JPH0489537A - 温度検出装置 - 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］ この発明は、例えば空気調和機などに用いられる温度検
出装置に関するものである。

［従来の技術］ 第９図は、例えば特開昭６２−２１９１１３号公報に示
された従来の空気調和機の温度検出回路であり、図にお
いて、（１）は温度を検出し、検出した温度情報をアナ
ログ電圧に変換する非線形特性を有した温度検出手段で
、電源ノードＶｃｃと出力ノード（１ａ）との間に接続
され、温度に対する抵抗値の特性が第３図に示すように
非線形特性を有したサーミスタからなる温度検出素子（
２）と、上記出力ノード（１ａ）と接地ノードとの間に
接続された調整用抵抗素子（３）とによって構成されて
いるものである。　（４）（５，）（５，）・・・（５
ｎ）はそれぞれ電源ノードＶｃｃと接地ノードとの間に
直列接続された複数の比較電圧設定用抵抗素子で、各抵
抗素子の接続点にそれぞれ異なった比較電圧が呪われる
ものである。（６□）（６□）・・・（６ｎ）は非反転
入力端が上記温度検出手段（１）の出力ノードに接続さ
れるとともに、それぞれの反転入力端が上記設定用抵抗
素子（４）（５，）　（５□）・・・（５ｎ）間の接続
点に接続され、温度検出手段（１）の出力電圧と比較電
圧とを比較する比較器、（７）はこれら比較器（６、）
　（６２）・・・（６ｎ）がらの出力を受けてこの出力
を演算処理して被制御装ｗ（８）である空気調和機の圧
縮機を制御するマイクロコンピュータである。

次に、このように構成された温度検出回路の動作につい
て説明する。サーミスタ（２）は温度を検出し、第３図
に示した特性に応じて温度に対する抵抗値になり、その
結果、温度検出手段（１）の出力ノード（１ａ）に第４
図に示す特性に応じて温度に対する電圧が現われる。こ
の電圧は比較器（６□）（６２）・・・（６ｎ）の非反
転入力端に入力され、それぞれにおいて比較電圧と比較
され、出力ノード（１ａ）の出力電圧が比較電圧より高
いとＨレベルの電位が、低いとＬレベルの電位が出力さ
れることになる。

これら比較器（６□）（６ｍ）・・・（６ｎ）からの出
力をマイクロコンピュータ（７）が受けて演算処理し、
その演算処理結果に基づいて被制御装置を制御するもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、上記のように構成された温度検出回路にあっ
ては、サーミスタ（２）の特性が第３図に示すように非
線形特性を示すため、特に温度が高い時は温度の変化に
対して抵抗値の変化が小さく、精度を高めようとすると
、設定用抵抗素子（４）（５ユ）（５□）・・・（５ｎ
）及び比較器（６，＞　（６□）・・・（６ｎ）の数が
多くなり、それに従ってマイクロコンピュータ（７）の
比較結果入力端子も多くなるという問題点に有している
ものであった。

この発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、
部品点数が少なくてすみ、精度め高い温度検出ができる
温度・検出装置を得ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明に係わる温度検出装置は、非線形
特性を有した温度検出手段の非線形特性における分割さ
れた特性毎に所定の傾きを持った線形特性を有した比較
出力と温度検出手段からの電気情報とから検出情報を出
力する検出情報発生手段と、検出情報発生手段を制御し
、検出情報発生手段からの検出情報を温度検出手段の非
線形特性の分割毎に出力させるとともに、検出情報発生
手段からの出力を受け、被制御装置を制御する制御手段
とを設けたものである。

この発明の第２の発明に係わる温度検出装置は、非線形
特性を有した温度検出手段の非線形特性における分割さ
れた複数の特性毎に対して設けられ。

それぞれ傾きの異なった比較電圧を出方する複数のロー
パスフィルタ及びこれらローバスフィルタそれぞれに接
続されるスイッチング手段を有した比較出力発生手段と
、この比較出力発生手段からの比較電圧と温度検出手段
からの電圧を比較する比較手段と、比較出力発生信号及
び切替信号を出力し、切替信号によって比較出力発生手
段のスイッチング手段をオン／オフ制御し、比較出力発
生用信号を比較出力発生手段のローパスフィルタに与え
てオンしたスイッチング手段に接続されたローパスフィ
ルタからの比較電圧を比較手段に入力させるとともに、
比較手段からの出力を受け、被制御装置を制御する制御
手段とを設けたものである。

この発明の第３の発明に係わる温度検出装置は。

基準電圧を受け、この基準電圧に応じて非線形特性を有
した温度検出手段からのアナログ電圧をデジタル信号に
変換するアナログ／デジタル変換手段及びこのアナログ
／デジタル変換手段への基準電圧を温度検出手段の非線
形特性における分割された特性毎に出力する基準電圧発
生手段を有したデジタル信号発生手段と、このデジタル
信号発生手段の基準電圧発生手段を制御し、この基準電
圧発生手段からの基準電圧を温度検出手段の非線形特性
の分割毎に変更させて出力させるとともに、デジタル信
号発生手段のアナログ／デジタル変換手段からのデジタ
ル信号を受け、被制御装置を制御する制御手段を設けた
ものである。

［作用］ この発明の第１の発明にあっては、制御手段が温度検出
手段の非線形特性における分割された特性毎に所定の傾
きを持った線形特性を有した比較出力と温度検出手段か
らの電気情報とによって検出情報発生手段から検出情報
を出力させ、精度の高い検出情報を出力させしめる。

この発明の第２の発明にあっては、複数のローパスフィ
ルタがそれぞれ異なった特性の比較電圧を出力し、制御
手段が、その切替信号によった比較出力発生手段のスイ
ッチング手段をオン／オフ制御し、その比較出力発生用
信号を比較出力発生手段のローパスフィルタに与えてオ
ンしたスイッチング手段に接続されたローパスフィルタ
からの比較電圧を比較手段に入力させ、温度検出手段か
らの出力電圧に対して精度の高い比較出力を出力せしめ
る。

この発明の第３の発明にあっては、デジタル信号発生手
段が基準電圧に応じて温度検出手段からのアナログ電圧
をデジタル信号に変換して出力し、制御手段がこのデジ
タル信号発生手段における基準電圧を温度検出手段の非
線形特性の分割毎に変更せしめ、温度検出手段からのア
ナログ電圧に対して精度の高いデジタル信号を出力せし
める。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示すものであり、図にお
いて、（９）は、非線形特性を有した温度検出手段（１
）の非線形特性における分割された特性毎の所定の傾き
、例えば第５図に示すように分割Ｔよ・・・Ｔｗ＋毎に
温度検出手段（１）の特性に対する接線の傾きを持った
線形特性を有した比較出力と温度検出手段（１）からの
電気情報とから検出情報を出力する検出情報発生手段で
、温度検出手段（１）の非線形特性における分割された
複数の特性毎に対して設けられ、それぞれ傾きの異なっ
た比較電圧、例えば第５図に示すように入力されたパル
ス信号の周期に対して異なった出力電圧を出力する複数
のローパスフィルタ（１０Ｘ）（１０□）・・（１０ｍ
）及びこれらローパスフィルタ（１０，）（１０２）・
・・（１０ｍ）それぞれに接続される例えばトランジス
タ素子からなるスイッチング手段（１１１）（１１□）
・・・（ｌ１ｍ）を有した比較出力発生手段と、この比
較出力発生手段からの比較電圧と温度検出手段（１）か
らの電圧を比較する比較手段（１２）とから構成されて
いるものであり、比較手段（１２）の非反転入力が温度
検出手段（１）の出力ノード（１ａ）に接続され、反転
入力が全てのローパスフィルタ（１０１）　（１０２）
・・・（１０ｍ）の出力ノートに接続され、ローパスフ
ィルタ（１０□）・・・（１０ｍ）の入力ノードは対応
したスイッチング手段（１１，）（１１２）・・（ｌ１
ｍ）であるトランジスタのエミッタに接続されているも
のである。（１３）は、この検出情報発生手段（９）を
制御し、検出情報発生手段（９）からの検出情報（比較
出力）を温度検出手段（１）の非線形特性の分割毎に出
力させるとともに、検出情報発生手段（９）からの検出
情報を受け、被制御装置（８）を制御するマイクロコン
ピュータからなる制御手段で、この実施例においては、
第２図に示すように可変な周期Ｔを有したパルス信号か
らなる比較出力発生用信号を出力し、全てのスイッチン
グ手段（１１１）（１１□）・・・（１１鵬）のトラン
ジスタのコレクタに接続される比較出力発生用信号端Ｐ
及び切替信号を出力し、対応したスイッチング手段（１
１□）（ＩＬ）・・・（ｌ１ｍ）のトランジスタのベー
スに接続される切替信号端Ｓ１．　Ｓ、〜Ｓｍを有し、
切替信号端ｓ工ｔｓ２〜Ｓｍからの切替信号によってス
イッチング手段（１１，）（１１□）・・・（ｌ１ｍ）
をオン／オフ制御し、比較出力発生用信号端Ｐからの比
較出力発生用信号をスイッチング手段（１１，）（１１
□）・・・（ｌ１ｍ）を介してローパスフィルタ（１０
□）（１０□）・・・（］　Ｏｎ）に与えて、オンした
スイッチング手段（１１，）（１１□）・・・（１１ｍ
）に接続されたローパスフィルタ（１０□）（１０２）
・・・（１０ｍ）からの比較電圧を比較手段（１２）に
入力させるとともに、比較手段（１２）からの出力を受
ける入力端工と、被制御装置（８）を制御する制御信号
を出力する出力端Ｏを有しているものである。

次に、このように構成された温度検出装置の動作につい
て説明する。サーミスタ（２）は温度を検出し、第３図
に示した特性に応じて温度に対する抵抗値になり、その
結果、温度検出手段（１）の出力ノード（１ａ）に第４
図に示す特性に応じて温度に対する電圧が現われ、比較
手段（１２）の非反転入力端に入力される。一方、制御
手段（１３）の切替信号端Ｓ工ｌｓ２・・・Ｓｍからス
イッチング手段（１１□）（１１□）・・・（ｌ１ｍ）
の１つをオンとする信号が出力されるとともに、比較出
力発生用信号端Ｐから所定の周期を有した比較出力発生
用信号をオンされたスイッチング手段（１１，）（１１
２）・・・（ｌ１ｍ）を介して対応したローパスタフイ
ルり（１０□）（１０□）・・・（１０醜）に与える。

このローバスタフィルタ（１０□）（１０□）・・・（
Ｉｏｎ）では入力されたパルス信号を積分して電圧を発
生して比較手段（１２）に与える。比較手段（１２）で
はこの電圧と温度検出手段（１）からの電圧とを比較し
、温度検出手段（１）からの電圧が高い時はＨレベルの
信号を、低い時はＬレベルの信号を出力する。制御手段
（１３）では比較手段（１２）からの出力を受け、この
出力がＨレベルの時は比較出力発生用信号の周期を短く
して出力し、この時の比較手段（１２）からの出力を受
ける。この様に比較出力発生用信号の周期を順次短くし
て比較手段（１２）からの出力を監視し、出力がＨレベ
ルからＬレベルに変化したときを判読し、その判読した
時の状態によって温度検出手段（１）によって検出した
温度を判定し、この判定結果によって被制御装置（８）
を制御するものである。また、切替信号によって選択さ
れたローパスフィルタ（１０，）（１０□）・・・（Ｉ
ｏｎ）の比較出力では比較手段（１２）からの出力がＨ
レベルのままであると、切替信号は現在選択していたロ
ーパスフィルタ（１０□）（１０□）・・・（１０ｍ）
における特性より傾きの急な、比較手段（１２）からの
出力がＬレベルのままであると、傾きの低いローパスフ
ィルタ（１０□）（１０２）・・・（１０ＩＩ）が選択
される信号に変換され、上記と同様の動作を行うもので
ある。

この様に構成されたものにあっては、ローパスフィルタ
（１０□）（１０２）・・・（１０ｍ）がパルス信号の
周期によって出力電位が変化することを利用しているた
め、幅の広い電圧変化が得られ、しかも、各ローパスフ
ィルタ＜１０．）（１０，）・・・（１０ＩＩ）のフィ
ルタ特性の異なるものを用いているため、温度が高い時
の温度検出手段（１）の温度変化に対する電圧の変化が
小さい場合においても、ローパスフィルタ（１０□）（
１０□）・・・（１０膳）のフィルタ特性を第６図に示
した傾きの小さいフィルタによって精度良く検出できる
ものである。

なお、上記実施例においては、比較出力発生用信号をマ
イクロコンピュータ自身が出力するものとしたが、マイ
クロコンピュータとは別個に例えばＰＷＭ発生ＩＣを用
いてマイクロコンピュータによって制御するようにした
ものでも良い。

第７図はこの発明の他の実施例を示すものであり、図に
おいて、（９）は温度検出手段（１）の非線形特性にお
ける分割された特性毎に所定の傾き、例えば第５図に示
すように分割Ｔ１・・・Ｔｍ毎に温度検出手段（１）の
特性に対する接線の傾きを持った線形特性を有した比較
出力と温度検出手段（１）からの電気情報とから検品情
報（デジタル信号）を出力する検出情報発生手段で、基
準電圧を受け、この基準電圧に応じて温度検出手段（１
）からの温度情報を示すアナログ電圧をデジタル信号に
変換するアナログ／デジタル変換手段（１４）及びこの
アナログ／デジタル変換手段（１４）への基準電圧を温
度検出手段（１）の非線形特性における分割された特性
毎に出力する基準電圧発生手段（１５）を有したデジタ
ル信号発生手段を構成しているものであり、上記基準電
圧発生手段（１５）は電源ノードＶｃｃと接地ノードと
の間に直列接続された複数の基準電圧設定用抵抗素子（
１５ａ）　（１５１）・・・（１５４）によって構成さ
れ、各基準電圧設定用抵抗素子（１５ａ）（１５□）・
・（１５４）との接続点が温度検出手段（１）の分割さ
れた特性毎に接地されるものである。（１３）はこの検
出情報発生手段（９）を制御し、検出情報発生手段（９
）からの検出情報（デジタル信号）を温度検出手段（１
）の非線形特性の分割毎に出力させるとともに、検出情
報発生手段（９）からの検出情報（デジタル信号）を受
け、被制御装置（８）を制御するマイクロコンピュータ
からなる制御手段で、この実施例においては、基準電圧
発生手段（１５）を制御、つまり、基準電圧発生手段（
Ｉ５）を構成する基準電圧設定用抵抗素子（１５１）・
・・（１５４）の各接続点を接地ノードと接続させるた
めの接地ノード用接続端０１Ｇ。

及びＧ３を有し、この基準電圧発生手段（１５）からな
る基準電圧を温度検出手段（１）の非線形特性の分割毎
に変更さ九で出力さ九たアナログ／デジタル変換手段（
１４）からのデジタル信号を受ける入力端工と、被制御
装置（８）を制御する制御信号を出力する出力端○を有
しているものである。

次に、このように構成された温度検出装置の動作に説明
する。サーミスタ（２）は温度を検出し、第３図に示し
た特性に応じて温度に対する抵抗値になり、その結果、
温度検出手段（１）の呂カノード（１ａ）に第４図に示
す特性に応じて温度に対する電圧が現われ、アナログ／
デジタル変換手段（ｊ４）に入力される。一方、制御手
段（１３）は最初接地ノード接続用端Ｇ、６２Ｇ３すべ
てを接地ノードに接続しない制御をし、順次Ｇ、０２Ｇ
、１つだけを接地ノードに接続するように制御する。制
御手段（１３）によって決定された基準電圧発生手段（
１５）からの基準電圧によってアナログ／デジタル変換
手段（１４）は動作し、温度検出手段（１）からの温度
に基づくアナログ電圧をデジタル信号に変換して制御手
段（１３）に送る。制御手段（１３）ではこのデジタル
信号を判読し、所定値以上であればそのデジタル信号に
基づいて被制御装置（８）を制御し、所定値以下であれ
ば接地ノード接続用端Ｇ、を介して基準電圧発生手段（
１５）を接地して基準電圧を低くして上記と同様の動作
を行う。さらに、デジタル信号が所定値以下であれば、
順次接地ノート接続用端Ｇ２、Ｇ１を介して基準電圧発
生手段（］５）ｕ接地して基準電圧を低くして上記と同
様の動作を行う。

この様に構成されたものにあっては、制御手段（１３）
が基準電圧発生手段（１５）を制御することによったデ
ジタル／アナログ変換手段０４）への基準電圧を変更し
ているので、温度が低いときは、基準電圧の高い状態で
行い、温度が高くなって温度に対する抵抗値の変化が小
さくなると、基準電圧を低くしてアナログ／デジタル変
換手段（１４）を動作させるので、きめ細か〈温度検出
手段（］）からのアナログ電圧を検知できるものである
。

なお、上記第７図に示した実施例においては、基準電圧
発生手段（１５）として基準電圧設定用抵抗素子（１５
ａ）（１５＝）・・・（１５４）にて構成したものを示
したが、第８図に示すようなデジタル／アナログ変換器
（１６）を用いたものとして良いものである。

［発明の効果コ この発明は、以上に述べたように、非線形特性を有した
温度検出手段の非線形特性の分割毎に検出情報（比較出
力、デジタル信号）を得るようにしたので、回路構成を
簡単に、かつ信頼性を高め、きめ細かな温度情報が得ら
れるという効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は制御手段（１３）の比較比カ発生用信号＠Ｐから出力
されるパルス信号を示す図、第３図はす−ミスタ（２）
の温度−抵抗値特性を示す図、第４図は温度検出手段（
１）の温度−出力電圧特性を示す図、第５図は温度−出
力電圧特性の分割状態を示す図、第６図はローパスフィ
ルタ（１０１）（１０□）・・（１０ｍ）の゛フィルタ
特性を示す図、第７図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第８図は基準電圧発生手段（１５）の他の例
を示すブロック図、第９図は従来の温度検出回路を示す
回路図である。 図において、（１）は温度検出手段、（８）は被制御装
置、（９）は検出情報発生手段、（１０，）（１０２）
・・・（１０ｍ）はローパスフィルタ、（１１，）（Ｉ
Ｌ）＝１１１ｍ）はスイッチング手段、（１２）は比較
手段、（１３）は制御手段、（１４）はアナログ／デジ
タル変換手段、（１５）は基準電圧発生手段である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度を検出し、検出した温度情報を電気情報に変
   換する非線形特性を有した温度検出手段、この温度検出
   手段の非線形特性を複数に分割し、分割された非線型特
   性毎に所定の傾きを持った線形特性を有した比較出力と
   上記温度検出手段からの電気情報とから検出情報を出力
   する検出情報発生手段、この検出情報発生手段を制御し
   、この検出情報発生手段からの検出情報を上記温度検出
   手段の非線形特性の分割毎に出力させるとともに、上記
   検出情報発生手段からの出力を受け、被制御装置を制御
   する制御手段を備えた温度検出装置。
2. （２）温度を検出し、検出した温度情報を電圧に変換す
   る非線形特性を有した温度検出手段、この温度検出手段
   の非線形特性における分割された複数の特性毎に対して
   設けられ、それぞれ傾きの異った比較電圧を出力する複
   数のローパスフィルタ及びこれらローパスフィルタそれ
   ぞれに接続されるスイッチング手段を有した比較出力発
   生手段、この比較出力発生手段からの比較電圧と上記温
   度検出手段からの電圧を比較する比較手段、比較出力発
   生用信号及び切替信号を出力し、切替信号によって上記
   比較出力発生手段のスイッチング手段をオン／オフ制御
   し、比較出力発生用信号を上記比較出力発生手段のロー
   パスフィルタに与えてオンしたスイッチング手段に接続
   されたローパスフィルタからの比較電圧を上記比較手段
   に入力させるとともに、上記比較手段からの出力を受け
   、被制御装置を制御する制御手段を備えた温度検出装置
   。
3. （３）温度を検出し、検出した温度情報をアナログ電圧
   に変換する非線形特性を有した温度検出手段、基準電圧
   を受け、この基準電圧に応じて上記温度検出手段からの
   アナログ電圧をデジタル信号に変換するアナログ／デジ
   タル変換手段及びこのアナログ／デジタル変換手段への
   基準電圧を上記温度検出手段の非線形特性における分割
   された特性毎に出力する基準電圧発生手段を有したデジ
   タル信号発生手段、このデジタル信号発生手段の基準電
   圧発生手段を制御し、この基準電圧発生手段からの基準
   電圧を上記温度検出手段の非線形特性の分割毎に変更さ
   せて出力させるとともに、上記デジタル信号発生手段の
   アナログ／デジタル変換手段からのデジタル信号を受け
   、被制御装置を制御する制御手段を備えた温度検出装置
   。