JPS5925964B2 - 測温抵抗体による温度測定装置 - Google Patents
測温抵抗体による温度測定装置Info
- Publication number
- JPS5925964B2 JPS5925964B2 JP13665279A JP13665279A JPS5925964B2 JP S5925964 B2 JPS5925964 B2 JP S5925964B2 JP 13665279 A JP13665279 A JP 13665279A JP 13665279 A JP13665279 A JP 13665279A JP S5925964 B2 JPS5925964 B2 JP S5925964B2
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- temperature
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は舶用機関等の温度を測定・監視する装置に開す
る。
る。
従来、白金等の測温抵抗体センサによる温度の測定は、
測定点毎に、測温抵抗体をその一辺に配したブリッジ回
路を組みその出力を増巾し、次の（ハ式の近似式に基い
て、折線方式又はブリッジアンプ出力をゲインヘフイー
ドバツクする方式のリニアライスによつて測定温度値を
得ていた。
測定点毎に、測温抵抗体をその一辺に配したブリッジ回
路を組みその出力を増巾し、次の（ハ式の近似式に基い
て、折線方式又はブリッジアンプ出力をゲインヘフイー
ドバツクする方式のリニアライスによつて測定温度値を
得ていた。
第１図はフィードバック式のブリッジリニアライス回路
の代表的な例を示す接続図である。温度Ｔのときの測温
抵抗体の抵抗値には第１式となる。に＝に０（１＋αＴ
＋βＴ２） ・・・（１）但し ｒｏは測温抵抗体の初
期抵抗値、α、βは０〜６００℃のときα■３．９８×
１０−、β＝−６．１３×１０−７である。しかし、こ
れらの場合は次のような欠点がある。
の代表的な例を示す接続図である。温度Ｔのときの測温
抵抗体の抵抗値には第１式となる。に＝に０（１＋αＴ
＋βＴ２） ・・・（１）但し ｒｏは測温抵抗体の初
期抵抗値、α、βは０〜６００℃のときα■３．９８×
１０−、β＝−６．１３×１０−７である。しかし、こ
れらの場合は次のような欠点がある。
（１）一測定点毎に、比較的高精度高安定の要求される
ブリッジ用の抵抗素子とブリッジ出力を増巾するブリッ
ジアンプ回路及び測定点の温度と出力値の対応を線型化
するリニアライス回路とのハードウェアを必要とする。
（２）ブリッジアンプ回路及びリニアライス回路の初期
調整と経時変化の補正という作業が必要である。
ブリッジ用の抵抗素子とブリッジ出力を増巾するブリッ
ジアンプ回路及び測定点の温度と出力値の対応を線型化
するリニアライス回路とのハードウェアを必要とする。
（２）ブリッジアンプ回路及びリニアライス回路の初期
調整と経時変化の補正という作業が必要である。
特に測定点数の大きな場合には・・−ドウエアコストと
調整時間とが莫大になわ、又測定の信頼性、安定性も低
下する。本発明は、これらの欠点を除去するため、一測
定点あたわに必要なハードウェアを基準抵抗素子一個に
まで単純化し、必要になる各種の補正は、線路抵抗・周
囲温度・基準電圧値等の補正用データを別途得ることに
よつて、演算処理し、所定の精度の温度測定値を求める
ものである。
調整時間とが莫大になわ、又測定の信頼性、安定性も低
下する。本発明は、これらの欠点を除去するため、一測
定点あたわに必要なハードウェアを基準抵抗素子一個に
まで単純化し、必要になる各種の補正は、線路抵抗・周
囲温度・基準電圧値等の補正用データを別途得ることに
よつて、演算処理し、所定の精度の温度測定値を求める
ものである。
以下本発明の実施例についてそのハードウェア構成、白
金測温抵抗体の温度抵抗関係式の導入、各誤差項の分析
、補正演算処理と精度について詳細に説明する。
金測温抵抗体の温度抵抗関係式の導入、各誤差項の分析
、補正演算処理と精度について詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施に係る温度測定監視装置全体の
概略系統図を示す。
概略系統図を示す。
複数の測温抵抗体にからの信号（ｄフロントエンド部２
を介して、周囲温度測定用のｔセンサ３・基準電圧測定
用のＶセンサ４からの信号とともにマルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）５で選択され、ＡＤコンバータ６によつてデジタ
ル値に変換される。演算処理回路７でぱリニアライスと
各種補正処理により測定温度値を演算し、プリンタ８に
その結果を出力する。第３図に一測定点あたＤのフロン
トエンド部を示す。
を介して、周囲温度測定用のｔセンサ３・基準電圧測定
用のＶセンサ４からの信号とともにマルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）５で選択され、ＡＤコンバータ６によつてデジタ
ル値に変換される。演算処理回路７でぱリニアライスと
各種補正処理により測定温度値を演算し、プリンタ８に
その結果を出力する。第３図に一測定点あたＤのフロン
トエンド部を示す。
基準電源Ｖから基準抵抗Ｒを介して測温抵抗体ｒに電流
を流し、線路抵抗ａ−ａ″，ｃｍｃ″を含む、全電圧降
下分Ｖｒと線路抵抗ｃｍｃ′のみによる電圧降下分ｖδ
の二信号を一測定点毎に計測する。第４図は、基準電源
電圧Ｖの変動△Ｖを検出するための、温度特性のマツチ
した抵抗素子Ｒｌ，Ｒ２による単純な抵抗分割回路図で
ある。
を流し、線路抵抗ａ−ａ″，ｃｍｃ″を含む、全電圧降
下分Ｖｒと線路抵抗ｃｍｃ′のみによる電圧降下分ｖδ
の二信号を一測定点毎に計測する。第４図は、基準電源
電圧Ｖの変動△Ｖを検出するための、温度特性のマツチ
した抵抗素子Ｒｌ，Ｒ２による単純な抵抗分割回路図で
ある。
基準抵抗の温度係数に起因する測定値誤差を補正するた
めの周囲温度値ｔは、常温域でのみ、要求される分解能
とリニアリテイを有する電流出力型の詰度センサＣ等を
利用して得る。
めの周囲温度値ｔは、常温域でのみ、要求される分解能
とリニアリテイを有する電流出力型の詰度センサＣ等を
利用して得る。
第５図はその一例を示す回路図である。抵抗値から温度
を導くにあたつて、（１）式では実特性に対してまだ誤
差が大きく、特に高温側で０．５℃以上の近似誤差を有
するので補正しようとする値と同程度となり各誤差要因
をこまかく補正していくためのベースとなる温度一抵抗
関係式としては精度が不充分である。
を導くにあたつて、（１）式では実特性に対してまだ誤
差が大きく、特に高温側で０．５℃以上の近似誤差を有
するので補正しようとする値と同程度となり各誤差要因
をこまかく補正していくためのベースとなる温度一抵抗
関係式としては精度が不充分である。
従つて、この高温領域での近似精度を改善するため、三
角関係を含む双曲線によつて近似をおこなう次の関係式
を導入する。ＴｌｌＯ 〜６００℃の場合 Ａ＝２４４４．０６０ΩＢ−１３７
６３６６０Ω・℃Ｃ＝５８７１．７０５℃ Ｚ＝０．２６ｒｃ この結果、実特性との差はＯ〜４００℃で０．０５℃以
下４００〜６００℃で０．０８゜Ｃ以下となる。
角関係を含む双曲線によつて近似をおこなう次の関係式
を導入する。ＴｌｌＯ 〜６００℃の場合 Ａ＝２４４４．０６０ΩＢ−１３７
６３６６０Ω・℃Ｃ＝５８７１．７０５℃ Ｚ＝０．２６ｒｃ この結果、実特性との差はＯ〜４００℃で０．０５℃以
下４００〜６００℃で０．０８゜Ｃ以下となる。
式（２−１），（２−２）に基づいて測定温度Ｔを求め
るとき、実際の変数ｒは基準電圧Ｖ，基準抵抗Ｒ，取得
データＶｒ，ｖδによつて定まる。
るとき、実際の変数ｒは基準電圧Ｖ，基準抵抗Ｒ，取得
データＶｒ，ｖδによつて定まる。
従つて式（２−２）は変数変換されて第３式となる。Ｔ
Ａ＝ｆ（ｒ）＝Ｇ（Ｖ，Ｒ，ｖδ，Ｖｒ） ・・−・
・・（３）ここで誤差要因として、基準電源変動ＤＶ，
基準抵抗の初期偏差ＤＲｉ，基準抵抗の周囲温度による
変動ＤＲｔ，線路抵抗による電位Ｄｖδを考慮するとと
なる。
Ａ＝ｆ（ｒ）＝Ｇ（Ｖ，Ｒ，ｖδ，Ｖｒ） ・・−・
・・（３）ここで誤差要因として、基準電源変動ＤＶ，
基準抵抗の初期偏差ＤＲｉ，基準抵抗の周囲温度による
変動ＤＲｔ，線路抵抗による電位Ｄｖδを考慮するとと
なる。
実際の補正演算は次の手順で実行される。
まづＤｖδ，ｄにＡＤ変換のフアクタを乗じたものとし
て？＝２０００＞（ＤｖδμＶ二２０００×ＤＶを各々
定義する。
て？＝２０００＞（ＤｖδμＶ二２０００×ＤＶを各々
定義する。
次にＤＲｔを定める周囲温度については、ｔセンサデー
タの２５℃からの偏差、抵抗の温度係数、その初期偏差
を分解能均一化のため、各々３２Ｘ△Ｔ，ｌＯ′５×β
，１０１×△Ｒという値に置きかえる。この結果補正式
（４−２）は実際のデジタル演算上有利な各項の寄与の
バランスがとれた次の形となる。ＤＴ−ｋδ・？＋Ｋｖ
−ベ什ＫＲｉ・球＋ＫＲｔ・β・Δｔ・・・各係数は
（５−１）但し 引Ｒ′
Ａ＝２．３０４１４７５×１０４Ｎ−（Ａ＋ＲＯ）／Ａ
＝１．４０９１５５２６ｘ＝２０００Ｘｖ前述の諸式に
基づいて測定慌度Ｔを定める処理はマイクロコン程度の
演算処理装置によシ以下の手順で行う。
タの２５℃からの偏差、抵抗の温度係数、その初期偏差
を分解能均一化のため、各々３２Ｘ△Ｔ，ｌＯ′５×β
，１０１×△Ｒという値に置きかえる。この結果補正式
（４−２）は実際のデジタル演算上有利な各項の寄与の
バランスがとれた次の形となる。ＤＴ−ｋδ・？＋Ｋｖ
−ベ什ＫＲｉ・球＋ＫＲｔ・β・Δｔ・・・各係数は
（５−１）但し 引Ｒ′
Ａ＝２．３０４１４７５×１０４Ｎ−（Ａ＋ＲＯ）／Ａ
＝１．４０９１５５２６ｘ＝２０００Ｘｖ前述の諸式に
基づいて測定慌度Ｔを定める処理はマイクロコン程度の
演算処理装置によシ以下の手順で行う。
（１）係数ｋδ，Ｋｖ，ｋＲｉ，ｋＲｔについては、そ
の都度演算するのではなく、０〜６００℃の範囲で０．
３℃程度の精度を得るためＸに関して１２８ステツプ毎
に係数表をメモリ上に設定する。
の都度演算するのではなく、０〜６００℃の範囲で０．
３℃程度の精度を得るためＸに関して１２８ステツプ毎
に係数表をメモリ上に設定する。
（２）使用する抵抗素子からβ，△Ｒの表をメモリード
に設定する。（３）上記の数値表から１６ＢＩＴの乗算
及び和算によりＤＴを定める。
に設定する。（３）上記の数値表から１６ＢＩＴの乗算
及び和算によりＤＴを定める。
（４） ＴＯについてはＸに関して１ステツプ毎の表を
メモリ上に設定する。
メモリ上に設定する。
（５） ＴＯ．ｌ！：ＤＴとの和により最終的な測定婦
度値Ｔを定める。
度値Ｔを定める。
（６）最終的な精度としては（２−１），（２−２）式
の孟度一抵抗関係式の近似精度と補正演算精度の和とし
て約０．４℃の精度が得られる。
の孟度一抵抗関係式の近似精度と補正演算精度の和とし
て約０．４℃の精度が得られる。
以上説明したように測．扁抵抗体による温度測定が複雑
なブリツジ回路・リニアライス回路等を用いることなく
、一測定点当りきわめて簡単な・・−トウエアと、一括
補正処理用には低価格マイクロコンピユータと小容量の
メモリ程度によつて、十分実用的なサンプリング速度で
、正確に実現できるから、臂度計測装置を単純．小型化
でき、特に多点計測の揚合効果が著しい。さらに無調整
であるから製作工程の簡単化と長期にわたる測定の信頼
性が得られる。
なブリツジ回路・リニアライス回路等を用いることなく
、一測定点当りきわめて簡単な・・−トウエアと、一括
補正処理用には低価格マイクロコンピユータと小容量の
メモリ程度によつて、十分実用的なサンプリング速度で
、正確に実現できるから、臂度計測装置を単純．小型化
でき、特に多点計測の揚合効果が著しい。さらに無調整
であるから製作工程の簡単化と長期にわたる測定の信頼
性が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の温度測定装置のフロントエンド部の接続
図。
図。
Claims (1)
- １ 複数の測温抵抗体と、該測温抵抗体のそれぞれに直
列接続される基準抵抗と、該基準抵抗と前記測温抵抗体
に電圧を印加する基準電圧源及びケーブルと、該基準電
圧源の電圧変動を検出するＶセンサと、周囲温度を測定
するｔセンサと、前記複数の測温抵抗体の電圧降下（ｖ
ｒ）及び前記ケーブルの電圧降下（ｖδ）を順次切換え
て検出し、前記ｔセンサ出力及びＶセンサ出力と共に出
力するマルチプレクサと、該マルチプレクサの各出力を
ＡＤ変換するＡＤコンバータと、該ＡＤコンバータ出力
を補正係数を記憶したメモリを用いて三角関数を含む双
曲線近似演算する演算装置とを有することを特徴とする
温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13665279A JPS5925964B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | 測温抵抗体による温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13665279A JPS5925964B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | 測温抵抗体による温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5660327A JPS5660327A (en) | 1981-05-25 |
| JPS5925964B2 true JPS5925964B2 (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=15180329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13665279A Expired JPS5925964B2 (ja) | 1979-10-23 | 1979-10-23 | 測温抵抗体による温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925964B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0664678B2 (ja) * | 1985-03-01 | 1994-08-22 | 三菱電機株式会社 | アナログ入力装置 |
-
1979
- 1979-10-23 JP JP13665279A patent/JPS5925964B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5660327A (en) | 1981-05-25 |
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