JPS60102532A - 温度検知方法 - 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】 本発明ば焦電素子を用いた非接触の温度検出方法に関し
、更に詳述すれば検出装置の回路構成を簡略化できる温
度検出方法を提供するものである。

第１図は電子レンジ等に用いられているこの種の温度検
出装置の構成を示す模式図である。調理対象食品等の温
度測定対象Ａはその表面温度に応じた赤外線を発するが
これを上方に配設した焦電素子よりなる赤外線センサ１
にて検出すべくなしである。赤外線センサ１の直下には
赤外線を断続するチョッパ２が配設しである。チョッパ
２は赤外線を透過する部分と遮断する部分とを交互的に
配した円ｉ２ａを図示しないモータにて回転させ、温度
測定対象Ａが発する赤外線を赤外線センサ１に断続して
到達せしめるようにしである。換言すれば赤外線センサ
１は温度測定対象Ａとチョッパ２０円盤２ａとからの赤
外線を交互に受けることになる。この信号は増幅器３に
与えられてここで増幅され、次に演算増幅器（以下オペ
アンプという）４ａを用いてなるバイパスフィルタ回路
４に与えられる。デジソバ２の円盤２ａの回転域にはフ
ォトインクラブタ２ｂを設けてあり、チョッパ２の赤外
線断続周期に同期した信号を得るようにしてあり、これ
をバイパスフィルタ回路４の出力端子に接続したＦＥＴ
　５に与え、フィルタ回路出力を同期整流するようにな
しである。このようにして同期整流された信号ばオペア
ンプ６ａを用いてなる積分回路６に与えられ、ここで積
分された信号はゲイン闘整回路７にてゲイン調整をされ
て増幅器８へ与えられるようにしである。ゲイン調整回
路７出力は温度測定回路八と円盤２ａの赤外線遮断部と
の温度差相当の信号となっている。

ダイオード９はチョッパ２の円！Ｉｔ２　ａの赤外線遮
断部の温度を測定するためのものであり、赤外線センサ
１及びチョッパ２等を収納した筐体内に設置される。こ
のダイオード９出力は差動増幅器１゜の一端子に入力さ
れ、またその子端子には可変抵抗器、固定抵抗器からな
る分圧回路１１の出力が与えられＣいる。そして差動増
幅器１０出力は更に増幅されて適宜レベルになされる。

このようなチョッパ温度測定回路１２の出力はゲイン調
整回路７出力と共に増幅器８へ与えられる。なお分圧回
路１１はチョッパ温度測定回路１２出力の調整を行うた
めのものである。

ごれによっ゛ζ増幅器８出力にばチョッパ２の円ｉ２ａ
の赤外線遮断９１（の温度と、この温度と温度測定対象
Ａの表面温度との差との和に相当する信号、つまり温度
測定対象Ａの表面温度相当の信号が得られることになる
。

さて、このような従来の装置にあってはオペアンプ４ａ
、　６ａのオフセント調整が不可欠であり、夫々に内蔵
されているオフセント補償回路に接続された外イ１り可
変抵抗の調節によりオフセント調整を行うようにしてい
た。このような調整を行っておかない場合は入力電圧が
０であっても出力電圧が０とはならず測定誤差を生じる
からである。

本発明はこのようなオペアンプの外付抵抗によるオフセ
ント調整を不要とし、回路構成を簡単になし得る温度検
知方法を提供することを目的とする。

本発明に係る温度、検知方法は物体が放射する赤外線を
チョッパにて断続して赤外線センサに入射し、赤外線セ
ンサ出力を演算増幅器に与えて前記物体とチョッパとの
温度差を測定し、またチョッパの温度を測定して前記物
体の温度をめる温度検知方法において、前記チョッパの
温度測定回路に回路定数可変の回路を設けておき、前記
回路定数の調節により前記演算増幅器のオフセラ）ＩＩ
整をすることを特徴とする。

以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第２図はオペアンプのオフセントによる測定誤差を説明
するためのものである。第２図（イ）に破線で示すよう
にオフセット電圧ＶＯが調整されていないものとすると
フィルタ回路４出力■４はこのオフセラ１−電圧を中心
に変化するのでＦＥＴ　５のオンオフの反復（矩形波で
示す）によってフィルタ回路出力Ｖ４が積分回路６へ与
えられる期間はＡ周期より長くなり、第２図（ロ）にハ
ンチングを付して示す分だけ余分に積分されることとな
り、積分の結果は第２図（ハ）に実線で示すように、オ
フセラ１−（ＩＩ整をした場合に得られる正しい結果（
２点鎖線）よりも大きな値となる。

さてこのオフセット電圧による出力誤差は入力信号の大
小とは無関係に一定であるので、温度測定対象への温度
が変化しても、赤外線放射エネルギーはその絶対温度の
４乗に比例するというＴ４特性は一定の大きさでシフト
されたようなものとなると考えられる。第３図は絶対温
度Ｔと積分回路６出力■６との関係を示すグラフであり
、オフセラｌ−による誤差がない場合のＴ　Ｖｃの関係
は２点鎖線で、また誤差がある場合は実線で示しである
。そして両者の差αは一定となっている。従ってこの差
αはオペアンプ４ａ、　６ａのオフセント調整によらず
とも積分回路出力■６を入力とするゲイン調整回路７出
力に加えられるチョッパ温度測定回路１２の出力の温度
補償回路の調整で補正することが可能である。これを図
面に基づいて説明すると以下のようになる。

第４図はオペアンプ４ａ、　６ａのオフセット電圧が０
であり、チョッパ温度が正しく測定された場合について
の絶対温度（横軸）と電圧（縦軸）との関係を示してあ
り、第４図（イ）はフィルタ回路出力Ｖ４をＦＥＴ　５
で同期整流した電圧■５の特性を示しており、温度測定
対象Ａが室温Ｔｃ　（−チョッパ２の温度）である場合
にＶ５が０となる。

第４図（ロ）はチョッパ温度測定回路１２の出力Ｖ２の
特性を示しており、室温ＴｃのときにＶｃとなる。第４
図（ハ）はこの両者を加算した電圧Ｖ　ＡＤＤを示して
いる。（実際には電圧■、が積分され、ゲイン調整され
てＶ１２と加算される）。

第５図はオフセット電圧が０でない場合の絶対温度と電
圧との関係を示している。第５図（イ）に示す電圧Ｖ５
の特性は第３図に示したものと同様であり、室温Ｔｃの
場合にＶ５＝０となる正しい特性（２点鎖線）から実線
のようにαだけ上方にシフトする。第５図（ロ）はチョ
ッパ温度測定回路出力Ｖ１２の特性を示すが、本発明に
おいては室温′ｒｃのときにＶ１２＝Ｖｃとするオフセ
ント電圧＝０の場合の特性（２点鎖線）から、上記した
αの上方へのシフＩ・を補償すべくαだけ下方へシフト
シた実線で示す出力特性を得るよう分圧回路１１にて調
整する。これによりＶ　５　＋　Ｖ　１２を加算した特
性は第５図（ハ）に示したように、第４図（ハ）に示し
たのと同様の特性を得ることができる。

第６図は本発明方法を実施する場合の温度測定装置の構
成を示している。第１図の回路と相違するのは可変抵抗
器４ｂ、　６ｂが省略されている点てあり、他は同符号
を付して説明を省略する。つまり本発明による場合はこ
の外付は抵抗を省略することができ、更にオペアンプ４
ａ、　６ａとして外付は端子を有しない安価なものを用
いることが可能となる。更に回路の調整箇処は分圧回路
１１のみとなり調整作業の煩わしさが解消される等、本
発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温度測定装置の模式図、第２゜３図はオ
フセント電圧による誤差を説明するための説明図、第４
．５図は本発明方法の説明図、第６図は本発明方法を適
用する場合の温度測定装置の模式図である。 ■・・・赤外線センサ　２・・・チョッパ　４・・・フ
ィルタ回路　５・・・ＦｌｉＴ　６・・・積分回路　９
・・・ダイオード　１２・・・チョッパ温度測定回路 時　許　出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　河　野　登　夫 （イン ￥、　３　図 Ｔ′　三　Ｔ−〒 （ロ）、（ノリ 舞ζ　４　図 （ロ）　（ハ） ￥、　Ｓ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、物体が放射する赤外線をチョッパにて断続して赤外
   線センサに入射し、赤外線センサ出力を演算増幅器に与
   えて前記物体とチョッパとの温度差を測定し、またチョ
   ッパの温度を測定して前記物体の温度をめる温度検知方
   法において、前記チョッパの温度測定回路に回路定数可
   変の回路を設けておき、前記回路定数の調節により前記
   演算増幅器のオフセン１−ａ整をすることを特徴とする
   温度検知方法。