JPH09203667A - 温度検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、内部回路の変更無しに１つの変
換回路で複数種、複数個の測温抵抗体、サーミスタ等を
切り換え使用しても温度検出を高精度に行うことを可能
とすることによって、回路の多用化と回路の簡素化をは
かるものである。 【解決手段】 使用するセンサ種に応じてセンサ１８に
供給する電流量を、マイコン２２から選択的に切り替え
るためのアナログマルチプレクサＳＷ３１を設けること
により、センサ１８に所要の電流量を流して温度検出を
可能とするとともに、マイコン２２から定電流を供給す
るセンサ１８、１１８を選択的に切り替えるアナログマ
ルチプレクサＳＷ１と、同じくアナログ−デジタル変換
器に接続するセンサを選択的に切り替えるアナログマル
チプレクサＳＷ２、ＳＷ３を設けて、マイコン２２から
選択的にセンサ接続を切り替える手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマイコンを使用し
た温度測定装置や、温度を検知して必要な温度に制御す
る冷熱機器制御用の温度検出回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に温度検出回路では、測定対象の温
度の高低や、必要とする測定精度によって温度を検出す
るセンサにサーミスタや熱電対あるいは白金測温抵抗体
（以下単に測温抵抗体と言う）など温度検出原理の異な
る複数の種類のセンサが使い分けられる。そしてこれら
の温度センサからの信号は、ひとまずアナログ電圧信号
に変換し、その後Ａ／Ｄコンバータによって、マイコン
が処理できるデータ信号に変換される構成になっている
ものが多い。

【０００３】これらセンサの種類の差によって、これら
のセンサからの信号をアナログ電圧信号に変換するため
の回路構成（以下変換回路という）も種々異なったもの
が用いられる。しかしながらセンサの種類の数に応じて
多くの変換回路を準備することは経済性や装置の小型化
の点で不利であるので、従来から異なる種類の温度セン
サに対して、１つの変換回路で対応するための工夫が種
々行われている。

【０００４】図３は、上記の目的の発明の一例として特
開平５−１５７５７９号公報に示されたものと類似の変
換回路を示すものである。同図において１１１は各種測
定センサの接続換えを可能とする端子台であって、この
端子台１１１には端子１、端子２、及び端子３のほか、
冷接点補償を行うために端子台１１１の温度を検出する
温度検出用ダイオードＤが設けられている。

【０００５】この端子台１１１の端子１と装置の＋電源
ライン１２との間には電流のオン・オフ期間の可変によ
り抵抗値が変化するアナログスイッチＳＷ１１と抵抗Ｒ
１１との直列回路が接続されている。一方、端子台１１
１の端子２は、装置の＋電源ライン１２と−電源ライン
１３との間に直列接続されているアナログスイッチＳＷ
１２、ゼロ点調整用抵抗Ｒ１２、Ｒ１４およびバイアス
抵抗Ｒ１３のうち、抵抗Ｒ１２とバイアス抵抗Ｒ１３と
の共通部に接続されている。また、端子台１１１の端子
３には−電源ライン１３が接続されている。

【０００６】また、端子台１１１の端子１と、アナログ
スイッチＳＷ１２接続側のゼロ点調整用抵抗Ｒ１２の端
部とに、それぞれ個別にノイズ成分を除去する高周波除
去フィルタＦ１，Ｆ２を介して可変ゲイン用アンプ１４
が接続されている。１５はアンプ１４の出力をディジタ
ル信号に変換する信号変換回路である。

【０００７】さらに、前記端子台１１１には、その端子
１と端子２との間に図示実線で示す熱電対１６が接続さ
れるが、必要に応じて同じく端子１と端子２との間に熱
電対１６に代えて一点鎖線で示す直流信号発生源１７が
接続され、或いは図示点線で示すように端子１、端子２
および端子３にそれぞれ接続ケーブル抵抗ｒを介して測
温抵抗体１８が接続されるものである。

【０００８】前記温度検出用ダイオードＤの両端には所
定のバイアスに保持された固定ゲインアンプ１９を有す
る補償用温度測定系２０が設けられている。２１は固定
ゲインアンプ１９の出力をディジタル信号に変換する信
号変換回路である。

【０００９】２２は所定のプログラムデータに基づいて
アナログスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を制御し、測定デ
ータを収集記憶し、或いは各種の補償例えば冷接点補償
制御等を行うマイクロプロセッサ、２３はアナログスイ
ッチＳＷ１１、ＳＷ１２の制御に必要なデータ、冷接点
補償データ、装置全体の温度誤差データなどを記憶する
メモリである。次に、以上のように構成された装置の動
作について説明する。

【００１０】先ず、物理量例えば温度、電圧の測定に先
立ち、メモリ２３に熱電対１６、直流信号発生源１７、
測温抵抗体１８の種別、測定レンジまたは直流信号発生
源１７からの発生電圧による直流電圧レンジなどに応じ
て予め定めたアナログスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のオ
ン・オフ時間比率データ、アンプ１４の可変ゲインデー
タなどを記憶する。そして、かかる測定条件の下に次の
ような種々の測定を行う。 （１） 測定系の温度誤差の測定。 （２） 熱電対１６を接続したときの測定。 （３） 測温抵抗体１８、直流信号発生源１７などを接
続したときの測定。

【００１１】そして図３の構成によれば、熱電対１６、
直流信号発生源１７、測温抵抗体１８に基づいて、マイ
クロプロセッサ２２から予め定めたオン・オフ時間比率
信号を送出してアナログスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を
オン・オフ時間比率制御を行い、所要とするバイアス抵
抗となるように設定するので、配線変更や回路定数を変
更することなく、熱電対１６、直流信号発生源１７、測
温抵抗体１８などを接続替えでき、ユーザーの多様な用
途に十分に対処することができる。また、アナログスイ
ッチＳＷ１１、ＳＷ１２のオン・オフ時間比率を可変し
ながら測定センサー接続側温度測定系のゼロ点調整を容
易に行うことができる。

【００１２】しかも、測定センサ接続側温度測定系とは
別に、端子台１１１に温度検出用素子Ｄを設け、端子台
１１１の温度を測定するようにしたので、予め測定セン
サー接続側温度測定系の温度誤差データや冷接点補償用
データを取得し、実際の測定時の端子台温度に応じて測
定センサ接続側温度測定系の出力に対して温度誤差補償
や冷接点補償を実行でき、周囲温度に影響されずに高精
度に温度などを測定でき、安定性の高い装置を実現でき
ている。

【００１３】図３の従来の温度検出回路において、熱電
対１６、直流信号発生源１７、測温抵抗体１８等は、端
子台１１１の１組の端子に１コしか接続できない事は言
うまでもない。即ち熱電対１６、直流信号発生源１７、
測温抵抗体１８等を交換する場合、あるいは、同じ種類
の温度センサでも、異なる測定ヶ所に取り付けられてい
る２つ以上の温度センサを切り換える、言い換えれば多
点の測定を１つの変換回路で行うには温度センサや直流
信号発生源の配線をつなぎ直さなければならない。

【００１４】もちろん、従来から例えば熱電対１６と直
流信号発生源１７と、測温抵抗体１８とが、あらかじめ
接続されていて、スイッチ（図示しない）によって、切
換えればよいようになっているものもあるが、そのよう
なものは一般に測定精度が高くない。即ち、高精度を望
む場合はセンサを接続替えして使用しなければならず、
一方、切り替え回路を有しいちいち接続替えしなくてよ
いものでは精度が得られないようになっているが、これ
には理由がある。図４によりこれを説明する。

【００１５】図４は、１つの変換回路に対して、複数
（図４では２コ）のセンサ（同種、異種を問わず）をス
イッチで切換えるようにした場合の問題点を説明するた
めの部分回路図である。説明の都合上、図４では２つの
測温抵抗体１８、１１８を切り替えて使用する場合につ
いて説明する。アンプ１４や信号変換回路１５、マイク
ロプロセッサ２２、メモリ２３及び補償温度測定系２０
は図３と同様であるので図４では図示を省略している。
１１８はもう１つの測温抵抗体であり、１０１、１０
２、１０３は測温抵抗体１１８を接続した端子である。

【００１６】スイッチＳＷ１３とＳＷ１４は、測温抵抗
体１８と測温抵抗体１１８とを切り替えるために挿入さ
れた互いに連動して動作する切り換えスイッチであり、
スイッチＳＷ１３は端子１と端子１０１を、スイッチＳ
Ｗ１４は端子２と端子１０２とを切り替える。端子３と
端子１０３は電源１３へ共通に接続されているので切り
替えスイッチは省略している。スイッチＳＷ１３は接触
抵抗を有している。接触抵抗は一定ではなく切換動作の
たびごとに変動する。この変動する抵抗をΔＲとしてこ
の接触抵抗をＲＳＷ１３＋△Ｒと表す。ＲＳＷ１３は固
定値でありあらかじめ測定することができるものであ
る。

【００１７】測温抵抗体１８、１１８等に流れる電流の
値はアナログスイッチＳＷ１１によって制御されている
ので、回路中の抵抗が少し変動しても常に一定に保たれ
る。しかしながら抵抗Ｒ１１とスイッチＳＷ１３の間か
ら増幅器１４へと送られる信号は、測温抵抗体１８に流
れる電流Ｉと（測温抵抗体１８の抵抗Ｒ１８＋接続ケー
ブル抵抗ｒ＋接触抵抗ＲＳＷ１３＋ΔＲ）とを乗じた電
圧Ｉ・（Ｒ１８＋ｒ＋ＲＳＷ１３＋ΔＲ）となってい
る。

【００１８】そして、この電圧の内、Ｉ・（ｒ＋ＲＳＷ
１３）はあらかじめ知ることができるので補正すること
は可能であるが、Ｉ・ΔＲについては変動するため、補
正することができない。もちろんＩ・ΔＲは要求される
測定温度精度によっては無視し得ない値である。

【００１９】即ち、一般にスイッチは、それが半導体式
であれ、機械的な方式のものであれ、オン時の抵抗はゼ
ロではなく、しかもその値はオンオフのたび毎にあるい
は環境条件の変動などによって変化する。

【００２０】しかもその変化量は例えば１００Ωの白金
測温抵抗体の抵抗変化量（０．３９Ω／℃）に対して、
要求精度によっては無視することができない程度であ
る。

【００２１】つまり、回路切換用のスイッチを測温抵抗
体の回路に挿入すれば、温度測定精度が悪化するわけで
あるから、高い精度を望む場合には切換回路を使用する
ことができず、温度センサはいちいち接続換えしなけれ
ばならないのである。

【００２２】特に、高精度の温度測定を望む場合には、
センサ自体の特性が、安定でよく管理された（特性のそ
ろった）ものである事が必要であるが、この点で白金測
温抵抗体は、サーミスタや熱電対などよりも精度が高い
が、温度変化に対する抵抗値の変化量が小さいので、回
路抵抗誤差の影響を受けやすいのである。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
温度センサの変換回路は、複数のセンサを１つの変換回
路で用いかつ高精度を望む場合には、複数のセンサをい
ちいち接続換えしなければならず、不便であると言う課
題があった。

【００２４】この発明は上記のような不便を解消するた
めに、測温抵抗体センサを含む複数の温度センサを切換
スイッチを用いて切換使用することができ、しかも温度
測定精度が低下しない変換回路を提供するものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、マイコンと、メモリと、増幅器と、３線
式測温抵抗体を含む複数の種類の温度センサを接続可能
な端子組を複数組有する端子台と、前記複数の端子組の
いずれかに切り替え可能なスイッチと、このスイッチに
よって切り替えられたセンサの種類に応じてこのセンサ
に供給する電流量をあらかじめ記憶している前記マイコ
ンから指令し、このセンサに所用の電流を流す定電流制
御部とを有する温度検出回路において、この定電流制御
部の出力を、選択した端子組の第１の端子に接続する第
１の切り替えスイッチと、前記選択された端子組の第１
の端子を増幅器に接続する第２の切り替えスイッチと、
前記選択された端子組の第２の端子を増幅器に接続する
第３の切り替えスイッチと、第１の端子と第１の切り替
えスイッチを結ぶ第１の配線と、第１の端子と第２の切
り替えスイッチを結ぶ第２の配線とを有している。

【００２６】第２の発明に係る温度検出回路は、第３の
切り替えスイッチの出力と各端子組の共通に接続された
第３の端子の信号とを切り替えて増幅器に接続する第４
の切り替えスイッチと、第４の切り替えスイッチの切り
替えによって得られる２つの信号を演算して温度補正値
を算出する補正回路とを有するものである。

【００２７】第３の発明は、温度センサと電源との間に
直列に挿入される抵抗器を有し、この抵抗器は複数の抵
抗器とこの複数の抵抗器の中から電源電圧をセンサ種別
に応じた所定電流値で除した値にほぼ等しい１つの抵抗
器を選択できる切り替えスイッチとからなり、また、こ
の切り替えスイッチは温度センサの種別を記憶している
マイコンの指令によって切り替えられるものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、本発明の実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明回路の実施の一形態を示
す回路図である。説明の都合上、ここでは温度センサと
して複数のサーミスタと複数の測温抵抗体とを切り替え
て使用する形態について説明する。以下説明の都合上サ
ーミスタ、測温抵抗体をまとめて単にセンサという場合
もある。同図において１１１は、各種センサを接続する
端子台である。端子台１１１には１つの温度センサを接
続するための３つの端子（端子１、端子２、端子３）が
１組となった端子組が複数組設けられている。図示説明
の都合上もう一組の端子の符号は（端子１０１、端子１
０２、端子１０３）としている。使用センサがサーミス
タの場合、端子台１１１の端子１と端子３との間にサー
ミスタ２０が接続される。３線式測温抵抗体１８の場合
は端子１と端子２と端子３に接続される。３７は、マイ
コン２２のデジタル信号をアナログ信号に変換する信号
変換回路（以下ＤＡＣという）である。

【００２９】片側を電源１００の＋電源ライン１２に接
続している抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、抵抗Ｒ３１とＲ３２の
いずれかを選択するスイッチＳＷ３１、このスイッチＳ
Ｗ３１のコモンラインにエミッタが接続されたトランジ
スタ３９、このトランジスタ３９のベースに出力が接続
されたアンプ３８によって定電流回路２１を構成してい
る。抵抗Ｒ３１、Ｒ３２は、いずれか一方の抵抗値が他
方の１００〜１０００倍程度のものを用いている。アン
プ３８は、前記ＤＡＣ３７の出力電圧（ＶDAと図示）を
＋入力、トランジスタ３９のエミッタ電圧を−入力とし
て、エミッタ電圧がＤＡＣ３７の出力電圧と等しくなる
よう動作する。従って、電源ライン１２の電圧とエミッ
タの電圧との差の電圧を抵抗Ｒ３１またはＲ３２で除し
た値が一定に保つべき電流値となる。

【００３０】トランジスタ３９のコレクタに電流量を検
出するための抵抗Ｒ３３が接続されている。スイッチＳ
Ｗ１は、コモン側を抵抗Ｒ３３、反対側を端子台１１１
の複数の端子１、端子１０１……に接続して、定電流を
供給するべき相手センサをマイコン２２からの指令によ
って切り替えるためのアナログマルチプレクサである。
２４は抵抗Ｒ３３の両端の電圧を入力とするアンプで、
そのゲインはマイコン２２から設定、変更が可能であ
る。アンプ２４の出力はＡ／Ｄ変換器２５を経てマイコ
ン２２へ入力される。

【００３１】１４はスイッチＳＷ２のコモン側を＋入
力、スイッチＳＷ４のコモン側を−入力とする信号増幅
器（以下アンプという場合もある）で、マイコン２２か
らゲインの設定変更が可能である。スイッチＳＷ２はコ
モン側をアンプ１４、反対側を端子台１１１の複数の端
子端子１、端子１０１……に専用（前述のスイッチＳＷ
１に配線されている線とは別の配線の意）の配線で接続
され、マイコン２２からの指令により信号増幅器１４へ
接続されるセンサを切替えるセンサ切替用のアナログマ
ルチプレクサである。ＳＷ３はコモン側をＳＷ４、反対
側を端子台１１１の複数の端子２、端子１０２……に接
続され、マイコン２２からの指令により接続を切替える
センサ切替用アナログマルチプレクサである。

【００３２】ＳＷ４はコモン側をアンプ１４の−入力、
反対側の一方をスイッチＳＷ３のコモン側、もう一方を
マイナス電源ライン１３に接続され、マイコン２２から
の指令により接続を切替えるアナログマルチプレクサで
ある。１５は増幅器１４の出力をデジタル信号に変換す
る信号変換回路（以下ＡＤＣという）である。２２は所
定のプログラムデータに基づいてアナログマルチプレク
サＳＷ１〜ＳＷ４及びＳＷ３１の接続切替と、増幅器１
４とアンプ２４のゲインの制御、測定データの収集記
憶、あるいは定電流の制御を行なうマイコンである。２
３はマイコン２２の動作に必要なプログラム、温度セン
サ別のデータ、温度換算データ等を記憶するメモリであ
る。

【００３３】上記の説明中、ＳＷ１及びＳＷ２から端子
台１１１の端子１、端子１０１……への接続が専用の線
で行われると記載しているのは、図１に示すようにＳＷ
１とＳＷ２からそれぞれ別の配線で端子台１１１の端子
１、端子１０１……へ接続されているという意味であ
り、例えばＳＷ２からＳＷ１を経由して１本の線で端子
１などへ接続されているのではないと言うことを示して
いる。

【００３４】次に以上のように構成された装置の動作に
ついて説明する先ず、温度の測定に先立ち、メモリ２３
に測温抵抗体やサーミスタの種別、特性、センサ数量、
測定レンジ、接続されている端子符号等に応じて定めた
アナログマルチプレクサＳＷ１〜ＳＷ４、とＳＷ３１の
切替データ、増幅器１４、アンプ１５の可変ゲインデー
タ、定電流較正用データ等（上記の各種情報を総称して
センサ接続情報という）を記憶する。そして、かかる測
定条件の下に次のように種々の測定を行なう。

【００３５】１）センサの種別による定電流量の切替 温度を測定する時、メモリ２３から読み込んだセンサ接
続情報に従って、各端子台１１１に接続されているセン
サ種別に応じた定電流をセンサに供給（センサによって
電流を供給する必要がない場合は電流をほぼ０とする）
する。センサの種別に応じた電流量を供給するために、
あらかじめセンサ種、特性によって決めてあるＳＷ３１
による抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の切替えと、ＤＡＣ３７への
定電流レベルデータ出力をマイコン２２から行なう。

【００３６】通常、サーミスタ２０、１２０……は測温
抵抗体１８、１１８よりも単位温度変化に対する抵抗値
変化が大きく、その両端に発生する電圧を希望する精度
で検出可能な電圧範囲に納めようとすると、供給する電
流レベルは測定温度範囲にもよるが、測温抵抗体ではミ
リアンペアオーダー、サーミスタの場合はμアンペアオ
ーダーとなる。このために、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２のいず
れかを選択して、使用するセンサ種に応じて電流量を大
きく変えてやる。ここで、選択されているセンサに供給
される電流量Ｉは以下の算式によって求まる。 Ｉ＝｛（＋電源ラインの電圧）−ＶDA｝／R31（またはR
32）

【００３７】２）定電流量較正 端子台１１１に接続されたセンサ１８、１１８或は２
０、１２０……の接続をＳＷ１〜ＳＷ３で切り替えなが
ら、各センサごとに後述する手順に従ってセンサに供給
する電流量の較正を行なう。Ｒ３３は、精度の良い（温
度変化も少ない）概知の値の抵抗で、この両端には流れ
る電流の値に応じた電圧が発生する。この電圧を必要な
ゲインに設定されたアンプ２４にて増幅し、ＡＤ変換器
２５を介してデジタルデータに変換してマイコン２２に
取り込む。

【００３８】アンプ２４のゲインは、センサ種別や温度
測定レンジに応じてメモリ２３に記憶しているデータか
ら読み出してアンプ２４に設定する。マイコン２２は、
ＡＤ変換器２５から入力された値とメモリ２３から読み
出した定電流量較正用データとの差から、センサに供給
する電流量を所望の電流量とするための出力データを算
出してＤＡＣ３７に対して出力し、トランジスタ３９な
どで構成された定電流回路２１によって電流を制御す
る。このように、定電流回路２１に対してフィードバッ
クをかけることによって、センサ種別ごとに供給する電
流量を適切な値に、精度良く一定に保つ。

【００３９】３）温度測定 測温抵抗体１８、１１８……を使用する場合、 端子台
１１１に接続された測温抵抗体１８、１１８……の接続
をＳＷ１〜ＳＷ３で切り替え、２）で説明したセンサに
供給する電流量の較正を行なった後、端子台１１１の端
子１、端子２間（あるいは端子１０１、端子１０２間）
の電圧を、増幅器１４の設定されたゲインで増幅し、Ａ
ＤＣ１５を介してデジタルデータに変換してマイコン２
２に取り込む。このとき検出され増幅される信号電圧に
はスイッチＳＷ１の接触抵抗は誤差として含まれない。

【００４０】上記の説明の理解を助けるため、測温抵抗
体１８を選択して、関連するスイッチを上記のように切
り替えた状態での回路を等価的に図２に示す。図２にお
いて、ＲＳＷ1、ＲＳＷ2、ＲＳＷ3は、それぞれスイッ
チＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の接触抵抗（スイッチに接続
される配線の抵抗も等価的に含むものとする）である。
増幅器１４の入力インピーダンスは、もちろんＲＳＷ
2、ＲＳＷ3に対しては十分に高いものを用いることがで
きるから、センサに供給する電流をＩ、測温抵抗体１８
の抵抗値をＲ18、マイコン２２に入力される温度データ
を電圧で表した値をＶ１とすると Ｖ１＝（Ｒ18＋ｒ１）×Ｉ …（１１） で表すことができる。この式（１１）にはＲＳＷ1〜Ｒ
ＳＷ3や△Ｒは含まれていないから、センサをスイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ３を用いて他のセンサに切り替えることに
より抵抗ＲＳＷ1〜ＲＳＷ3や△Ｒが変動しても測定結果
には影響しない。ここで求めた値には、配線抵抗分ｒ１
によって発生する電圧も含んでいる。そこで、後述する
測定を行なって、そこで求めた値を用いて以下に示す演
算によって、このｒ１に関する項を消去して正確に温度
を求める。

【００４１】実施の形態２． ４）配線抵抗分の補正 次に、ＳＷ１〜ＳＷ３を、３）で説明したと同様の切り
替え状態にして配線抵抗ｒ１の補正を行なうための測定
を行なう。ＳＷ４を端子３の側への接続に切替える。こ
れによって端子台１１１の端子１と端子３間の電圧を増
幅器１４にて増幅し、ＡＤＣ１５を介してデジタルデー
タに変換してマイコン２２に取り込む。増幅器１４のゲ
インは、マイコン２２でセンサ種別と測定温度レンジに
応じたゲインデータをメモリ２３から読み出して設定し
てある。測温抵抗体１８に供給する電流をＩ、測温抵抗
体１８の抵抗値をＲ１８、マイコン２２に入力されるデ
ータを電圧で表した値をＶ２とすると Ｖ２＝（Ｒ１８＋ｒ１＋ｒ３）×Ｉ …（１２） となっている。

【００４２】ここで、測温抵抗体１８から端子１と端子
３までの配線長は通常等しく、よって配線抵抗ｒ１〜ｒ
３は、十分な精度で同じ値になることよりｒ１＝ｒ３と
見なすことができる。すると、上記２つの算式（１
１）、（１２）から下記によって、測温抵抗体１８の抵
抗Ｒ１８の両端に発生する電圧Ｖsence＝Ｒ１８×Ｉを
求めることができる。即ち 式（１１）より ｒ１×Ｉ＝Ｖ１−（Ｒ１８×Ｉ） ……（１３） 式（１２）は Ｖ２＝（Ｒ１８＋２ｒ１）×Ｉ ……（１４） 式（１３）を式（１４）に代入して Ｖ２＝（Ｒ１８×Ｉ）＋２（Ｖ１−（Ｒ１８×Ｉ）） ＝２Ｖ１−（Ｒ１８×Ｉ） Ｖsence＝Ｒ１８×Ｉ＝２Ｖ１−Ｖ２ ……（１５） ここで求めた電圧値から、メモリ２３にあらかじめ記憶
している温度換算テーブルなどを用いて温度換算を行な
って温度を求める。

【００４３】５）サーミスタを接続した場合の動作につ
いて サーミスタ２０、１２０……は温度変化に対する抵抗値
の変化量は配線抵抗が無視できる程度の大きい値を有し
ている。サーミスタ２０、１２０……は端子台１１１の
端子１と端子３間（端子１０１と端子１０３間）に接続
する。３）に示した温度測定同様に、端子台１１１に接
続されたサーミスタ２０、１２０……の接続をＳＷ１〜
ＳＷ３で切り替え、センサに供給する電流量の較正を行
なった後、端子台１１１の端子１、端子３間の電圧を増
幅器１４にて増幅し、ＡＤＣ１５を介してデジタルデー
タに変換してマイコン２２に送出する。増幅器１４のゲ
インは、マイコン２２でサーミスタ２０、１２０に応じ
たゲインデータをメモリ２３から読み出して設定する。
サーミスタの場合は、単位温度変化あたりの抵抗変化量
が大きいから配線抵抗やスイッチの接触抵抗による誤差
が少なく、補正を要しないので、上記マイコン２２に送
出された値からメモリ２３にあらかじめ記憶している温
度換算テーブルをもちいるとか、或は、マイコン２２で
温度換算を直接行なって温度を求める。

【００４４】以上のような実施の形態の構成によれば、
異なる種類あるいは同一種類の複数のセンサを端子台に
接続し、スイッチで切り替えて選択して測定することが
でき、しかも、センサの種類別に応じた値の電流をセン
サに供給することができるため、例えば測温抵抗体１８
とサーミスタ２０など異なる種類のセンサで変換回路を
共有することができ、さらにセンサに供給する電流をフ
ィードバック制御しているため、温度による構成回路の
特性変化や経年変化、また、＋電源ラインと−電源ライ
ンの電圧変動、スイッチの切り替えによる回路抵抗の変
動に対しても、精度良く温度を検出することができる。
また、切り替えスイッチと各端子間の配線、特にセンサ
へ電流を供給するための線とセンサの信号電圧を取り出
す線とを共用しないよう、端子ごとに別の配線を用いて
いるため、複数の端子に接続したセンサを測定精度を落
とすことなくアナログマルチプレクサで切り替える事が
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、複数
の同種または異種の温度センサを切り替えスイッチで切
り替えて使用することができ、しかも、切り替えスイッ
チの接触抵抗やその変動による温度測定誤差の低下がな
いので、高精度の多点の温度測定を容易に行うことがで
きる。

【００４６】第２の発明によれば、検出した温度データ
を、より高精度で補正することができるという効果があ
る。

【００４７】第３の発明によれば、センサの種別に応じ
た最適の電流を供給することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による温度検出回路
の図である。

【図２】 図１の回路の部分等価回路図である。

【図３】 従来の温度検出回路の図である。

【図４】 従来の温度検出回路の課題を説明するための
部分詳細回路図である。

【符号の説明】

１、２、３、１０１、１０２、１０３ 端子 １２ ＋電源ライン １３ −電源
ライン １４ 増幅器 １５、２５
変換回路 １６ 信号変換回路 １７ 信号変
換回路 １８、１１８ 白金測温抵抗体 ２０、１２０ サーミスタ ２１ 定電流回路 ２２ マイコ
ン ２３ メモリ ２４、３８可変ゲインアンプ ３７ 変換回路 ３９トランジ
スタ １００ 電源 １１１ 端子台 ＳＷ１〜ＳＷ４、ＳＷ３１ アナログマルチプレクサ Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３ 抵抗 ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ１１、ｒ１２、ｒ１３ 配線抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物理量たる温度を電気信号に変換する温
   度検出回路であって、マイコンとメモリ及び温度センサ
   の出力信号を増幅する増幅器と、 ３線式測温抵抗体を種類に含む複数の種類の温度センサ
   の１つを接続可能な第１、第２、第３の端子からなる端
   子組を複数組有する端子台と、 前記メモリに記憶している前記温度センサの種類に応じ
   てあらかじめ定められた電流値の電流を供給する定電流
   制御部とを有する温度検出回路において、 前記定電流制御部の出力を前記温度センサの接続されて
   いる前記複数の端子組中のいずれかの第１の端子に接続
   する第１の切り替えスイッチと、 前記第１の切り替えスイッチで選択された前記端子組の
   前記第１の端子を選択して前記増幅器へ接続する第２の
   切り替えスイッチと、 選択された端子組の前記第２の端子を選択して前記増幅
   器へ接続する第３の切り替えスイッチと、 前記各端子組の第１の端子から前記第１の切り替えスイ
   ッチに接続され前記電流を供給する第１の配線と、 前記第１の端子から前記第２の切り替えスイッチに接続
   され前記温度センサの前記第１の端子の電圧信号を前記
   増幅器に送出する配線であって前記第１の配線とは共用
   部分を有さない第２の配線とを有することを特徴とする
   温度検出回路。
2. 【請求項２】 第３の切り替えスイッチと増幅器の間に
   挿入され、各端子組の第３の端子に共通に接続され、前
   記増幅器への入力信号として前記第３の切り替えスイッ
   チの出力と前記第３の端子とのいずれか一方を選択でき
   る第４の切り替えスイッチを有するとともに、前記第４
   の切り替えスイッチはセンサの種別に応じて切り替えの
   要否を記憶しているマイコンの指令によって切り替えら
   れるものであり、前記マイコンはこの切り替えによって
   得られる２つの信号を演算し検出した温度信号を補正す
   る補正値を算出する補正回路を有することを特徴とする
   請求項１記載の温度検出回路。
3. 【請求項３】 定電流制御部は温度センサと電源との間
   に直列に挿入される抵抗器を有し、この抵抗器は複数の
   抵抗器とこの複数の抵抗器の中から電源電圧をセンサ種
   別に応じた所定電流値で除した値にほぼ等しい１つの抵
   抗器を選択できる切り替えスイッチとからなり、かつこ
   の切り替えスイッチは温度センサの種別を記憶している
   マイコンの指令によって切り替えられるものであること
   を特徴とする請求項２記載の温度検出回路。