JPS5895231A - 温度検出素子 - Google Patents
温度検出素子Info
- Publication number
- JPS5895231A JPS5895231A JP19380681A JP19380681A JPS5895231A JP S5895231 A JPS5895231 A JP S5895231A JP 19380681 A JP19380681 A JP 19380681A JP 19380681 A JP19380681 A JP 19380681A JP S5895231 A JPS5895231 A JP S5895231A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- temperature detection
- inductance
- amorphous alloy
- alloy magnetic
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/36—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using magnetic elements, e.g. magnets, coils
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、温度検出素子ＫＳシ、特に、被温度検出部の
温度が基準温度を越えているか否かを検出するときに用
いられる温度検出素子に関する。
温度が基準温度を越えているか否かを検出するときに用
いられる温度検出素子に関する。
発明の技術的背景
被温度検出部の温度が基準温度を越えたとき、いわゆる
出力を送出する温度検出素子としては、従来、機械式の
ものと電磁気式のものとが知られている。すなわち、機
械式の代表的なものとしては、バイメタル方式のものが
あげられ、また、電磁気式の代表的なものとしてはフェ
ライトコアにコイルを巻装しておきフェライトのキュー
９フ点でコイルのインダクタンスを変化させるよう和し
た本のがあげられる・ 背景技術の問題点 上記のような従来の温度検出素子にあっては次のような
問題があつ九、−すなわち、バイメタル方式を採用した
ものにあっては、機械的な変位置を利用しているため、
応答性が悪く、しかも、出力を堆）出す手段として機械
的な接点を用いているので、寿命が短かいばか夛か環境
等によって接点不良を起こし易い問題があった。
出力を送出する温度検出素子としては、従来、機械式の
ものと電磁気式のものとが知られている。すなわち、機
械式の代表的なものとしては、バイメタル方式のものが
あげられ、また、電磁気式の代表的なものとしてはフェ
ライトコアにコイルを巻装しておきフェライトのキュー
９フ点でコイルのインダクタンスを変化させるよう和し
た本のがあげられる・ 背景技術の問題点 上記のような従来の温度検出素子にあっては次のような
問題があつ九、−すなわち、バイメタル方式を採用した
ものにあっては、機械的な変位置を利用しているため、
応答性が悪く、しかも、出力を堆）出す手段として機械
的な接点を用いているので、寿命が短かいばか夛か環境
等によって接点不良を起こし易い問題があった。
また、電磁気式のものくあっても、７エツイトと云った
構造的に脆い磁性体コアを用いている関係上、振動や衝
撃に弱く、また、ある体積を有するコアを用いる必要が
あるので熱応答性が悪く、シかも全体が大型化し、その
うえ、基準温度の選択幅が狭いと云う問題があった。
構造的に脆い磁性体コアを用いている関係上、振動や衝
撃に弱く、また、ある体積を有するコアを用いる必要が
あるので熱応答性が悪く、シかも全体が大型化し、その
うえ、基準温度の選択幅が狭いと云う問題があった。
発明の目的
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、応答性に勝れ、使用自由度に富
み、量産性に勝れ、そのうえ小型で長寿命な温度検出素
子を提供することＫある。
の目的とするところは、応答性に勝れ、使用自由度に富
み、量産性に勝れ、そのうえ小型で長寿命な温度検出素
子を提供することＫある。
発明の概要
すなわち、本発明は、温度検出素子本体を、キューり点
を墳にして磁気特性の急変するアモルファス合金磁性材
そのもので形成されたインダクタンス値素で構成し九こ
とを特徴としている。
を墳にして磁気特性の急変するアモルファス合金磁性材
そのもので形成されたインダクタンス値素で構成し九こ
とを特徴としている。
発明の効果
本発明によれば、前記アモルファス合金磁性材として、
あるキューリ点のものを用いると、この磁性材の温度が
上記キューり点に至ったとき出力端間のインダクタンス
値が急変する。したがって、上記インダクタンス値の急
変から被温度検出部の温度が上記キューり点に至ったこ
とを検出できるととＫなる。この場合、アモルファス合
金磁性材のキューリ点は、一般にその組成によって決を
夛、不変であシ、また、キューリ点に至ったときの磁気
特性の変化は急激であることからして応答性に勝れた検
出を行なわせることができる。さらに、アモルファス合
金磁性材のキューリ点は、上述の如く組成を変えるとと
によって一１９６〜２５０℃の範囲で変えることができ
るので、予め、被温度検出部の基準源ｆＫ一致したキュ
ーり点のアモルファス合金磁性材を用いるようＫすれば
、組立時に調整等を行なわなくても、被温度検出部の温
度が基準温度を越えようとしたとき出力端インダクタン
ス値を確実に急変させることができる。し九がって、量
産性に富んだものを得ることができる。また、純電気磁
気学的構成で検出できるので、環境によって特性が変化
する虞れがなく、しかも長寿命なものを得ることができ
る。さらＦｃｉた、大型の要素を全く必要としないので
、全体の小型化を図れる。またアモルファス合金磁性材
は一般に可撓性に富んでいるので耐振動性や耐衝撃性に
富んだものを得ることができる。
あるキューリ点のものを用いると、この磁性材の温度が
上記キューり点に至ったとき出力端間のインダクタンス
値が急変する。したがって、上記インダクタンス値の急
変から被温度検出部の温度が上記キューり点に至ったこ
とを検出できるととＫなる。この場合、アモルファス合
金磁性材のキューリ点は、一般にその組成によって決を
夛、不変であシ、また、キューリ点に至ったときの磁気
特性の変化は急激であることからして応答性に勝れた検
出を行なわせることができる。さらに、アモルファス合
金磁性材のキューリ点は、上述の如く組成を変えるとと
によって一１９６〜２５０℃の範囲で変えることができ
るので、予め、被温度検出部の基準源ｆＫ一致したキュ
ーり点のアモルファス合金磁性材を用いるようＫすれば
、組立時に調整等を行なわなくても、被温度検出部の温
度が基準温度を越えようとしたとき出力端インダクタン
ス値を確実に急変させることができる。し九がって、量
産性に富んだものを得ることができる。また、純電気磁
気学的構成で検出できるので、環境によって特性が変化
する虞れがなく、しかも長寿命なものを得ることができ
る。さらＦｃｉた、大型の要素を全く必要としないので
、全体の小型化を図れる。またアモルファス合金磁性材
は一般に可撓性に富んでいるので耐振動性や耐衝撃性に
富んだものを得ることができる。
発明の実施例
第１図は、本発明の一実施例に係る温度検出素子を示す
もので、この素子Ｘは次のように構成されている。
もので、この素子Ｘは次のように構成されている。
すなわち、図中１はアル１−＝−ラム、銅などの熱伝導
性に富んだ金属材で内径数■の有底筒状に形成されたケ
ースであり、′このケース１内には所定のキューり点の
アモルファス合金磁性線２がそ０表面を絶縁処理されて
２つ折り状態に収容されている。上記アモルファス合金
磁性線２は、九とえばＦ・、 Ｎｌ 、 Ｓｔ 、 Ｂ
からなる組軟−例として（Ｎｉ０．２５ Ｆ’＠０．２
５ ） ｙａ Ｓｉｓ Ｂ１４ ）のもので、その両端
はケース１の開口端に装着された栓３を貫通して設けら
れ九リード線４の芯線ｄ ｍ ＋４ｂＫ半田付けによっ
て接続されている。上記のように２つ折シ状態に設けら
れたアモルファス合金磁性線２はキューり温度以下の条
件下で芯線４ｍ、４ｂｌ！ｌにおいて数声Ｈのインダク
タンス値を示し、またキューり温度を越えた条件では非
常に小さなインダクタンス値を示す、これは、アモルフ
ァス合金磁性材の場合、主成分が金属で導電率が高く、
また透磁率が非常和犬きいと云う両性質に基づくもので
、普通の導線とは異なシ、−回折シ返した程度でも比較
的大きなインダクタンス値を示し、また、キューり温度
で磁性を失なうとそのインダクタンス値が極端に小さく
なる０本発明は、この現象を利用したものである。すな
わち、本発明に係る温度検出素子ｘＦｉ、キューり点を
塊にして磁気特性が急便するアモルファス合金磁性材そ
のもの、で形成されたインダクタンス要素を素子本体と
しているのである。
性に富んだ金属材で内径数■の有底筒状に形成されたケ
ースであり、′このケース１内には所定のキューり点の
アモルファス合金磁性線２がそ０表面を絶縁処理されて
２つ折り状態に収容されている。上記アモルファス合金
磁性線２は、九とえばＦ・、 Ｎｌ 、 Ｓｔ 、 Ｂ
からなる組軟−例として（Ｎｉ０．２５ Ｆ’＠０．２
５ ） ｙａ Ｓｉｓ Ｂ１４ ）のもので、その両端
はケース１の開口端に装着された栓３を貫通して設けら
れ九リード線４の芯線ｄ ｍ ＋４ｂＫ半田付けによっ
て接続されている。上記のように２つ折シ状態に設けら
れたアモルファス合金磁性線２はキューり温度以下の条
件下で芯線４ｍ、４ｂｌ！ｌにおいて数声Ｈのインダク
タンス値を示し、またキューり温度を越えた条件では非
常に小さなインダクタンス値を示す、これは、アモルフ
ァス合金磁性材の場合、主成分が金属で導電率が高く、
また透磁率が非常和犬きいと云う両性質に基づくもので
、普通の導線とは異なシ、−回折シ返した程度でも比較
的大きなインダクタンス値を示し、また、キューり温度
で磁性を失なうとそのインダクタンス値が極端に小さく
なる０本発明は、この現象を利用したものである。すな
わち、本発明に係る温度検出素子ｘＦｉ、キューり点を
塊にして磁気特性が急便するアモルファス合金磁性材そ
のもの、で形成されたインダクタンス要素を素子本体と
しているのである。
しかして、上記のように構成された温度検出素子Ｘを用
いて実際に被温度検出部の温度が所定値を越えたか否か
を検出するＫは、たとえば＠２図に示すようにする。
いて実際に被温度検出部の温度が所定値を越えたか否か
を検出するＫは、たとえば＠２図に示すようにする。
すなわち、図中１１は被温度検出部であり、こＯ被温度
検出部１ノの表面に温度検出米子Ｘを密着して設け、こ
の温度検出素子Ｘのリード線４の芯線４＊ｅ４ｂを発振
回路１２に接続し、上記発振回路１２の出力端１２＊、
１２ｂから電気信号として検出出力Ｐを送出するように
する。
検出部１ノの表面に温度検出米子Ｘを密着して設け、こ
の温度検出素子Ｘのリード線４の芯線４＊ｅ４ｂを発振
回路１２に接続し、上記発振回路１２の出力端１２＊、
１２ｂから電気信号として検出出力Ｐを送出するように
する。
前記発振回路１２はたとえば具体的には第３図に示すよ
うに構成されたものが用いられる。
うに構成されたものが用いられる。
すなわち、直流電源２１０両端両端間抗２２゜２ｊから
なる直列回路を接続し、上記抵抗２２゜２３との接続点
をＮＰＮ形トランゾスタ２４のペース・コレクタおよび
コイル２５および温度検出素子Ｘを介して直流電源２１
の正極に接続し、上記トランジスタ２４のニオツタを抵
抗２６を介して直流電源２ノの負極に接続している。そ
して、コイル２５と温度検出素子Ｘとの直夕１回路の両
端間にコンデンｆ２１と２８とを直列に接続し、両コン
デンサの接続点を抵抗１９によび可変抵抗３０を介して
前記トランシス！２４のエミッタに接続している。ｔた
、トランジスタ２４のコレクタを抵抗３１およびスピー
ドアクグコンデンサ３２からなる並列回路を介してＰＮ
Ｐ形トランゾスタ３３のベースに接続し、このトランジ
スタ３３のエミッタを直流電源ｚ１の正極に１また同ト
ランジスタＳ３のコレクタを抵抗３４を介して直流電源
２１の負極に接続している。そして、上記抵抗３４０両
端を出力端１２ｈ、１２ｂに接続している。
なる直列回路を接続し、上記抵抗２２゜２３との接続点
をＮＰＮ形トランゾスタ２４のペース・コレクタおよび
コイル２５および温度検出素子Ｘを介して直流電源２１
の正極に接続し、上記トランジスタ２４のニオツタを抵
抗２６を介して直流電源２ノの負極に接続している。そ
して、コイル２５と温度検出素子Ｘとの直夕１回路の両
端間にコンデンｆ２１と２８とを直列に接続し、両コン
デンサの接続点を抵抗１９によび可変抵抗３０を介して
前記トランシス！２４のエミッタに接続している。ｔた
、トランジスタ２４のコレクタを抵抗３１およびスピー
ドアクグコンデンサ３２からなる並列回路を介してＰＮ
Ｐ形トランゾスタ３３のベースに接続し、このトランジ
スタ３３のエミッタを直流電源ｚ１の正極に１また同ト
ランジスタＳ３のコレクタを抵抗３４を介して直流電源
２１の負極に接続している。そして、上記抵抗３４０両
端を出力端１２ｈ、１２ｂに接続している。
このような構成であると、発振回路１２は、コイル２５
および温度検出素子Ｘのインダクタンス要素とコンデン
サ２１．ｚｘとでり、Ｃ共振回路を構成し、この共振回
路と抵抗ｚｉ、ｓ。
および温度検出素子Ｘのインダクタンス要素とコンデン
サ２１．ｚｘとでり、Ｃ共振回路を構成し、この共振回
路と抵抗ｚｉ、ｓ。
からなる帰還抵抗、抵抗２２．２３からなるバイアス抵
抗およびトランジスタ２４とでコルピッツ発振回路を、
構成していることになる。そして、このコルピッツ発振
回路は、温度検出素子Ｘとコイル２５との合成インダク
タンス値トコンデンサ１ｒ、Ｉｇの合成容量値とで決定
される周波数で発振する。
抗およびトランジスタ２４とでコルピッツ発振回路を、
構成していることになる。そして、このコルピッツ発振
回路は、温度検出素子Ｘとコイル２５との合成インダク
タンス値トコンデンサ１ｒ、Ｉｇの合成容量値とで決定
される周波数で発振する。
今、被温度検出部１１の温度が何らかの原因で上昇し、
これ忙伴なって温度検出素子Ｘのアモルファス合金磁性
線２の温度も上昇し、この温度がアモルファス合金磁性
線２のキューリ点を越えようとすると、同磁性線２の透
磁率が急９ＫＩＫ低下する。この結果、アモルファス合
金磁性線２のインダクタンス値が急変し、コイル２５と
温度検出素子Ｘとの直列回路の選択度Ｑが変化する。こ
のため、発振回路１２の発振周波数が変化すると同時に
出力端１２ｍ、１２ｂ間で得られる出力Ｐの振幅も大幅
に変化する。
これ忙伴なって温度検出素子Ｘのアモルファス合金磁性
線２の温度も上昇し、この温度がアモルファス合金磁性
線２のキューリ点を越えようとすると、同磁性線２の透
磁率が急９ＫＩＫ低下する。この結果、アモルファス合
金磁性線２のインダクタンス値が急変し、コイル２５と
温度検出素子Ｘとの直列回路の選択度Ｑが変化する。こ
のため、発振回路１２の発振周波数が変化すると同時に
出力端１２ｍ、１２ｂ間で得られる出力Ｐの振幅も大幅
に変化する。
し九がって、出力Ｐの変化から被温度検出部１ノの温度
がアモルファス合金磁性線２のキューリ点く至ったこと
、換言すると、同磁性線２のキューり点を基準温度とす
ると、被温度検出部１１の温度が基準温度を越えたこと
を検出できることになる。
がアモルファス合金磁性線２のキューリ点く至ったこと
、換言すると、同磁性線２のキューり点を基準温度とす
ると、被温度検出部１１の温度が基準温度を越えたこと
を検出できることになる。
そして、この場合には、機械的な動きをなす要素を用い
ていないので、応答性に勝れ、また信頼性の高い出力特
性が得られる、また、アモルファス合金磁性線２のキュ
ーリ点は、組成によって決まシ、ある素材をもとにして
形成された複数の磁性線のキューり点は全て等しいこと
からして、組立時に細かい調整を行なうことなしく同一
特性の装置を自動的に組立てることめよ可能であシ、し
たがって、量産性に富んだものが得られ、しかも、多種
類の被温度検出部についてそのまま使用できるので使用
自由度に富んだものが得られ、結局、前述し九効果や（
得られる・ なお上述した実施例では、線状のアモルファス合金磁性
材を用いているが帯状のものでもよい、ｔた、インダク
タンスの変化を取り出す手段は堀麹例のものに限定され
るものではない。
ていないので、応答性に勝れ、また信頼性の高い出力特
性が得られる、また、アモルファス合金磁性線２のキュ
ーリ点は、組成によって決まシ、ある素材をもとにして
形成された複数の磁性線のキューり点は全て等しいこと
からして、組立時に細かい調整を行なうことなしく同一
特性の装置を自動的に組立てることめよ可能であシ、し
たがって、量産性に富んだものが得られ、しかも、多種
類の被温度検出部についてそのまま使用できるので使用
自由度に富んだものが得られ、結局、前述し九効果や（
得られる・ なお上述した実施例では、線状のアモルファス合金磁性
材を用いているが帯状のものでもよい、ｔた、インダク
タンスの変化を取り出す手段は堀麹例のものに限定され
るものではない。
を九、使用する場所によってはケースを省略することも
できる。
できる。
以上詳述し友ように、本発明によれば、応答性に勝れ、
使用自由［に富み、量産性に勝れ、小蓋で長寿命な温度
検出素子を提供できる。
使用自由［に富み、量産性に勝れ、小蓋で長寿命な温度
検出素子を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る温度検出素子の縦断面
図、第２図は同素子の使用例を！ロック的に示す図、第
３図は同使用例における発振回路の構成図である。 Ｘ・・・温度検出素子、２・・・アモルファス合金磁性
線、１１・・・被温度検出部、１２・・・発振回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦特開昭５８−９
５２３１（４）
図、第２図は同素子の使用例を！ロック的に示す図、第
３図は同使用例における発振回路の構成図である。 Ｘ・・・温度検出素子、２・・・アモルファス合金磁性
線、１１・・・被温度検出部、１２・・・発振回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦特開昭５８−９
５２３１（４）
Claims (4)
- （１） キューり点を境にして磁気特性の急変するア
毫ルファス合金磁性材そのもので形成されたインダクタ
ンス要素で温度検出素子本体が構成されていることを特
徴とする温度検出素子。 - （２） ｌｌ１ｒ記磁性材は、丸線状に形成されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲ｔＸ１項記載
の温度検出素子。 - （３） 前記磁性材は、帯状に形成されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の一度検出
素子。 - （４） 前記インダクタンス要素は、前記磁性材を２
つ折シにして形成されたものであることを４１３黴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項め何れか１項記載の
温度検、出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19380681A JPS5895231A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 温度検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19380681A JPS5895231A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 温度検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895231A true JPS5895231A (ja) | 1983-06-06 |
Family
ID=16314073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19380681A Pending JPS5895231A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 温度検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4869598A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-26 | Mcdonald Donald G | Temperature-sensitive multiple-layer thin film superconducting device |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP19380681A patent/JPS5895231A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4869598A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-26 | Mcdonald Donald G | Temperature-sensitive multiple-layer thin film superconducting device |
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