JPH0979917A - 測温抵抗体を用いた温度計測回路 - Google Patents
測温抵抗体を用いた温度計測回路Info
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- JPH0979917A JPH0979917A JP23522195A JP23522195A JPH0979917A JP H0979917 A JPH0979917 A JP H0979917A JP 23522195 A JP23522195 A JP 23522195A JP 23522195 A JP23522195 A JP 23522195A JP H0979917 A JPH0979917 A JP H0979917A
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも回路構成部品が低減され、回路設
計が容易で、回路の低コスト化が可能な、線形補正機能
を有する測温抵抗体を用いた温度計測回路。 【解決手段】 基準電圧源２０６からの入力電圧と自己
の電流出力端の電圧とに基づき電流値が規定される定電
流を前記電流出力端から出力する定電流回路２０５と、
この定電流回路の電流出力端に一端が接続され、その他
端が接地された３線式測温抵抗体２０１と、一端が前記
基準電圧源に接続された測定電流設定抵抗器２０４と、
この測定電流設定抵抗器の他端に一端が接続され、その
他端が前記３線式測温抵抗体の他端に接続された基準抵
抗器２０３と、前記定電流回路の電流出力端における電
位と、前記測定電流設定抵抗器と基準抵抗器との接続点
における電位との差を増幅して計測信号を出力する増幅
器２０７とを備えたもの。
計が容易で、回路の低コスト化が可能な、線形補正機能
を有する測温抵抗体を用いた温度計測回路。 【解決手段】 基準電圧源２０６からの入力電圧と自己
の電流出力端の電圧とに基づき電流値が規定される定電
流を前記電流出力端から出力する定電流回路２０５と、
この定電流回路の電流出力端に一端が接続され、その他
端が接地された３線式測温抵抗体２０１と、一端が前記
基準電圧源に接続された測定電流設定抵抗器２０４と、
この測定電流設定抵抗器の他端に一端が接続され、その
他端が前記３線式測温抵抗体の他端に接続された基準抵
抗器２０３と、前記定電流回路の電流出力端における電
位と、前記測定電流設定抵抗器と基準抵抗器との接続点
における電位との差を増幅して計測信号を出力する増幅
器２０７とを備えたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は測温抵抗体の温度対
抵抗値変化の非線形特性を線形補正して温度計測を行う
温度計測回路に関するものである。
抵抗値変化の非線形特性を線形補正して温度計測を行う
温度計測回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】測温抵抗体の温度対抵抗値変化の非直線
性の直線化補正する機能を有する温度計測回路について
の公知文献としては、例えば特公昭６３−３６４４７号
公報の「測温抵抗体による温度測定回路」がある。
性の直線化補正する機能を有する温度計測回路について
の公知文献としては、例えば特公昭６３−３６４４７号
公報の「測温抵抗体による温度測定回路」がある。
【０００３】図３及び図４は上記特許公報の第４図及び
第９図に開示された温度測定回路の例を示す図である。
従ってこの２つの図面の詳細な動作説明は上記公報の明
細書に記載されているので省略し、本発明に関係のある
箇所についてのみ述べる。図３及び図４において、１，
２は測定電流設定抵抗器、４はゼロサプレッション抵抗
器、３は３線式測温抵抗体、ＶE は基準電圧源、１０１
は直列回路、１０２は３線式測温抵抗体３とゼロサプレ
ッション抵抗器４の抵抗値が等しいときの接続点Ｂの電
位を等価的に基準電位点Ｄの電位となるように制御する
電位制御手段、１９，１０３は増幅器、１８は第１電流
補正手段、４０１は第２電流補正手段であり、この第２
電流補正手段４０１により測温抵抗体３の抵抗変化を直
線化補正して出力するようにしている。
第９図に開示された温度測定回路の例を示す図である。
従ってこの２つの図面の詳細な動作説明は上記公報の明
細書に記載されているので省略し、本発明に関係のある
箇所についてのみ述べる。図３及び図４において、１，
２は測定電流設定抵抗器、４はゼロサプレッション抵抗
器、３は３線式測温抵抗体、ＶE は基準電圧源、１０１
は直列回路、１０２は３線式測温抵抗体３とゼロサプレ
ッション抵抗器４の抵抗値が等しいときの接続点Ｂの電
位を等価的に基準電位点Ｄの電位となるように制御する
電位制御手段、１９，１０３は増幅器、１８は第１電流
補正手段、４０１は第２電流補正手段であり、この第２
電流補正手段４０１により測温抵抗体３の抵抗変化を直
線化補正して出力するようにしている。
【０００４】また図４の９０１は電流供給回路であり、
この電流供給回路９０１から出力される電流値ｉを増幅
器１９の出力により制御することにより、図３の場合と
同様に直線化補正を行う作用効果を有するものである。
２つの回路のいずれも、２の測定電流設定抵抗器と、１
つのゼロサプレッション抵抗器と、１つの３線式測温抵
抗体の合計４つの抵抗器によりなるブリッジ回路、基準
電圧源、電圧制御回路及び電流又は電圧を正帰還する増
幅器で構成される。
この電流供給回路９０１から出力される電流値ｉを増幅
器１９の出力により制御することにより、図３の場合と
同様に直線化補正を行う作用効果を有するものである。
２つの回路のいずれも、２の測定電流設定抵抗器と、１
つのゼロサプレッション抵抗器と、１つの３線式測温抵
抗体の合計４つの抵抗器によりなるブリッジ回路、基準
電圧源、電圧制御回路及び電流又は電圧を正帰還する増
幅器で構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の測
温抵抗体による測温測定回路では、次のような問題点が
あった。 （ａ）．図３及び図４の回路に共通する問題としては、 （ａ−１）．測定電流設定抵抗器１と２の２個の抵抗器
が必要である。 （ａ−２）．測定電流設定抵抗器１で設定した測定電流
の値が、測温抵抗体３の抵抗値の変化によって変化す
る。 （ａ−３）．測定電流設定抵抗器２とゼロサプレッショ
ン抵抗器４との接続点Ａの電位を、常に基準電位点Ｄの
電位とするように制御する電位制御手段１０２（増幅器
１７を含む）が必要である。 （ｂ）図３の回路の問題点としては、 （ｂ−１）．増幅器１９が正帰還回路を兼用しているの
で、増幅器１９の利得の設定に合わせて正帰還抵抗器４
０２の値を調整する必要がある。
温抵抗体による測温測定回路では、次のような問題点が
あった。 （ａ）．図３及び図４の回路に共通する問題としては、 （ａ−１）．測定電流設定抵抗器１と２の２個の抵抗器
が必要である。 （ａ−２）．測定電流設定抵抗器１で設定した測定電流
の値が、測温抵抗体３の抵抗値の変化によって変化す
る。 （ａ−３）．測定電流設定抵抗器２とゼロサプレッショ
ン抵抗器４との接続点Ａの電位を、常に基準電位点Ｄの
電位とするように制御する電位制御手段１０２（増幅器
１７を含む）が必要である。 （ｂ）図３の回路の問題点としては、 （ｂ−１）．増幅器１９が正帰還回路を兼用しているの
で、増幅器１９の利得の設定に合わせて正帰還抵抗器４
０２の値を調整する必要がある。
【０００６】（ｃ）．図４の回路の問題点としては、 （ｃ−１）．出力端１２に接続される機器の入力インピ
ーダンスにより正帰還電流の値ｉが変化する。 上記の影響を少くする為には、無負荷時の増幅器１０３
の出力電流を十分大きくするか、出力端１２の後にもう
一段緩衝用の増幅器を追加するか、また出力端１２に接
続される機器の入力インピーダンスを十分大きな値にす
るかのいずれかの制約を設ける等の対策を要する。 （ｃ−２）．出力電圧Ｖ0 により抵抗器２１，２２に流
れる電流から正帰還電流ｉに変換する回路９０１が必要
である。 従って、従来の測温抵抗体を用いた温度計測回路におけ
る上記の問題点を解決する温度計測回路が要望されてい
た。
ーダンスにより正帰還電流の値ｉが変化する。 上記の影響を少くする為には、無負荷時の増幅器１０３
の出力電流を十分大きくするか、出力端１２の後にもう
一段緩衝用の増幅器を追加するか、また出力端１２に接
続される機器の入力インピーダンスを十分大きな値にす
るかのいずれかの制約を設ける等の対策を要する。 （ｃ−２）．出力電圧Ｖ0 により抵抗器２１，２２に流
れる電流から正帰還電流ｉに変換する回路９０１が必要
である。 従って、従来の測温抵抗体を用いた温度計測回路におけ
る上記の問題点を解決する温度計測回路が要望されてい
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
測温抵抗体を用いた温度計測回路は、測温抵抗体の温度
対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度計測を
行う温度計測回路において、基準電圧源からの入力電圧
と自己の電流出力端の電圧とに基づき電流値が規定され
る定電流を前記電流出力端から出力する定電流回路と、
この定電流回路の電流出力端に一端が接続され、その他
端が接地された３線式測温抵抗体と、一端が前記基準電
圧源に接続された測定電流設定抵抗器と、この測定電流
設定抵抗器の他端に一端が接続され、その他端が前記３
線式測温抵抗体の他端に接続された基準抵抗器と、前記
定電流回路の電流出力端と３線式測温抵抗体の一端との
接続点における電位と、前記測定電流設定抵抗器と基準
抵抗器との接続点における電位との差を増幅して前記３
線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得る増幅器
とを備えたものである。
測温抵抗体を用いた温度計測回路は、測温抵抗体の温度
対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度計測を
行う温度計測回路において、基準電圧源からの入力電圧
と自己の電流出力端の電圧とに基づき電流値が規定され
る定電流を前記電流出力端から出力する定電流回路と、
この定電流回路の電流出力端に一端が接続され、その他
端が接地された３線式測温抵抗体と、一端が前記基準電
圧源に接続された測定電流設定抵抗器と、この測定電流
設定抵抗器の他端に一端が接続され、その他端が前記３
線式測温抵抗体の他端に接続された基準抵抗器と、前記
定電流回路の電流出力端と３線式測温抵抗体の一端との
接続点における電位と、前記測定電流設定抵抗器と基準
抵抗器との接続点における電位との差を増幅して前記３
線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得る増幅器
とを備えたものである。
【０００８】本発明の請求項２に係る測温抵抗体を用い
た温度計測回路は、測温抵抗体の温度対抵抗値変化の非
線形特性を線形に補正して温度計測を行う温度計測回路
において、基準電圧源からの入力電圧と自己の電流出力
端の電圧とに基づき電流値が規定される定電流を前記電
流出力端から出力する定電流回路と、この定電流回路の
電流出力端に一端が接続され、その他端が接地される２
線式測温抵抗体と、前記定電流回路の電流出力端と２線
式測温抵抗体の一端との接続点における電圧と、前記基
準電圧源の電圧との差を増幅して前記２線式測温抵抗体
の温度に比例した線形出力を得る増幅器とを備えたもの
である。
た温度計測回路は、測温抵抗体の温度対抵抗値変化の非
線形特性を線形に補正して温度計測を行う温度計測回路
において、基準電圧源からの入力電圧と自己の電流出力
端の電圧とに基づき電流値が規定される定電流を前記電
流出力端から出力する定電流回路と、この定電流回路の
電流出力端に一端が接続され、その他端が接地される２
線式測温抵抗体と、前記定電流回路の電流出力端と２線
式測温抵抗体の一端との接続点における電圧と、前記基
準電圧源の電圧との差を増幅して前記２線式測温抵抗体
の温度に比例した線形出力を得る増幅器とを備えたもの
である。
【０００９】
実施形態１．図１は本発明の実施形態１に係る３線式測
温抵抗体を用いた温度計測回路図である。図１におい
て、２０１は３線式測温抵抗体、２０２は３線式測温抵
抗体２０１の両端にそれぞれ接続される接続線２０２
Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃよりなる接続ケーブルであり、
各接続線の抵抗値はｒであるとする。２０３は測温抵抗
体２０１の基準温度（例えば０℃）における抵抗値と等
しい抵抗値を有する基準抵抗器、２０４は前記基準抵抗
器２０３に流す測定電流を設定するための測定電流設定
抵抗器である。
温抵抗体を用いた温度計測回路図である。図１におい
て、２０１は３線式測温抵抗体、２０２は３線式測温抵
抗体２０１の両端にそれぞれ接続される接続線２０２
Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃよりなる接続ケーブルであり、
各接続線の抵抗値はｒであるとする。２０３は測温抵抗
体２０１の基準温度（例えば０℃）における抵抗値と等
しい抵抗値を有する基準抵抗器、２０４は前記基準抵抗
器２０３に流す測定電流を設定するための測定電流設定
抵抗器である。
【００１０】２０５は本発明に係る定電流回路であり、
この例ではオペアンプ２１５及び抵抗器Ｒa 〜Ｒe によ
り構成され、基準電圧入力端及び電流出力端を有する。
この定電流回路２０５の機能は、３線式測温抵抗体２０
１の温度に対する抵抗値変化の非線形特性を線形に補正
できるような定電流をその電流出力端から出力すること
であるが、この説明は後述する。図１の２０６は基準電
圧源であり、温度計測に用いる高精度の基準電圧Ｖr を
出力する。２０１は線形増幅特性を有する増幅器であ
り、この増幅器の入出力端に少くともその一端が接続さ
れた抵抗器Ｒ1 〜Ｒ4 を含む構成となっている。
この例ではオペアンプ２１５及び抵抗器Ｒa 〜Ｒe によ
り構成され、基準電圧入力端及び電流出力端を有する。
この定電流回路２０５の機能は、３線式測温抵抗体２０
１の温度に対する抵抗値変化の非線形特性を線形に補正
できるような定電流をその電流出力端から出力すること
であるが、この説明は後述する。図１の２０６は基準電
圧源であり、温度計測に用いる高精度の基準電圧Ｖr を
出力する。２０１は線形増幅特性を有する増幅器であ
り、この増幅器の入出力端に少くともその一端が接続さ
れた抵抗器Ｒ1 〜Ｒ4 を含む構成となっている。
【００１１】図１の回路の動作を説明する。図１の定電
流回路２０５は、基準電圧源２０６の出力電圧Ｖr をそ
の基準電圧入力端から抵抗器Ｒa を介してオペアンプ２
１５の正側入力端に入力すると共に、その電流出力端の
電圧を抵抗器Ｒb を介して同様にオペアンプ２１５の正
側入力端に帰還入力することにより、電流値ｉ1 が規定
される定電流を前記電流出力端から外部に出力する。こ
の定電流回路５から出力される定電流ｉ1 は、接続ケー
ブル２０２の接続線２０２Ａを介して測温抵抗体２０１
の一端に供給され、その他端は接続線２０２Ｃを介して
接地される。また基準電圧源２０６の出力電圧Ｖr と測
定電流設定抵抗器２０４の値により規定される電流ｉ2
は、基準抵抗器２０３の一端に供給され、その他端は接
続ケーブル２０２の接続線２０２Ｂと２０２Ｃを介して
接地される。
流回路２０５は、基準電圧源２０６の出力電圧Ｖr をそ
の基準電圧入力端から抵抗器Ｒa を介してオペアンプ２
１５の正側入力端に入力すると共に、その電流出力端の
電圧を抵抗器Ｒb を介して同様にオペアンプ２１５の正
側入力端に帰還入力することにより、電流値ｉ1 が規定
される定電流を前記電流出力端から外部に出力する。こ
の定電流回路５から出力される定電流ｉ1 は、接続ケー
ブル２０２の接続線２０２Ａを介して測温抵抗体２０１
の一端に供給され、その他端は接続線２０２Ｃを介して
接地される。また基準電圧源２０６の出力電圧Ｖr と測
定電流設定抵抗器２０４の値により規定される電流ｉ2
は、基準抵抗器２０３の一端に供給され、その他端は接
続ケーブル２０２の接続線２０２Ｂと２０２Ｃを介して
接地される。
【００１２】この状態において、定電流回路２０５の電
流出力端と、３線式測温抵抗体２０１の一端に接続され
た接続線２０２Ａの他端との接続点Ａの電位ＡA は、測
温抵抗体１に発生する電圧をＥt とすると、次の（１）
式で示される。 ＶA ＝Ｅt ＋（ｉ1 ＋ｉ2 ）・ｒ＋ｉ1 ・ｒ …（１） 同様に測定電流設定抵抗器２０４と基準抵抗器２０３と
の接続点Ｄの電位ＶDは、基準抵抗器２０３に発生する
電圧をＥr とすると、次の（２）式で示される。 ＶD ＝Ｅr ＋（ｉ1 ＋ｉ2 ）・ｒ＋ｉ2 ・ｒ …（２） なお、基準抵抗器２０３の値は、測温抵抗体２０１が基
準とする温度（例えば０℃）にあるときの抵抗値と同じ
値とする。
流出力端と、３線式測温抵抗体２０１の一端に接続され
た接続線２０２Ａの他端との接続点Ａの電位ＡA は、測
温抵抗体１に発生する電圧をＥt とすると、次の（１）
式で示される。 ＶA ＝Ｅt ＋（ｉ1 ＋ｉ2 ）・ｒ＋ｉ1 ・ｒ …（１） 同様に測定電流設定抵抗器２０４と基準抵抗器２０３と
の接続点Ｄの電位ＶDは、基準抵抗器２０３に発生する
電圧をＥr とすると、次の（２）式で示される。 ＶD ＝Ｅr ＋（ｉ1 ＋ｉ2 ）・ｒ＋ｉ2 ・ｒ …（２） なお、基準抵抗器２０３の値は、測温抵抗体２０１が基
準とする温度（例えば０℃）にあるときの抵抗値と同じ
値とする。
【００１３】定電流回路２０５の出力する定電流ｉ1 の
電流値は、基準電圧源２０６からの基準電圧Ｖr と、自
己の電流出力端の電圧とに基いて規定されることは、既
に説明した通りである。そして前記基準電圧Ｖr は一定
値であるが、測温抵抗体２０１はその温度に応じた抵抗
値となるので、その発生電圧Ｅt は測定温度に応じて変
化し、その結果定電流回路２０５の電流出力端の電圧も
変化することになる。例えば白金１００Ωの測定抵抗体
の場合、ＪＩＳ規格により、０℃で１００Ωの抵抗値は
１００℃で約１３９．１６Ω、２００℃で約１７７．１
３Ωと、高温になるに従い抵抗値は順次増加してゆく
が、その温度対抵抗値変化の非線形特性は上に凸の飽和
形特性となっている。従ってこの非線形特性の補正を行
わない場合には、高温測定において、実際の温度よりも
低い値の温度として計測してしまうことになる。
電流値は、基準電圧源２０６からの基準電圧Ｖr と、自
己の電流出力端の電圧とに基いて規定されることは、既
に説明した通りである。そして前記基準電圧Ｖr は一定
値であるが、測温抵抗体２０１はその温度に応じた抵抗
値となるので、その発生電圧Ｅt は測定温度に応じて変
化し、その結果定電流回路２０５の電流出力端の電圧も
変化することになる。例えば白金１００Ωの測定抵抗体
の場合、ＪＩＳ規格により、０℃で１００Ωの抵抗値は
１００℃で約１３９．１６Ω、２００℃で約１７７．１
３Ωと、高温になるに従い抵抗値は順次増加してゆく
が、その温度対抵抗値変化の非線形特性は上に凸の飽和
形特性となっている。従ってこの非線形特性の補正を行
わない場合には、高温測定において、実際の温度よりも
低い値の温度として計測してしまうことになる。
【００１４】例えばいま定電流回路２０５の出力電流が
ｉ1 で、測定抵抗体２０１の温度が低温から高温に変化
し、その抵抗値がＲから（Ｒ＋ΔＲ）に変化すると、そ
の発生電圧Ｅt もΔＥ＝ΔＲ・ｉ1 だけ増加する。その
結果定電流回路２０５の電流出力端の電圧は、前記ΔＥ
に接続線２０２Ａ及び２０２Ｃの発生電圧を加算した分
だけ増加する。この定電流回路２０５の電流出力端の電
圧の増加分は、抵抗器Ｒb を介してオペアンプ２１５の
正側入力端に帰還入力されるので、オペアンプ２１５か
ら出力する定電流の値は低温時のｉ1 よりもΔｉ1 だけ
増加するように設定されているとき、この増加した定電
流（ｉ1 ＋Δｉ1 ）がその電流出力端から接続線２０２
Ａを介して測定抵抗体２０１へ供給される。従って高温
時の測定抵抗体２０１における発生電圧（Ｒ＋ΔＲ）・
（ｉ1 ＋Δｉ1 ）は、前記温度対抵抗値変化の非線形特
性が上に凸の飽和形のため、低温時の定電流ｉ1 のみに
よっては不足していた電圧分が、前記定電流の増加分Δ
ｉ1による電圧の増加によって、温度に比例した電圧と
なり、線形に補正されたことになる。上記の定電流値の
補正を自動的に行うように定電流回路２０５の各回路素
子の値は設定されている。
ｉ1 で、測定抵抗体２０１の温度が低温から高温に変化
し、その抵抗値がＲから（Ｒ＋ΔＲ）に変化すると、そ
の発生電圧Ｅt もΔＥ＝ΔＲ・ｉ1 だけ増加する。その
結果定電流回路２０５の電流出力端の電圧は、前記ΔＥ
に接続線２０２Ａ及び２０２Ｃの発生電圧を加算した分
だけ増加する。この定電流回路２０５の電流出力端の電
圧の増加分は、抵抗器Ｒb を介してオペアンプ２１５の
正側入力端に帰還入力されるので、オペアンプ２１５か
ら出力する定電流の値は低温時のｉ1 よりもΔｉ1 だけ
増加するように設定されているとき、この増加した定電
流（ｉ1 ＋Δｉ1 ）がその電流出力端から接続線２０２
Ａを介して測定抵抗体２０１へ供給される。従って高温
時の測定抵抗体２０１における発生電圧（Ｒ＋ΔＲ）・
（ｉ1 ＋Δｉ1 ）は、前記温度対抵抗値変化の非線形特
性が上に凸の飽和形のため、低温時の定電流ｉ1 のみに
よっては不足していた電圧分が、前記定電流の増加分Δ
ｉ1による電圧の増加によって、温度に比例した電圧と
なり、線形に補正されたことになる。上記の定電流値の
補正を自動的に行うように定電流回路２０５の各回路素
子の値は設定されている。
【００１５】増幅器２０７は、線形特性を有するもの
で、前記（１），（２）式で示される２つの電位ＶA と
ＶD との差を線形増幅し、所定の出力信号の形態により
出力する。ＶA とＶD との差（ＶA −ＶD ）は、次の
（３）式で示される。 ＶA −ＶD ＝Ｅt −Ｅr ＋（ｉ1 −ｉ2 ）・ｒ …（３） ここでｉ1 とｉ2 が等しいか、または近似的に等しいと
みなし得る状態においては、（３）式は（４）式とな
る。 ＶA −ＶD ＝Ｅt −Ｅr …（４） （４）式において、Ｅr は上述から測温抵抗体２０１の
基準温度における電圧に相当するから、増幅器２０７か
ら出力される（ＶA −ＶD ）は、基準温度に対する測温
抵抗体の測定温度を線形出力の形態で出力することにな
る。
で、前記（１），（２）式で示される２つの電位ＶA と
ＶD との差を線形増幅し、所定の出力信号の形態により
出力する。ＶA とＶD との差（ＶA −ＶD ）は、次の
（３）式で示される。 ＶA −ＶD ＝Ｅt −Ｅr ＋（ｉ1 −ｉ2 ）・ｒ …（３） ここでｉ1 とｉ2 が等しいか、または近似的に等しいと
みなし得る状態においては、（３）式は（４）式とな
る。 ＶA −ＶD ＝Ｅt −Ｅr …（４） （４）式において、Ｅr は上述から測温抵抗体２０１の
基準温度における電圧に相当するから、増幅器２０７か
ら出力される（ＶA −ＶD ）は、基準温度に対する測温
抵抗体の測定温度を線形出力の形態で出力することにな
る。
【００１６】実施形態２．図２は本発明の実施形態２に
係る２線式測温抵抗体を用いた温度測定回路の構成図で
ある。図２において、２０５〜２０７は図１と同一のも
のである。２０１Ａは２線式測温抵抗体である。一般に
２線式測温抵抗体２０１Ａは、接続線の抵抗値に対して
比較的大きい抵抗値をとる素子を使用するため、図２の
測定回路には接続線の抵抗値による影響を打消す機能は
ない。増幅器２０７は、線形特性を有する増幅器であ
り、この増幅器の入出力端に接続された抵抗器Ｒ5 及び
Ｒ6 を含む構成となっている。
係る２線式測温抵抗体を用いた温度測定回路の構成図で
ある。図２において、２０５〜２０７は図１と同一のも
のである。２０１Ａは２線式測温抵抗体である。一般に
２線式測温抵抗体２０１Ａは、接続線の抵抗値に対して
比較的大きい抵抗値をとる素子を使用するため、図２の
測定回路には接続線の抵抗値による影響を打消す機能は
ない。増幅器２０７は、線形特性を有する増幅器であ
り、この増幅器の入出力端に接続された抵抗器Ｒ5 及び
Ｒ6 を含む構成となっている。
【００１７】図２の回路の動作を説明する。定電流回路
２０５は、図１の場合と同様に、その電流出力端Ａの電
位ＶA により出力する定電流の値を補正する機能を有
し、測定抵抗体２０１Ａの温度に対する抵抗値変化の非
線形特性を線形に補正するような値の定電流を測温抵抗
体２０１Ａの一端に供給し、測温抵抗体２０１Ａの他端
は接地されている。従って測温抵抗体２０１Ａの両端に
発生する電圧は温度に比例した線形の電圧になる。
２０５は、図１の場合と同様に、その電流出力端Ａの電
位ＶA により出力する定電流の値を補正する機能を有
し、測定抵抗体２０１Ａの温度に対する抵抗値変化の非
線形特性を線形に補正するような値の定電流を測温抵抗
体２０１Ａの一端に供給し、測温抵抗体２０１Ａの他端
は接地されている。従って測温抵抗体２０１Ａの両端に
発生する電圧は温度に比例した線形の電圧になる。
【００１８】増幅器２０７は、線形特性を有するもの
で、前記定電流回路２０５の電流出力端と２線式測定抵
抗体２０１Ａとの接続点における電圧と、基準電圧源２
０６の基準電圧Ｖr との差を線形増幅し、所定の出力信
号の形態により出力する。従って例えば、前記基準電圧
Ｖr の値を測定抵抗体２０１Ａの０℃のときの発生電圧
と等しい値に設定しておけば、増幅器２０７の出力電圧
は、測定温度が０℃のときに０Ｖ、正の温度では正電
圧、負の温度では負電圧の温度に比例した電圧値とな
る。
で、前記定電流回路２０５の電流出力端と２線式測定抵
抗体２０１Ａとの接続点における電圧と、基準電圧源２
０６の基準電圧Ｖr との差を線形増幅し、所定の出力信
号の形態により出力する。従って例えば、前記基準電圧
Ｖr の値を測定抵抗体２０１Ａの０℃のときの発生電圧
と等しい値に設定しておけば、増幅器２０７の出力電圧
は、測定温度が０℃のときに０Ｖ、正の温度では正電
圧、負の温度では負電圧の温度に比例した電圧値とな
る。
【００１９】以上説明したように、本発明の実施形態
１，２によれば、以下に列挙する効果が得られる。 （１）定電流回路が計測電流を供給する機能と測温抵抗
体の温度対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正する機
能とを併せて有するので、従来のようにブリッジ電圧の
計測を行う機能と線形補正機能とを併せて有する複雑な
増幅器が不要となり、増幅器の構成部品が低減できる。 （２）測定電流設定抵抗器とゼロサプレッション抵抗器
の接続点の電圧を接地電圧に制御する回路が不要とな
り、構成部品を低減できる。 （３）電流補正機能を有する定電流回路と計測用増幅器
が独立しているので、それぞれで最も適切な回路や定数
を簡単に設計でき、調整も簡単になる。 （４）計測用増幅器は正帰還などの回路的な制約を受け
ないので、フィルタなどを簡単に組み込むことができ
る。 （５）計測用増幅器に関係なく、測温抵抗体に発生する
電圧自体がすでに補正されたものであり、接続する機器
が十分な利得を持っている場合には増幅器自体を省略で
き、構成部品をさらに低減できる。
１，２によれば、以下に列挙する効果が得られる。 （１）定電流回路が計測電流を供給する機能と測温抵抗
体の温度対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正する機
能とを併せて有するので、従来のようにブリッジ電圧の
計測を行う機能と線形補正機能とを併せて有する複雑な
増幅器が不要となり、増幅器の構成部品が低減できる。 （２）測定電流設定抵抗器とゼロサプレッション抵抗器
の接続点の電圧を接地電圧に制御する回路が不要とな
り、構成部品を低減できる。 （３）電流補正機能を有する定電流回路と計測用増幅器
が独立しているので、それぞれで最も適切な回路や定数
を簡単に設計でき、調整も簡単になる。 （４）計測用増幅器は正帰還などの回路的な制約を受け
ないので、フィルタなどを簡単に組み込むことができ
る。 （５）計測用増幅器に関係なく、測温抵抗体に発生する
電圧自体がすでに補正されたものであり、接続する機器
が十分な利得を持っている場合には増幅器自体を省略で
き、構成部品をさらに低減できる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば測温抵抗体
の温度対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度
計測を行う温度計測回路において、定電流回路は基準電
圧源からの入力電圧と自己の電流出力端の電圧とに基づ
き電流値が規定される定電流を前記電流出力端から出力
し、３線式温度抵抗体は前記定電流回路の電流出力端に
一端が接続され、その他端が接地され、測定電流設定抵
抗器は一端が前記基準電圧源に接続され、基準抵抗器は
前記測定電流設定抵抗器の他端に一端が接続され、その
他端が前記３線式測温抵抗体の他端に接続され、増幅器
は前記定電流回路の電流出力端と３線式測温抵抗体の一
端との接続点における電位と、前記測定電流設定抵抗器
と基準抵抗器との接続点における電位との差を増幅して
前記３線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得る
ようにしたので、定電流回路が計測電流供給と補正電流
供給の２機能を有することにより単純な増幅器及び回路
によって精度の良い温度計測が可能となり、従来の３線
式測温抵抗体を用いた温度計測回路に比較し、回路構成
部品の低減、回路設計の容易化及び回路の低コスト化が
実現できるという効果が得られる。
の温度対抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度
計測を行う温度計測回路において、定電流回路は基準電
圧源からの入力電圧と自己の電流出力端の電圧とに基づ
き電流値が規定される定電流を前記電流出力端から出力
し、３線式温度抵抗体は前記定電流回路の電流出力端に
一端が接続され、その他端が接地され、測定電流設定抵
抗器は一端が前記基準電圧源に接続され、基準抵抗器は
前記測定電流設定抵抗器の他端に一端が接続され、その
他端が前記３線式測温抵抗体の他端に接続され、増幅器
は前記定電流回路の電流出力端と３線式測温抵抗体の一
端との接続点における電位と、前記測定電流設定抵抗器
と基準抵抗器との接続点における電位との差を増幅して
前記３線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得る
ようにしたので、定電流回路が計測電流供給と補正電流
供給の２機能を有することにより単純な増幅器及び回路
によって精度の良い温度計測が可能となり、従来の３線
式測温抵抗体を用いた温度計測回路に比較し、回路構成
部品の低減、回路設計の容易化及び回路の低コスト化が
実現できるという効果が得られる。
【００２１】また本発明によれば、測温抵抗体の温度対
抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度計測を行
う温度計測回路において、定電流回路は基準電圧源から
の入力電圧と自己の電流出力端の電圧とに基づき電流値
が規定される定電流を前記電流出力端から出力し、２線
式測温抵抗体は前記定電流回路の電流出力端に一端が接
続され、その他端が接地され、増幅器は前記定電流回路
の電流出力端と２線式測定抵抗体の一端との接続点にお
ける電圧と、前記基準電圧源の電圧との差を増幅して前
記２線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得るよ
うにしたので、定電流回路が計測電流供給と補正電流供
給の２機能を有することにより単純な増幅器及び回路に
よって精度の良い温度計測が可能となり、従来の２線式
測温抵抗体を用いた温度計測回路に比較し、回路構成部
品の低減、回路設計の容易化及び回路の低コスト化が実
現できるという効果が得られる。
抵抗値変化の非線形特性を線形に補正して温度計測を行
う温度計測回路において、定電流回路は基準電圧源から
の入力電圧と自己の電流出力端の電圧とに基づき電流値
が規定される定電流を前記電流出力端から出力し、２線
式測温抵抗体は前記定電流回路の電流出力端に一端が接
続され、その他端が接地され、増幅器は前記定電流回路
の電流出力端と２線式測定抵抗体の一端との接続点にお
ける電圧と、前記基準電圧源の電圧との差を増幅して前
記２線式測温抵抗体の温度に比例した線形出力を得るよ
うにしたので、定電流回路が計測電流供給と補正電流供
給の２機能を有することにより単純な増幅器及び回路に
よって精度の良い温度計測が可能となり、従来の２線式
測温抵抗体を用いた温度計測回路に比較し、回路構成部
品の低減、回路設計の容易化及び回路の低コスト化が実
現できるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施形態１に係る３線式測温抵抗体を
用いた温度計測回路図である。
用いた温度計測回路図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る２線式測温抵抗体を
用いた温度計測回路図である。
用いた温度計測回路図である。
【図３】従来の測温抵抗体による温度測定回路例１を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の測温抵抗体による温度測定回路例２を示
す図である。
す図である。
２０１ ３線式測温抵抗体 ２０１Ａ ２線式測温抵抗体 ２０２ 接続ケーブル ２０３ 基準抵抗器 ２０４ 測定電流設定抵抗器 ２０５ 定電流回路 ２０６ 基準電圧源 ２０７ 増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】 測温抵抗体の温度対抵抗値変化の非線形
特性を線形に補正して温度計測を行う温度計測回路にお
いて、 基準電圧源からの入力電圧と自己の電流出力端の電圧と
に基づき電流値が規定される定電流を前記電流出力端か
ら出力する定電流回路と、この定電流回路の電流出力端
に一端が接続され、その他端が接地された３線式測温抵
抗体と、一端が前記基準電圧源に接続された測定電流設
定抵抗器と、この測定電流設定抵抗器の他端に一端が接
続され、その他端が前記３線式測温抵抗体の他端に接続
された基準抵抗器と、前記定電流回路の電流出力端と３
線式測温抵抗体の一端との接続点における電位と、前記
測定電流設定抵抗器と基準抵抗器との接続点における電
位との差を増幅して前記３線式測温抵抗体の温度に比例
した線形出力を得る増幅器とを備えたことを特徴とする
測温抵抗体を用いた温度計測回路。 - 【請求項２】 測温抵抗体の温度対抵抗値変化の非線形
特性を線形に補正して温度計測を行う温度計測回路にお
いて、 基準電圧源からの入力電圧と自己の電流出力端の電圧と
に基づき電流値が規定される定電流を前記電流出力端か
ら出力する定電流回路と、この定電流回路の電流出力端
に一端が接続され、その他端が接地される２線式測温抵
抗体と、前記定電流回路の電流出力端と２線式測温抵抗
体の一端との接続点における電圧と、前記基準電圧源の
電圧との差を増幅して前記２線式測温抵抗体の温度に比
例した線形出力を得る増幅器とを備えたことを特徴とす
る測温抵抗体を用いた温度計測回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23522195A JPH0979917A (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 測温抵抗体を用いた温度計測回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23522195A JPH0979917A (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 測温抵抗体を用いた温度計測回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979917A true JPH0979917A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=16982885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23522195A Pending JPH0979917A (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 測温抵抗体を用いた温度計測回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979917A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011125636A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 遊戯球検出器 |
| CN104713659A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-17 | 中国科学院半导体研究所 | 一种基于三极管输出特性的热敏电阻线性补偿电路 |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP23522195A patent/JPH0979917A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011125636A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 遊戯球検出器 |
| CN104713659A (zh) * | 2015-02-09 | 2015-06-17 | 中国科学院半导体研究所 | 一种基于三极管输出特性的热敏电阻线性补偿电路 |
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