JPS5819465Y2 - 温度計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は被測定温度を実用指示値として表示する温度計
に関し、回路のバラツキを容易に調整することのできる
温度計を提供するものである。

以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

１はダイオードＤ１〜Ｄ３の直列接続体から戊る温度検
知部で、前記直列接続体には定電流回路２から一定電流
が供給されており、温度変化に伴って一次関数的に変化
する直列接続体の順方向電圧Ｖｆを出力する。

３は演算増幅器（以下ＯＰアンプと称す）で、前記温度
検出部１出力と可変抵抗器４によって与えられる基準電
圧との差の電圧を増幅する差動増幅器として作用する。

５は電圧制御発振器で、ＯＰアンプ３の出力電圧によっ
て発振周波数が制御されている。

６は基本発振周波数が調整可能な電圧制御発振器５の出
力周波数を計測するカウンタ、７はカウンタ６の計測し
た周波数と被測定温度との関係を演算する信号処理回路
で、表示器８でカウンタ６の計測周波数を実用指示値と
してデジタル表示させるに適するように変換するもので
ある。

次に要部動作を説明する。

定電流回路２は電源電圧（十Ｂ）が変動しても供給電流
を一定に保つもので、ダイオード１０と２つのトランジ
スタ１２．１３とによりカレントミラー構成になされて
いる。

すなわち、電源電圧（十Ｂ）が印加された抵抗９とダイ
オード１０および抵抗１１の直列回路に流れる電流によ
って得られた抵抗９とダイオード１０両端電圧をトラン
ジスタ１２．１３のベースに印加し、第１の定電流回路
と第２の定電流回路を構成するトランジスタ１２．１３
のコレクタはそれぞれ温度検出部１と可変抵抗器４とに
接続され、温度検出部１とトランジスタ１２との接続点
Ａおよび可変抵抗器４とトランジスタ１３との接続点Ｂ
とにはそれぞれ定電流が流れている。

ここで被測定温度が変化すると、温度検出部１のダイオ
ードＤ１〜Ｄ３の順方向電圧Ｖｆは第２図に示すように
温度変化に対して直線的に変化する。

−前走電流が流れている可変抵抗器４には一定の電圧降
下が発生し、前記接続点Ｂを所定の基準電圧Ｖｓに設定
する。

ＯＰアンプ３では抵抗１５を介して反転入力端子（→に
印加された温度変化に係わらず一定の基準電圧Ｖｓと抵
抗１４を介して非反転入力端子（→に印加された温度変
化に対応して変化する順方向電圧Ｖｆとの差の電圧を増
幅し、電圧−周波数変換器として作用している電圧制御
発振器５に入力する。

電圧可変発振器５は例えば、被測定温度が０℃で、５０
ＫＨ２の発振周波数で、被測定温度が１００℃に変化
して前記順方向電圧Ｖｆが低下すると１００ ＫＨ２と
なるようにする。

処理回路７では入力信号が５０〜１００ ＫＨ２の周波
数変化で表示器８に０〜１００℃の実用指示値をデジタ
ル表示するように変換する。

これによって一応の温度表示が可能であるが、実際には
ＯＰアンプ３の利得のバラツキが存在するため、電圧制
御発振器５の出力周波数が変動する。

例えばＯＰアンプ３の利得が規定値より大きいとすると
、５０ＫＨ２から１１０ ＫＨ２まで変化するようにな
り、表示器８の表示が実用指示値が誤表示される。

そのため、ＯＰアンプ３の出力端子Ｃと反転入力端子（
→との間に可変抵抗器１６を介装して直流負帰還を加え
る。

こうすることによって、可変抵抗器１６の調節によって
ＯＰアンプ３の利得調整が可能であって、電圧可変発振
器５の発振周波数と表示器８の実用指示値との関係を正
しく調整することができる。

また、電圧制御発振器５の入出力特性のバラツキによっ
ても表示器８の誤表示が発生するが、この場合、ＯＰア
ンプ３の非反転入力端子（１）に温度検出部１を接続し
、反転入力端子（→に基準電圧Ｖｓを印加し、かつ反転
入力端子（−）に負帰還用の可変抵抗器１６を接続した
ため、可変抵抗器１６の調節によってバラツキを吸収さ
せることができる。

ダイオードＤ１〜Ｄ３は供給される電流によって順方向
電圧が変化するものでないため、もしもＯＰアンプ３の
反転入力端子（−）に温度検出器１を接続し、可変抵抗
器１６によって負帰還をかけると、前記出力端子Ｃの電
圧変化が温度検出部１に印加され、ダイオードＤ１〜Ｄ
３の直列接続体に定電流を供給することができなくなる
。

よってこの場合は被測定温度を指示しなくなり、不都合
である。

そのため、反転端子（−）には供給される電流によって
電圧降下が直線的に変化する可変抵抗器４が接続されて
いる。

また電圧制御発振器５に接続された可変抵抗１７とコン
デンサ１８とは発振周波数に関する時定数を決定してお
り、可変抵抗１７によってＯＰアンプ３出力電圧が例え
ば２■のときに発振周波数が５０ＫＨ２となるように基
本発振周波数を調節する。

電圧制御発振器５の上限発振周波数、例えば前記ｌＱＱ
ＫＨ２は可変抵抗１６で調節する。

なお上記実施例において温度検出器１は３つのダイオー
ドから構成して電圧変化を大きくして取り出したが１つ
のダイオードから構成しても同様である。

以上説明のように本考案によると、カレントミラー構成
の定電流回路に含まれる第１と第２の定電流源から常に
同一の一定電流を温度検出器と基準電圧発生器に供給し
、温度検出器出力を演算増幅器の非反転入力端子（ト）
に印加し、基準電圧を反転入力端子（−）に印加し、こ
の反転入力端子←）に可変抵抗器を介して負帰還をかけ
、さらに演算増幅器の出力電圧に対応した周波数信号を
出力する電圧制御発振器を別の可変抵抗器により調整可
能にしたので、装置のバラツキを正確に補正することが
でき、精度のよい温度測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の温度計の一実施例を示し、第１図は温度
計のブロック図、第２図は第１図における温度検知部の
温度−出力電圧特性図を示す。 １・・・・・・温度検知部、３・・・・・・演算増幅器
、４・・・・・・可変抵抗器、５・・・・・・電圧制御
発振器、６・・・・・・カウンタ、７・・・・・・信号
処理回路、８・・・・・・表示器、１２．１３・・・・
・・第１、第２の定電流回路の構成トランジスタ、１７
．１８・・・・・・電圧制御発振器の時定数を決定する
抵抗とコンデンサ、１６・・・・・・演算増幅器の負帰
還量調整用可変抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイオードと２つのトランジスタのカレントミラー接続
   によって構成されて２つの定電流源を含む定電流回路と
   、第１の定電流源に接続され一定の電流が供給されて被
   測定温度を検出する半導体素子の直列接続体から成る温
   度検知部と、第２の定電流源に接続され一定の電流が供
   給されて一定の基準電圧を出力する基準電圧発生器と、
   前記温度検出器の被測定温度に対応した出力電圧が非反
   転入力端子に印加され、かつ前記基準電圧発生器の基準
   電圧が反転入力端子に印加されて、その差電圧を増幅す
   る演算増幅器と、該演算増幅器の出力端と反転入力端子
   間に介装されて演算増幅器の利得調整を可能にする可変
   抵抗器と、前記演算増幅器の出力電圧に対応した周波数
   信号を出力するとともに、基本発振周波数を別の可変抵
   抗器により調整可能にされた電圧制御発振器と、電圧制
   御発振器出力の周波数信号を所定時間計数し該計数値を
   実用指示値として表示する手段とを設けたことを特徴と
   する温度計。