JP2000292266A - 熱電対式温度測定装置 - Google Patents
熱電対式温度測定装置Info
- Publication number
- JP2000292266A JP2000292266A JP11098664A JP9866499A JP2000292266A JP 2000292266 A JP2000292266 A JP 2000292266A JP 11098664 A JP11098664 A JP 11098664A JP 9866499 A JP9866499 A JP 9866499A JP 2000292266 A JP2000292266 A JP 2000292266A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermocouple
- voltage
- input
- switch
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 断線検出を行いつつ、断線検出による測定誤
差を小さくする。 【解決手段】 抵抗４，５とスイッチ６，７からなる電
圧印加手段は、熱電対１と補償導線からなる回路に異な
る印加電圧を交互に加える。ＣＰＵ３は、熱電対１の断
線時の入力電圧変化に基づいて断線を検出すると共に、
異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差あるいは
和に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去し、
熱電対１の起電圧を得る。
差を小さくする。 【解決手段】 抵抗４，５とスイッチ６，７からなる電
圧印加手段は、熱電対１と補償導線からなる回路に異な
る印加電圧を交互に加える。ＣＰＵ３は、熱電対１の断
線時の入力電圧変化に基づいて断線を検出すると共に、
異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差あるいは
和に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去し、
熱電対１の起電圧を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電対から入力さ
れる電圧に基づいて測定対象の温度を測定する熱電対式
温度測定装置に関するものである。
れる電圧に基づいて測定対象の温度を測定する熱電対式
温度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、特開平６−２０７８６１号公報
に開示された従来の熱電対式温度測定装置のブロック図
である。熱電対１１の起電力はＡ／Ｄ変換器１２でディ
ジタル信号に変換され、ＣＰＵ１３に読み込まれる。Ｃ
ＰＵ１３は、Ａ／Ｄ変換器１２の出力を温度データに変
換し、この温度をディスプレイ装置に表示する等の処理
を行う。一方、熱電対１１の断線を検出するため、電源
電圧ＶCCを抵抗１５，１６で分圧して得た電圧をスイッ
チ１７及び抵抗１４を介してＡ／Ｄ変換器１２に入力し
ている。これにより、熱電対１１に断線が発生すると、
抵抗１５，１６によって分圧された電圧がＡ／Ｄ変換器
１２に入力され、Ａ／Ｄ変換器１２の出力が通常時より
も大きくなるため、熱電対１１の断線を検出することが
できる。
に開示された従来の熱電対式温度測定装置のブロック図
である。熱電対１１の起電力はＡ／Ｄ変換器１２でディ
ジタル信号に変換され、ＣＰＵ１３に読み込まれる。Ｃ
ＰＵ１３は、Ａ／Ｄ変換器１２の出力を温度データに変
換し、この温度をディスプレイ装置に表示する等の処理
を行う。一方、熱電対１１の断線を検出するため、電源
電圧ＶCCを抵抗１５，１６で分圧して得た電圧をスイッ
チ１７及び抵抗１４を介してＡ／Ｄ変換器１２に入力し
ている。これにより、熱電対１１に断線が発生すると、
抵抗１５，１６によって分圧された電圧がＡ／Ｄ変換器
１２に入力され、Ａ／Ｄ変換器１２の出力が通常時より
も大きくなるため、熱電対１１の断線を検出することが
できる。
【０００３】ただし、図５の熱電対式温度測定装置で
は、抵抗１４を介して電圧が印加されるため、測定誤差
が生じる。そこで、図５の熱電対式温度測定装置では、
通常の測定を行う前にキャリブレーションを行う。すな
わち、熱電対１１を一定の温度に保った状態で、スイッ
チ１７をオフ状態にしたときのＡ／Ｄ変換器１２のディ
ジタルデータをＣＰＵ１３が読み込む。次に、スイッチ
１７をオン状態にしたときのＡ／Ｄ変換器１２のディジ
タルデータを読み込む。このスイッチ１７のオン時とオ
フ時の２つのディジタルデータの差を補正値とする。通
常は、スイッチ１７をオン状態とし、上述の方法で断線
検出が可能なようにしておく。この結果、断線検出によ
る誤差はでるが、Ａ／Ｄ変換器１２のディジタルデータ
から上記の補正値を減算することにより、温度の測定精
度を向上させることができる。
は、抵抗１４を介して電圧が印加されるため、測定誤差
が生じる。そこで、図５の熱電対式温度測定装置では、
通常の測定を行う前にキャリブレーションを行う。すな
わち、熱電対１１を一定の温度に保った状態で、スイッ
チ１７をオフ状態にしたときのＡ／Ｄ変換器１２のディ
ジタルデータをＣＰＵ１３が読み込む。次に、スイッチ
１７をオン状態にしたときのＡ／Ｄ変換器１２のディジ
タルデータを読み込む。このスイッチ１７のオン時とオ
フ時の２つのディジタルデータの差を補正値とする。通
常は、スイッチ１７をオン状態とし、上述の方法で断線
検出が可能なようにしておく。この結果、断線検出によ
る誤差はでるが、Ａ／Ｄ変換器１２のディジタルデータ
から上記の補正値を減算することにより、温度の測定精
度を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
熱電対式温度測定装置では、連続的に断線検出を行いつ
つ、断線検出回路の影響を補正することにより、測定誤
差を小さくしていた。しかしながら、従来の熱電対式温
度測定装置では、熱電対１１を一定の温度に保った状態
で、スイッチ１７がオンのときとオフのときのデータか
ら補正値を求めるといったキャリブレーションを行う必
要があるため、測定作業が煩雑になるという問題点があ
った。また、測定条件が変化すると、補正誤差を生じる
という問題点があった。熱電対１１の抵抗値は温度によ
って異なり、この抵抗値は経年変化の影響も受ける。し
たがって、補正値はこれらの条件に応じて変化すべきで
あるが、図５の熱電対式温度測定装置ではキャリブレー
ション時に設定した補正値のままなので、測定条件が変
化すると、補正誤差を生じることになる。本発明は、上
記課題を解決するためになされたもので、連続的に断線
検出を行いつつ、キャリブレーションを行わずに済み、
かつ測定条件が変わっても補正誤差を生じることのない
熱電対式温度測定装置を提供することを目的とする。
熱電対式温度測定装置では、連続的に断線検出を行いつ
つ、断線検出回路の影響を補正することにより、測定誤
差を小さくしていた。しかしながら、従来の熱電対式温
度測定装置では、熱電対１１を一定の温度に保った状態
で、スイッチ１７がオンのときとオフのときのデータか
ら補正値を求めるといったキャリブレーションを行う必
要があるため、測定作業が煩雑になるという問題点があ
った。また、測定条件が変化すると、補正誤差を生じる
という問題点があった。熱電対１１の抵抗値は温度によ
って異なり、この抵抗値は経年変化の影響も受ける。し
たがって、補正値はこれらの条件に応じて変化すべきで
あるが、図５の熱電対式温度測定装置ではキャリブレー
ション時に設定した補正値のままなので、測定条件が変
化すると、補正誤差を生じることになる。本発明は、上
記課題を解決するためになされたもので、連続的に断線
検出を行いつつ、キャリブレーションを行わずに済み、
かつ測定条件が変わっても補正誤差を生じることのない
熱電対式温度測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱電対式温度測
定装置は、測定対象の温度を検出するための熱電対
（１）と、補償導線を介して熱電対の両極と接続され、
熱電対から入力される電圧に基づいて測定対象の温度を
求める制御手段（３，３ａ，３ｂ）と、熱電対と補償導
線からなる回路に異なる印加電圧を交互に加える電圧印
加手段（４〜７，８〜１０）とを有するものである。そ
して、制御手段は、熱電対の断線時の入力電圧変化に基
づいて断線を検出すると共に、異なる印加電圧によって
変化する入力電圧の差あるいは和に基づいて入力電圧に
含まれる印加電圧分を除去し、熱電対の起電圧を得る。
また、上述した電圧印加手段の１構成例は、一端に電源
電圧（ＶCC）が印加される第１の抵抗（４）と、一端に
電源電圧が印加される、第１の抵抗と抵抗値が異なる第
２の抵抗（５）と、入力端子が第１の抵抗の他端と接続
される第１のスイッチ（６）と、入力端子が第２の抵抗
の他端と接続され、出力端子が第１のスイッチの出力端
子と共に熱電対と補償導線からなる回路に接続される第
２のスイッチ（７）とを備え、第１、第２のスイッチを
交互に切り換えるものである。そして、制御手段（３）
は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差に基
づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
定装置は、測定対象の温度を検出するための熱電対
（１）と、補償導線を介して熱電対の両極と接続され、
熱電対から入力される電圧に基づいて測定対象の温度を
求める制御手段（３，３ａ，３ｂ）と、熱電対と補償導
線からなる回路に異なる印加電圧を交互に加える電圧印
加手段（４〜７，８〜１０）とを有するものである。そ
して、制御手段は、熱電対の断線時の入力電圧変化に基
づいて断線を検出すると共に、異なる印加電圧によって
変化する入力電圧の差あるいは和に基づいて入力電圧に
含まれる印加電圧分を除去し、熱電対の起電圧を得る。
また、上述した電圧印加手段の１構成例は、一端に電源
電圧（ＶCC）が印加される第１の抵抗（４）と、一端に
電源電圧が印加される、第１の抵抗と抵抗値が異なる第
２の抵抗（５）と、入力端子が第１の抵抗の他端と接続
される第１のスイッチ（６）と、入力端子が第２の抵抗
の他端と接続され、出力端子が第１のスイッチの出力端
子と共に熱電対と補償導線からなる回路に接続される第
２のスイッチ（７）とを備え、第１、第２のスイッチを
交互に切り換えるものである。そして、制御手段（３）
は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差に基
づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
【０００６】また、上述した電圧印加手段の１構成例
は、入力端子に第１の電源電圧（ＶCC）が印加される第
１のスイッチ（８）と、入力端子に第１の電源電圧と異
なる第２の電源電圧（ＶDD）が印加される第２のスイッ
チ（９）と、一端が第１、第２のスイッチの出力端子に
接続され、他端が熱電対と補償導線からなる回路に接続
される抵抗（１０）とを備え、第１、第２のスイッチを
交互に切り換えるものである。そして、制御手段（３
ａ）は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差
に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
また、上述した電圧印加手段の１構成例は、入力端子に
第１の電源電圧（ＶCC）が印加される第１のスイッチ
（８）と、入力端子に第１の電源電圧と極性が異なる第
２の電源電圧（−ＶCC）が印加される第２のスイッチ
（９）と、一端が第１、第２のスイッチの出力端子に接
続され、他端が熱電対と補償導線からなる回路に接続さ
れる抵抗（１０）とを備え、第１、第２のスイッチを交
互に切り換えるものである。そして、制御手段（３ｂ）
は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の和に基
づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
は、入力端子に第１の電源電圧（ＶCC）が印加される第
１のスイッチ（８）と、入力端子に第１の電源電圧と異
なる第２の電源電圧（ＶDD）が印加される第２のスイッ
チ（９）と、一端が第１、第２のスイッチの出力端子に
接続され、他端が熱電対と補償導線からなる回路に接続
される抵抗（１０）とを備え、第１、第２のスイッチを
交互に切り換えるものである。そして、制御手段（３
ａ）は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の差
に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
また、上述した電圧印加手段の１構成例は、入力端子に
第１の電源電圧（ＶCC）が印加される第１のスイッチ
（８）と、入力端子に第１の電源電圧と極性が異なる第
２の電源電圧（−ＶCC）が印加される第２のスイッチ
（９）と、一端が第１、第２のスイッチの出力端子に接
続され、他端が熱電対と補償導線からなる回路に接続さ
れる抵抗（１０）とを備え、第１、第２のスイッチを交
互に切り換えるものである。そして、制御手段（３ｂ）
は、異なる印加電圧によって変化する入力電圧の和に基
づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除去する。
【０００７】
【発明の実施の形態】［実施の形態の１］次に、本発明
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態となる熱電対式温度
測定装置のブロック図である。本実施の形態の熱電対式
温度測定装置は、測定対象の温度を検出するための熱電
対１と、補償導線を介して熱電対１の両極と接続され、
熱電対１から入力される電圧をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器２と、ディジタル化された入力電圧に基
づいて熱電対１の断線を検出すると共に測定対象の温度
を求めるＣＰＵ３と、一端に電源電圧ＶCCが印加される
第１、第２の抵抗４，５と、入力端子が抵抗４の他端と
接続される第１のスイッチ６と、入力端子が抵抗５の他
端と接続され、出力端子がスイッチ６の出力端子と共に
補償導線の一方に接続される第２のスイッチ７とを有し
ている。
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態となる熱電対式温度
測定装置のブロック図である。本実施の形態の熱電対式
温度測定装置は、測定対象の温度を検出するための熱電
対１と、補償導線を介して熱電対１の両極と接続され、
熱電対１から入力される電圧をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器２と、ディジタル化された入力電圧に基
づいて熱電対１の断線を検出すると共に測定対象の温度
を求めるＣＰＵ３と、一端に電源電圧ＶCCが印加される
第１、第２の抵抗４，５と、入力端子が抵抗４の他端と
接続される第１のスイッチ６と、入力端子が抵抗５の他
端と接続され、出力端子がスイッチ６の出力端子と共に
補償導線の一方に接続される第２のスイッチ７とを有し
ている。
【０００８】次に、このような熱電対式温度測定装置の
動作を説明する。熱電対１の起電圧（測定対象の温度を
示す信号）は、Ａ／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換
され、ＣＰＵ３に読み込まれる。ＣＰＵ３は、ディジタ
ル化された入力電圧を温度データに変換し、この温度を
ディスプレイ装置に表示する等の処理を行う。
動作を説明する。熱電対１の起電圧（測定対象の温度を
示す信号）は、Ａ／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換
され、ＣＰＵ３に読み込まれる。ＣＰＵ３は、ディジタ
ル化された入力電圧を温度データに変換し、この温度を
ディスプレイ装置に表示する等の処理を行う。
【０００９】一方、抵抗４，５及びスイッチ６，７は、
断線検出用の電圧印加手段を構成している。ＣＰＵ３
は、スイッチ６，７を制御して、図２に示すような切換
動作を行わせている。したがって、Ａ／Ｄ変換器２の入
力には、抵抗４とスイッチ６あるいは抵抗５とスイッチ
７を介して電源電圧ＶCCが常時印加される。熱電対１あ
るいは補償導線に断線が発生すると、Ａ／Ｄ変換器２に
入力される電圧が通常時よりも大きくなるため、ディジ
タル化された入力電圧を読み込んだＣＰＵ３は、熱電対
１あるいは補償導線に断線が発生したと判断する。こう
して、本実施の形態では、断線検出を実現している。
断線検出用の電圧印加手段を構成している。ＣＰＵ３
は、スイッチ６，７を制御して、図２に示すような切換
動作を行わせている。したがって、Ａ／Ｄ変換器２の入
力には、抵抗４とスイッチ６あるいは抵抗５とスイッチ
７を介して電源電圧ＶCCが常時印加される。熱電対１あ
るいは補償導線に断線が発生すると、Ａ／Ｄ変換器２に
入力される電圧が通常時よりも大きくなるため、ディジ
タル化された入力電圧を読み込んだＣＰＵ３は、熱電対
１あるいは補償導線に断線が発生したと判断する。こう
して、本実施の形態では、断線検出を実現している。
【００１０】ところで、本実施の形態では、スイッチ６
あるいは７を介した印加電圧がＡ／Ｄ変換器２の入力に
常時印加されるため、温度測定に誤差が生じる。そこ
で、電圧印加手段の影響を除去する方法について説明す
る。前述のように、本実施の形態では、スイッチ６，７
を交互に切り換えている。この切り換えの周期Ｔを熱電
対１で発生する起電圧が変動する時間よりも充分に短く
することにより、熱電対１の起電圧を一定値として扱う
ことができる。
あるいは７を介した印加電圧がＡ／Ｄ変換器２の入力に
常時印加されるため、温度測定に誤差が生じる。そこ
で、電圧印加手段の影響を除去する方法について説明す
る。前述のように、本実施の形態では、スイッチ６，７
を交互に切り換えている。この切り換えの周期Ｔを熱電
対１で発生する起電圧が変動する時間よりも充分に短く
することにより、熱電対１の起電圧を一定値として扱う
ことができる。
【００１１】ここで、熱電対１の起電圧をＥTC、熱電対
１とそれにつながる補償導線の抵抗値の合計をＲTCと
し、抵抗４，５の抵抗値をそれぞれＲB1，ＲB2とする
と、スイッチ６がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加され
る入力電圧Ｅ１は次式となる。 Ｅ１＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB1＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（１） また、スイッチ７がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加さ
れる入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB2＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（２）
１とそれにつながる補償導線の抵抗値の合計をＲTCと
し、抵抗４，５の抵抗値をそれぞれＲB1，ＲB2とする
と、スイッチ６がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加され
る入力電圧Ｅ１は次式となる。 Ｅ１＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB1＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（１） また、スイッチ７がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加さ
れる入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB2＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（２）
【００１２】式（１）、式（２）より、入力電圧の差Ｅ
１−Ｅ２を求めることができる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶCC×ＲTC×｛１／（ＲB1＋ＲTC）−１／（ＲB2＋ＲTC）｝ ・・・（３） 抵抗４，５の抵抗値ＲB1，ＲB2は、熱電対１と補償導線
の抵抗値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定されて
おり、かつＲB2＝２ＲB1となるように設定されている
（例えば、抵抗４が５０ＭΩであれば、抵抗５は１００
ＭΩ）。
１−Ｅ２を求めることができる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶCC×ＲTC×｛１／（ＲB1＋ＲTC）−１／（ＲB2＋ＲTC）｝ ・・・（３） 抵抗４，５の抵抗値ＲB1，ＲB2は、熱電対１と補償導線
の抵抗値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定されて
おり、かつＲB2＝２ＲB1となるように設定されている
（例えば、抵抗４が５０ＭΩであれば、抵抗５は１００
ＭΩ）。
【００１３】よって、式（３）を次式のように変形する
ことができる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶCC×ＲTC／（２ＲB1）＝Δｅ ・・・（４） また、抵抗４の抵抗値ＲB1が熱電対１と補償導線の抵抗
値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定されているこ
とから、式（１）を次式のように変形することができ
る。 ＥTC＝Ｅ１−ＶCC×ＲTC／ＲB1 ・・・（５）
ことができる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶCC×ＲTC／（２ＲB1）＝Δｅ ・・・（４） また、抵抗４の抵抗値ＲB1が熱電対１と補償導線の抵抗
値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定されているこ
とから、式（１）を次式のように変形することができ
る。 ＥTC＝Ｅ１−ＶCC×ＲTC／ＲB1 ・・・（５）
【００１４】式（４）と式（５）より、次式が得られ
る。 ＥTC＝Ｅ１−２（Ｅ１−Ｅ２）＝Ｅ１−２Δｅ ・・・（６） 同様に式（２）と式（４）より、次式が得られる。 ＥTC＝Ｅ２−（Ｅ１−Ｅ２）＝Ｅ２−Δｅ ・・・（７）
る。 ＥTC＝Ｅ１−２（Ｅ１−Ｅ２）＝Ｅ１−２Δｅ ・・・（６） 同様に式（２）と式（４）より、次式が得られる。 ＥTC＝Ｅ２−（Ｅ１−Ｅ２）＝Ｅ２−Δｅ ・・・（７）
【００１５】したがって、ＣＰＵ３において、入力電圧
の差Ｅ１−Ｅ２を求めて、これを補正パラメータΔｅと
し、この補正パラメータΔｅを式（６）、式（７）に代
入することにより、熱電対１の起電圧ＥTCを求めること
ができる。こうして、電圧印加手段の影響を除去するこ
とができる。
の差Ｅ１−Ｅ２を求めて、これを補正パラメータΔｅと
し、この補正パラメータΔｅを式（６）、式（７）に代
入することにより、熱電対１の起電圧ＥTCを求めること
ができる。こうして、電圧印加手段の影響を除去するこ
とができる。
【００１６】［実施の形態の２］図３は、本発明の第２
の実施の形態となる熱電対式温度測定装置のブロック図
であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の熱電対式温度測定装置は、熱電対１
と、Ａ／Ｄ変換器２と、ＣＰＵ３ａと、入力端子に第１
の電源電圧ＶCCが印加される第１のスイッチ８と、入力
端子に第１の電源電圧と異なる第２の電源電圧ＶDDが印
加される第２のスイッチ９と、一端がスイッチ８，９の
出力端子に接続され、他端が補償導線の一方に接続され
る抵抗１０とを有している。
の実施の形態となる熱電対式温度測定装置のブロック図
であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の熱電対式温度測定装置は、熱電対１
と、Ａ／Ｄ変換器２と、ＣＰＵ３ａと、入力端子に第１
の電源電圧ＶCCが印加される第１のスイッチ８と、入力
端子に第１の電源電圧と異なる第２の電源電圧ＶDDが印
加される第２のスイッチ９と、一端がスイッチ８，９の
出力端子に接続され、他端が補償導線の一方に接続され
る抵抗１０とを有している。
【００１７】本実施の形態においても、断線検出及び温
度検出の方法は実施の形態の１と同様である。そこで、
スイッチ８，９及び抵抗１０からなる電圧印加手段の影
響を除去する方法について説明する。本実施の形態にお
いても、実施の形態の１と同様に、スイッチ８，９を交
互に切り換えている。
度検出の方法は実施の形態の１と同様である。そこで、
スイッチ８，９及び抵抗１０からなる電圧印加手段の影
響を除去する方法について説明する。本実施の形態にお
いても、実施の形態の１と同様に、スイッチ８，９を交
互に切り換えている。
【００１８】抵抗１０の抵抗値をＲBとすると、スイッ
チ８がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加される入力電圧
Ｅ１は次式となる。 Ｅ１＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（８） また、スイッチ９がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加さ
れる入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝ＶDD×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（９）
チ８がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加される入力電圧
Ｅ１は次式となる。 Ｅ１＝ＶCC×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（８） また、スイッチ９がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加さ
れる入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝ＶDD×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（９）
【００１９】抵抗１０の抵抗値ＲB は、熱電対１と補償
導線の抵抗値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定さ
れており、またＶCC＝２ＶDDとなるように設定されてい
る。よって、式（８）、式（９）より次式が得られる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶDD×ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）＝Δｅ ・・・（１０）
導線の抵抗値の合計ＲTCよりも充分に大きな値に設定さ
れており、またＶCC＝２ＶDDとなるように設定されてい
る。よって、式（８）、式（９）より次式が得られる。 Ｅ１−Ｅ２＝ＶDD×ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）＝Δｅ ・・・（１０）
【００２０】式（８）と式（１０）より、次式が得られ
る。 ＥTC＝Ｅ１−２Δｅ ・・・（１１） 同様に式（９）と式（１０）より、次式が得られる。 ＥTC＝Ｅ２−Δｅ ・・・（１２）
る。 ＥTC＝Ｅ１−２Δｅ ・・・（１１） 同様に式（９）と式（１０）より、次式が得られる。 ＥTC＝Ｅ２−Δｅ ・・・（１２）
【００２１】ＣＰＵ３ａにおいて、入力電圧の差Ｅ１−
Ｅ２を求めて、これを補正パラメータΔｅとし、この補
正パラメータΔｅを式（１１）、式（１２）に代入する
ことにより、熱電対１の起電圧ＥTCを求めることができ
る。本実施の形態では、式（８）〜式（１２）の計算に
おいて抵抗値ＲTCを省略していない。したがって、起電
圧ＥTCの計算精度を実施の形態の１よりも高くすること
ができる。
Ｅ２を求めて、これを補正パラメータΔｅとし、この補
正パラメータΔｅを式（１１）、式（１２）に代入する
ことにより、熱電対１の起電圧ＥTCを求めることができ
る。本実施の形態では、式（８）〜式（１２）の計算に
おいて抵抗値ＲTCを省略していない。したがって、起電
圧ＥTCの計算精度を実施の形態の１よりも高くすること
ができる。
【００２２】［実施の形態の３］図４は、本発明の第３
の実施の形態となる熱電対式温度測定装置のブロック図
であり、図３と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の熱電対式温度測定装置は、熱電対１
と、Ａ／Ｄ変換器２と、ＣＰＵ３ｂと、入力端子に第１
の電源電圧ＶCCが印加される第１のスイッチ８と、入力
端子に第１の電源電圧ＶCCと絶対値が同じで極性が異な
る第２の電源電圧−ＶCCが印加される第２のスイッチ９
と、抵抗１０とを有している。
の実施の形態となる熱電対式温度測定装置のブロック図
であり、図３と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の熱電対式温度測定装置は、熱電対１
と、Ａ／Ｄ変換器２と、ＣＰＵ３ｂと、入力端子に第１
の電源電圧ＶCCが印加される第１のスイッチ８と、入力
端子に第１の電源電圧ＶCCと絶対値が同じで極性が異な
る第２の電源電圧−ＶCCが印加される第２のスイッチ９
と、抵抗１０とを有している。
【００２３】本実施の形態においても、断線検出及び温
度検出の方法は実施の形態の１と同様である。そこで、
スイッチ８，９及び抵抗１０からなる電圧印加手段の影
響を除去する方法について説明する。本実施の形態にお
いても、実施の形態の２と同様に、スイッチ８，９を交
互に切り換えている。
度検出の方法は実施の形態の１と同様である。そこで、
スイッチ８，９及び抵抗１０からなる電圧印加手段の影
響を除去する方法について説明する。本実施の形態にお
いても、実施の形態の２と同様に、スイッチ８，９を交
互に切り換えている。
【００２４】スイッチ８がオンのときＡ／Ｄ変換器２に
印加される入力電圧Ｅ１は、式（８）で得られる。ま
た、スイッチ９がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加され
る入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝−ＶCC×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（１３）
印加される入力電圧Ｅ１は、式（８）で得られる。ま
た、スイッチ９がオンのときＡ／Ｄ変換器２に印加され
る入力電圧Ｅ２は次式となる。 Ｅ２＝−ＶCC×｛ＲTC／（ＲB ＋ＲTC）｝＋ＥTC ・・・（１３）
【００２５】式（８）と式（１３）より、次式が得られ
る。 ＥTC＝（Ｅ１＋Ｅ２）／２ ・・・（１４） したがって、ＣＰＵ３ｂにおいて、入力電圧Ｅ１と入力
電圧Ｅ２とが得られる度に、入力電圧の和Ｅ１＋Ｅ２を
求めて、これを式（１４）に代入することにより、熱電
対１の起電圧ＥTCを求めることができる。なお、実施の
形態の１，２では、スイッチの切換周期Ｔ毎に起電圧Ｅ
TCを計算することになるが、本実施の形態では、２Ｔ毎
に起電圧ＥTCを計算する。
る。 ＥTC＝（Ｅ１＋Ｅ２）／２ ・・・（１４） したがって、ＣＰＵ３ｂにおいて、入力電圧Ｅ１と入力
電圧Ｅ２とが得られる度に、入力電圧の和Ｅ１＋Ｅ２を
求めて、これを式（１４）に代入することにより、熱電
対１の起電圧ＥTCを求めることができる。なお、実施の
形態の１，２では、スイッチの切換周期Ｔ毎に起電圧Ｅ
TCを計算することになるが、本実施の形態では、２Ｔ毎
に起電圧ＥTCを計算する。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、入力電圧に基づいて測
定対象の温度を求める制御手段と、熱電対と補償導線か
らなる回路に異なる印加電圧を交互に加える電圧印加手
段とを設け、制御手段が、入力電圧変化に基づいて断線
を検出すると共に、異なる印加電圧によって変化する入
力電圧の差あるいは和に基づいて入力電圧に含まれる印
加電圧分を除去することにより、連続的に断線検出を行
いつつ、温度の測定精度を向上させることができる。ま
た、キャリブレーションを行う必要がないので、従来の
熱電対式温度測定装置のように、測定条件が変わったと
しても補正誤差が生じることがない。
定対象の温度を求める制御手段と、熱電対と補償導線か
らなる回路に異なる印加電圧を交互に加える電圧印加手
段とを設け、制御手段が、入力電圧変化に基づいて断線
を検出すると共に、異なる印加電圧によって変化する入
力電圧の差あるいは和に基づいて入力電圧に含まれる印
加電圧分を除去することにより、連続的に断線検出を行
いつつ、温度の測定精度を向上させることができる。ま
た、キャリブレーションを行う必要がないので、従来の
熱電対式温度測定装置のように、測定条件が変わったと
しても補正誤差が生じることがない。
【図１】 本発明の第１の実施の形態となる熱電対式温
度測定装置のブロック図である。
度測定装置のブロック図である。
【図２】 第１、第２のスイッチの動作を示す図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第２の実施の形態となる熱電対式温
度測定装置のブロック図である。
度測定装置のブロック図である。
【図４】 本発明の第３の実施の形態となる熱電対式温
度測定装置のブロック図である。
度測定装置のブロック図である。
【図５】 従来の熱電対式温度測定装置のブロック図で
ある。
ある。
１…熱電対、２…Ａ／Ｄ変換器、３、３ａ、３ｂ…ＣＰ
Ｕ、４、５、１０…抵抗、６、７、８、９…スイッチ。
Ｕ、４、５、１０…抵抗、６、７、８、９…スイッチ。
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象の温度を検出するための熱電対
と、 補償導線を介して前記熱電対の両極と接続され、熱電対
から入力される電圧に基づいて測定対象の温度を求める
制御手段と、 前記熱電対と補償導線からなる回路に異なる印加電圧を
交互に加える電圧印加手段とを有し、 前記制御手段は、熱電対の断線時の入力電圧変化に基づ
いて断線を検出すると共に、異なる印加電圧によって変
化する入力電圧の差あるいは和に基づいて入力電圧に含
まれる印加電圧分を除去し、熱電対の起電圧を得ること
を特徴とする熱電対式温度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の熱電対式温度測定装置に
おいて、 前記電圧印加手段は、一端に電源電圧が印加される第１
の抵抗と、一端に前記電源電圧が印加される、第１の抵
抗と抵抗値が異なる第２の抵抗と、入力端子が第１の抵
抗の他端と接続される第１のスイッチと、入力端子が第
２の抵抗の他端と接続され、出力端子が第１のスイッチ
の出力端子と共に前記熱電対と補償導線からなる回路に
接続される第２のスイッチとを備え、第１、第２のスイ
ッチを交互に切り換えるものであり、 前記制御手段は、異なる印加電圧によって変化する入力
電圧の差に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除
去するものであることを特徴とする熱電対式温度測定装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の熱電対式温度測定装置に
おいて、 前記電圧印加手段は、入力端子に第１の電源電圧が印加
される第１のスイッチと、入力端子に第１の電源電圧と
異なる第２の電源電圧が印加される第２のスイッチと、
一端が第１、第２のスイッチの出力端子に接続され、他
端が前記熱電対と補償導線からなる回路に接続される抵
抗とを備え、第１、第２のスイッチを交互に切り換える
ものであり、 前記制御手段は、異なる印加電圧によって変化する入力
電圧の差に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除
去するものであることを特徴とする熱電対式温度測定装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の熱電対式温度測定装置に
おいて、 前記電圧印加手段は、入力端子に第１の電源電圧が印加
される第１のスイッチと、入力端子に第１の電源電圧と
極性が異なる第２の電源電圧が印加される第２のスイッ
チと、一端が第１、第２のスイッチの出力端子に接続さ
れ、他端が前記熱電対と補償導線からなる回路に接続さ
れる抵抗とを備え、第１、第２のスイッチを交互に切り
換えるものであり、 前記制御手段は、異なる印加電圧によって変化する入力
電圧の和に基づいて入力電圧に含まれる印加電圧分を除
去するものであることを特徴とする熱電対式温度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098664A JP2000292266A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 熱電対式温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098664A JP2000292266A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 熱電対式温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292266A true JP2000292266A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14225789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098664A Pending JP2000292266A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 熱電対式温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292266A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852193A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-06-11 | 深圳市普林泰克科技有限公司 | 一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法 |
-
1999
- 1999-04-06 JP JP11098664A patent/JP2000292266A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852193A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-06-11 | 深圳市普林泰克科技有限公司 | 一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2792877B2 (ja) | ラムダ値検出方法 | |
| EP0536667A1 (en) | Analogue signal processor | |
| JP3309380B2 (ja) | ディジタル測定器 | |
| JP6714860B2 (ja) | 測定モジュール | |
| CN113155159A (zh) | 桥式检测器 | |
| JPH07286910A (ja) | 温度変換器 | |
| JP4040908B2 (ja) | インピーダンス測定装置 | |
| JP4865516B2 (ja) | 測定装置 | |
| JP2002228695A (ja) | 抵抗測定装置 | |
| CN113950617A (zh) | 温度输入单元、温度测定装置及程序 | |
| JP2003043008A (ja) | ガスセンサの接続状態判定方法及び定電位電解式ガス測定器 | |
| JPH04370769A (ja) | Ａ／ｄ変換器を用いた電圧・電流信号の補正方法 | |
| JP6799940B2 (ja) | 物理量検出センサ用接続端子 | |
| JP2001255948A (ja) | コンパレータ基準電圧調整装置 | |
| JP3003056B2 (ja) | 自己診断回路 | |
| JP3048377B2 (ja) | 穀物の水分測定装置 | |
| JP2004150836A (ja) | プログラマブルコントローラの熱電対入力における冷接点補償の補正方法及びその補正回路 | |
| JP2007178180A (ja) | ３線式温度測定の校正装置 | |
| JP4980006B2 (ja) | 測定装置 | |
| JPH0631390Y2 (ja) | デイジタル温度計 | |
| JP2000214030A (ja) | 圧力センサ回路 | |
| JP2583024Y2 (ja) | 抵抗測定装置 | |
| JP4103789B2 (ja) | 保護制御装置 | |
| JP2004279171A (ja) | 入力回路および計測機器 | |
| JPH0743219A (ja) | 温度測定装置 |