JPS6161025A - 温度計測発振回路 - Google Patents

温度計測発振回路

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Publication number
JPS6161025A
JPS6161025A JP18256984A JP18256984A JPS6161025A JP S6161025 A JPS6161025 A JP S6161025A JP 18256984 A JP18256984 A JP 18256984A JP 18256984 A JP18256984 A JP 18256984A JP S6161025 A JPS6161025 A JP S6161025A
Authority
JP
Japan
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output
input
temperature
reference potential
differential amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP18256984A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Takeuchi
武内 伸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6161025A publication Critical patent/JPS6161025A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/24Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/245Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、温度に応じた周期のパルス状信号−1−1^
「 を発生する温度計測用の発振回路に関するものである。
〔従来技術〕
従来は、本出願人の別途出願による[湿湿度続し、第1
のインバータの入力へ第2のインバータの出力からコン
デンサと抵抗器との直列回路を介して正帰還を施したう
え、第1のインバータの出力とコンデンサおよび抵抗器
の共通接続点との間へ検出端としてサーミスタ等の温度
検出素子を接続し、温度検出素子の温度に応する抵抗値
変化によシ発振周波数を制御するものとしておシ、これ
によって温度に比例した関係の周波数を有するパルス信
号を得ている。
しかし、この手段による場合には、各インバータの出力
インピーダンスが発振周波数の決定に関与するため、各
インバータの出力インピーダンス偏差によシ発振周波数
に誤差を生じ、高確度の計測上調整に手間を要すると共
に、連続的な発振を行なっておシ、回路素子および温度
検出素子自身の通電による発熱等によシ、計測上の誤差
が発生し易い等の欠点を生じている。
〔発明の概要〕
本発明は、従来のかかる欠点を根本的に解決する目的を
有し、差動増幅器の一方の入力と基準電位との間へコン
デンサを接続すると共に、他方の入力と基準電位との間
へ抵抗器を接続し、差動増幅器の一方の入力と逆相の出
力を有しかつ低出力インピーダンスを呈すると共に、基
準電位に対し正および負の電源により動作する相補形プ
ッシュプル増幅器によシ差動増幅器の出力を増幅し、こ
れの出力を温度に応じて抵抗値の変化する感温素子を介
して差動増幅器の一方の入力へ与えると共に、他方の入
力には抵抗器を介して与え、これらによって発振回路を
構成のうえ、差動増幅器の一方の入力へ与えられる信号
を制御信号に応じて制御する手段を設け、これによって
発振の開始および停止を制御するものとした極めて効果
的な、温度計測発振回路を提供するものである。
〔実施例〕 以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
第1図は回路図であシ、正極性の電源VDDを抵抗器R
1+ R2により分圧し、各々の端子電圧をV、、、V
□としており、V、tを基準電位として差動増幅器AI
、A!の動作状況を規制するため、差動増幅器A、にお
いては、一方の入力としての反転入力と基準電位V、と
の間にコンデンサC1が接続されていると共に、他方の
入力としての非反転入力と基準電位V□との間には抵抗
器Rsが接続されている。
差動増幅器AIの出力は、非反転入力を基準電位V。へ
接続した差動増幅器Amの反転入力へ与えられ、こ\に
おいて反転増幅されたうえ、抵抗器R1,R,、コンデ
ンサC+、C*およびトランジスタ(h、Qsからなる
相補形プッシュプル増幅器(以下、CPA)へ与えられ
、こ\においても更に反転増幅されるものとなっておシ
、差動増幅器A1の反転入力に対し、CPAの出力は逆
相の関係になっていると共に、トランジスタQmのエミ
ッタは電源VDDへ、トランジスタQ3のエミッタは電
源帰WO■へ接続され、CPAは基準電位v、!に対し
正および負の電源によシ動作するものとなっている0C
PAの出力は、抵抗器R9およびRIOを介してトラン
ジスタQ4を駆動し、抵抗器R11を経て電源vDDの
印加されているトランジスタQ4のコレクタ電圧を変化
させ、これを出力OUTとして送出させるものとがって
いるが、CPAの出力と差動増幅器A1の反転入力およ
び非反転入力との間には、温度に応じて抵抗値の変化す
るサーミスタ等を用いた感温素子RT1および、抵抗器
R6が各個に挿入されておシ、CPAの出力変化によシ
感温素子RTを介してコンデンサCTの充電および逆方
向充電を反復し、これによって発振を行なうと共に、抵
抗器R5,Rgによシ、差動増幅器A1のスレシホール
ド電圧VTRを定めている。
なお、CPAの出力インピーダンスは十分に低く、コン
デンサCTの充電に必要とする十分な電圧および電流の
供給ならびに電源帰路Ovへの短絡的な接続が可能とな
っている。
また、差動増幅器AIの反転入力と電源帰路Ovとの間
には、抵抗器R3およびトランジスタQlのコレクタ・
エミッタ間が接続され、抵抗器R4を介するベースへの
制御信号Sc印加に応じてトランジスタQ1がオン、オ
フを行ない、電源帰路Ovを基準として制御信号SCが
1H#(高レベル)のときはトランジスタQ1がオンと
なυ、反転入力への信号を阻止して発振を停止させるが
、制御信号Seが1L〃(低レベル)となればトランジ
スタQ1がオフへ転じ、反転入力への信号を通過させる
ため、発振を開始させるものとなっている。
第2図は、第1図における各部の波形を示し、差動増幅
器A、および応答時間短縮用のコンデンサCI、CIを
有するCPAにより波形整形が行なわれるため、コンデ
ンサCTの端子電圧による信号(m)が上昇中はCPA
の出力(b)力f’H’、信号(、)が下降中は出力(
b)が1LIへ転するものになっていると共に、出力(
b)が抵抗器Rs、Rsによシ分圧されてスレシホール
ド電圧VT!I となり、これに応じて出力(b)の変
化点が定まる本のとなっておシ、基準電位v、!を中心
として信号(、)および出力(b)が変化し、この出力
(b)と同一波形のパルス信号が出力OUTから送出さ
れる。
すなわち、CPAのトランジスタQ!がオン、トランジ
スタQ3はオフとなったとき、出力(b)が1H“とな
シ、感温素子RTを介してコンデンサCTの充電がなさ
れ、信号(1)が上昇する一方、スレシホールド電圧が
+VTHとなっており、信号(、)が+VTIIへ達す
ると、差動増幅器A1の出力が反転するのに応じて出力
(b)が%L1へ転じ、このとき、CPIAのトランジ
スタ(hがオフ、トランジスタQ3はオンとなるOする
と、これに応じ、コンデンサCTに対し感温素子RTを
介する逆方向の充電が開始される一方、スレシホールド
電圧が−VTRとなるため、信号(&)が−V’rHま
で低下するのに応じて差動増幅器Aの出力が反転し、こ
れにしたがって出力(b)が%HIへ転じ、前述と同様
の充電を開始し、以上の動作を反復する0 したがって、出力(b)は、基準電位v、!を弔らとし
、はV、VDD乃至Ovの振幅によυ変化するものとな
シ、v s t ”v s t =V、とすれば、±V
、の波高値を有するパルス信号となる0こ\において、
発振周期Tは、V、1=V、。
としたとき、一般に次式により与えられる0このため、
RTが測定温度に応じて変化するものとすれば、周期T
をクロックパルスのカウント等により計測することによ
り、測定温度を求めることができる。
なお、(1)式に対し、コンデンサCTおよび感温素子
RTと直列に挿入されるCPAの出力インピーダンス、
および、抵抗器R+  r Rt 等力計測誤差の原因
となるが、CPAの出力インビーフ一 一ダンスは上述のとおシ十分に低く、誤差の原因から排
除されると共に、抵抗器Rs、Rxは、周期Tによシ定
まる周波数に対して十分に低インピーダンスを呈する側
路コンデンサ等を用いることによシ、誤差の原因とはな
らない。
このほか、計測誤差を生ずる原因としては、1m、感温
素子Ryの非直線特性 1b、差動増幅器A1の入力オフセット電圧温度ドリフ
ト la、差動増幅器AIの動作遅延時間 1dS    ′   の出力電圧温度ドリフト1s、
コンデンサCTの温度による容量値変動等であるが、こ
れらは、つぎの対策または理由によシ排除できる。
2a1プロセツサ処理または補正回路によシ補正する。
2b、Ra  : Ra =20 : 1程度とし、ス
レシホールド電圧VTHを入力オフセット電圧よυ大と
すれば、これの温度ドリフトを無視できる。
2c、周期Tを大とすることによシ無視できる02d、
出力(b)によりスレシホールド電圧VTHを与えれば
、出力(b)の電圧は電源VDD の電圧によυ定めら
れるため、電源VDDの電圧とスレシホールド電圧VT
Rとの比率が常に一定であシ、出力電圧温度ドリフトの
影響が軽減される。
2・、許容される範囲内において支障のない温度特性の
ものを選定する0 また、電源VDDの電圧変動も、2dと同様の理由によ
り影響が排除される。
したがって、(1)式によシ示される周期Tの発振出力
が正確に得られると共に、ポーリング信号等を制御信号
Scとして用い、このときにのみ発振動作を行なわせる
ことにより、電源消費量、各回路素子の温度上昇、およ
び感温素子RTの自己発熱等が低減され、経済的に高確
度かつ高精度の温度計測が行なわれる0 たソし、感温素子RTとしては、サーミスタのほか、同
等の他の素子を用いてもよく、基準電位vllffiを
共通電位とし、正および負極性の電源を電源VDDおよ
び電源帰路Ovの代りに用い、抵抗器R1,Rtを省略
しても同様であり、差動増幅器A!を用いず、インバー
タ等を用いてもよいと共に、トランジスタQsの代りに
ゲート回路等を挿入してもよく、条件に応じて差動増幅
器AIの反転入力と非反転入力との使用状況を反対とし
てもよい等、種々の変形が自在である。
〔発明の効果〕
以上の説明によシ明らかなとおり、本発明によれば、発
振出力の周期が正確とな夛、かつ、必要なときにのみ動
作させることが自在であシ、各回路菓子の温度上昇およ
び感温素子の自己発熱が低減され、計測状況が安定かつ
高確度となり、各種の温度計測において顕著な効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は第1図
における各部の波形を示す図であるOA 1 .12 
” ” ” ”差動増幅器、CTIIe1トコンデジ、
ザ、RT・・・・感温素子、R1−R11・・・・抵抗
器、Q1〜Q4 ・−争昏トランジスタ、V、、・・拳
0基準電位、VDDI・・―電源、0■・・・・電源帰
路、SC1争@・制御信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 差動増幅器の一方の入力と基準電位との間へ接続された
    コンデンサと、前記差動増幅器の他方の入力と前記基準
    電位との間へ接続された抵抗器と、前記差動増幅器の出
    力を増幅しかつ前記一方の入力と逆相の出力を有すると
    共に低出力インピーダンスを呈する前記基準電位に対し
    正および負の電源により動作する相補形プッシュプル増
    幅器と、該増幅器の出力と前記一方の入力および他方の
    入力との間へ各個に挿入された温度に応じて抵抗値の変
    化する感温素子および抵抗器と、前記一方の入力へ与え
    られる信号を制御信号に応じて制御する手段とを備えた
    ことを特徴とする温度計測発振回路。
JP18256984A 1984-09-03 1984-09-03 温度計測発振回路 Pending JPS6161025A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18256984A JPS6161025A (ja) 1984-09-03 1984-09-03 温度計測発振回路

Applications Claiming Priority (1)

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JP18256984A JPS6161025A (ja) 1984-09-03 1984-09-03 温度計測発振回路

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JPS6161025A true JPS6161025A (ja) 1986-03-28

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ID=16120568

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JP18256984A Pending JPS6161025A (ja) 1984-09-03 1984-09-03 温度計測発振回路

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JP (1) JPS6161025A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010043432A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und verfahren zum messen eines widerstandswerts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010043432A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und verfahren zum messen eines widerstandswerts

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