JPH11281481A - 放射温度検出素子 - Google Patents
放射温度検出素子Info
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- JPH11281481A JPH11281481A JP10080621A JP8062198A JPH11281481A JP H11281481 A JPH11281481 A JP H11281481A JP 10080621 A JP10080621 A JP 10080621A JP 8062198 A JP8062198 A JP 8062198A JP H11281481 A JPH11281481 A JP H11281481A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 6
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 待機時間をなくし、雰囲気温度が変化が起こ
る状況下でも安定に非接触で温度を計測できる放射温度
検出素子を提供する。 【解決手段】 一方の面側から他方の面側に貫通して成
るリード２が一体成型されたステム１に、略凹型形状
の、例えば金属製のキャン３が接続され、ステム１とキ
ャン３とで空間を構成している。キャン３の凹部底面に
は開口部が形成され、該開口部には赤外線透過フィルタ
４が封止されている。空間内のステム１から立ち上がっ
たリード２上には、支持体５が設けられ、支持体５上に
は、赤外線検出素子６と、赤外線検出素子６の素子温度
を計測する接触式温度検出素子であるサーミスタ７が実
装されている。ここで、支持体５を持ち上げているリー
ド２は、赤外線検出素子６及びサーミスタ７の信号の出
力端子を兼ねている。
る状況下でも安定に非接触で温度を計測できる放射温度
検出素子を提供する。 【解決手段】 一方の面側から他方の面側に貫通して成
るリード２が一体成型されたステム１に、略凹型形状
の、例えば金属製のキャン３が接続され、ステム１とキ
ャン３とで空間を構成している。キャン３の凹部底面に
は開口部が形成され、該開口部には赤外線透過フィルタ
４が封止されている。空間内のステム１から立ち上がっ
たリード２上には、支持体５が設けられ、支持体５上に
は、赤外線検出素子６と、赤外線検出素子６の素子温度
を計測する接触式温度検出素子であるサーミスタ７が実
装されている。ここで、支持体５を持ち上げているリー
ド２は、赤外線検出素子６及びサーミスタ７の信号の出
力端子を兼ねている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を利用して
非接触で温度を検出する放射温度計に用いる放射温度検
出素子に関するものである。
非接触で温度を検出する放射温度計に用いる放射温度検
出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の放射温度計、特に、例えば0〜500
℃のような中低温領域においては、主に熱型赤外線検出
素子が用いられ、熱型赤外線検出素子としては、チョッ
パーを用いた焦電素子やサーモパイル素子が使用されて
いる。
℃のような中低温領域においては、主に熱型赤外線検出
素子が用いられ、熱型赤外線検出素子としては、チョッ
パーを用いた焦電素子やサーモパイル素子が使用されて
いる。
【０００３】実際に赤外線を用いて、非接触で温度を計
測するためには、赤外線の検出と赤外線素子の素子温度
の計測が必要である。即ち、赤外線検出素子に入射され
る赤外線により、赤外線素子と対象物との温度差が算出
でき、この値に赤外線素子の素子温度を加えることによ
り、対象物の絶対温度を計測できるのである。
測するためには、赤外線の検出と赤外線素子の素子温度
の計測が必要である。即ち、赤外線検出素子に入射され
る赤外線により、赤外線素子と対象物との温度差が算出
でき、この値に赤外線素子の素子温度を加えることによ
り、対象物の絶対温度を計測できるのである。
【０００４】従来においては、サーモパイルのような赤
外線素子とサーミスタのような接触式温度検出素子を用
いて、対象物の絶対温度を計測していた。より具体的に
は、キャンパッケージタイプの赤外線素子に外付けでサ
ーミスタを接触させたり、キャンパッケージ内のステム
側にサーミスタを接着させることによって、赤外線素子
の温度をキャンパッケージの温度で代用していた。
外線素子とサーミスタのような接触式温度検出素子を用
いて、対象物の絶対温度を計測していた。より具体的に
は、キャンパッケージタイプの赤外線素子に外付けでサ
ーミスタを接触させたり、キャンパッケージ内のステム
側にサーミスタを接着させることによって、赤外線素子
の温度をキャンパッケージの温度で代用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記に示したように、
キャンパッケージの外側や、キャンパッケージ内のステ
ム側にサーミスタを接着させることで赤外線素子の温度
の計測を行った場合、上記の赤外線素子と接触式温度検
出素子から成る放射温度検出素子を使用する雰囲気温度
が変化すると、先ず、キャンパッケージ外周の温度が変
化し、特にパッケージの熱容量の小さいキャンが変化
し、その後、熱容量の大きなステムが外側及びキャンへ
の接着部から変化し、サーミスタ，赤外線素子の順で温
度が変化する。
キャンパッケージの外側や、キャンパッケージ内のステ
ム側にサーミスタを接着させることで赤外線素子の温度
の計測を行った場合、上記の赤外線素子と接触式温度検
出素子から成る放射温度検出素子を使用する雰囲気温度
が変化すると、先ず、キャンパッケージ外周の温度が変
化し、特にパッケージの熱容量の小さいキャンが変化
し、その後、熱容量の大きなステムが外側及びキャンへ
の接着部から変化し、サーミスタ，赤外線素子の順で温
度が変化する。
【０００６】このため、非常に大きな熱容量のメタル製
ブロックで放射温度検出素子を囲んだり、また、温度が
安定するまでの待機時間を必要とした。
ブロックで放射温度検出素子を囲んだり、また、温度が
安定するまでの待機時間を必要とした。
【０００７】この待機時間は、測定精度が上がれば上が
るほど大きくなり、赤外線より温度換算するまでの時間
が１秒以内であっても、待機時間が数十分にもおよんで
実使用上問題がある。
るほど大きくなり、赤外線より温度換算するまでの時間
が１秒以内であっても、待機時間が数十分にもおよんで
実使用上問題がある。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、待機時間をなくし、
雰囲気温度が変化が起こる状況下でも安定に非接触で温
度を計測できる放射温度検出素子を提供することにあ
る。
であり、その目的とするところは、待機時間をなくし、
雰囲気温度が変化が起こる状況下でも安定に非接触で温
度を計測できる放射温度検出素子を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ステムと、赤外線を透過する開口を備えて成るキャンと
で構成される空間内に、該ステム及びキャンに接触しな
いように支持体が配置され、該支持体上に赤外線検出素
子及び接触式温度検出素子を実装したことを特徴とする
ものである。
ステムと、赤外線を透過する開口を備えて成るキャンと
で構成される空間内に、該ステム及びキャンに接触しな
いように支持体が配置され、該支持体上に赤外線検出素
子及び接触式温度検出素子を実装したことを特徴とする
ものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
射温度検出素子において、前記キャンの内部に空隙部を
設けたことを特徴とするものである。
射温度検出素子において、前記キャンの内部に空隙部を
設けたことを特徴とするものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の放射温度検出素子において、前記空間内に
おける前記キャンに、接触式温度検出素子を設けたこと
を特徴とするものである。
求項２記載の放射温度検出素子において、前記空間内に
おける前記キャンに、接触式温度検出素子を設けたこと
を特徴とするものである。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項３記載の放
射温度検出素子において、前記空間内における前記キャ
ンに、赤外線の放射率が一定な塗料を塗布したことを特
徴とするものである。
射温度検出素子において、前記空間内における前記キャ
ンに、赤外線の放射率が一定な塗料を塗布したことを特
徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき説明する。
図面に基づき説明する。
【００１４】＝実施の形態１＝ 図１は、本発明の一実施の形態に係る放射温度検出素子
の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検出
素子は、一方の面側から他方の面側に貫通して成るリー
ド２が一体成型されたステム１に、略凹型形状の、例え
ば金属製のキャン３が接続され、ステム１とキャン３と
で空間を構成している。キャン３の凹部底面には開口部
が形成され、該開口部には赤外線透過フィルタ４が封止
されている。
の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検出
素子は、一方の面側から他方の面側に貫通して成るリー
ド２が一体成型されたステム１に、略凹型形状の、例え
ば金属製のキャン３が接続され、ステム１とキャン３と
で空間を構成している。キャン３の凹部底面には開口部
が形成され、該開口部には赤外線透過フィルタ４が封止
されている。
【００１５】空間内のステム１から立ち上がったリード
２上には、支持体５が設けられ、支持体５上には、赤外
線検出素子６と、赤外線検出素子６の素子温度を計測す
る接触式温度検出素子であるサーミスタ７が実装されて
いる。ここで、支持体５を持ち上げているリード２は、
赤外線検出素子６及びサーミスタ７の信号の出力端子を
兼ねている。
２上には、支持体５が設けられ、支持体５上には、赤外
線検出素子６と、赤外線検出素子６の素子温度を計測す
る接触式温度検出素子であるサーミスタ７が実装されて
いる。ここで、支持体５を持ち上げているリード２は、
赤外線検出素子６及びサーミスタ７の信号の出力端子を
兼ねている。
【００１６】従って、本実施の形態においては、赤外線
検出素子６とサーミスタ７とを支持体５を用いてステム
１から離すことにより、ステム１及びキャン３から直接
伝わる温度変化を大幅に緩和することができ、このた
め、赤外線検出素子６及びサーミスタ７はステム１及び
キャン３の温度変化に比べ非常に長い時定数を持って変
化し、ステム１及びキャン３の温度が変化した場合にお
いても、安定に放射温度を検出することができる。
検出素子６とサーミスタ７とを支持体５を用いてステム
１から離すことにより、ステム１及びキャン３から直接
伝わる温度変化を大幅に緩和することができ、このた
め、赤外線検出素子６及びサーミスタ７はステム１及び
キャン３の温度変化に比べ非常に長い時定数を持って変
化し、ステム１及びキャン３の温度が変化した場合にお
いても、安定に放射温度を検出することができる。
【００１７】また、赤外線検出素子６及びサーミスタ７
は、１つの支持体５上に実装されているので、同じ温度
勾配で変化し、雰囲気温度の変化が起こる状況下でも安
定に非接触で温度を計測することができる。
は、１つの支持体５上に実装されているので、同じ温度
勾配で変化し、雰囲気温度の変化が起こる状況下でも安
定に非接触で温度を計測することができる。
【００１８】＝実施の形態２＝ 図２は、本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態１として図１に示す放射温度検出
素子において、キャン３の代わりに、２重構造にして空
隙部を設け、該空隙部を空気層８ａで満たしたキャン８
を用いた構成である。
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態１として図１に示す放射温度検出
素子において、キャン３の代わりに、２重構造にして空
隙部を設け、該空隙部を空気層８ａで満たしたキャン８
を用いた構成である。
【００１９】なお、本実施の形態においては、キャン８
の内部に空気層８ａを設けたが、これに限定されるもの
ではなく、その他の気体を充填したり、また真空にして
も良い。
の内部に空気層８ａを設けたが、これに限定されるもの
ではなく、その他の気体を充填したり、また真空にして
も良い。
【００２０】通常、ステム１とキャン３とでは、厚さの
違いにより熱容量が異なり、雰囲気温度が変化した場
合、先ずキャン１側が温度変化を起こしやすいが、本実
施の形態においては、２重構造で、内部に空気層８ａを
設けたキャン８を用いたので、ステム１とキャン８とで
構成される空間への温度変動を緩和することができる。
違いにより熱容量が異なり、雰囲気温度が変化した場
合、先ずキャン１側が温度変化を起こしやすいが、本実
施の形態においては、２重構造で、内部に空気層８ａを
設けたキャン８を用いたので、ステム１とキャン８とで
構成される空間への温度変動を緩和することができる。
【００２１】＝実施の形態３＝ 図３は、本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態１として図１に示す放射温度検出
素子において、キャン３の内面にサーミスタ９を接着し
た構成である。
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態１として図１に示す放射温度検出
素子において、キャン３の内面にサーミスタ９を接着し
た構成である。
【００２２】従って、本実施の形態においては、サーミ
スタ９によりキャン３の温度を計測することで、赤外線
検出素子６がキャン３の温度変化により出力変化する度
合いを見積もることが可能となる。
スタ９によりキャン３の温度を計測することで、赤外線
検出素子６がキャン３の温度変化により出力変化する度
合いを見積もることが可能となる。
【００２３】＝実施の形態４＝ 図４は、本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態３として図３に示す放射温度検出
素子において、キャン３の内面における、赤外線検出素
子６の視野角に含まれる部分を、予め放射率のわかって
いる塗料１０（例えば黒色塗料）を塗布した構成であ
る。
子の概略構成図である。本実施の形態に係る放射温度検
出素子は、実施の形態３として図３に示す放射温度検出
素子において、キャン３の内面における、赤外線検出素
子６の視野角に含まれる部分を、予め放射率のわかって
いる塗料１０（例えば黒色塗料）を塗布した構成であ
る。
【００２４】従って、本実施の形態においては、キャン
３の温度をより正確に求めることができ、キャン３の温
度が変化した場合においても安定に放射温度を検出する
ことができる。
３の温度をより正確に求めることができ、キャン３の温
度が変化した場合においても安定に放射温度を検出する
ことができる。
【００２５】なお、実施の形態３，４においては、キャ
ン３を用いたが、これに限定されるものではなく、キャ
ン８を用いても良い。
ン３を用いたが、これに限定されるものではなく、キャ
ン８を用いても良い。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、ステムと、赤外
線を透過する開口を備えて成るキャンとで構成される空
間内に、該ステム及びキャンに接触しないように支持体
が配置され、該支持体上に赤外線検出素子及び接触式温
度検出素子を実装したので、ステム及びキャンの温度変
化の影響を受けず、このため赤外線検出素子と接触式温
度検出素子がステム及びキャンの温度変化に比べ非常に
長い時定数を持って変化し、さらに、赤外線検出素子と
接触式温度検出素子が１つの支持体上に実装されている
ので、同じ温度勾配で変化し、待機時間をなくし、雰囲
気温度が変化が起こる状況下でも安定に非接触で温度を
計測できる放射温度検出素子を提供することができた。
線を透過する開口を備えて成るキャンとで構成される空
間内に、該ステム及びキャンに接触しないように支持体
が配置され、該支持体上に赤外線検出素子及び接触式温
度検出素子を実装したので、ステム及びキャンの温度変
化の影響を受けず、このため赤外線検出素子と接触式温
度検出素子がステム及びキャンの温度変化に比べ非常に
長い時定数を持って変化し、さらに、赤外線検出素子と
接触式温度検出素子が１つの支持体上に実装されている
ので、同じ温度勾配で変化し、待機時間をなくし、雰囲
気温度が変化が起こる状況下でも安定に非接触で温度を
計測できる放射温度検出素子を提供することができた。
【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
射温度検出素子において、キャンの内部に空隙部を設け
たので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ステムと
キャンにより構成される空間内に伝わる温度変化を非常
に遅くすることができる。
射温度検出素子において、キャンの内部に空隙部を設け
たので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ステムと
キャンにより構成される空間内に伝わる温度変化を非常
に遅くすることができる。
【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の放射温度検出素子において、空間内におけ
るキャンに、接触式温度検出素子を設けたので、請求項
１または請求項２記載の発明の効果に加えて、赤外線検
出素子の視野角に入るキャンの温度変化情報を得ること
ができ、ステム及びキャンの温度変化が起こった場合に
おいても、キャンより入る赤外線を信号処理によって除
去することができ、対象物からの赤外線のみを算出する
ことができる。
求項２記載の放射温度検出素子において、空間内におけ
るキャンに、接触式温度検出素子を設けたので、請求項
１または請求項２記載の発明の効果に加えて、赤外線検
出素子の視野角に入るキャンの温度変化情報を得ること
ができ、ステム及びキャンの温度変化が起こった場合に
おいても、キャンより入る赤外線を信号処理によって除
去することができ、対象物からの赤外線のみを算出する
ことができる。
【００２９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の放
射温度検出素子において、空間内におけるキャンに、赤
外線の放射率が一定な塗料を塗布したので、請求項３記
載の発明の効果に加えて、キャンの温度変化情報をより
正確に得ることができる。
射温度検出素子において、空間内におけるキャンに、赤
外線の放射率が一定な塗料を塗布したので、請求項３記
載の発明の効果に加えて、キャンの温度変化情報をより
正確に得ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る放射温度検出素子
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。
子の概略構成図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。
子の概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る放射温度検出素
子の概略構成図である。
子の概略構成図である。
１ ステム ２ リード ３ キャン ４ 赤外線透過フィルタ ５ 支持体 ６ 赤外線検出素子 ７ サーミスタ ８ キャン ８ａ 空気層 ９ サーミスタ １０ 塗料
Claims (4)
- 【請求項１】 ステムと、赤外線を透過する開口を備え
て成るキャンとで構成される空間内に、該ステム及びキ
ャンに接触しないように支持体が配置され、該支持体上
に赤外線検出素子及び接触式温度検出素子を実装したこ
とを特徴とする放射温度検出素子。 - 【請求項２】 前記キャンの内部に空隙部を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の放射温度検出素子。 - 【請求項３】 前記空間内における前記キャンに、接触
式温度検出素子を設けたことを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の放射温度検出素子。 - 【請求項４】 前記空間内における前記キャンに、赤外
線の放射率が一定な塗料を塗布したことを特徴とする請
求項３記載の放射温度検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080621A JPH11281481A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 放射温度検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080621A JPH11281481A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 放射温度検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281481A true JPH11281481A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13723432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10080621A Pending JPH11281481A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 放射温度検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11281481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021519A1 (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | パナソニック電工株式会社 | 赤外線センサ |
| WO2020084811A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 赤外線センサ |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10080621A patent/JPH11281481A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021519A1 (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | パナソニック電工株式会社 | 赤外線センサ |
| CN102625907A (zh) * | 2009-08-17 | 2012-08-01 | 松下电器产业株式会社 | 红外线传感器 |
| JP5492213B2 (ja) * | 2009-08-17 | 2014-05-14 | パナソニック株式会社 | 赤外線センサ |
| US9074935B2 (en) | 2009-08-17 | 2015-07-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Infrared sensor |
| WO2020084811A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 赤外線センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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