JPS62297725A - 放射温度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 童栗上側剋朋公団 本発明は、参照温度を検知して参照温度に対応する直流
信号を出力する参照温度検知手段と、測定対象からの放
射エネルギーを断続するチョッパと、このチョッパによ
って断続された放射エネルギーを検知して交流信号を出
力する放射エネルギー検知手段とを備え、前記参照温度
検知手段からの直流信号と前記放射エネルギー検知手段
からの交流信号とに基づいて、前記放射エネルギーのレ
ベルおよび前記参照温度のレベルを算出するように構成
された放射温度計に関する。

鴛ＳＯｔ丸避 第５図は従来の代表的な低温用の放射温度計のブロック
回路図、第６図はその動作説明に供するタイムチャート
である。以下、第５図および第６図に基づいて、この従
来例を説明する。

測定対象の発した赤外線がモータ１により回転されるチ
ョッパ２によって断続され、赤外線の放射エネルギーＥ
、として熱型の赤外線検知器３に入射され、赤外線検知
器３によって三角波の電気信号Ｓ、に変換される。この
電気信号ＳＥは、プリアンプ４で増幅され、バンドパス
フィルタ５を通って正弦波信号ＳＥ′となり、同期整流
器６に出力される。

一方、チョッパ２による赤外線検知器３に対しての開閉
状態がフォトインクラブタフによって検知され、チョッ
パ開閉信号ＰＣが出力される。ＩＣやＬＳＩなどで構成
された演算処理部２１は、チョッパ開閉信号Ｐｃに基づ
いて正弦波信号３．／と同位相の整流同期信号Ｐ、をつ
くり同期整流器６に出力する。

同期整流器６は、入力した正弦波信号Ｓ。′を整流同期
信号Ｐ＋ｔに基づいて両波同期整流し、整流信号Ｓ、″
を出力する。

チョッパ２が閉状態のときには、赤外線検知器３は、そ
の周辺からの放射エネルギーを検知して測定対象からの
放射エネルギーＥＴの検知のための基準としている。温
度センサ８は、この基準となる周辺の参照温度ＴＲを感
知する。その感知信号はプリアンプ９によって増幅され
、参照温度信号Ｖ、として出力される。

直流の基準電源１０．積分コンデンサ１）とオペアンプ
１２からなる積分回路１３、コンパレータ１４、抵抗Ｒ
１〜Ｒ３、アナログスイッチＳ　Ｗ　＋〜ＳＷ。

によって二重積分型Ａ／Ｄコンバータ１５が構成されて
いる。

同期整流器６から出力される測定対象についての整流信
号ＳＥ／／およびプリアンプ９から出力される参照温度
信号■７は、それぞれ二重積分型Ａ／Ｄコンバータ１５
によってＡ／Ｄ変換され、出力信号Ｐ０として演算処理
部２１に送出される。以下、この出力信号ＰＡＤの送出
の具体的な動作について説明する。

時刻１．−１２において、演算処理部２１からの出力信
号Ｃ１が“Ｈ”レベルとなり、アナログスイッチＳＷ４
がＯＮするため、積分コンデンサ１）が放電される。そ
の後、時刻ｔ２〜ｔ３の一定時間、演算処理部２１から
の出力信号Ｃ１が“Ｈ”レベルとなり、アナログスイッ
チＳＷ２がＯＮする。

その結果、プリアンプ９からの参照温度信号■□が二重
積分型Ａ／Ｄコンバータ１５の積分回路１３に入力され
、積分コンデンサ１）によって積分される。

参照温度信号■７は時間的な変動が殆どなく一定の負極
性であるため、積分回路１３の出力信号５ＩＮＴのレベ
ルが直線的に上昇する。

一定時間、参照温度信号■１を積分した後、演算処理部
２１からの出力信号ＣＩが時刻ｔ３において立ち上がり
、アナログスイッチＳＷ３がＯＮする。その結果、基準
電源１０による基準電圧（一定）が二重積分型Ａ／Ｄコ
ンバータ１５の積分回路１３に入力され、積分コンデン
サ１）によって積分される。

基準電圧は正極性であるため、積分回路１３の出力信号
５ＩＮＴのレベルが直線的に降下する。

コンパレータ１４は積分回路１３の出力信号５ＩＮＴの
レベルが負のときに”Ｌ”レベル、正のときに“Ｈ”レ
ベルの出力信号ｐａｎを出力するものである。従って、
積分回路１３の出力信号５ＩＮＴが“０”レベルを超え
た時刻ｔ２〜ｔ４の期間にわたってコンパレータ１４の
出力信号ＰＡＤが“Ｈ”レベルとなる。

この出力信号ＰＡＤが演算処理部２１に送出されるが、
演算処理部２１は、基準電圧の積分を開始するために信
号ＣＲを立ち上げた時刻ｔ３から出力信号ＰＡＤが立ち
下がる時刻ｔ４までの時間τ７を算出する。この時間τ
□は、温度センサ８が感知した周辺の参照温度Ｔ＋ｔに
対応した値をもつ。

演算処理部２１は、時刻ｔ、においで信号ＣＲを″Ｌ″
レベルにするとともに、時刻【、〜ｔ、にオイ７４８　
号Ｇ　ｏを“Ｈ”レベルにして、再び積分コンデンサ１
）を放電する。その結果、積分回路１３の出力信号ＳＩ
Ｎ□が“０”レベルになる。

そして、整流同期信号ＰＲの立ち上がりに同期して時刻
ｔ６において、演算処理部２１からの出力信号ＣＥが“
Ｈ”レベルとなり、アナログスイッチＳＷ１がＯＮする
。信号Ｃ４が“Ｈ”レベルである期間は、整流同期信号
ＰＲの周期の整数倍（図示の場合は２周期分）である。

アナログスイッチＳＷ１のＯＮによって、同期整流器６
からの整流信号ＳＥ″が二重積分型Ａ／Ｄコンバータ１
５の積分回路１３に入力され、積分コンデンサ１）によ
って積分される。整流信号ＳＥ″は両波整流された脈流
であるため、積分回路１３の出力信号５ＩＮＴのレベル
が波状の波形を描いて次第に上昇する。

整流信号ＳＦ”の積分期間を整流同期信号ｐ。

の複数周期分としであるのは、Ｓ／Ｎ比を改善するため
である。

複数周期分、整流信号Ｓ、′を積分した後、演算処理部
２１からの信号ＳＲが時刻ｔ、において立ち上がり、ア
ナログスイッチＳ　Ｗ　３がＯＮする。

その結果、基準電源１０による基準電圧（一定）が二重
積分型Ａ／Ｄコンバータ１５の積分回路１３に入力され
、積分コンデンサ１）によって積分される。

その結果、積分回路１３の出力信号５ＩＮＴのレベルが
直線的に降下する。

コンパレータ１４は、整流信号Ｓｔ″のＡ／Ｄｉ換を開
始し積分回路１３の出力信号５ＩＮＴのレベルが“Ｏ”
レベルを超えた時刻１ｂから出力信号５ＩＮＴのレベル
が“０”レベルに復帰した時刻ｔ８までの期間にわたっ
て”Ｈ”レベルの出力信号ＰＡＤを出力する。

この出力信号ＰＡＤが演算処理部２１に送出されるが、
演算処理部２１は、整流信号３．／／の積分を開始する
ために信号Ｃ，ｌを立ち上げた時刻ｔ、から出力信号Ｐ
ＡＤが立ち下がる時刻ｔ、までの時間τＥを算出する。

この時間τ１は、赤外線検知器３が検知した測定対象の
放射エネルギーＥＴに対応した値をもつ。

演算処理部２１は、時刻ｔ、において、出力信号ＣＲを
“Ｌ”レベルにするとともに、出力信号ＣＤを時刻ｔ、
〜ｔｏｏにおいて”Ｈ”レベルにして、再び積分コンデ
ンサ１）を放電する。その結果、積分回路１３の出力信
号５ＩＮＴが″０″レヘルになる。

演算処理部２１は、参照温度信号Ｖアに対応する時間τ
７と、チョッパ２の開状態で受ける測定対象の放射エネ
ルギーＥＴと閉状態で受ける参照温度Ｔ＋ｔからの放射
エネルギーとの差ΔＥに対応する時間τ、ならびにデジ
タルスイッチなどの操作部２２から人力された放射率デ
ータε７に基づいて測定対象の温度を算出し、その算出
温度を表示部２３において表示する。測定対象の温度を
求めるには、まず時間τ７から参照温度Ｔ、を求め、ブ
ランクの放射式 ％式％） を求める。ここで、λは放射エネルギーの波長、Ｔは黒
体の温度、Ｃ＋　、Ｃ２は定数である。

従って、時間τゆによって求められる差エネルギーΔＥ
は、 ΔＥ＝Ａ　−ＥＴ　　−Ｂ　　−Ｅ。

と表され、ΔＥ、Ｔ、から逆に測定対象の温度ＴＴを求
める。ここで、Ａ、Ｂは定数、Ｓ（λ）は放射温度計の
分光感度である。

発■が”しようとする口題占 しかしながら、この従来の放射温度計には次のような問
題点がある。

即ち、放射温度計の信転性を上げるために、過酷な環境
に置かれることの多いセンサ部分を本体から分離してノ
イズに強いオプティカルファイバーなどでデジタル信号
を本体部分に伝送することがよく行われるが、一点鎖線
３０で分けられるセンサ側Ｘと本体側Ｙとを接続するデ
ジタル信号の伝送線の数が７本と多く、また、過酷な環
境に置かれることの多いセンサ側Ｘにおけるアナログ回
路の部品点数も多い。具体的には、伝送線については、
チョッパ開閉信号Ｐｃの伝送線り、１、整流同期信号Ｐ
ｉの伝送線１−＋ｇ、信号Ｃえ、　Ｃｔ　、　Ｃｏ　。

ＣＥの伝送ＮＩＡＬ＋ｘ、Ｉ−＋ａ、　　Ｌ＋ｓ、　　
Ｌ＋い出力信号ＰＡＤの伝送線１−＋、の合計７本の伝
送線を必要としている。部品点数については、同期整流
器６を必要としているほか、二重積分型Ａ／Ｄコンバー
タ１５を構成するのに、基準電源１０、抵抗Ｒ＋　、Ｒ
ｚ　。

Ｒ３、アナログスイッチＳＷ＋　、ＳＷ２　、ＳＷ３　
。

ＳＷ４、積分コンデンサ１）オペアンプ１２、コンパレ
ータ１４とかなり多くの部品を必要としている。

そのため、回路構成が複雑になり、信頼性を低めるとと
もに、伝送路に要する消費電力が多くなっているという
問題がある。また、伝送線が多いことも信軌性を低める
とともに、設置コストを上げてしまうことにもなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、センサ側と本体側とを接続する伝送線、およびセン
サ側におけるアナログ処理のための回路部品の点数を極
力削減して信軌性を高め、設置コストを低減することを
目的とする。

問題点を解決するための手 本発明は、前記のような問題点を解決するために、次の
ような構成をとる。

即ち、本発明の放射温度計は、 参照温度を検知して参照温度に対応する直流信号を出力
する参照温度検知手段と、 測定対象からの放射エネルギーを断続するチョッパと、 このチョッパによって断続された放射エネルギーを検知
して交流信号を出力する放射エネルギー検知手段と、 前記参照温度検知手段からの直流信号と前記放射エネル
ギー検知手段からの交流信号とを重畳する直流交流重畳
手段と、 この直流交流重畳手段による重畳信号を入力し電圧−周
波数変換するＶ−Ｆコンバータと、前記Ｖ−Ｆコンバー
タの出力信号を前記交流信号の半周期ごとに力うン卜す
るカウント手段と、前記カウント手段がカウントした前
記半周期ごとのカウント数の差を求める減算手段と、前
記カウント手段がカウントした前記半周期ごとのカウン
ト数の和を求める加算手段と、前記減算手段による前記
カウント数の差に基づいて前記放射エネルギーのレベル
を算出する手段と、 前記加算手段による前記カウント数の和に基づいて前記
参照温度のレベルを算出する手段とを備えたものである
。

炸−■ この構成による作用は、次の通りである。

参照温度に対応する直流信号と放射エネルギーに対応す
る交流信号とを重畳した状態で電圧−周波数変換し、こ
の周波数信号をセンサ側から本体側に伝送するので、セ
ンサ側と本体側とを結ぶ伝送線の数が従来例よりも少な
くなり、伝送における信頼性を高めるとともに、伝送線
のコストも低減される。

また、交流信号の位相を表す情報に基づいて半周期ごと
のカウント数の差を求め、この差から放射エネルギーの
レベルを算出するとともに、同様に半周期ごとのカウン
ト数の和を求め、この和から参照温度のレベルを算出す
るから、センサ側から同期整流器や部品点数の多い二重
積分型Ａ／Ｄコンバータを取り除くことができ、信軌性
を高めることができる。

失施舅 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

〈第１実施例〉 第１図は本発明の第１実施例に係る放射温度計のブロッ
ク回路図である。

このブロック回路において、参照温度信号Ｖｔ、正弦波
信号Ｓ、／およびチョッパ開閉信号Ｐ、を得るまでの構
成は、従来例（第５図）と同様である。即ち、測定対象
の発した赤外線がモータ１によって回転されるチョッパ
２によって断続され、赤外線の放射エネルギーＥＴとし
て熱量の赤外線検知器３に入射されるように構成されて
いる。また、この放射エネルギーＥ７が赤外線検知器３
によって三角波の電気信号Ｓ１に変換され、プリアンプ
４で増幅され、バンドパスフィルタ５を通って正弦波信
号Ｓ、′として出力されるように構成されている。そし
て、チョッパ２による赤外線検知器３に対しての開閉状
態がフォトインクラブタフによって検知され、チョッパ
開閉信号ＰＣが出力されるように構成されている。

また、温度センサ８が赤外線検知器３の周辺の参照温度
Ｔ、ｌを感知し、その感知信号をプリアンプ９によって
増幅し、参照温度信号■７として出力するように構成さ
れている。

本実施例において、従来例と異なっている構成は、次の
通りである。即ち、バンドパスフィルタ５の出力端子が
直流成分カット用のコンデンサ３１を介して電圧を周波
数に変換するＶ−Ｆコンバータ３３の入力端子に接続さ
れている。ごのＶ　−Ｆコンバータ３３の入力端子には
、基準電源３２の正極端子が抵抗Ｒ５を介して接続され
ているとともに、プリアンプ９の出力端子が抵抗Ｒ１を
介して接続されている。

コンデンサ３１によってバンドパスフィルタ５からの直
流成分の入力がカットされるため、Ｖ−Ｆコンバータ３
３の入力端子の直流レベルＶＩＣは、プリアンプ９から
の参照温度信号Ｖ１を抵抗Ｒ４゜Ｒ５で分圧した電圧に
基準電源３２の電圧Ｖ、を加えた電圧となる。即ち、 Ｒ４＋Ｒ。

プリアンプ９の増幅率は、参照温度信号Ｖ、の予測され
る変動の範囲内で、直流レベル■。、が■−Ｆコンバー
タ３３の入力レンジＡの４０〜６０％の範囲Ａ１に納ま
るように設定されている。また、プリアンプ４の増幅率
は、バンドパスフィルタ５からの正弦波信号ＳＥ′の最
大レベルがＶ−Ｆコンバータ３３の入力レンジＡの１４
０％になるように設定されている。

演算処理部３４は、同期信号発生部３５、ＡＮＤゲー）
３６．３７、インバータ３８およびカウンタ３９．４０
その他から構成されている。同期信号発生部３５は、チ
ョッパ開閉信号Ｐｃに基づいて正弦波信号Ｓ。′と同位
相の同期信号Ｐ＋ｔをつくるものである。カウンタ３９
．４０は、Ｖ−Ｆコンバータ３３から出力された出力信
号ＰＡＤをカウントするものであり、ごのうちカウンタ
３９は、同期信号ＰＲが“Ｈ″レベルときにカウントし
、カウンタ４０は、同期信号ｐＨがＬ”レベルのときに
カウントするものである。

なお、４１は測定対象の放射エネルギーＥ１を算出する
のに必要な測定対象の放射率データε７を演算処理部３
４に入力する操作部、４２は算出された測定対象の温度
を表示する表示部である。

センサ側Ｘと本体側Ｙとは一点鎖線５０のように分けら
れる。

次に、この第１実施例の動作を第２図のタイムチャート
に基づいて説明する。第２図において、Ｖ−Ｆコンバー
タ３３の出力信号ＰＡＤについての縦軸は周波数を表す
。

測定対象の発した赤外線がモータ１によって回転される
チョッパ２によって断続され、赤外線の放射エネルギー
Ｅ丁として赤外線検知器３に入射され、赤外線検知器３
によって三角波の電気信号ＳＥに変換される。この電気
信号Ｓ。は、プリアンプ４で増幅され、バンドパスフィ
ルタ５を通って正弦波信号ＳＥ′となり、コンデンサ３
１によって直流成分をカットされた後、Ｖ−Ｆコンバー
タ３３に出力される。

また、温度センサ８が赤外線検知器３の周辺の参照温度
Ｔ、を感知し、その感知信号がプリアンプ９によって増
幅され、参照温度信号■１としてＶ−Ｆコンバータ３３
に出力される。

以上のように、バンドパスフィルタ５からの正弦波信号
Ｓ、／に、プリアンプ９からの参照温度信号Ｖ□　（具
体的には、直流レベルＶ　ｅｃ）が重畳され、電圧信号
３　Ｅ／／／としてＶ−Ｆコンバータ３３に人力される
。

Ｖ−Ｆコンバータ３３は、電圧信号Ｓ、／／／をそのレ
ベルに応じて周波数に変換した出力信号Ｐ０を演算処理
部３４に出力する。

一方、チョッパ２による赤外線検知器３に対しての開閉
状Ｊｌ（フォトインタラブタフによって検知され、チョ
ッパ開閉信号Ｐｃが演算処理部３４における同期信号発
生部３５に入力される。同期信号発生部３５は、チョッ
パ開閉信号Ｐ、に基づいて正弦波信号ＳＥ′と同位相の
同期信号Ｐ、をつくる。

即ち、直流レベルＦＤＣよりも高いレベルの出力信号Ｐ
ＡＤは、チョッパ開閉信号Ｐｃが“１］”レベルで同期
信号ＰＲが“Ｈ”レベルのときに、ＡＮＤゲート３６を
導通させ、カウンタ３９によってカウントされるが、イ
ンバータ３８によってＡＮＤゲート３７が非導通である
ため、カウンタ４０には入力されない。

逆に、直流レベルＦｏｅよりも低いレベルの出力信号Ｐ
ＡＤは、チョッパ開閉信号Ｐｃが“Ｌ”レベルで同期信
号ＰＲが“１″レベルのときに、ＡＮＤゲート３７を導
通させ、カウンタ４０によってカウントされるが、ＡＮ
Ｄゲート３６が非導通であるため、カウンタ３９には入
力されない。

つまり、出力信号ＰＡＤの信号波形Ｓ、、Ｓ、。

Ｓ、・・・３２Ｎ−１（Ｎは自然数）に相当する半周期
における出力信号ＰＡＤがカウンタ３９でカウントされ
、信号波形Ｓ２　、Ｓ４　、Ｓ６・・・Ｓ２Ｎに相当す
る半周期における出力信号ＰＡＤがカウンタ４０でカウ
ントされる。

そして、演算処理部３４は、カウンタ３９．４０によっ
て適当な周期分カウントした後、カウンタ３９のカウン
ト値Σ：＋ｑ　（−３＋　＋Ｓ３　＋Ｓｓ　＋・・・・
・・＋５２Ｎ−１）とカウンタ４０のカウント値Σ４゜
（−８！＋３．　＋３．十・・・・・・＋Ｓア、）との
差（Σ３．−Σ４゜）をとるとともに、両カウント値の
和（Σ３．十Σ４゜）をとる。

直流レベルＦｏｅを基準として、信号波形Ｓ１゜３１，
３％・・・３２Ｎ−１のレベルを直流レベルＦＩｌｃか
ら引いた面積をそれぞれｍ、、ｍ３．ｍｓ・・・ｍＢ−
ｌとし、直流レベルＦｏｃから信号波形Ｓ、、Ｓ、。

Ｓ、・・・ＳＩＮのレベルを引いた面積をそれぞれｎＪ
。

ｍ４．ｍ４・・・ｍｇＮとする。また、半周期Ｔ０にお
ける直流レベルＦｎｃの面積をｍｏとすると、３、＝ｍ
６　＋ｍ、　　　　、Ｓｔ　＝ｍｏ　　ｍｘＳ：Ｉ＝ｍ
、→−ｍ３　　１　　Ｓ４　＝ｍｏ　−ｍａ３５°ｍＯ
十ｍ５　　ｌ　ＳＬＩ−ｍＯ−ｍ６Ｓ２ト、＝ｍ、　十
ｍ、−＋　　、３．、＝ｍ６−ｍｇ％であるから、 Σ３９＝Ｓｌ　＋３３＋Ｓ、＋・・・＋５ＩＮ−１＝　
Ｎ　Ｘ　ｍ　０＋　ｍ　、　＋　ｍ　３＋　ｍ　５＋・
・・＋　ｍ　２Ｎ−１Σ４゜−Ｓ２＋Ｓ、　＋Ｓ、＋・
・・＋３２Ｎ−ＮＸｍ、　−（ｍ２　＋ｍ、十ｍ、　　
→−−−・十ｍ　２Ｎ）となる。従って、差（Σ８．−
Σ、。）は、Σ４．−Σ４゜＝ｍ、　　＋ｍ２　＋ｍ、
　　十ｍ４　　＋・・・＋ｍｚＨ−、＋ｍＢ となる。この差（Σ１．−Σ４゜）は、正弦波信号ＳＥ
′を両波整流した信号についてのカウント値に相当する
。また、和（Σ３．＋Σ、。）は、ｍＮ＃ｍ　Ｈ、、で
あるので、 Σ３．＋Σ４ｏ＝２ｘＮｘｍ。

となる。この和（Σ１．＋Σ４゜）は、直流レベルＦＤ
ｃについてのカウント値に対応する。つまりは、参照温
度信号ｖ７に対応する。

演算処理部３４は、参照温度信号ＶＴに対応するカウン
ト値の和（Σ３．＋Σ、。）と、測定対象の放射エネル
ギーＥアに対応するカウント値の差（Σ３．−Σ４゜）
ならびにデジタルスイッチなどの操作部４１から入力さ
れた放射率に基づいて測定対象の温度を算出し、その算
出温度を表示部４２において表示する。

なお、カウント数の和と差を同じ周期分のカウント数で
行う必要はなく、参照温度信号■７の変化は放射エネル
ギーＥＴの変化よりも遅いので、例えば、放射エネルギ
ーＥＴに対応するカウント数の差は２周期分、参照温度
信号ＶＴに対応するカウント数の和はＩＯ周期分として
、参照温度信号■７に割り当てられたＶ−Ｆコンバータ
３３のダイナミックレンジの狭さくフルレンジの２０％
）を補うことができる。

以上のように、本実施例によれば、センサ側Ｘから本体
側Ｙに対して、従来例と等価なデジタル情報の伝送が行
える。しかも、その伝送のためにセンサ側Ｘと本体側Ｙ
とを結ぶ伝送線は、図示のようにチョッパ開閉信号Ｐ、
の伝送線Ｌ１と出力信号ＰＡＤの伝送線Ｌ２の２本だけ
ですむ。

また、センサ側Ｘにおける部品点数については、従来例
の同期整流器６および二重積分型Ａ／Ｄコンハータ１５
を構成する多数の素子を削減することができる。

そのため、センサ部の回路構成の簡素化と、伝送線をご
く少なくすることとにより、信顛性を一トげるとともに
、伝送線を少なくすることで設置コストを下げ、伝送に
要する消費電力が少なくすることができる。

〈第２実施例〉 第３図は第２実施例に係る放射温度計の回路図である。

本実施例においては、出力信号ＰＡＤおよびチョッパ開
閉信号Ｐ、を得るところまでの回路構成は、第１実施例
（第１図）の回路構成と同様である。

本実施例において、第１実施例と異なっている構成は、
次の通りである。

５１はチョッパ開閉信号ＰＣをカウントしＮカウントご
とに″ＬルベルのＣＡＲＲＹ信号を出力するＮ進カウン
タ、５２はインバータ、５３．５４．５５はＮＡＮＤゲ
ート、５６は抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２とからなる積分
回路である。

ＮＡＮＤゲート５５の出力端子は演算処理部５７に接続
され、演算処理部５７には操作部４１と表示部４２が接
続されている。

一点鎖線６０で分けられるセンサ側Ｘと本体側Ｙとを接
続する伝送線Ｌ３は１本のみである。

次に、この第２実施例の動作を第４図のタイムチャート
に基づいて説明する。

この第２実施例において、チョッパ２の開閉信号Ｐｃと
重畳信号に対応する周波数の出力信号Ｐ０とは、周期が
同じで位相が所定時間Ｔ４遅れている。本体側Ｙでは、
信号Ｐ０において、チョッパ２の開き始めに対応する時
点（実際のチョッパ２の開き始めから時間Ｔ６遅れた時
点）から、半周期分カウントしたい。なお、チョッパ２
の開閉周期は、本体側Ｙに記憶されている。また、遅れ
時間Ｔ、も本体側Ｙに記憶されている。そこで、センサ
側Ｘから本体側Ｙに欲しい情報は、カウント開始タイミ
ングである。信号Ｖ４は、通常、重畳信号に対応する周
波数で“Ｈ”、“Ｌ”を繰り返しており、チョッパ２の
開き始めタイミングを本体側Ｙに伝えるときのみ、上記
周波数より十分長い時間で″Ｈ″レベルから”Ｌ″レヘ
ル切り換わる。本体側Ｙは、この立ち下がり信号を受け
、それより時間Ｔ、たけ遅れた時点より半周期骨のカウ
ントを開始する。

フォトインタラプタ７からのチョッパ開閉信号ＰｃがＮ
進カウンタ５１およびＮＡＮＤゲート５３の１入力端子
に入力される。Ｎ進カウンタ５１がチョッパ開閉信号Ｐ
ｃをＮカウントするごとに“Ｌ”レベルのＣＡＲＲＹ信
号を出力し、インバータ５２で反転されて“Ｈ”レベル
の信号を得る。従って、ＮＡＮＤゲート５３の出力信号
■、はチョッパ開閉信号Ｐ、の半周期骨の“Ｈ”レベル
の期間だけ““Ｌ″レベルなる。この出力信号■１が立
ち下がる時刻をＴ、とする。

このＮＡＮＤゲート５３の出力信号ｖ１は積分回路５６
とＮＡＮＤゲート５５の１入力端子に出力される。積分
回路５６の出力信号Ｖ２はＮＡＮＤゲート５３の出力信
号Ｖ１より所定時間Ｔ、たけ遅延されて時刻Ｔ２におい
て“１７ルヘルの状態となる。

積分回路５６の出力信号ｖ２とＶ−Ｆコンバータ３３か
らの出力信号ＰＡＤとがＮＡＮＤゲート５４の２入力端
子に入力され、ＮＡＮＤゲート５４の出力信号ｖ３には
Ｖ−Ｆコンバータ３３の出力のパルス列が反転されて出
力されているので、チョッパ開閉信号ＰｃのＮカウント
ごとに半周期骨だけ“Ｉ（”レベルとなる。即ち、ＮＡ
ＮＤゲート５３の出力Ｖ１の“Ｌ”レベルへの反転時刻
Ｔ１から積分回路５Ｇによって所定時間Ｔ、だけ遅延し
て時刻Ｔ２において“Ｈ”レベルとなる。

このＮＡＮＤゲート５４の出力信号Ｖ、とＮＡＮＤゲー
ト５３の出力信号■、とがＮＡＮＤゲート５５の２入力
端子に入力されるので、ＮＡＮＤゲート５５の出力信号
ｖ４は、通常はＶ−Ｆコンバータ３３の出力パルス列が
出ているが、チョッパ開閉信号Ｐ、のＮカウントごとの
半周期間（ＮＡＮＤゲート５３の出力ｖ１の“Ｌ″レベ
ル期間）“１）”レベルの信号となり、その期間に引き
続いて所定時間Ｔ、（−ＴＬ）だけ“Ｌ”レベルの信号
となる。

即ち、時刻Ｔ、においで“Ｌ”レベルとなり、時刻Ｔ４
において“Ｈ”レベルとなる。

このＮＡＮＤゲート５５の出力信号■４が伝送線り、を
介して演算処理部５７に出力される。演算処理部５７は
、ＮＡＮＤゲート５５からの出力信号■４がチョッパ開
閉信号Ｐｃの半周期に相当する時間“Ｈ″レベルあるこ
とを検出する機能と、その“Ｈ”レベルの立ち下がり時
刻Ｔ３を検出する機能とをもっている。さらに、演算処
理部５７内の同期信号発生部３５は、正弦波信号ＳＥ′
と同一位相のパルスをチョッパ開閉信号Ｐｃの周波数と
同し周波数のパルスを検出した立ち下がり時刻Ｔ、から
一定の時間Ｔ４遅らせて発生して得られる。

演算処理部５７は、自ら作成した同期信号Ｐ、とＮＡＮ
Ｄゲート５５から入力した信号■４とに基づいて、第１
実施例の場合と同様の演算制御を実行し、放射エネルギ
ーＥ１と参照温度Ｔ、とを算出し、表示する。

なお、第１実施例、第２実施例ともに演算処理部の機能
をマイクロコンピュータによって実行させるように構成
したものも、本発明の実施例として含む。また、伝送線
Ｌ＋　、Ｌｘ　、Ｌ３として送電線のほか光ファイバー
を用いてもよい。

効果 本発明によれば、次の効果が発揮される。

参照温度に対応する直流信号と放射エネルギーに対応す
る交流信号とを重畳した状態で電圧−周波数変換し、こ
の周波数信号をセンサ側から本体側に伝送するので、セ
ンサ側と本体側とを結ぶ伝送線の数を従来例よりも少な
くすることができる。

また、センサ側におけるアナログ処理のための回路部品
の点数を従来例に比べて削減することができる。

その結果、全体としての回路構成の簡素化、信幀性の向
上、設置コストの低減ならびに消費電力の削減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は放射温度計のブロック回路図、第２図は動作説明に
供するタイムチャートである。第３図および第４図は第
２実施例に係り、第３図は放射温度計のブロック回路図
、第４図は動作説明に供するタイムチャートである。第
５図および第６図は従来例に係り、第５図は放射温度計
のブロック回路図、第６図は動作説明に供するタイムチ
ャートである。 ２・・・チョッパ ３・・・赤外線検知器 ５・・・バンドパスフィルタ ７・・・フォトインタラプタ ８・・・温度センサ ３３・・・Ｖ−Ｆコンバータ ３４、５５・・・演算処理部 ３５・・・同期信号作成部 ３９、４０・・・カウンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）参照温度を検知して参照温度に対応する直流信号
   を出力する参照温度検知手段と、 測定対象からの放射エネルギーを断続するチョッパと、 このチョッパによって断続された放射エネルギーを検知
   して交流信号を出力する放射エネルギー検知手段と、 前記参照温度検知手段からの直流信号と前記放射エネル
   ギー検知手段からの交流信号とを重畳する直流交流重畳
   手段と、 この直流交流重畳手段による重畳信号を入力し電圧−周
   波数変換するＶ−Ｆコンバータと、前記Ｖ−Ｆコンバー
   タの出力信号を前記交流信号の半周期ごとにカウントす
   るカウント手段と、前記カウント手段がカウントした前
   記半周期ごとのカウント数の差を求める減算手段と、 前記カウント手段がカウントした前記半周期ごとのカウ
   ント数の和を求める加算手段と、 前記減算手段による前記カウント数の差に基づいて前記
   放射エネルギーのレベルを算出する手段と、 前記加算手段による前記カウント数の和に基づいて前記
   参照温度のレベルを算出する手段 とを備えた放射温度計。