JPH03150430A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、白金側温抵抗体の抵抗値を測定し、この抵抗
値から、温度を計測する温度計に関するものである。

〈従来の技術〉 測温抵抗体は、金属の電気抵抗か温度に比例して変化す
る性質を利用した温度センサである。この中で白金測温
抵抗体は、高精度の温度測定か期待でき、ＪＴＳ　Ｃ１
６０４（測温抵抗体）及びＪＩＳ　Ｃ１６０６（シース
測温抵抗体）に適合した白金測温抵抗体は、その性能、
特性が保証されている。

上記、２つのＪＩＳに規定された白金測温抵抗体Ｐｔ　
１００の抵抗値Ｒｔと温度ｔ′Ｃとの関係は、次式で表
わされる。

（ａ）温度か、−２００℃〜０℃の範囲Ｒｔ＝Ｒｏ［１
÷　Ａｔ　　＋　　Ｂｔ　　２　　＋　　Ｃ（ｔ−１０
０）ｔ　　３　］・・（１） （ｂ）温度が、０℃〜６５０℃の範囲 ■＝Ｒｏ（１＋Ａｔ　　÷　Ｂｔ　　２　）　　　　　
　　　　　　　　　　・・・　（２）なお、 Ａ　　：　　３．９０８０２ｘ　１０’　℃−１Ｂ　　
：　　−５，８０２ｘ　１０’　℃−２Ｃ：　　−４，
２７３５ｘｌｏ−”　　°Ｃ−４Ｒｏ：　　１００Ω（
０°Ｃ時の抵抗値）である。

そこで、温度計を構成するには、ｆｌ）　、（２）式の
右辺に温度ｔ℃値を次々と代入し、この（１）、（２）
式を計算する。そしてこの結果得られる左辺のＲｔと、
この温度ｔ′Ｃを対比さぜなリニアライステーブルを例
えば、ＲｏＭ　　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｈｅ１ｏｒｙ
）に格納する。この計算において、０℃時の抵抗値Ｒ。

は、Ｐｔ１００（温度Ｏ℃の抵抗値が１００Ω）を用い
ていることから、Ｒｏ＝　１００．０００　（ＪＩＳ　
）規準値）としている。

そして測定対象の温度中に配置した白金測温抵抗体の抵
抗値Ｒをを実際に測定し、この測定抵抗値Ｒｔに対応し
た温度ｔ’Ｃを前記予め作成したリニアライズテーブル
から読取って温度換算を行う。

〈発明か解決しようとする課題〉 以」二のような従来の温度計は、次の２つの問題かある
。

■　温度を高い分解能で測定しようとする場合（例えば
分解能０．０１°Ｃ）、次のような原因で高精度の測定
ができない。

例えば、Ｐｔ　１００の測温抵抗体を用いた例で説明す
る。従来の温度計は、白金測温抵抗体の０℃時における
抵抗値Ｒｏを、ＪＩＳの規準値としている（　Ｒｏ＝　
１００．００Ω）。そして、このＲｏ＝　１００．００
Ωを用いてｆｌ）　、（２）式の計算を行った結果得ら
れるリニアライスデープルをＲｏＭに格納している。

しかし、白金測温抵抗体のメーカが、製造するものは、
通常、同ＪＩＳで規定された許容範囲内の誤差を有する
。従って、ＪＩＳに適合したＰｔ　１００の白金測温抵
抗体をユーザが購入しても、この測温抵抗体の実際のＲ
ｏ値は、例えば、Ｒｏ＝　１００．０１Ωである場合か
ある。

ここで例えば、実際の値が、Ｒｏ＝　１００．０１Ωで
ある白金測温抵抗体を購入して、温度計に接続し、温度
測定をした場合、成る温度で旧−１００，０１Ωを測定
したとする。この場合、実際のＲｏ値は、Ｒ。

一１００．０１であるから、この時の温度計の測定値は
、０℃でなければならない。しかし、温度計のＲｏ）ｌ
に格納されたテーブルは、Ｒｔ＝　１００．００を０℃
と判断するので、測定誤差を生ずる。

温度計は、白金測温抵抗体の接続端子をパネル面に持っ
ており、温度計のユーザは、個々に購入した白金測温抵
抗体をこの端子に接続して温度測定を行う。そして、こ
の際の測定誤差は、上述した原因により、温度計のユー
ザが用いる個々の白金測温抵抗体のＲｏ値のバラツキ（
但し、ＪＩＳの許容範囲内）で左右されるので好ましく
ない。

■　リニアライステーブルを複数種間の測温抵抗体、例
えは、ｐｔ　ｉｏｏとｐｔ　１ｏｏｏの測温抵抗体とで
兼用できない。従ってＲ叶を多く必要とする。

上述は、Ｐｉ　１００の白金測温抵抗体での抵抗値Ｒ。

のバラツキについての誤差を論じてきたが、このＰｔ　
１００用のリニアライズテーブルか格納された温度計に
、例えばＰｔ　１０００　　（０℃での抵抗値Ｒｏ＝１
０００Ω）を接続した場合、Ｒｏの値が全く異なるので
、リニアライステーブルを兼用することができない。

従って、Ｐｔ　１００用と、Ｐｔ　１０００用のリニア
ライステ−ブルを用意しなければならず、多くのＲｏＭ
を必要とする。

本発明の目的は、上記２つの問題を解決し、白金測温抵
抗体のＲｏ値により温度測定誤差か左右されることのな
い温度計を提供することである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記課題を解決するために 接続された白金測温抵抗体の温度ｔにおける抵抗値（Ｒ
ｔ）を測定し、測定値α・Ｒをを得る測定部と、この測
定部の測定確度値αが予め格納される第１記憶手段（８
）と、 旧／Ｒｏ　　対　温度ｔのデープルを予め格納する第２
記憶手段（６）と（Ｒｏは、白金測温抵抗体の０℃にお
ける抵抗値）、 接続された白金側温抵抗体のＯ′Ｃにおける実際の抵抗
値を示す入力データ（Ｒｏ）と、前記測定確度値αとか
ら、α・Ｒｏの補正演算を行い、かつ前記測定部が測定
した抵抗値α・Ｒｔと、前記補正演算で得られたα・Ｒ
ｏから、α・Ｒｔ／α・Ｒｏ＝　ｌｉｔ／　Ｒ。

の演算を行い、この値に相当する温度をを第２記憶手段
から読出す手段（３）と、 からなる手段を講じたものである。

く作用〉 第２記憶手段には、Ｒｔ／Ｒｏ　　対　温度ｔのリニア
ライズテーブル（以下テーブルと記す）を格納している
。説明を加える。（１）　、　（２）式において、Ｒｏ
を左辺に移項すると、この左辺の値（Ｒｔ／Ｒｏ）は、
各ｔ℃を右辺へ代入することで算出できる。

これをテーブルとして格納している。従って、デブルに
格納されたＲｔ／Ｒｏ値は、ｔから一義的に算出された
ものであり、Ｒｏ値を特定するものではない。即ち、個
々の白金測温抵抗体のＲｏ値のバラツキ（Ｐｔ１００と
ｐｔ　１ｏｏｏの違いも含む）に左右されることがない
。

そして、Ｒｔ値は、測定部で得ることができるが、測定
部の測定確度がαであると、その測定値はα・Ｒｔとな
る。また、市販されている白金側温抵抗体の０°Ｃ時の
実測抵抗値Ｒｏは、測温抵抗体のメカが、製品納入時に
、個々の製品毎にその実測Ｒ。

値のデータを添附している。白金測温抵抗体メカが添附
するＲｏ値のデータは極めて正確な測定値と解すること
かできる。本発明では、このデータにα・Ｒｏの補正演
算を行っている。そして、α・Ｒｔ／α・Ｒｏ＝Ｒｔ／
Ｒｏ　　の演算を行うことにより、測定部の確度αをキ
ャンセルしたＲｔ／Ｒｏの値を得て、この旧／Ｒｏ値か
ら、テーブルより温度を読取ることができる。

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る温度計の一実施例を示す図、第２
図はＲｏＨ６に格納される第３図テーブルをグラフ化し
た図、第３図はＲｏ１４６のテーブル内容を示す図であ
る。

第１図において、Ｐｌ、　Ｒ２は、白金測温抵抗体が接
続される端子であり、例えは温度計のパネル面に設けら
れている。そして温度計を使用する者は、この端子Ｐ１
．　Ｒ２に、白金測温抵抗体１を接続し、測定対象の温
度中に配置する。

なお、この白金測温抵抗体１は、０°Ｃにおける実際の
抵抗値Ｒｏか、既知であるものを使用する。

通常、市販されている白金測温抵抗体は、測温抵抗体メ
ーカか製品納入時に、個々の白金測温抵抗（ホ）毎に実
測しなＲｏ値を添附している。従って、通常、温度計の
使用者は、わざわさ′白金測温抵抗体１を０℃の環境に
配置してその抵抗値Ｒｏを測定する必要はない。

測定部２は、端子Ｐ１．　Ｒ２間に接続された測温抵抗
体１の抵抗値を測定するためのアナログ回路、ＡＤ変換
器、デジタル回路等から構成される。そして、測温抵抗
体１の抵抗値がＲｔであるとすれは、測定部２は、α・
Ｒｔの測定値（デジタル信号）を出力する。

ここで″αパは測定確度値であり、測定部２における測
定値の確かさを示す係数である。この測定確度αは、個
々の測定部２により固有な値であり予め測定することが
できる。測定方法を説明すると、端子Ｐ１．　Ｒ２に例
えは、抵抗　Ｒへ＝　１００．０００Ωの標準抵抗器を
接続した時、測定部２の測定値ＲＢが、ＲＢ＝　９９．
９８０Ωであれば、α＝ＲＢ／Ｒ＾＝　　０．９９９８ で表わされる。この測定確度値αは、予め上述のように
測定され、後述するＥＥＰＲｏＨ８に格納される。

なお測定確度αは、測定部２の回路構成及び構成電子部
品で決定されるものであるから、温度計を組立てた状態
で測定すると、その値は、その後はとんど変わらないも
のである。

なお、測定部２は公知の構成を用いることかでき、この
測定部２の構成に本発明の特徴かあるわけではないので
、その具体的構成の説明を省略する。

ＣＰＵ　３は、中央処理装置であり、入出力部４から加
えられたデータ、測定部２から加えられなブタ、及びｌ
？ＯＨ６、ＲＡＮ　７、ＥＩＥＰＲｏＮ８からのデータ
を用い、ＲｏＭ　５に記述されたプログラムに従って、
測温抵抗体１における温度をを算出する動作を行う。

入出力部４は、測定温度値を表示するデイスプレィ部や
、測温抵抗体１の０℃での実際の抵抗値Ｒｏを入力する
キーボードを含むものである。

ＲｏＨ５は、ＣＰＵ　３が後述する動作を行うための各
種プログラムか記述されている記憶手段である。

例えば、Ｒｏ’−α・Ｒｏの補正演算をするプログラム
、及び　α・Ｒｔ／α・Ｒｏの演算を行うプログラムが
格納されている。

Ｒｏ）ｌ　６は、第３図に示すようなＲｔ／Ｒｏ　　対
　温度ｔのテーブルが、予め格納された記憶手段である
。このＲｔ／　Ｒｏ　　対　温度ｔの関係をグラフ化す
ると例えは、第３図のようになる。

ＲＡＮ　７は、各種演算を行う際のワークエリア、測定
値のストア等に用いられる記憶手段である。

ＥＥＰＲｏＨ（電気的消去可能ＰＲｏＮ）　８は、上述
した測定部２の測定確度値αが、予め格納された記憶手
段である。

以上のように構成された第１図装置の動作を説明する。

ＲｏＨ６には、第３図に示すようなＲｔ／Ｒｏ　　対温
度ｔのテーブルが予め格納されている。このＲｏＨ６に
格納されるデータは、例えば、次のような計算によって
得られる。

１ （１）　、（２）式において、Ｒｏを左辺に移項する。

この左辺の値（Ｒｔ／Ｒｏ）は、ｔ＝ｔｌ、　ｔ２．　
ｔ３．・・・を右辺へ代入すると、これに対応して、例
えば、Ｒｔ／Ｒｏ＝　０．１．　０．２．　０．３．・
・・と算出できる。これをＩｔＯＨ６は、これをテーブ
ルとして格納している。従って、テーブルに格納された
Ｒｔ／Ｒｏ値は、温度ｔから一義的に算出されたもので
あり、１（０値を特定するものではない。即ち、個々の
白金測温抵抗体のＲｏ値のバラツキ（Ｐｔ　１００とＰ
ｔ　１０００のように大きな抵抗値の違いも含む）に左
右された従来の温度計と異なり、本願は左右されない。

端子Ｐ１．Ｐ２に接続された白金測温抵抗体１は、温度
ｔの時、その抵抗値がＲｔであるとする。この抵抗値旧
は、測定部２にて測定され、測定部２の測定確度がαで
あると、その測定値はα・Ｒｔとなる。α・Ｒｔは、Ｃ
ＰＵ　３を介して、ＲＡＮ　７に格納される。

一方、温度計の使用者は、接続した測温抵抗体１の０℃
における抵抗値Ｒｏを入出力部４からＣＰｕ３へ入力す
る。このＲｏの実際の値は、上述のよう２ に既知であり、このＲｏ値のデータは、例えばＲＡＭ７
に一旦格納される。

ここで、測温抵抗体１の抵抗値Ｒｔと、この測温抵抗体
１の０℃における抵抗値１１ｏが分ると、ＲｏＨ６に格
納されたテーブルから、Ｒｔ／Ｒｏ値に相当する温度を
を知ることができる。しかし、ＣＰＵ　３に入力された
データは、α・Ｒｔと、ｌｌｏであり、Ｒｔ値には、測
定確度αが掛かっている。従って、単純に除算を行うと
、α・Ｒｔ／　Ｒｏとなり、測定確度αか、温度測定の
精度に影響する。

そこで、本願では測定部２の測定確度値αをキャンセル
すべく、次の演算を行っている。即ち、ＣＰＵ３＆、ｔ
、ＥＥｐＨＯＨ８カらαを読出し、ＲＡＮ　７から温度
０℃時の実測Ｒｏ値を読出す。そして、ＲｏＭ　５に格
納されたプログラムにより、α・Ｒｏの演算を行う。

更に、ＣＰＵ　３は、ＲＡＮ　７に格納されている測定
値α・Ｒをを読出し、 α・Ｒｔ／α・Ｒｏ＝　Ｒｔ／　Ｒ。

の演算を行うことにより、測定部の確度αをキャンセル
したＲｔ／　Ｒｏの値を得る。そして、このＲｔ／Ｒｏ
値から、ＲｏＭ　６のテーブルを参照して温度を読取る
ことができる。

なお、上述では第３図のテーブルを作成する方法として
、（１）　、（２）式の右辺にｔ、＝ｔ１．　ｔ２．　
ｔ３゜・・・を代入し、その結果、Ｒｔ／Ｒｏを得る例
で説明しな。しかし、これと逆に、（１）　、（２）式
の左辺を、Ｒｔ／Ｒｏ＝　０．１．　０．２．　０．３
．−・・とした時の右辺のをを算出して、その時の解で
あるｔ＝１１．　ｔ２．　ｔ３゜・・を得るようにして
もよいのは明らかである。

〈本発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、リニアライズテーブ
ルを＜Ｒｔ／Ｒｏ　　対　温度　〉の関係で持っている
ので、個々の白金測温抵抗体の抵抗値に左右されず、高
分解能で温度測定をすることができる。

また、Ｐｔ　１００　（温度０°Ｃにおいて１００Ωの
測温抵抗体）と、Ｐｔ５０　（温度０℃において５０Ω
の測温抵抗体）と、Ｐｔ　１０００　　（温度０℃にお
いて１０００Ωの測温抵抗体）の３種類の白金測温抵抗
体を同一のリニアライズテーブルを用いて温度測定する
ことかできる。なお、現時点において、Ｐ２Ｓ５とｐｔ
ｌｏｏｏの白金測温抵抗体についてはＪＩＳの規格はな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温瓜計の一実施例を示す図、第２
図はＲｏＭ　６に格納される第３図デープルをグラフ化
した図、第３図はｌｌＯＨ６のテーブル内容を示す図で
ある。 １・・・白金測温抵抗体、２・・・測定部、３・・・Ｃ
Ｐｕ、４・・・入出力部、５．６・・・ＲｏＭ　、７・
・・ＲＡＭ　、８・・・Ｅ［ＰＲｏ）ｌ。 さ ３Ｑ七

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 接続された白金測温抵抗体の温度ｔにおける抵抗値（Ｒ
   ｔ）を測定し、測定値α・Ｒｔを得る測定部と、この測
   定部の測定確度値αが予め格納される第１記憶手段（８
   ）と、 Ｒｔ／Ｒｏ対温度ｔのテーブルを予め格納する第２記憶
   手段（６）と（Ｒｏは、白金測温抵抗体の０℃における
   抵抗値）、 接続された白金測温抵抗体の０℃における実際の抵抗値
   を示す入力データ（Ｒｏ）と、前記測定確度値αとから
   、α・Ｒｏの補正演算を行い、かつ前記測定部が測定し
   た抵抗値α・Ｒｔと、前記補正演算で得られたα・Ｒｏ
   から、α・Ｒｔ／α・Ｒｏ＝Ｒｔ／Ｒｏの演算を行い、
   この値に相当する温度をを第２記憶手段から読出す手段
   （３）と、 を備えた温度計。