JPH07209095A - 温度補償装置 - Google Patents

温度補償装置

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JPH07209095A
JPH07209095A JP1406794A JP1406794A JPH07209095A JP H07209095 A JPH07209095 A JP H07209095A JP 1406794 A JP1406794 A JP 1406794A JP 1406794 A JP1406794 A JP 1406794A JP H07209095 A JPH07209095 A JP H07209095A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱電対を接続する接続端子金具の温度を温度
補償素子で正確かつ迅速に測定し、その温度補償素子の
配置スペースも節約する。 【構成】 接続端子板23と座金付きねじ25からなる
接続端子金具21を本体ケース17の保持窓19にはめ
る。接続端子板23の一方の開放片23bは先端側がU
字状に内側へ湾曲している。接続端子板23の他方の開
放片23cは先端が本体ケース17に圧接する。回路基
板27は本体ケース17の保持溝35にはまる。回路基
板27は片面側に熱電対接続電極37その他の接続電極
を有し、熱電対接続電極37の裏面側には接続端子金具
21の温度を測定する温度補償素子41を有する。開放
片23bは熱電対接続電極37に圧接し、開放片23c
は抑え金具43を介して温度補償素子41を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は温度補償装置に係り、特
に温度調節計や温度指示計等の温度測定計器において熱
電対からの入力温度信号を補償する温度補償装置、さら
に詳しくは入力温度信号を補償する温度補償素子の取付
構成を改良した温度補償装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の温度補償装置としては、例
えば図7に示すような構成が知られている。すなわち、
温度調節計等の本体回路を形成した回路基板1の片端部
(図7中の左端)に複数の接続電極3a〜3eを形成
し、温度調節計の本体ケース5の後端面に設けた複数の
接続端子片7a〜7eでそれら接続電極3a〜3eを挟
むようにして回路基板1を本体ケース5内に収納し、熱
電対9の接続される接続電極3eのすぐ近くに回路基板
1から取付片11を本体ケース5の連通窓(図7では図
示せず。)を通して外部へ突出させて、温度補償素子1
3を外気に触れさせるようにして取付片11に保持させ
てなる構成が知られている。
【0003】熱電対9は、温度接点Xと基準接点として
の接続端子3d、3e(接続端子片7d、7e)との温
度差に応じた電圧を発生する温度センサであり、その素
線又は補償導線9a、9bを介してプラス接続電極3d
とマイナス接続電極3eに接続される。温度補償素子1
3は、接続端子3d、3eの周囲温度を測定する測温抵
抗体、サーミスタ又はダイオード等であり、回路基板1
に形成された図示しない補正温度測定回路に接続されて
いる。なお、回路基板1の他の接続電極3a〜3cや本
体ケース5の他の接続端子片7a〜7cは電源接続用や
操作出力用のものであるが、その接続状態の図示は省略
する。
【0004】このような温度調節計は、測定対象の温度
を熱電対9を通じて入力し、補償導線9a、9bの接続
された接続端子3d、3e(接続端子片7d、7e)の
周囲温度を温度補償素子13で測定し、補正温度測定回
路で補償信号を作成し、公知の手法によって測定対象の
温度を補償して測定するのが一般的である。そのため、
温度補償素子13は、熱電対9の接続される接続端子3
d、3e(接続端子片7d、7e)自身の温度に極めて
近い温度を正確かつ迅速に測定する必要があるが、計器
個々の機能等に起因した本体ケース5の内部発熱変化に
応じて温度補償素子13の取付片11上の位置を変更
し、温度補償を可能にしていた。
【0005】図8は、図7に示した温度調節計の本体ケ
ース5の後端部を示す背面図であり、例えば8番および
9番端子が接続端子片7d、7eとなって熱電対9が接
続され、10番端子には接続端子片が配置されずに内外
を連通する連通窓15となって回路基板1の取付片11
が本体ケース5から外部へ突出し、温度補償素子13が
外気に触れるようになっている。もっとも、この10番
端子のように接続端子片等の配置を省略して連通窓15
を設ける構成の他に、図示はしないが温度補償素子用の
専用窓を別に設けた構成もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
温度調節計や温度指示計等の温度測定計器は、技術の進
歩に伴う部品の小型化等に起因して計器全体の形状が小
型化され、本体ケース5に配列できる接続端子片の数が
少なくなる傾向にある反面、内蔵するコンピュータ処理
機能の拡大に対応して接続端子片数を多く必要とする傾
向にあり、本体ケースに配置する接続端子片数が不足し
易くなっている。このように、1個でも多くの接続端子
片を本体ケース5に配置することが望まれている状況の
下で、温度補償素子13を配置するために1個の接続端
子片部分を使用したり温度補償素子13の専用窓を設け
ることは、本体ケース5の有効利用の観点から無駄であ
った。
【0007】それに反し、複数種類の熱電対の接続を予
定した温度調節計や温度指示計等では、予め運転前に調
整した熱電対と異なる熱電対を接続して運転すると、接
続端子片又は接続端子のプラスとマイナス間の温度差が
誤差要因となる場合が多く、任意の熱電対を接続しても
規定の精度が得られるように、例えば熱電対のプラス側
およびマイナス側の両方に温度補償素子を配置できる構
成が望まれていた。さらに、多点温度調節計や多点温度
指示計等の温度測定計器では、複数の熱電対が接続可能
に構成されており、各温度補償素子13毎に連通窓15
又は専用スペースが必要となり、接続端子片の数がます
ます不足する傾向にある。
【0008】もっとも、複数の熱電対の入力に対して1
個の温度補償素子13で補償する構成もあるが、より高
精度な温度補償が得られる構成が望まれていた。また、
本体ケース5内に収納する回路基板1についても、温度
補償素子13を取り付ける取付片11を必要とするか
ら、回路基板1の設計および加工が煩雑となって設計上
および加工上からコスト高の原因となっていたし、計器
の内部発熱の影響を受け難くするため、上述した図8の
ように計器の下部に取付片11を設けて温度補償素子1
3を取り付ける必要があり、この点からも回路基板1の
設計に制約があった。
【0009】本発明はこのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、熱電対の接続される接続端子金
具(接続端子片)の温度を正確かつ迅速に測定すること
ができ、本体ケースに接続端子金具を多く配置すること
が容易で、構成、特に回路基板の設計および加工が簡単
で安価な温度補償装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の温度補償装置は、熱電対が外部接続さ
れる接続端子金具を本体ケースに外部へ向けて配置し、
温度測定計器の少なくとも一部を形成するとともに熱電
対接続電極を有する回路基板をその本体ケース内に収納
し、その接続端子金具の温度信号を出力する温度補償素
子をその回路基板に配置するとともに、それら熱電対接
続電極および温度補償素子の双方に接触するようにその
接続端子金具を形成したものである。
【0011】そして、本発明は、上記温度補償素子を回
路基板における熱電対接続電極の裏面に配置し、上記接
続端子金具を概略コ字状に形成した接続端子板の一方の
開放片側を上記熱電対接続電極に弾性的に圧接し、他方
の開放片側を上記温度補償素子に圧接させると良い。ま
た、本発明は、抑え金具によって上記温度補償素子をそ
の回路基板に抑えるとともに、この抑え金具を介して上
記接続端子金具をその温度補償素子に圧接させると良
い。
【0012】さらに、本発明は、上記熱電対接続電極側
の端部を接続端子金具の両開放片間に挿入するようにし
て上記回路基板を接続端子金具に接触し、その回路基板
の端部に一端を係止した抑え金具でその温度補償素子を
抑えることも可能である。さらにまた、本発明は、その
抑え金具において上記回路基板の係止端部側から温度補
償素子の抑え部までの間に膨出斜面を設けると良い。
【0013】
【作用】このような手段を備えた本発明では、端部に熱
電対接続電極を有し温度補償素子を配置した回路基板を
本体ケース内に収納すると、この本体ケースに配置され
熱電対に接続される接続端子金具がそれら熱電対接続電
極および温度補償素子の双方に接触する。そして、熱電
対接続電極の裏面側にて回路基板に温度補償素子を配置
し、概略コ字状の接続端子板で上記接続端子金具を形成
し、その一方の開放片側を上記熱電対接続電極に圧接さ
せるとともに他方の開放片側を上記温度補償素子に圧接
させると、それら熱電対接続電極および温度補償素子の
双方に接触する上記接続端子金具を成形し易い。
【0014】また、上記抑え金具でその温度補償素子を
その回路基板に抑え、その抑え金具を介して上記接続端
子金具を温度補償素子に圧接させる構成では、接続端子
金具からの熱が温度補償素子に確実に伝わる。さらに、
上記熱電対接続電極側の端部を接続端子金具の開放片間
に挿入するように収納し、その回路基板の端部に一端を
係止した抑え金具でその温度補償素子を抑える構成で
は、抑え金具を回路基板に固定し易い。
【0015】さらにまた、その抑え金具において上記回
路基板の係止端部側から温度補償素子の抑え部までの間
に膨出斜面を設ける構成では、回路基板の収納時に接続
端子金具の他方の開放片が抑え金具をスライドし易い。
【0016】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図1は本発明に係る温度補償装置の一実施例を示す
概略断面図である。なお、熱電対の片側が接続されたマ
イナス側接続端子に温度補償素子を配置するのが一般的
であるので、図1はそのマイナス接続端子側の断面図を
示しているが、これに限定されない。
【0017】図1において、絶縁性の合成樹脂を箱型に
成形してなる本体ケース17の後端部側には、複数の保
持窓19が配列形成されており、それら保持窓19には
接続端子としての接続端子金具21がはまって本体ケー
ス17に保持され、例えば上述した図8のように接続端
子片の列が形成されている。従って、図1は例えば図8
の連通窓15部分の断面と考えれば理解し易い。接続端
子金具21は、図2および図3にも示すように、接続端
子板23、これにねじ込まれる導電性の座金付きねじ2
5を有しているが、必ずしもねじ25を有するものに限
らない。
【0018】接続端子板23は、りん青銅、ベリリウム
銅合金、黄銅、洋白等のように熱伝導率が高く加工の容
易な導電性帯材料をコ字状に屈曲成形してなり、中間片
23aが両側の開放片23bや23cに対して斜に屈曲
されており、両側の開放片23bや23cを本体ケース
17に当接するようにして保持窓19にはめられてい
る。図3中の符号23dは座金付きねじ25のねじ込ま
れるねじ孔である。開放片23bや23cからは、中間
片23aへ向けた係止突起31aや31bが外側へ切り
起こされており、本体ケース17に設けた係止段部33
a、33bに係止して接続端子板23を抜け難くしてい
る。
【0019】接続端子板23の一方(図1中の右側)の
開放片23bは途中から薄くなってばね性が良好になっ
ており、先端部がU字状に内側(回路基板側)へ湾曲成
形されるとともに、更にその先端が内側へ湾曲してい
る。なお、開放片23bを途中から薄くする手法として
は種々のものがあるが、例えば切削加工又は圧延加工が
好適する。また、開放片23bはこの形状に限定され
ず、後述する熱電対接続電極37と電気的に接触すると
ともに回路基板27を引抜き易い形状であれば良く、任
意である。
【0020】接続端子板23の他方の開放片23cは、
僅かばかり外側へ広がるように延びるとともに先端が外
側へ屈曲して本体ケース17内側へ圧接している。本体
ケース17の保持窓19に臨む保持壁29には回路基板
27がはまってこれを保持する保持溝35が形成されて
おり、保持溝35の奥先端部や保持窓19の開口部近傍
ではこの保持壁29が肉厚になっている。回路基板27
は、その片面側(図1中右側)において端部に寄った位
置に、熱電対39の片側が接続される熱電対接続電極3
7、その他の接続電極を有しているが、図1は熱電対3
9の接続される熱電対接続電極37のみ示している。
【0021】回路基板27には、熱電対接続電極37か
らの温度測定信号に基づき測定温度を算出する温度測定
回路、温度調節計や温度指示計等の温度測定計器の本体
回路、温度補償回路が形成されているが、本発明の主要
部ではないので図示を省略する。熱電対接続電極37に
対向する回路基板27の裏面、すなわち熱電対接続電極
37の形成面に対向する面には、この接続端子板21の
温度を電気信号に変換して測定出力する温度補償素子4
1が熱電対接続電極37の近傍で固定されている。
【0022】この温度補償素子41は、従来公知の例え
ば測温抵抗体、サーミスタ又はダイオード等の表面実装
型リードなしチップ部品やリード付きアキシャル部品で
あり、回路基板27に半田付けされて温度測定回路に接
続されている。回路基板27には抑え金具43が温度補
償素子41をその回路基板27に抑えるように固定され
ている。この抑え金具43は、図4〜図6に示すよう
に、接続端子板23と同様にりん青銅、ベリリウム銅合
金、黄銅、ステンレス鋼、炭素鋼等のように熱伝導率が
高く加工の容易で弾性に富む導電性帯材料から両端をコ
字状に屈曲成形して形成されている。
【0023】抑え金具43の一方の(図4中の上側)小
さいコ字状部は回路基板27の端部に係止される引掛部
43aとなっており、この引掛部43aから膨出斜面4
3bを介して温度補償素子41の抑え部43cとなって
延び、更に他方の大きいコ字状の屈曲部43dは回路基
板27を貫通して熱電対接続電極37近傍まで延びてい
る。なお、抑え金具43の屈曲部43dは多少幅が狭く
なって回路基板27への貫通を容易にし、図4および図
6ではその幅の狭い部分は屈曲させずに図示されてい
る。
【0024】抑え金具43で温度補償素子41を抑えた
回路基板27は、熱電対接続電極37に接続端子板23
の一方の開放片23bの先端部を圧接させるとともに、
他方の開放片23cを抑え金具43の上から温度補償素
子41を抑えるようにして保持壁29の保持溝35には
めて保持されている。すなわち、保持壁29の保持溝3
5にはめられた回路基板27は、接続端子板23の開放
片23b、23c間に挟まれた状態で保持されるととも
に、開放片23cの抑え機能と相まって開放片23bが
熱電対接続電極37に弾性的かつ電気的に圧接する。
【0025】この温度補償装置では、温度補償素子41
を接続端子板23の他方の開放片23c側にして回路基
板27の端部を保持壁29の保持溝35にはめるように
押込むと、開放片23cが抑え金具43の上から温度補
償素子41を抑えるとともに開放片23bが熱電対接続
電極37に電気的に接続される。その際、開放片23c
の先端部が抑え金具43の膨出斜面43bを上るように
スライドして挿入されるから、温度補償素子41が開放
片23cで過度に押されることはないし、回路基板27
を押込み易い。
【0026】そして、座金付きねじ25を緩めて熱電対
39の素線を接続して締めれば、熱電対39からの温度
信号を接続端子板23および熱電対接続電極37を介し
て温度測定回路に取込めるし、温度補償素子41が接続
端子金具21の温度信号を温度補償回路へ出力し、温度
補償動作がなされる。また、回路基板27を引抜けば、
容易に保持壁29や接続端子板23から外せる。
【0027】このように、本発明の温度補償装置は、熱
電対接続用のコ字状の接続端子板23を有する接続端子
金具21を本体ケース17に設け、接続端子金具21に
接触させる熱電対接続電極37を回路基板27に形成す
るとともにその熱電対接続電極37の裏面に温度補償素
子41を固定し、接続端子板23の一方の開放片23b
を熱電対接続電極37に圧接させる一方、他方の開放片
23cを裏面の温度補償素子41に圧接させる構成とし
たから、温度補償素子41が熱電対39の接続される接
続端子金具21にほぼ直接接触して温度測定が可能とな
り、接続端子金具21の温度を正確かつ迅速に測定でき
る。
【0028】しかも、回路基板27における熱電対接続
電極37と温度補償素子41の配置部分を共通化してい
るから、従来のように温度補償素子配置用の連通窓を本
体ケース17に設ける必要がなくなってスペースの無駄
がなくなり、本体ケース17に配置できる接続端子金具
(接続端子片)21の数を確保したり増加できる。そし
て、回路基板27上の熱電対接続電極37や温度補償素
子41と接続端子金具21がセットになって任意の接続
端子金具21の近傍に温度補償素子41を配置できるか
ら、任意の接続端子金具21を熱電対接続用に使用して
も高精度の温度測定が可能となるし、複数種類の熱電対
の接続を予定した温度調節計や温度指示計等において、
任意の熱電対を接続した任意の接続端子金具21につい
て高精度の温度測定が可能である。
【0029】回路基板27についても、従来のように計
器内の発熱の影響を考慮する必要が少なく、熱電対接続
用の接続端子金具21を任意の位置に配置可能できるか
ら、設計の自由度が向上して加工し易い。また、抑え金
具43でその温度補償素子41を回路基板27に固定す
るとともに、その抑え金具43上から開放片23cで温
度補償素子41を弾性的に抑えるので、接続端子金具2
1からの熱が温度補償素子41に正確に伝わり易くな
り、測定精度が一層正確になる。
【0030】さらに、抑え金具43の引掛部43aを回
路基板27の端部に係止するようにして回路基板に固定
するから、抑え金具43を回路基板27に取付け易い。
さらにまた、その抑え金具43の引掛部43aから膨出
斜面43bを介して温度補償素子41との当接部(43
c)となっているから、回路基板27の収納時に開放片
23cの先端部が抑え金具43上をスライド容易とな
り、温度補償素子41が開放片23cで過度に押される
ことはないし、回路基板27を押込み易い。
【0031】ところで、本発明の温度補償装置の接続端
子金具21は、必ずしも開放片23b、23cを有しコ
字状に形成したものに限定されず、回路基板27を間に
置いた熱電対接続電極37と温度補償素子41の双方に
接触するような形状であれば任意である。もっとも、上
述した実施例のようにコ状に屈曲成形した接続端子板2
3を有する構成の方が成形も簡単で安価である。また、
本発明における温度補償素子41は、回路基板27にあ
って熱電対接続電極37の形成面と同じ面側に配置し、
図示はしないが開放片23bの先端からスリットを設け
て先端を二分し、一方の先端片を熱電対接続電極37に
接触させる一方、他方の先端片を温度補償素子41に圧
接させて抑える構成も可能であるし、更に、回路基板2
7内に開放片23b又は23cで圧接可能に埋設させる
構成も可能である。もっとも、回路基板27の熱電対接
続電極37の裏面側に配置した方が、熱電対接続電極3
7近傍の構成や接続端子金具21が簡素化されるので好
ましい。
【0032】しかも、回路基板27にあって熱電対接続
電極37の形成面に対向する面側に温度補償素子41を
配置した構成では、接続端子金具21の正確な温度測定
を確保する観点から、少なくとも接続端子金具21によ
り近い位置に配置した方が良い。そして、回路基板27
に温度補償素子41を抑える抑え金具43についても本
発明では必須ではないが、抑え金具43を用いれば温度
補償素子41の支持固定が確実になるし、熱伝導性の良
好な材料を用いれば接続端子金具21からの熱が温度補
償素子41に正確に伝わり易くなり、測定精度が一層正
確になる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、熱電対が
外部接続される接続端子金具を本体ケースに配置し、熱
電対接続電極を有する回路基板をその本体ケース内に収
納し、温度補償素子をその回路基板に固定し、それら熱
電対接続電極および温度補償素子の双方に接触するよう
にその接続端子金具を形成したから、温度補償素子が接
続端子金具の温度をほぼ直接的に測定可能となり、接続
端子金具の温度を正確かつ迅速に測定できる。しかも、
回路基板における熱電対接続電極と温度補償素子の配置
部分を共通化するから、本体ケースにおける温度補償素
子配置用の無駄なスペースがなくなり、本体ケースに配
置できる接続端子金具(接続端子片)数を確保したり増
加できるうえ、任意の接続端子金具を熱電対接続用に使
用しても高精度の温度測定が可能となる。また、従来の
ように回路基板上に温度補償素子の取付片を設ける必要
もなくなり、回路基板の設計や加工等に制約が少なくな
り、形状が簡単で安価となる利点がある。そして、上記
温度補償素子を回路基板における熱電対接続電極の裏面
に配置し、上記接続端子金具を形成する概略コ字状の接
続端子板における一方の開放片側を上記熱電対接続電極
に圧接するとともに他方の開放片側を上記温度補償素子
に圧接する構成では、それら熱電対接続電極および温度
補償素子の双方に接触する上記接続端子金具が成形し易
くなり、この点からも構成が簡単で安価となる。また、
抑え金具でその回路基板にその温度補償素子を固定し、
その抑え金具を介して上記接続端子金具を温度補償素子
に圧接させる構成では、熱電対接続電極からの熱が温度
補償素子に確実に伝わり、測定精度や補償精度が一層正
確になる。さらに、上記熱電対接続電極側の端部を接続
端子金具の開放片間に挿入するようにして上記回路基板
を収納し、その回路基板の端部に一端を引掛けた抑え金
具でその温度補償素子を固定する構成では、抑え金具が
回路基板に固定し易く、組立て効率が良好である。さら
にまた、その抑え金具において上記回路基板の係止端部
から温度補償素子の抑え部までの間に膨出斜面を設ける
構成では、回路基板の収納時に接続端子金具の他方の開
放片が抑え金具をスライドし、温度補償素子の損傷を抑
えるとともに回路基板の収納が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る温度補償装置の一実施例を示す概
略断面図(図2中のI−I間断面)である。
【図2】図1の温度補償装置中の接続端子金具、抑え金
具および温度補償素子の位置関係を示す概略図である。
【図3】図1の温度補償装置中の接続端子金具を示す分
解斜視図である。
【図4】図1の温度補償装置中の抑え金具を示す正面図
である。
【図5】図1の温度補償装置中の抑え金具を示す側面図
である。
【図6】図1の温度補償装置中の抑え金具を示す底面図
である。
【図7】従来の温度補償装置を示す概略図である。
【図8】従来の温度補償装置と熱電対の接続状態を説明
する図である。
【符号の説明】
1、27 回路基板 3a〜3e 接続電極 5、17 本体ケース 7a〜7e 接続端子片 9、39 熱電対 9a、9b 補償導線 11 取付片 13、41 温度補償素子 15 連通窓 19 保持窓 21 接続端子金具 23 接続端子板 23a 中間片 23b 一方の開放片 23c 他方の開放片 25 座金付きねじ 29 保持壁 31a、31b 係止突起 33a、33b 係止段部 35 保持溝 37 熱電対接続電極 43 抑え金具 43a 引掛部 43b 膨出斜面 43c 抑え部 43d 屈曲部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体ケースと、 この本体ケースに外部へ向けて配置され熱電対が外部接
    続される接続端子金具と、 前記本体ケース内に収納され温度測定計器の少なくとも
    一部を形成するとともに熱電対接続電極を有する回路基
    板と、 この回路基板に配置され前記接続端子金具の温度信号を
    出力する温度補償素子と、 を具備する温度補償装置であって、 前記接続端子金具は、前記熱電対接続電極および温度補
    償素子の双方に接触するものであることを具備すること
    を特徴とする温度補償装置。
  2. 【請求項2】 前記温度補償素子は前記回路基板におけ
    る前記熱電対接続電極の裏面に配置され、前記接続端子
    金具は概略コ字状に形成された接続端子板の一方の開放
    片側が前記熱電対接続電極に弾性的に圧接するとともに
    他方の開放片側が前記温度補償素子に圧接するものであ
    る請求項1記載の温度補償装置。
  3. 【請求項3】 前記温度補償素子は抑え金具によって前
    記回路基板に抑えられるとともに、前記接続端子金具は
    前記抑え金具を介して前記温度補償素子を圧接するもの
    である請求項2記載の温度補償装置。
  4. 【請求項4】 前記回路基板は前記熱電対接続電極側の
    端部を前記接続端子金具の開放片間に挿入するようにし
    て前記接続端子金具に接触され、前記回路基板の端部に
    一端が係止された前記抑え金具で前記温度補償素子が抑
    えられた請求項3記載の温度補償装置。
  5. 【請求項5】 前記抑え金具は前記回路基板の係止端部
    側から前記温度補償素子の抑え部までの間に膨出斜面を
    有する請求項4記載の温度補償装置。
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