JPH01284720A - 測温抵抗体の測定回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は温度によって抵抗値が変化する温度センサに一
定の電流を流して、抵抗値の変化を検出することにより
、温度を検出する測温抵抗体の測定回路に関し、さらに
詳しくは、温度センサに一定の電流を流す測温抵抗体の
測定回路に関する。

［従来の技術］ 温度により抵抗値が変化する温度センサは室温測定等に
使用されている。この場合、温度センサから温度センサ
の抵抗値に基づいて温度を検出する温度検出回路までの
距離が長いと、温度センサと温度検出回路とを接続する
導電線の抵抗分により、温度センサの正しい抵抗値を検
出できず、検出温度に誤差が生じてしまう。

そこで、従来は第３図に示すように導電線を３本使用す
ることにより、導電線の抵抗分の影響がない測温抵抗体
の測定回路を構成していた。

第３図において、１は温度に応じてその抵抗値Ｒｒが変
化する温度センサ、２は温度センサ１の一方の端子１ａ
に抵抗値ｒの導電線３を介して接続され、温度センサ１
に所定電圧を印加する電圧出力回路、４は温度センサ１
の一方の端子１ａに抵抗値ｒの導電線５を介して接続さ
れている定電流回路、６は温度センサ１の他方の端子１
ｂに抵抗値ｒの導電線７を介して接続されている定電流
回路、１１は温度センサ１の一方の端子１ａの電圧及び
他方の端子１ｂの・電圧を入力とする入力誤差アンプで
ある。

入力誤差アンプ１１は温度センサーの一方の端子ｌａの
電圧Ｅ　と温度センサーの他方の端子１ｂの電圧Ｅ、と
の差の電圧ＥＣを出力する。

この電圧Ｅ　は測温センサーの抵抗値ＲＴに比例した大
きさである。

電圧Ｅ　は、 Ｅ　　−Ｅ−２ｉｒ−ｉｒ Ｅ−３ｉｒ であり、 入力電圧Ｅ、は、 Ｅｂ−Ｅ−２ｉ　ｒ　−ｉ　ｒ−ＲＴｉ−Ｅ−３ｉ　ｒ
−ＲＴｉ である。従って、入力誤差アンプ１７の出力電圧Ｅ　は
入力電圧Ｅ　と入力電圧Ｅ、との差の電圧Ｃａ であるので、 Ｅ　　−ＲＴ　　ｔ　　　　　　　　　　　　　　　（
’）となる。従って、定電流回路４及び６の出力電流ｉ
を一定にしておけば、温度センサーの抵抗値Ｒ１を入力
誤差アンプ１１の出力として正確に取り出すことができ
る。

なお、一般に入力誤差アンプ１１は高入力インピーダン
スであるので、入力電流は無視できる。

定電流回路４は第４図に示すような回路になっている。

第４図において、２１は演算増幅器、２２はトランジス
タ、２３は抵抗器、２４は電流調整用の抵抗器である。

演算増幅器２１は理想状態に近いものであると、入力イ
ンピーダンスが十分に高く、増幅率が十分に高く、出力
インピーダンスが十分に低い。

又、トランジスタ２２は理想状態に近いものであると、
電流増幅率が十分に高い。

このような理想状態の場合、定電流回路４が出力する定
電流ｉは、 ｉ　−Ｖ　　　／Ｒ（２） ｅｒ となる。従って、演算増幅器２１の非反転入力端子に加
える電圧Ｖ　　を調整することにより、定電ｅｆ 流ｉを任意の値に設定できることになる。電圧Ｖｒｆ３
「は電流調整用の抵抗器２４を調整することにより得て
いた。

なお、定電流回路６も定電流回路４と同一の構成である
ので、その説明は省略する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記構成の従来の測温抵抗体の測定回路は、
定電流回路４及び６の可変抵抗器２４を人手によって調
整することにより、電圧Ｖ　　を設ｅｒ 定していた。

このため、調整する者によって定電流ｉにばらつきが生
じてしまうので、正確な温度が測定できなくなってしま
うという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
調整誤差を生じないで定電流ｉを流すことができるｎ１
温抵抗体の測定回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る測温抵抗体の測定回路は、温度に応じて抵
抗値が変化する温度センサと、温度センサの一方の端子
に第１の導電線を介して接続された電圧出力手段と、一
方の端子に第２の導電線を介して接続された第１の定電
流回路と、温度センサの他方の端子に第３の導電線を介
して接続された第２の定電流回路と、温度センサの両端
の電圧を、第２及び第３の導電線を介して検出すること
により、温度センサの抵抗値を検出する抵抗値検出手段
と、第２の導電線の抵抗値検出手段側と第１の定電流回
路との間に、直列に接続された所定抵抗値の基準抵抗器
と、基準抵抗器の両端の電圧を検出する電圧検出手段と
、電圧検出手段により検出された電圧を、基準抵抗器の
抵抗値で除することにより、基準抵抗器に流れる電流を
算出する除算手段と、算出した電流に基づいて、第１の
定電流回路及び第２の定電流回路が、予め設定された設
定電流を流すように、第１の定電流回路及び第２の定電
流回路をそれぞれ制御する電流制御手段とを備えている
。

［作　用］ 上記構成の測温抵抗体の測定回路は、電圧出力手段によ
り、温度センサに電圧を印加すると、基準抵抗器に所定
電流が流れ、電圧検出手段が基準抵抗器の両端の電圧を
検出する。さらに、除算手段が基準抵抗器に流れる電流
を算出し、電流制御手段が第１の定電流回路及び第２の
定電流回路に予め設定された設定電流が流れるように、
第１の定電流回路及び第２の定電流回路をそれぞれ制御
する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例に係るＪＦ１温抵抗抵抗体定
回路の回路図である。第１図において、１は温度に応じ
てその抵抗値ＲＴが変化する温度センサ、２は温度セン
サ１の一方の端子１ａに導電線３を介して接続され、温
度センサ１に所定電圧を印加する電圧出力回路、４は温
度センサ１の一方の端子１ａに導電線５を介して接続さ
れている定電流回路、６は温度センサ１の他方の端子ｔ
ｂに導電線７を介して接続されている定電流回路、８．
９は所定抵抗値Ｒ８の基準抵抗器、１０は定電流回路４
．６が流す電流を制御するとともに、温度センサ１の抵
抗値を検出するマイクロコンピュータ、１１は温度セン
サ１の一方の端子１ａの電圧及び他方の端子ｌｂの電圧
を入力とする入力誤差アンプである。

マイクロコンピュータｌＯは中央処理装置（以下、ＣＰ
Ｕという）　１２、定電流回路４．６を制御するプログ
ラム、温度センサ１の抵抗値を検出するプログラム及び
基準抵抗器８の抵抗値等を記憶しているメモリ１３、ア
ナログ電圧をデジタル電圧に変換して入力する入力イン
ターフェイス１４．１５及びデジタル電圧をアナログ電
圧に変換して出力する出力インターフェイス１Ｂから構
成されている。

次に、第２図は第１図に示した定電流回路４の回路図で
ある。定電流回路４は演算増幅回路２１゜トランジスタ
２２及び抵抗器２３等から構成されている。この定電流
回路４は演算増幅回路２１の非反転入力端子に入力され
る電圧Ｖ　　に応じて、電流ｅｒ を制御することができる。即ち、抵抗器２３の抵抗値を
Ｒとすると定電流回路４が流す電流ｉは、１−ｖｒ８ｒ
／Ｒ になる。

なお、定電流回路６も定電流回路４と同様の構成である
ので、その説明は省略する。

次に、第１図に示した測温抵抗体のｎ１定回路の動作に
ついて説明する。

電圧回路２が導電線３を介して温度センサ１に電圧を印
加すると、定電流回路４及び６が、それぞれ電流ｉ′を
流す。この電流ｉ′は本来要求されている温度センサ１
に流す電流ｉではないものとする。

入力インターフェイス１４は基準抵抗器８に電流ｉ′が
流れているときの基準抵抗器８の両端の電圧Ｒｓ　ｌ’
を、デジタル電圧に変換してＣＰＵ１２に入力する。

ＣＰＵ１２は電圧Ｒｓ　ｉ’をメモ１月３が予め記憶し
ている基準抵抗器８の抵抗値Ｒ８で除して、基準抵抗器
８に流れている電流ｉ′を算出する。

電圧Ｖ　　と抵抗値Ｒの抵抗器２３に流れる電流ｅｒ ｉ′との関係は、第２式に示したように、ｉ′−Ｖ　　
　／　Ｒ ｅｔ となる。従って、ＣＰＵ１２は基準抵抗器８に流れる電
流が予め登録しである電流ｉとなるようなデジタル電圧
を出力する。即ち、ＣＰＵ１２は電流ｉ′が電流ｉより
小さいときは、電圧Ｖ　　を大きくｅｖ し、電流ｉ′が電流ｉより大きいときは、電圧Ｖ　　を
小さくするようなデジタル電圧を出力すｅｒ る。

出力インターフェイス１６はこのデジタル電圧をアナロ
グ電圧Ｖ　　に変換して定電流回路４．６ｒｅｆ’ に出力する。定電流回路４．６は電圧Ｖ　　に対ｅｆ 応する電流ｉを流す。これにより、温度センサ１に電流
ｉが流れることになる。

一方、入力誤差アンプ１１は温度センサ１の一方の端子
１ａの電圧及び他方の端子ｔｂの電圧を人力し、両型圧
の差の電圧を出力している。

ＣＰＵ１２は電流ｉ′が電流ｉになったときに、入力誤
差アンプ１１の出力電圧を、入力インターフェイス１５
を介してデジタル電圧に変換して取り込み、温度センサ
１の抵抗値、即ち温度を算出する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、温度に応じて抵抗
値が変化する温度センサと、温度センサの一方の端子に
第１の導電線を介して接続された電圧出力手段と、一方
の端子に第２の導電線を介して接続された第１の定電流
回路と、温度センサの他方の端子に第３の導電線を介し
て接続された第２の定電流回路と、温度センサの両端の
電圧を、第２及び第３の導電線を介して検出することに
より、温度センサの抵抗値を検出する抵抗値検出手段と
を有する測温抵抗体の測定回路において、第２の導電線
の抵抗値検出手段接続側と第１の定電流回路との間に設
けた所定抵抗値の基準抵抗器の電圧を検出し、この電圧
に基づいて基準抵抗器に流れる電流を算出し、温度セン
サに流れる電流を制御していたので、温度センサの正確
な抵抗値、即ち温度を測定できる７ｎ１温抵抗体の測定
回路が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る測温抵抗体の測定回路
の回路図、第２図は第１図に示した定電流回路の回路図
、第３図は従来の測温抵抗体の測定回路の回路図、第４
図は第３図に示した定電流回路の回路図である。 １・・・温度センサ、２・・・電圧出力回路、３．５．
７・・・導電線、４．６・・・定電流回路、８．９・・
・基準抵抗器、ｌＯ・・・マイクロコンピュータ、ｌｌ
・・・入力誤差アンプ、１２・・・ＣＰＵ５１３・・・
メモリ、１４．１５・・・入力インターフェイス、１８
・・・出力インターフェイス。 彩〔水の澤１渫抵抗停の〃ｌ窯１０路 第３図 第２図　　　　第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 温度に応じて抵抗値が変化する温度センサと、前記温度
   センサの一方の端子に第１の導電線を介して接続された
   電圧出力手段と、 前記一方の端子に第２の導電線を介して接続された第１
   の定電流回路と、 前記温度センサの他方の端子に第３の導電線を介して接
   続された第２の定電流回路と、 前記温度センサの両端の電圧を、前記第２及び第３の導
   電線を介して検出することにより、該温度センサの抵抗
   値を検出する抵抗値検出手段と、を有する測温抵抗体の
   測定回路において、 前記第２の導電線の前記抵抗値検出手段側と前記第１の
   定電流回路との間に、直列に接続された所定抵抗値の基
   準抵抗器と、 前記基準抵抗器の両端の電圧を検出する電圧検出手段と
   、 前記電圧検出手段により検出された電圧を、前記基準抵
   抗器の抵抗値で除することにより、該基準抵抗器に流れ
   る電流を算出する除算手段と、前記算出した電流に基づ
   いて、前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路
   が、予め設定された設定電流を流すように、該第１の定
   電流回路及び該第２の定電流回路をそれぞれ制御する電
   流制御手段と、 を備えたことを特徴とする測温抵抗体の測定回路。