JPH09105680A - 温度測定回路 - Google Patents
温度測定回路Info
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- JPH09105680A JPH09105680A JP26285495A JP26285495A JPH09105680A JP H09105680 A JPH09105680 A JP H09105680A JP 26285495 A JP26285495 A JP 26285495A JP 26285495 A JP26285495 A JP 26285495A JP H09105680 A JPH09105680 A JP H09105680A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測温抵抗体が有するオフセット成分をキャン
セルして、次段の増幅器の増幅率を大きくとって有効分
解能を大きくすること。 【解決手段】 第２の定電流源２ｂから供給される電流
が測温抵抗体Ｒを流れるため、測温抵抗体Ｒの抵抗値が
変化すると、この変化分が電圧変化となって演算増幅器
１に入力される。０℃の時、測温抵抗体Ｒの抵抗値によ
りこの抵抗体に生じる電圧降下分を抵抗Ｒ４で生じる電
圧降下分で打ち消せば、０℃の時に０Ｖの電圧が演算増
幅器１に入力されるため、前記オフセット成分がキャン
セルされる。そこで、抵抗Ｒ４の抵抗値として０℃の時
の測温抵抗体Ｒの抵抗値を設定し、前記オフセット成分
をキャンセルしている。
セルして、次段の増幅器の増幅率を大きくとって有効分
解能を大きくすること。 【解決手段】 第２の定電流源２ｂから供給される電流
が測温抵抗体Ｒを流れるため、測温抵抗体Ｒの抵抗値が
変化すると、この変化分が電圧変化となって演算増幅器
１に入力される。０℃の時、測温抵抗体Ｒの抵抗値によ
りこの抵抗体に生じる電圧降下分を抵抗Ｒ４で生じる電
圧降下分で打ち消せば、０℃の時に０Ｖの電圧が演算増
幅器１に入力されるため、前記オフセット成分がキャン
セルされる。そこで、抵抗Ｒ４の抵抗値として０℃の時
の測温抵抗体Ｒの抵抗値を設定し、前記オフセット成分
をキャンセルしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は温度センサとして
測温抵抗体を用いて温度に対応する増幅器出力電圧を得
る温度測定回路に関するものである。
測温抵抗体を用いて温度に対応する増幅器出力電圧を得
る温度測定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の温度測定回路の一例を示し
た回路図であり、図において、１は測温抵抗体Ｒの抵抗
変化に対応した電圧を増幅する演算増幅器、２ａ，２ｂ
は測温抵抗体Ｒ等に電流Ｉを供給する第１，第２の定電
流源、Ｒ２、Ｒ３は演算増幅器１の増幅率を設定するな
どの回路定数を決める抵抗、ｒは配線抵抗である。
た回路図であり、図において、１は測温抵抗体Ｒの抵抗
変化に対応した電圧を増幅する演算増幅器、２ａ，２ｂ
は測温抵抗体Ｒ等に電流Ｉを供給する第１，第２の定電
流源、Ｒ２、Ｒ３は演算増幅器１の増幅率を設定するな
どの回路定数を決める抵抗、ｒは配線抵抗である。
【０００３】次に動作について説明する。測温抵抗体Ｒ
は周囲の温度によってその抵抗値が変化する。従って、
抵抗値が変化すると、この測温抵抗体Ｒによる電圧降下
分も変化するため、測温抵抗体Ｒに第２の定電流源２ｂ
から一定の電流Ｉを供給することにより、抵抗の変化が
電圧の変化に変換（Ｒ−Ｖ変換）され、これが演算増幅
器１に入力される。演算増幅器１は測温抵抗体Ｒによる
電圧降下分を増幅して出力する。このため、演算増幅器
１の出力電圧は前記測温抵抗体Ｒの周囲の温度に対応し
た値になる。
は周囲の温度によってその抵抗値が変化する。従って、
抵抗値が変化すると、この測温抵抗体Ｒによる電圧降下
分も変化するため、測温抵抗体Ｒに第２の定電流源２ｂ
から一定の電流Ｉを供給することにより、抵抗の変化が
電圧の変化に変換（Ｒ−Ｖ変換）され、これが演算増幅
器１に入力される。演算増幅器１は測温抵抗体Ｒによる
電圧降下分を増幅して出力する。このため、演算増幅器
１の出力電圧は前記測温抵抗体Ｒの周囲の温度に対応し
た値になる。
【０００４】ここで、測温抵抗体Ｒの抵抗値が温度に対
して図６（Ａ）で示したように変化すると、前記したＲ
−Ｖ変換により図６（Ｂ）で示したように抵抗値の変化
が電圧の変化になり、この電圧の変化が演算増幅器１に
より増幅されて、図６（Ｃ）で示したように前記温度に
対応した電圧となって出力されることになる。尚、第２
の定電流源２ｂから供給される電流Ｉに比べて演算増幅
器１からくる電流は小さいので、これを無視し、又、Ｒ
＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒを０と見做し、演算増幅
器１のゲインをＧとすると、演算増幅器１の出力電圧Ｖ
０はＶ０＝Ｒ×Ｉ×Ｇとなる。
して図６（Ａ）で示したように変化すると、前記したＲ
−Ｖ変換により図６（Ｂ）で示したように抵抗値の変化
が電圧の変化になり、この電圧の変化が演算増幅器１に
より増幅されて、図６（Ｃ）で示したように前記温度に
対応した電圧となって出力されることになる。尚、第２
の定電流源２ｂから供給される電流Ｉに比べて演算増幅
器１からくる電流は小さいので、これを無視し、又、Ｒ
＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒを０と見做し、演算増幅
器１のゲインをＧとすると、演算増幅器１の出力電圧Ｖ
０はＶ０＝Ｒ×Ｉ×Ｇとなる。
【０００５】ところで、温度センサとしては、図１で使
用した測温抵抗体Ｒの他、熱電対等がある。図７（Ａ）
はこの熱電対の出力電圧と温度スケールとの関係を示し
た特性図で、０℃の時、その出力電圧は０Ｖであり、温
度の上昇にともなってほぼ線形にその出力電圧が上昇す
る。このような熱電対の出力電圧を上記と同様に演算増
幅器などで増幅して得られる増幅器出力電圧は図７
（Ｂ）に示すようになり、０℃の時、その出力電圧は０
Ｖであり、温度の上昇にともなってほぼ線形にその出力
電圧が上昇する。つまり、熱電対の方は増幅してもダイ
ナミックレンジ（有効範囲）が大きいが、測温抵抗体の
方は、０℃の時に１００Ωのオフセットを含んでいるた
め、増幅してもそのダイナミックレンジは大きくとれな
いことである。
用した測温抵抗体Ｒの他、熱電対等がある。図７（Ａ）
はこの熱電対の出力電圧と温度スケールとの関係を示し
た特性図で、０℃の時、その出力電圧は０Ｖであり、温
度の上昇にともなってほぼ線形にその出力電圧が上昇す
る。このような熱電対の出力電圧を上記と同様に演算増
幅器などで増幅して得られる増幅器出力電圧は図７
（Ｂ）に示すようになり、０℃の時、その出力電圧は０
Ｖであり、温度の上昇にともなってほぼ線形にその出力
電圧が上昇する。つまり、熱電対の方は増幅してもダイ
ナミックレンジ（有効範囲）が大きいが、測温抵抗体の
方は、０℃の時に１００Ωのオフセットを含んでいるた
め、増幅してもそのダイナミックレンジは大きくとれな
いことである。
【０００６】しかし、図１で示したように温度センサと
して測温抵抗体Ｒを用いた場合、図６（Ａ）で示すよう
に温度が０℃の時１００Ωのオフセット分があり、これ
が図６（Ｂ）で示したようにオフセット電圧を生じるた
め、演算増幅器１は前記オフセット分を含めて測温抵抗
体Ｒの抵抗変化を増幅しなければならないので、前記抵
抗変化を大きく増幅することができず、その結果、有効
分解能（入力温度範囲に対する増幅器出力範囲の割合又
は変化率）が小さくなってしまうという不具合がある。
して測温抵抗体Ｒを用いた場合、図６（Ａ）で示すよう
に温度が０℃の時１００Ωのオフセット分があり、これ
が図６（Ｂ）で示したようにオフセット電圧を生じるた
め、演算増幅器１は前記オフセット分を含めて測温抵抗
体Ｒの抵抗変化を増幅しなければならないので、前記抵
抗変化を大きく増幅することができず、その結果、有効
分解能（入力温度範囲に対する増幅器出力範囲の割合又
は変化率）が小さくなってしまうという不具合がある。
【０００７】図８は温度センサとして熱電対を用いた場
合と、測温抵抗体を用いた場合の入力温度範囲、センサ
出力値、増幅器出力電圧、変化率の具体的数値を比較し
た表図である。熱電対を用いた例では、演算増幅器の増
幅率は６１０．５倍（最大入力時が２．５Ｖになるよう
な増幅率とする）となるが、測温抵抗体を用いた例で
は、演算増幅器の増幅率は１７．９倍（最大入力時が
２．５Ｖになるような増幅率とし、センサへ供給する電
流を１ｍＡとする）となる。
合と、測温抵抗体を用いた場合の入力温度範囲、センサ
出力値、増幅器出力電圧、変化率の具体的数値を比較し
た表図である。熱電対を用いた例では、演算増幅器の増
幅率は６１０．５倍（最大入力時が２．５Ｖになるよう
な増幅率とする）となるが、測温抵抗体を用いた例で
は、演算増幅器の増幅率は１７．９倍（最大入力時が
２．５Ｖになるような増幅率とし、センサへ供給する電
流を１ｍＡとする）となる。
【０００８】結局、温度センサとして測温抵抗体を使用
した場合、０℃の時もその抵抗が１００Ωあって、これ
がオフセット分（１００Ωに電流が流れることで生じる
電圧降下分のこと）となるため、次段の演算増幅器１で
センサ出力を大きく増幅して、出力電圧レンジを広くと
ることが、図８の表図からも明らかなように困難であっ
た。尚、温度センサとして熱電対を使用した場合、０℃
の時、０Ｖなので、次段の演算増幅器でセンサ出力を大
きく増幅して、その出力電圧レンジを広くとることがで
きる。
した場合、０℃の時もその抵抗が１００Ωあって、これ
がオフセット分（１００Ωに電流が流れることで生じる
電圧降下分のこと）となるため、次段の演算増幅器１で
センサ出力を大きく増幅して、出力電圧レンジを広くと
ることが、図８の表図からも明らかなように困難であっ
た。尚、温度センサとして熱電対を使用した場合、０℃
の時、０Ｖなので、次段の演算増幅器でセンサ出力を大
きく増幅して、その出力電圧レンジを広くとることがで
きる。
【０００９】図９は従来の温度測定回路の他の例を示し
た回路図であり、図において、演算増幅器１の入力側に
第１，第２の定電圧源３ａ，３ｂが接続されている。他
の構成は図５に示した従来例と同様であり、同一の部品
は同一の符号を用いて説明しているので、説明を省略す
る。
た回路図であり、図において、演算増幅器１の入力側に
第１，第２の定電圧源３ａ，３ｂが接続されている。他
の構成は図５に示した従来例と同様であり、同一の部品
は同一の符号を用いて説明しているので、説明を省略す
る。
【００１０】次に動作について説明する。測温抵抗体Ｒ
は周囲の温度によって例えば図１０（Ａ）に示すように
その抵抗値が変化する。この場合、演算増幅器１の入力
側にＶｒｅｆの第１，第２の定電圧源３ａ，３ｂが接続
されているため、測温抵抗体Ｒを流れる電流はＶｒｅｆ
／（Ｒ＋Ｒ１）となる。これにより、演算増幅器１には
Ｒ×Ｖｒｅｆ／（Ｒ＋Ｒ１）の図１０（Ｂ）に示すよう
な温度に対して非線形の電圧が入力される。演算増幅器
１のゲインをＧとすると、演算増幅器１の出力電圧Ｖ０
はＶ０＝Ｒ×｛Ｖｒｅｆ／（Ｒ＋Ｒ１）｝×Ｇとなり、
図１０（Ｃ）に示すような温度に対して非線形の出力電
圧が得られる。但し、第２の定電圧源３ｂから供給され
る電流に比べて演算増幅器１からくる電流は小さいの
で、これを無視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗
ｒは０と見做して無視した。
は周囲の温度によって例えば図１０（Ａ）に示すように
その抵抗値が変化する。この場合、演算増幅器１の入力
側にＶｒｅｆの第１，第２の定電圧源３ａ，３ｂが接続
されているため、測温抵抗体Ｒを流れる電流はＶｒｅｆ
／（Ｒ＋Ｒ１）となる。これにより、演算増幅器１には
Ｒ×Ｖｒｅｆ／（Ｒ＋Ｒ１）の図１０（Ｂ）に示すよう
な温度に対して非線形の電圧が入力される。演算増幅器
１のゲインをＧとすると、演算増幅器１の出力電圧Ｖ０
はＶ０＝Ｒ×｛Ｖｒｅｆ／（Ｒ＋Ｒ１）｝×Ｇとなり、
図１０（Ｃ）に示すような温度に対して非線形の出力電
圧が得られる。但し、第２の定電圧源３ｂから供給され
る電流に比べて演算増幅器１からくる電流は小さいの
で、これを無視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗
ｒは０と見做して無視した。
【００１１】この場合、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに温度変化に対応する電圧変化は非線形になるが、図
１０（Ａ）に示すように測温抵抗体Ｒの抵抗変化にオフ
セット分があるため、上記の従来例と同様に演算増幅器
１でセンサ出力を大きく増幅して、出力電圧レンジを広
くとることができないという不具合がある。
うに温度変化に対応する電圧変化は非線形になるが、図
１０（Ａ）に示すように測温抵抗体Ｒの抵抗変化にオフ
セット分があるため、上記の従来例と同様に演算増幅器
１でセンサ出力を大きく増幅して、出力電圧レンジを広
くとることができないという不具合がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の測温抵抗体を温
度センサとする温度測定回路は以上のように構成されて
いるので、測温抵抗体Ｒが有するオフセット成分を含め
て、測温抵抗体Ｒの出力量を次段の演算増幅器１で増幅
しなければならないため、その増幅率を大きくとること
ができず、その出力電圧レンジが狭くなって、有効分解
能が小さくなってしまうという不具合がある。
度センサとする温度測定回路は以上のように構成されて
いるので、測温抵抗体Ｒが有するオフセット成分を含め
て、測温抵抗体Ｒの出力量を次段の演算増幅器１で増幅
しなければならないため、その増幅率を大きくとること
ができず、その出力電圧レンジが狭くなって、有効分解
能が小さくなってしまうという不具合がある。
【００１３】そこでこの発明は上記のような課題を解決
するためになされたものであり、測温抵抗体が有するオ
フセット成分を疑似的にキャンセルするようにして、次
段の増幅器の増幅率を大きくとって、有効分解能を大き
くすることができる温度測定回路を得ることを目的とす
る。
するためになされたものであり、測温抵抗体が有するオ
フセット成分を疑似的にキャンセルするようにして、次
段の増幅器の増幅率を大きくとって、有効分解能を大き
くすることができる温度測定回路を得ることを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る温度測定回路は、測温抵抗体に電流を供給する第１，
第２の定電流源と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と
逆向きの電圧降下が生じるように前記第２の定電流源か
ら電流を供給されるキャンセル用抵抗と、前記測温抵抗
体の電圧降下分と前記キャンセル用抵抗の電圧降下分の
加算成分を入力電圧とする増幅器とを備えたものであ
る。
る温度測定回路は、測温抵抗体に電流を供給する第１，
第２の定電流源と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と
逆向きの電圧降下が生じるように前記第２の定電流源か
ら電流を供給されるキャンセル用抵抗と、前記測温抵抗
体の電圧降下分と前記キャンセル用抵抗の電圧降下分の
加算成分を入力電圧とする増幅器とを備えたものであ
る。
【００１５】請求項２記載の発明に係る温度測定回路
は、測温抵抗体に電圧を印加する第１，第２の定電圧源
と、前記測温抵抗体を流れる電流と逆向きの電流が流れ
るように前記第２の定電圧源から電圧を供給されるキャ
ンセル用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧降下分と前記キ
ャンセル用抵抗の電圧降下分の加算成分を入力電圧とす
る増幅器とを備えたものである。
は、測温抵抗体に電圧を印加する第１，第２の定電圧源
と、前記測温抵抗体を流れる電流と逆向きの電流が流れ
るように前記第２の定電圧源から電圧を供給されるキャ
ンセル用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧降下分と前記キ
ャンセル用抵抗の電圧降下分の加算成分を入力電圧とす
る増幅器とを備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による温
度測定回路の構成を示した図であり、図において、Ｒは
例えば３線式の測温抵抗体、Ｒ４は測温抵抗体Ｒのオフ
セット分をキャンセルするために演算増幅器１の入力側
に挿入されたキャンセル用抵抗である。但し、従来例と
同一部品は同一符号を用いているため、同一構成部品に
ついては説明を省略する。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による温
度測定回路の構成を示した図であり、図において、Ｒは
例えば３線式の測温抵抗体、Ｒ４は測温抵抗体Ｒのオフ
セット分をキャンセルするために演算増幅器１の入力側
に挿入されたキャンセル用抵抗である。但し、従来例と
同一部品は同一符号を用いているため、同一構成部品に
ついては説明を省略する。
【００１７】次に動作について説明する。３線式の測温
抵抗体Ｒを用いた場合、その１線は演算増幅器１の＋側
の入力ラインに接続され、その他の１線は同演算増幅器
１の−側の入力ラインに接続され、更に残りの１線は回
路のグランド電位に接続されている。このように接続さ
れた測温抵抗体Ｒは周囲の温度によってその抵抗値が変
化するが、この測温抵抗体Ｒは定電流源２ｂから電流Ｉ
が供給されることで、前記抵抗Ｒ４には逆向きの電圧降
下が発生する。これにより、測温抵抗体Ｒの電圧降下分
と抵抗Ｒ４の電圧降下分の和が演算増幅器１に入力され
る。演算増幅器１は入力された電圧を増幅して出力す
る。尚、第２の定電流源２ｂから供給される電流Ｉに比
べて演算増幅器１からくる電流は小さいので、これを無
視し、又、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、配線抵抗
ｒを０と見做し、演算増幅器１のゲインをＧとすると、
演算増幅器１の出力電圧Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×Ｇと
なる。
抵抗体Ｒを用いた場合、その１線は演算増幅器１の＋側
の入力ラインに接続され、その他の１線は同演算増幅器
１の−側の入力ラインに接続され、更に残りの１線は回
路のグランド電位に接続されている。このように接続さ
れた測温抵抗体Ｒは周囲の温度によってその抵抗値が変
化するが、この測温抵抗体Ｒは定電流源２ｂから電流Ｉ
が供給されることで、前記抵抗Ｒ４には逆向きの電圧降
下が発生する。これにより、測温抵抗体Ｒの電圧降下分
と抵抗Ｒ４の電圧降下分の和が演算増幅器１に入力され
る。演算増幅器１は入力された電圧を増幅して出力す
る。尚、第２の定電流源２ｂから供給される電流Ｉに比
べて演算増幅器１からくる電流は小さいので、これを無
視し、又、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、配線抵抗
ｒを０と見做し、演算増幅器１のゲインをＧとすると、
演算増幅器１の出力電圧Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×Ｇと
なる。
【００１８】この例で使用した測温抵抗体Ｒも０℃の時
に１００Ω程度のオフセット抵抗値を有している。この
０℃の時の前記オフセット抵抗値で生じるオフセット電
圧をキャンセルするための抵抗Ｒ４の値をここで求めて
みる。上記したように、演算増幅器１の出力電圧Ｖ０は
Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×Ｇとなる。０℃の時に測温抵
抗体Ｒで生じるオフセット電圧が演算増幅器１に入力さ
れないようにして、疑似的に前記オフセット電圧をキャ
ンセルするには、０℃の時、Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×
Ｇ＝０であればよく、即ち、Ｒ４＝Ｒとなればよい。こ
れには、キャンセル用の抵抗Ｒ４の値を測温抵抗体Ｒが
０℃の時に有する抵抗値に設定しておけばよく、これに
より、０℃の時の測温抵抗体Ｒが有するオフセット分が
Ｒ−Ｖ変換した時に疑似的にキャンセルされることにな
る。なお、本実施の形態１では、測温抵抗体の入力温度
範囲が０℃〜１００℃の場合である。
に１００Ω程度のオフセット抵抗値を有している。この
０℃の時の前記オフセット抵抗値で生じるオフセット電
圧をキャンセルするための抵抗Ｒ４の値をここで求めて
みる。上記したように、演算増幅器１の出力電圧Ｖ０は
Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×Ｇとなる。０℃の時に測温抵
抗体Ｒで生じるオフセット電圧が演算増幅器１に入力さ
れないようにして、疑似的に前記オフセット電圧をキャ
ンセルするには、０℃の時、Ｖ０＝（Ｒ−Ｒ４）×Ｉ×
Ｇ＝０であればよく、即ち、Ｒ４＝Ｒとなればよい。こ
れには、キャンセル用の抵抗Ｒ４の値を測温抵抗体Ｒが
０℃の時に有する抵抗値に設定しておけばよく、これに
より、０℃の時の測温抵抗体Ｒが有するオフセット分が
Ｒ−Ｖ変換した時に疑似的にキャンセルされることにな
る。なお、本実施の形態１では、測温抵抗体の入力温度
範囲が０℃〜１００℃の場合である。
【００１９】図２は実施の形態１の測温抵抗体Ｒの温度
に対する抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電
圧に変換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算
増幅器１の温度に対する出力電圧特性例を示した図であ
る。図２（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも０℃
の時に１００Ωのオフセット分があって、温度の上昇と
共に抵抗値が線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの
抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図２（Ｂ）であ
る。この場合、上記したようにキャンセル用抵抗Ｒ４を
１００Ωに選択してあるため、０℃の時に０ｍＶとなっ
て、温度の上昇と共に電圧がほぼ線形に増大しており、
オフセット電圧がキャンセルされていることが分かる。
このため、演算増幅器１の増幅器出力電圧もオフセット
電圧分がなく、０℃の時に０Ｖで温度の増加と共にその
出力電圧がほぼ線形に増大している。
に対する抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電
圧に変換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算
増幅器１の温度に対する出力電圧特性例を示した図であ
る。図２（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも０℃
の時に１００Ωのオフセット分があって、温度の上昇と
共に抵抗値が線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの
抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図２（Ｂ）であ
る。この場合、上記したようにキャンセル用抵抗Ｒ４を
１００Ωに選択してあるため、０℃の時に０ｍＶとなっ
て、温度の上昇と共に電圧がほぼ線形に増大しており、
オフセット電圧がキャンセルされていることが分かる。
このため、演算増幅器１の増幅器出力電圧もオフセット
電圧分がなく、０℃の時に０Ｖで温度の増加と共にその
出力電圧がほぼ線形に増大している。
【００２０】この図２（Ｃ）と従来の図６（Ｃ）の特性
図を比べると明らかなように、最終のレンジ幅の電圧値
が、従来では４Ｖ（＝１４Ｖ−１０Ｖ）、この例では１
４Ｖ（１４Ｖ−０Ｖ）で、３倍以上も前記レンジ幅を改
善することが可能となっている。
図を比べると明らかなように、最終のレンジ幅の電圧値
が、従来では４Ｖ（＝１４Ｖ−１０Ｖ）、この例では１
４Ｖ（１４Ｖ−０Ｖ）で、３倍以上も前記レンジ幅を改
善することが可能となっている。
【００２１】本実施の形態によれば、測温抵抗体Ｒが０
℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用抵抗Ｒ
４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルすること
ができるため、オフセット分がなく、温度上昇に伴って
ほぼ線形に増大する電圧が演算増幅器１に入力されるの
で、この電圧を大きく増幅してその出力電圧レンジを図
２（Ｃ）に示すように広くとることができる。このた
め、有効分解能を大きくすることができ、その分、温度
測定の精度を向上させることができる。
℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用抵抗Ｒ
４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルすること
ができるため、オフセット分がなく、温度上昇に伴って
ほぼ線形に増大する電圧が演算増幅器１に入力されるの
で、この電圧を大きく増幅してその出力電圧レンジを図
２（Ｃ）に示すように広くとることができる。このた
め、有効分解能を大きくすることができ、その分、温度
測定の精度を向上させることができる。
【００２２】尚、上記実施の形態では配線抵抗ｒを無視
して、キャンセル用抵抗Ｒ４の値を求めたが、配線抵抗
ｒが無視できず、且つ各配線抵抗にばらつきがあるよう
な場合でも、この配線抵抗による誤差分を測温抵抗体Ｒ
が０℃の時に有している抵抗値に加減算して得られる抵
抗値をキャンセル用抵抗Ｒ４の値に設定することで、前
記配線抵抗の誤差分のキャンセルも含めて、測温抵抗体
Ｒが０℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用
抵抗Ｒ４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルす
ることができるため、前記配線抵抗の誤差による温度測
定精度の悪化を防止して、温度測定精度を向上させるこ
とができる。
して、キャンセル用抵抗Ｒ４の値を求めたが、配線抵抗
ｒが無視できず、且つ各配線抵抗にばらつきがあるよう
な場合でも、この配線抵抗による誤差分を測温抵抗体Ｒ
が０℃の時に有している抵抗値に加減算して得られる抵
抗値をキャンセル用抵抗Ｒ４の値に設定することで、前
記配線抵抗の誤差分のキャンセルも含めて、測温抵抗体
Ｒが０℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用
抵抗Ｒ４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルす
ることができるため、前記配線抵抗の誤差による温度測
定精度の悪化を防止して、温度測定精度を向上させるこ
とができる。
【００２３】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による温度測定回路を示す構成図であり、図におい
て、Ｒは例えば３線式の測温抵抗体、Ｒ４は測温抵抗体
Ｒのオフセット分をキャンセルするためのキャンセル用
抵抗である。但し、従来例と同一部品は同一符号を用い
ているため、同一構成部品については説明を省略する。
態２による温度測定回路を示す構成図であり、図におい
て、Ｒは例えば３線式の測温抵抗体、Ｒ４は測温抵抗体
Ｒのオフセット分をキャンセルするためのキャンセル用
抵抗である。但し、従来例と同一部品は同一符号を用い
ているため、同一構成部品については説明を省略する。
【００２４】次に動作について説明する。３線式の測温
抵抗体Ｒを用いた場合、その１線は演算増幅器１の＋側
の入力ラインに接続され、その他の１線は同演算増幅器
１の−側の入力ラインに接続され、更に残りの１線は回
路のグランド電位に接続されている。このように接続さ
れた測温抵抗体Ｒは周囲の温度によってその抵抗値が変
化するが、この測温抵抗体Ｒには第２の定電圧源３ｂか
らＶｒｅｆの定電圧が印加されているため、前記抵抗の
変化はこの測温抵抗体を流れる電流の変化に変換され、
この電流の変化が更に測温抵抗体Ｒやキャンセル用抵抗
Ｒ４等で電圧の変化に変換されて演算増幅器１に入力さ
れる。演算増幅器１は入力された電圧を増幅して出力す
る。
抵抗体Ｒを用いた場合、その１線は演算増幅器１の＋側
の入力ラインに接続され、その他の１線は同演算増幅器
１の−側の入力ラインに接続され、更に残りの１線は回
路のグランド電位に接続されている。このように接続さ
れた測温抵抗体Ｒは周囲の温度によってその抵抗値が変
化するが、この測温抵抗体Ｒには第２の定電圧源３ｂか
らＶｒｅｆの定電圧が印加されているため、前記抵抗の
変化はこの測温抵抗体を流れる電流の変化に変換され、
この電流の変化が更に測温抵抗体Ｒやキャンセル用抵抗
Ｒ４等で電圧の変化に変換されて演算増幅器１に入力さ
れる。演算増幅器１は入力された電圧を増幅して出力す
る。
【００２５】ここで、この例の測温抵抗体Ｒも０℃の時
に１００Ωのオフセット分を有している。又、この例の
演算増幅器１のゲインをＧとし、定電圧源３から供給さ
れる電流に比べて演算増幅器１からくる電流は小さいの
で、これを無視し、更に、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒである
ため、配線抵抗ｒの抵抗値を０と見做すと、演算増幅器
１の出力電圧Ｖ０はＶ０＝｛Ｖｒｅｆ×Ｒ１×（Ｒ−Ｒ
４）｝／｛（Ｒ＋Ｒ１）×（Ｒ＋Ｒ２）｝×Ｇとなる。
このため、０℃における前記出力電圧Ｖ０が０であれ
ば、測温抵抗体Ｒの０℃の時に有するオフセット成分が
疑似的にキャンセルされたことになる。これには、０℃
の時に、｛Ｖｒｅｆ×Ｒ１×（Ｒ−Ｒ４）｝／｛（Ｒ＋
Ｒ１）×（Ｒ＋Ｒ２）｝＝０となるように、Ｒ４＝Ｒと
してやればよく。従って、キャンセル用抵抗Ｒ４の抵抗
値を測温抵抗体Ｒの０℃の時の抵抗値に設定すればよ
い。なお、本実施の形態２では、測温抵抗体の入力温度
範囲が０℃〜１００℃の場合である。
に１００Ωのオフセット分を有している。又、この例の
演算増幅器１のゲインをＧとし、定電圧源３から供給さ
れる電流に比べて演算増幅器１からくる電流は小さいの
で、これを無視し、更に、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒである
ため、配線抵抗ｒの抵抗値を０と見做すと、演算増幅器
１の出力電圧Ｖ０はＶ０＝｛Ｖｒｅｆ×Ｒ１×（Ｒ−Ｒ
４）｝／｛（Ｒ＋Ｒ１）×（Ｒ＋Ｒ２）｝×Ｇとなる。
このため、０℃における前記出力電圧Ｖ０が０であれ
ば、測温抵抗体Ｒの０℃の時に有するオフセット成分が
疑似的にキャンセルされたことになる。これには、０℃
の時に、｛Ｖｒｅｆ×Ｒ１×（Ｒ−Ｒ４）｝／｛（Ｒ＋
Ｒ１）×（Ｒ＋Ｒ２）｝＝０となるように、Ｒ４＝Ｒと
してやればよく。従って、キャンセル用抵抗Ｒ４の抵抗
値を測温抵抗体Ｒの０℃の時の抵抗値に設定すればよ
い。なお、本実施の形態２では、測温抵抗体の入力温度
範囲が０℃〜１００℃の場合である。
【００２６】図４は実施の形態２の測温抵抗体Ｒの温度
に対する抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電
圧に変換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算
増幅器１の温度に対する出力電圧特性例を示した図であ
る。図４（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも０℃
の時に１００Ωのオフセット分があって、温度の上昇と
共に抵抗値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体
Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図４（Ｂ）
で、上記したようにキャンセル用抵抗Ｒ４を１００Ωに
選択してあるため、０℃の時に０ｍＶとなって、温度の
上昇と共に電圧が非線形に増大しており、オフセット電
圧が疑似的にキャンセルされていることが分かる。この
ため、演算増幅器１の増幅器出力電圧もオフセット電圧
分がなく、０℃の時に０Ｖで、温度の上昇と共にその出
力電圧が非線形に増大している。
に対する抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電
圧に変換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算
増幅器１の温度に対する出力電圧特性例を示した図であ
る。図４（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも０℃
の時に１００Ωのオフセット分があって、温度の上昇と
共に抵抗値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体
Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図４（Ｂ）
で、上記したようにキャンセル用抵抗Ｒ４を１００Ωに
選択してあるため、０℃の時に０ｍＶとなって、温度の
上昇と共に電圧が非線形に増大しており、オフセット電
圧が疑似的にキャンセルされていることが分かる。この
ため、演算増幅器１の増幅器出力電圧もオフセット電圧
分がなく、０℃の時に０Ｖで、温度の上昇と共にその出
力電圧が非線形に増大している。
【００２７】本実施の形態によれば、測温抵抗体Ｒが０
℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用抵抗Ｒ
４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルすること
ができるため、前実施の形態と同様の効果がある。
℃の時に有しているオフセット分をキャンセル用抵抗Ｒ
４によってＲ−Ｖ変換時に疑似的にキャンセルすること
ができるため、前実施の形態と同様の効果がある。
【００２８】尚、この例でも配線抵抗ｒによる誤差分を
測温抵抗体Ｒが０℃の時に有している抵抗値に加減算す
ることにより得られる抵抗値をキャンセル用抵抗Ｒ４の
値に設定することで、前記配線抵抗の誤差分のキャンセ
ルも含めて、測温抵抗体Ｒが０℃の時に有しているオフ
セット分をキャンセル用抵抗Ｒ４によってＲ−Ｖ変換時
に疑似的にキャンセルすることができ、温度測定精度を
向上させることができる。
測温抵抗体Ｒが０℃の時に有している抵抗値に加減算す
ることにより得られる抵抗値をキャンセル用抵抗Ｒ４の
値に設定することで、前記配線抵抗の誤差分のキャンセ
ルも含めて、測温抵抗体Ｒが０℃の時に有しているオフ
セット分をキャンセル用抵抗Ｒ４によってＲ−Ｖ変換時
に疑似的にキャンセルすることができ、温度測定精度を
向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、測温抵抗体で生じる電圧降下と逆向きの電圧降下
が生じるキャンセル用抵抗を設けることにより、測温抵
抗体が有しているオフセット分を抵抗−電圧変換時に疑
似的にキャンセルすることができ、次段の増幅器の増幅
率を大きくとって、出力電圧の有効分解能を大きくする
ことができる効果がある。
れば、測温抵抗体で生じる電圧降下と逆向きの電圧降下
が生じるキャンセル用抵抗を設けることにより、測温抵
抗体が有しているオフセット分を抵抗−電圧変換時に疑
似的にキャンセルすることができ、次段の増幅器の増幅
率を大きくとって、出力電圧の有効分解能を大きくする
ことができる効果がある。
【００３０】請求項２記載の発明によれば、測温抵抗体
で生じる電圧降下と逆向きの電圧降下が生じるキャンセ
ル用抵抗を設けることにより、測温抵抗体に有している
オフセット分を抵抗−電圧変換時に疑似的にキャンセル
することができ、次段の増幅器の増幅率を大きくとっ
て、出力電圧の有効分解能を大きくすることができる効
果がある。
で生じる電圧降下と逆向きの電圧降下が生じるキャンセ
ル用抵抗を設けることにより、測温抵抗体に有している
オフセット分を抵抗−電圧変換時に疑似的にキャンセル
することができ、次段の増幅器の増幅率を大きくとっ
て、出力電圧の有効分解能を大きくすることができる効
果がある。
【図１】この発明の実施の形態１による温度測定回路を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】図１に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施の形態２による温度測定回路を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図４】図３に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図５】従来の温度測定回路の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図６】図５に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図７】温度センサとして熱電対を用いた従来の温度測
定回路の各部の特性図である。
定回路の各部の特性図である。
【図８】温度センサとして熱電対を用いた従来の温度測
定回路と測温抵抗体を用いた温度測定回路の性能の違い
を比較した表図である。
定回路と測温抵抗体を用いた温度測定回路の性能の違い
を比較した表図である。
【図９】従来の温度測定回路の他の例を示す回路図であ
る。
る。
【図１０】図９に示した温度測定回路の各部の特性図で
ある。
ある。
１ 演算増幅器（増幅器） ２ 定電流源 ３ 定電圧源 Ｒ 測温抵抗体 Ｒ４ キャンセル用抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 温度によって抵抗値が変化する測温抵抗
体と、この測温抵抗体に電流を供給する第１，第２の定
電流源と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と逆向きの
電圧降下が生じるように前記第２の定電流源から電流を
供給されるキャンセル用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧
降下分と前記キャンセル用抵抗の電圧降下分の加算成分
を入力電圧とする増幅器とを備えた温度測定回路。 - 【請求項２】 温度によって抵抗値が変化する測温抵抗
体と、この測温抵抗体に電圧を印加する第１，第２の定
電圧源と、前記測温抵抗体を流れる電流と逆向きの電流
が流れるように前記第２の定電圧源から電圧を供給され
るキャンセル用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧降下分と
前記キャンセル用抵抗の電圧降下分の加算成分を入力電
圧とする増幅器とを備えた温度測定回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285495A JPH09105680A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
| CN 96113062 CN1077683C (zh) | 1995-10-11 | 1996-10-08 | 温度测量电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285495A JPH09105680A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105680A true JPH09105680A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17381555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26285495A Pending JPH09105680A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09105680A (ja) |
| CN (1) | CN1077683C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103808425A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 测量多晶硅温度变化的方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100351616C (zh) * | 2004-11-12 | 2007-11-28 | 华邦电子股份有限公司 | 温度侦测单元与*** |
| CN100445712C (zh) * | 2005-10-24 | 2008-12-24 | 圆创科技股份有限公司 | 通过平移转换参考电平以进行校正的温度测量电路 |
| JP6092129B2 (ja) * | 2014-01-16 | 2017-03-08 | アズビル株式会社 | 温度計測システムおよび温度計測器 |
| CN104535217B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-04-06 | 光力科技股份有限公司 | 一种多通道测温电路 |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP26285495A patent/JPH09105680A/ja active Pending
-
1996
- 1996-10-08 CN CN 96113062 patent/CN1077683C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103808425A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 测量多晶硅温度变化的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1157409A (zh) | 1997-08-20 |
| CN1077683C (zh) | 2002-01-09 |
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