Ｔ（黒体温度と冷接点温度との差）／ε
（放射率）の計算を行って、被測定対象物の温度データ
ＴＣを算出し、この温度データＴＣをレジスタ３３に記
憶させると共に次のステップＳ１２で、温度表示部１０
で、デジタル、或いはアナログ表示させるものである。
【００２０】この様に、上記実施例では、サーミスタか
ら得られるデジタルデータをその値が複数の範囲のいず
れかにあるかによって、夫々異なった定数を有する近似
関数を用いて温度データを計算しているので、その近似
関数は高次の関数でなくとも高精度の温度データが得ら
れるものであり、また、サーモパイルの温度データも、
得られたデジタルデータが０度に対応するデジタルデー
タ以上か否かによって夫々異なった近似関数を用いて得
ているので簡単な回路で高精度の温度データが得られる
ものである。
ら得られるデジタルデータをその値が複数の範囲のいず
れかにあるかによって、夫々異なった定数を有する近似
関数を用いて温度データを計算しているので、その近似
関数は高次の関数でなくとも高精度の温度データが得ら
れるものであり、また、サーモパイルの温度データも、
得られたデジタルデータが０度に対応するデジタルデー
タ以上か否かによって夫々異なった近似関数を用いて得
ているので簡単な回路で高精度の温度データが得られる
ものである。
【００２１】尚、上記実施例では、サーミスタ温度は０
度、１０度を境として夫々異なった近似関数を用いるよ
うにしたが、更に細かい範囲で夫々異なった近似関数を
用いることが可能である。また本発明は、他の電子機
器、例えば、腕時計や電子手帳、ページャー、携帯電話
といった電子機器に組込むことが可能である。
度、１０度を境として夫々異なった近似関数を用いるよ
うにしたが、更に細かい範囲で夫々異なった近似関数を
用いることが可能である。また本発明は、他の電子機
器、例えば、腕時計や電子手帳、ページャー、携帯電話
といった電子機器に組込むことが可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、温度デー
タを得るための近似関数の次数を高くすることなく高精
度の温度データを得ることが可能である。
タを得るための近似関数の次数を高くすることなく高精
度の温度データを得ることが可能である。
【図１】本発明による温度測定装置の回路構成図。
【図２】上記回路の記憶部の詳細な図。
【図３】上記回路の動作を示すフローチャート
１…制御部 ２…ＲＯＭ ３…記憶部 ５…サーモパイル ７…切替回路 １０…表示部
Claims (3)
- 【請求項１】 サーモパイルと、このサーモパイル自身
の温度を測定する為に設けられ温度に応じた測定信号を
出力する温度信号出力手段と、この温度信号出力手段か
らの測定信号に応じて夫々異なった近似関数を用いて演
算を行って温度データを得る第一の温度測定手段と、温
度測定対象物からの赤外線によるサーモパイルからの電
圧に基づいて温度データを得る第二の温度測定手段と、
上記第一及び第二の温度測定手段からの温度データに基
づき前記温度測定対象物の温度を得る温度測定装置。 - 【請求項２】 前記サーモパイルは黒体部と冷接点部と
を有し、前記温度信号出力手段は前記冷接点部の温度の
測定信号を出力することを特徴とする請求項１の温度測
定装置。 - 【請求項３】 前記近似関数は予め定められた２次関数
である請求項１の温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819794A JPH0862047A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819794A JPH0862047A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862047A true JPH0862047A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16387093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19819794A Pending JPH0862047A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862047A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014139548A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | 検出装置、測定システム、紙葉類鑑別装置及び自動取引装置 |
| JP2017198912A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 温度検出装置、画像形成装置、温度検出方法 |
| US9915568B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-03-13 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, temperature detection device, electronic device, and temperature detection method |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP19819794A patent/JPH0862047A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014139548A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | 検出装置、測定システム、紙葉類鑑別装置及び自動取引装置 |
| US9915568B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-03-13 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, temperature detection device, electronic device, and temperature detection method |
| JP2017198912A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 温度検出装置、画像形成装置、温度検出方法 |
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