JPH0454463Y2

JPH0454463Y2 -

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Publication number: JPH0454463Y2
Application number: JP16828984U
Authority: JP
Priority date: 1984-11-06
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1992-12-21
Also published as: JPS6184574U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は導電率計用温度補償回路に関する。

〈従来の技術〉第３図は、導電率計用温度補償回路の従来例を
示す構成図である。図中、１は例えばＣ−MOS
を用いたマルチバイブレータ等の交流電圧発生回
路で、ここからの交流電圧はインバータ２及び直
流カツト・コンデンサ３を介し、測定液に浸漬さ
れた導電率計４の電極に与えられる。５は同期整
流回路で、交流電圧発生回路１からの交流電圧に
基づき導電率計４の電極間に流れる電流ｉに対応
した信号電圧を同期整流し、導電率信号Ktを発
生する。

一点鎖線で囲まれた部分Ａは温度補償信号発生
回路部分である。この部分には、導電率計４に近
接して配置された温度センサとしてのトランジタ
から温度信号Vbe（ベース・エミツタ間電圧）が
与えられており、 Kt＝Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝ (1) で表わされる導電率信号のうち、｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ −t0）²｝ (2) の項を演算によつて求めている（但し、t0：基準
温度、ｔ：温度、Kt0：基準温度t0における導電
率、α，β：定数、Kt：温度ｔにおける導電
率）。即ち、６は加減算回路で、温度信号Vbeに
基づき、 √（ｔ−t0） (3) なる演算出力を発生する。７は同じく加減算回路
で、温度信号Vbeに基づき、１＋α（ｔ−t0） (4) なる演算出力を発生する。８は二乗回路で、加減
算回路６からの出力を二乗し、 β（ｔ−t0）² (5) なる出力を発生する。９は加算回路で、二乗回路
８からの出力、及び加減算回路７からの出力を加
算し、(2)式の｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝を出力する。１０は割算回路で、同期整流回路５
からの導電率信号Ktを加算回路９からの出力で
割算し、基準温度t0における導電率信号Kt0を得
る。この導電率信号Kt0は、パルス幅変換回路、
フオトカプラ等を用いた入出力絶縁回路１１を経
て出力される。

ところで、このような従来装置では、温度補償
信号発生回路部分Ａに、構成が複雑で高価な二乗
回路８を設ける必要があり、これにより、温度補
償回路全体の構成が複雑になり、価格が嵩む欠点
があつた。

〈考案が解決しようとする問題点〉本考案の解決しようとする技術的課題は、高価
な二乗回路を用いることなく、回路構成が簡単な
温度補償回路を実現することにある。

〈問題点を解決するための手段〉本考案の構成は、交流電圧発生回路１からの交
流電圧を導電率計４の電極に印加し、電極間に流
れる電流に基づき、公知の一般式、 Kt＝Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝で表される導電率信号Kt（但し、t0：基準温度、
ｔ：温度、Kt0：基準温度t0における導電率、
α，β：定数、Kt：温度ｔにおける導電率）を
発生する導電率計４において、Ａ交流電圧発生回路１へ加えられる印加電圧と
して、温度センサからの温度信号Vbeに基づき｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝（但し、ｂ：定数）なる演算出力を発生する加減算回路１２と、Ｂ前記温度センサからの温度信号Vbeに基づき｛１＋ａ（ｔ−t0）｝（但し、ａ：定数）なる演算出力を発生する加減算回路１３と、Ｃ導電率計４の電極間に流れる電流に対応した
信号電圧を交流電圧発生回路１の出力を用いて
同期整流し、 Kt・｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝なる出力を発生する同期整流回路５と、Ｄ同期整流回路５の出力が一方の入力に加えら
れ、他方の入力に加減算回路１３の出力が加え
られ、 Kt・｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0）｝なる割算を行い、基準温度t0における、温度補
償された導電率信号Kt0を発生する割算回路１
４と、Ｅ割算回路１４の出力を絶縁して出力する入出
力絶縁回路１１とにより温度補償回路を構成し、前記定数ａ，
ｂを、温度補償しようとする温度範囲内の少な
くとも３点において一定値Kt0となる条件より
求めて前記式に設定したことにあります。

〈作用〉前記導電率計から与えられた(1)式で示す Kt＝Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝なる導電率信号Ktを、前記温度センサからの温
度信号に基づき得た［｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0）｝］ (9) なる温度補正信号と掛け合わせ、この演算結果
が、温度補償しようとする温度範囲内の少なくと
も３点において一定値Kt0となるように定数ａ，
ｂを定め、この演算により前記温度範囲内におい
てKt0に近似した信号を得るようにした。

〈実施例〉以下図面に従い本考案の実施例を説明する。第
１図は本考案の実施例装置を示す構成図である。
図中、第３図における要素と同じ要素には同一符
号を付しこれらについての説明は省略する。一点
鎖線で囲まれた部分Ｂは本考案実施例装置におけ
る温度補償信号発生回路部分である。この中に
は、温度センサから与えられた温度信号Vbeに基
づき、(6)式の｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝なる演算出力を発生する加減算回路１２、同じく
温度信号Vbeに基づき、(8)式の｛１＋ａ（ｔ−t0）｝なる演算出力を発生する加減算回路１３が含まれ
る。

加減算回路１２の出力は交流電圧発生回路１に
電源として加えられている。同期整流回路５の信
号出力は割算回路１４の一方の入力に加えら、こ
の割算回路の他方の入力には加減算回路１３から
の信号出力が加えられている。

このように構成された本考案実施例装置の動作
を説明する前に、本考案の温度補償の基本動作に
ついて説明を行う。

［｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0）
｝］・Kt＝［｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0）｝］・Kt0・｛１＋α
（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝(10) が所定の温度範囲において一定値（Kt0）が成
立する条件を求める。

Kt0＝［｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0
）｝］・Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝∴［｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝
／｛１＋ａ（ｔ−t0）｝］＝Kt0／［Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−
t0）²｝］（11）この式は更に以下のように書き換えられる。

１＋ａ（ｔ−t0）＝｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝・｛１＋α（
ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）²｝＝１＋（α＋ｂ）・（ｔ−t0）＋（β＋ｂ・
α）・（ｔ−t0）²＋ｂ・β（ｔ−t0）³（12）次に、（12）式が基準温度t0を中心に、t0−tk，
t0，t0＋tkにおいて成立する条件を求める（但
し、tk：基準温度t0を中心に温度補償しようとす
る温度範囲によつて決まる値）。（12）中のｔにt0
−tk、並びにt0＋tkを代入すると以下の式が得ら
れる。

１−ａ・tk＝１＋（α＋β）・（−tk
）＋（β＋ｂ・α）・tk²＋ｂ・β・tk³（13）１＋ａ・tk＝１＋（α＋β）・tk＋（
β＋ｂ・α）・tk²−ｂ・β・tk³（14）これらの式より、ｂ＝（β／α）（15）ａ＝α−（β／α）−（β²／α）・tk²（16）が求まり、定数ａ，ｂをこの値に設定すると、前
記３点において、（12）式で示す関係が成立し、
(10)式による値が一定値Ktoを取る。

具体例として、NaClの希釈液の場合、t0＝35
℃とすると、(1)式は文献（International
Critical Table）により、 Kt＝Kt0・｛１＋0.017908（ｔ−3
5）＋54.06・10^-6（ｔ−35）²｝（16）と近似される。これより明らかな通り、 α＝0.017908 β＝54.06・10^-6 であり、tk＝35℃で、０℃≦ｔ≦75℃の範囲で温
度補償しようとするとき、ａ，ｂは（15）及び
（16）式より、ａ＝0.01475 ｂ＝−3.018・10^-3 となる。

第１図に示す本考案実施例装置では、(10)式に示
す演算は次のようにして行われる。即ち、交流電
圧発生回路１からの交流電圧の振幅は加減算回路
１２の出力｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝によつて変化させ
られる。この為、同期整流回路５において、導電
率計４の電流ｉに対応した信号を同期整流して得
た出力は、(7)式に示すように導電率信号Ktと
｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝とを掛け合せたものとなる。
この信号は割算回路１４において加減算回路１３
から与えられた信号｛１＋ａ（ｔ−t0）｝によつて
割算され、結果として(10)式の演算が行われる。

〈考案の効果〉本考案によれば、高価な二乗回路が要らなくな
る為、温度補償回路を簡単且つ安価に構成するこ
とが出来る。尚、第２図は先に説明したNaClの
希釈液の場合における本考案実施例装置の効果を
示すグラフで、縦軸は温度補償誤差（％）、横軸
は温度（ｔ）を表わす。基準温度t0における導電
率Kt0に対する誤差は温度０℃≦ｔ≦75℃の範囲
において約±0.5％に入っており、実用上充分小
さな値となつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例装置を示す構成図、第
２図は本考案実施例装置の効果を示すグラフ、第
３図は、従来装置を示す構成図である。１……交流電圧発生回路、４……導電率計、５
……同期整流回路、１０……割算回路、１２，１
３……加減算回路、１４……割算回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】交流電圧発生回路１からの交流電圧を導電率計
４の電極に印加し、電極間に流れる電流に基づ
き、公知の一般式、 Kt＝Kt0・｛１＋α（ｔ−t0）＋β（ｔ−t0）₂｝で表される導電率信号Kt（但し、t0：基準温度、
ｔ：温度、Kt0：基準温度t0における導電率、
α，β：定数、Kt：温度ｔにおける導電率）を
発生する導電率計４において、Ａ交流電圧発生回路１へ加えられる印加電圧と
して、温度センサからの温度信号Vbeに基づき｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝（但し、ｂ：定数）なる演算出力を発生する加減算回路１２と、Ｂ前記温度センサからの温度信号Vbeに基づき｛１＋ａ（ｔ−t0）｝（但し、ａ：定数）なる演算出力を発生する加減算回路１３と、Ｃ導電率計４の電極間に流れる電流に対応した
信号電圧を交流電圧発生回路１の出力を用いて
同期整流し、 Kt・｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝なる出力を発生する同期整流回路５と、Ｄ同期整流回路５の出力が一方の入力に加えら
れ、他方の入力に加減算回路１３の出力が加え
られ、 Kt・｛１＋ｂ（ｔ−t0）｝／｛１＋ａ（ｔ−t0）｝なる割算を行い、基準温度t0における、温度補
償された導電率信号Kt0を発生する割算回路１
４と、Ｅ割算回路１４の出力を絶縁して出力する入出
力絶縁回路１１とにより構成され、前記定数ａ，ｂを、温度補
償しようとする温度範囲内の少なくとも３点に
おいて一定値Kt0となる条件より求めて前記式
に設定したことを特徴とする導電率計の温度補
償回路。