JPH0462439A

JPH0462439A - 温度測定装置の断線検出回路

Info

Publication number: JPH0462439A
Application number: JP2174129A
Authority: JP
Inventors: Teruo Kobayashi; 照雄小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2516700B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は温度測定装置の断線検出回路に関し、特に、マ
イクロコンピュータが搭載されてインテリジェント化さ
れた温度測定装置における、熱電対等の温度検出素子や
電気配線の断線を検出する断線検出回路の改善に関する
ものである。

〔従来の技術〕

プロセスの温度を検出する場合、検出端として一般に熱
電対や測温抵抗体等の温度検出素子が用いられた温度測
定装置が使用される。熱電対は熱起電力を利用して温度
測定を行い、測温抵抗体は例えば白金や銅の如き金属に
おける周囲温度変化による抵抗値の変化を捕えて温度測
定を行う。

温度測定装置において、熱電対の場合、数ｍＶから数１
０ｍＶの微小な熱起電力を高精度の直流増幅器で増幅し
、信号絶縁を施してプロセス統一信号（ＤＣ４〜２０ｍ
Ａ又はＤＣ１〜５■）等に変換して出力したり、Ａ／Ｄ
変換及びディジタル処理を施して各種の伝送信号に変換
する。また測温抵抗体の場合には、測温抵抗体に電流を
流し、温度に対応した抵抗値の変化を電圧値に変換して
取出し、増幅を行い、各種信号処理を施す。

ところで、温度測定装置における熱電対や測温抵抗体は
温度測定のため高温にさらされたり、温度サイクルを与
えられたりするので、断線する可能性が存在する。そこ
で、従来の温度測定装置では、プロセスの安全性を保つ
ため、熱電対等の断線を迅速に検出できるように断線検
出回路を設け、断線が起きた時には警報を発するように
構成されていた。

従来の断線検出回路の構成例を第６図に基づいて説明す
る。

第６図において、１は熱電対、２．３は一対の入力端子
であり、抵抗４（抵抗値Ｒｓ）とコンデンサ５（容量値
ＣＳ）とで入力フィルタ回路が構成される。６は断線検
出用の電流を流すための直流電源（ＶＢ　）　、’ｒは
断線検出用電流を制限する抵抗（Ｒ１１）、８はフィル
タ回路の出力を増幅する増幅器である。以上の構成にお
いて、熱電対１又はその途中の電気配線で断線状態が発
生すると、電源６からの電流が抵抗７，４を通過してコ
ンデンサ５に与えられ、ここで充電が行われる。コンデ
ンサ５の端子電圧は徐々に上昇し、これに応じて増幅器
８の出力電圧も増加する。増幅器８の出力が所定のレベ
ルに至って断線が起きたと判断される。

〔発明が解決しようとする課題〕

先ず上記の断線検８回路のフィルタ回路について説明す
る。抵抗４とコンデンサ５からなるフィルタ回路は信号
線に重畳された誘導ノイズを除去するためのもので、通
常、数１０ｍ５から数１００ｍ５の時定数を有し、温度
測定装置では必要不可欠なものである。またフィルタ回
路の後段に配設された増幅器８は、通常０〜２ｍＶの信
号を０゜１％以下の精度で増幅する機能が要求される。

この増幅器には、近年低ドリフトでオフセット電圧及び
電流の小さい演算増幅器を用いている。このような演算
増幅器では入力オフセット電流温度ドリフトは、例えば
数１０ｐＡ（ピコアンペア）という低い値に押えられて
いる。

ところで測定電圧が０〜２ｍＶで精度が０．１％である
場合、演算増幅器８の入力オフセット電流温度ドリフト
を例えば１０ｐＡ／℃、入力抵抗Ｒ５を２０にΩとする
と、入力抵抗でどのように調整しても、周囲温度が１０
℃変化すると２μＶの変化が生じ、上記測定範囲に対し
て０．１％の誤差が生じることになる。更に、実際面で
は、その他に入力オフセット電圧温度ドリフトがあり、
誤差要因として一層大きな影響を与える。このため、第
６図で示されたフィルタ回路では、必要な時定数を得る
に当たって、抵抗４の抵抗値ＲＳはできる限り小さい値
を選択し、コンデンサ５の容量値ＣＩ、を大きくするよ
うに構成するのが一般的である。

次に断線検出のために流す電流について説明する。熱電
対から温度計測回路までの配線は熱電対素線で行うのが
望ましいが、高価であるので補償導線という線材を用い
るのが普通である。かかる配線が長距離で配設される場
合を考慮し、温度測定装置は５００Ω程度の信号源抵抗
を許容して精度を確保する必要があり、この信号源抵抗
の許容値で断線検出用の電流値が決定される。測定電圧
の範囲が上記と同様にＯ〜２　ｍ　Ｖで、許容値を例え
ば５００Ωとし且つ断線電流が４ｎＡであるとすると、
信号抵抗源により２μ■の電圧降下が生じ、０．１％の
誤差となる。

上記のように、抵抗４の抵抗値Ｒ９、フィルタ回路の時
定数、断線検出用電流値の各制限から第６図に示された
回路要素Ｒｓ　、　　Ｃｓ　、　ＲＢ　、　ＶＢが決定
される。諸条件を考慮してＲ３は４，７にΩ、Ｃ６は約
２１μＦ、ＲＢは４７ＭΩ、■８は約１１９Ｖに設定さ
れる。このような数値に設定した状態で、熱電対が断線
した場合を考える。

この断線では、初期条件として入力電圧をＯｍＶ、測定
範囲の１１０％である２、２ｍＶで断線を検出するもの
とする。断線が発生したとき、電源６からの電流は定電
流となって、コンデンサ５に流れ込み、充電が行われる
。断線が検出されるまでに要する時間はｔは、（Ｃｓ　Ｘ　２．　２ｍＶ）　／　４　ｎ　Ａの式によ
り、約１２８（秒）となる。

従来の温度測定装置の断線検出回路の回路構成では、断
線を検出するまで長い時間を要し、且つ断線検出のため
の電圧が徐々に変化するという特性を有している。この
ため、熱電対で断線が起き、これを検出すべく温度測定
装置の出力が徐々に増加すると、温度測定装置の出力を
取込んで制御動作を行うプロセス制御装置は、プロセス
の温度が上がったと判断し、温度を下げる操作を実行す
る可能性が存在する。かかる操作を実行すると、実際の
プロセスの温度が低下し、プロセスを乱し、製品が不良
品となる。

上記の問題を解決するためプロセス制御装置の側で入力
される信号に対して警報点を設定し、温度測定装置のａ
カが徐々に上昇したとき、この警報により上記操作を保
留する等の対策を施すことができるが、この場合には警
報点まで至る時間が長くかかるために完全な対策とはな
らない。

また上記の断線検出方法では、温度の測定範囲が変更さ
れたとき、入力電圧範囲が変更することになるが、仮に
この入力電圧範囲をＯ〜２０ｍＶとして断線時の動作を
考えると、回路定数が前のままであるとすると、振切れ
る間での時間が１０倍の１２０８となる。従って、測定
範囲によって検出電流を変更する必要が生じる。

以上の説明で明らかなように従来の温度測定装置の断線
検出回路では、電流横比素子の断線検出の高速化につい
て十分配慮されておらず、且つこれが誤情報をもたらす
という不具合が存在した。

本発明の目的は、熱電対等の温度検出素子及び電気配線
における断線を迅速に且つ正確に検出できる温度測定装
置の断線検出回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る第１の温度測定装置の断線検出回路は、少
なくとも１個の温度検出素子と、温度検出素子の出力信
号のノイズを除去するフィルタ回路と、フィルタ回路の
出力信号を増幅する第１の増幅器と、第１の増幅器の出
力信号に基づき温度情報を取出すように構成された温度
測定装置において、温度検出素子とフィルタ回路との間
に設けられたスイッチ手段と、温度検出素子に断線検出
用電流を供給する電源回路と、温度検出素子の端子に接
続された第２の増幅器を備え、断線検出時にはスイッチ
手段をオフ状態にして前記第２の増幅器の出力で断線状
態を検出するように構成される。

本発明に係る第２の温度測定装置の断線検出回路は、前
記第１の構成において、第１及び第２の増幅器の出力信
号を選択して取込むマルチプレクサと、マルチプレクサ
の出力信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号を入力して温度測定又は断線検出の信
号処理を行うと共にスイッチ手段及びマルチプレクサの
動作を制御するディジタル信号処理手段を備え、ディジ
タル信号処理手段により温度測定処理と断線検出処理を
選択して行うように構成される。

本発明に係る第３の温度測定装置の断線検出回路は、少
な（とも１個の温度検出素子と、温度検出素子の出力信
号のノイズを除去するフィルタ回路と、フィルタ回路の
出力信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力信号に基づ
き温度情報を取出すように構成された温度測定装置にお
いて、温度検出素子とフィルタ回路との間に設けられた
スイッチ手段と、温度検出素子に断線検出用電流を供給
する電源回路と、温度検出素子の端子に接続された比較
器を備え、断線検出時にはスイッチ手段をオフ状態にし
て比較器の出力で断線状態を検出するように構成される
。

本発明に係る第４の温度測定装置の断線検出回路は、前
記第３の構成において、増幅器の出力信号をディジタル
化するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号と比較
器の出力信号を入力して温度測定又は断線検出の信号処
理を行うと共にスイッチ手段の動作を制御するディジタ
ル信号処理手段を備え、ディジタル信号処理手段により
温度測定処理と断線検出処理を選択して行うように構成
される。

本発明に係る温度測定装置の断線検出回路は、前記の第
２又は第４の構成において、複数の温度検出素子を有し
、各温度検出素子の入力端子部に接続切換え手段を設け
、ディジタル信号処理手段で接続切換え手段の切換え動
作を制御し、温度検出素子の出力信号を選択して取込む
ように構成することができる。

また本発明に係る温度測定装置の断線検出回路は、前記
の各構成において、温度検出素子の端子と電源回路の出
力端子との間に他のスイッチ手段を設け、電源回路の出
力端子に第２の増幅器又は比較器の入力端子を接続する
ように構成することができる。

〔作用〕

本発明に係る温度測定装置の断線検出回路では、温度測
定のための信号取出しルートと、熱電対等の温度検出素
子の断線検出を行う信号取出しルートとを別々とし、そ
のために、温度検出素子と入力フィルタ回路との間にス
イッチ手段を介設し、このスイッチ手段で温度検出素子
とフィルタ回路との間を温度測定時には接続し、断線検
出時には切離す回路構成とした。かかる構成によって、
断線が起きた時、断線状態を表す信号を取出すように構
成された第２の増幅器の出力端で、検出信号を急速に立
ち上がらせることが可能となり、迅速に断線か否かの判
定を行うことができる。また第２の増幅器の代わりに比
較器を用いた場合にも、断線検出信号を迅速に得られる
。

ディジタル信号処理手段で、温度測定処理又は断線検８
処理が実行される。そのため、第１及び第２の増幅器か
らの出力信号がマルチプレクサを介して適宜に選択され
てディジタル信号処理手段に入力される。第２の増幅器
の代わりに比較器を用いた場合には、比較器の出力を直
接にディジタル信号処理手段に入力することができるの
で、回路構成を簡素化することができる。

温度検出素子を複数有する場合には、ディジタル信号処
理手段に取込む検出信号を接続切換え手段で選択するよ
うに構成される。

また、断線検出電流を流すための電源回路の出力端子と
温度検出素子との間に他のスイッチ手段を介設し、温度
測定時には前記他のスイッチ手段をオフ状態にすること
によって断線検８電流を温度検出素子に流さないように
し、信号源抵抗に起因する誤差をなくすようにする。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図に基づき温度測定装置の断線検８回路の第１実施
例を説明する。第１図において、第６図に示した要素と
同一の要素には同一の符号を付している。第１図におい
て、１は温度検出素子である熱電対、２及び３は入力端
子、４は抵抗、５はコンデンサで、４と５で入力フィル
タ回路が形成される。６は断線検出用の電流を供給する
電源、７は当該電流の値を設定する抵抗、８は増幅器で
ある。以上の回路要素の結線構造は前述した構造と同じ
である。かかる構造に対して、更に２個のアナログスイ
ッチ９．１０と増幅器（又は、後述するように比較器）
１１が追加される。アナログスイッチ９は入力端子２と
抵抗４との間に介設され、アナログスイッチ１０は入力
端子２と抵抗７との間に介設される。また、増幅器１１
は抵抗７の下流側端子の電圧を入力し、これを増幅する
機能を有している。増幅器１１０出力に断線検出電圧が
取出される。アナログスイッチ９．１０のオン・オフ動
作は図示しない制御手段によって行われる。アナログス
イッチ１０については、断線検出用電流による信号源抵
抗の電圧降下が無視されるときには、これを設ける必要
がない。

次に第１図の回路の動作について説明する。温度測定時
には、アナログスイッチ９をオンにして抵抗４とコンデ
ンサ５によるフィルタ回路を経由して熱電対１の熱起電
力が増幅器８に入力される。

増幅器８の出力に温度測定信号が取出される。このとき
他のアナログスイッチ１０はオン・オフいずれの状態で
も良い。断線を検出するときには、アナログスイッチ９
をオフにし、且つアナログスイッチ１０をオンにする。

アナログスイッチ９をオフにすると、フィルタ回路の充
電用コンデンサ５が電源６から切離されるため、入力端
子２の電圧は、断線が起きている場合には電源６の電圧
まで急速に立ち上がり、断線が起きていない場合には熱
電対１の熱起電力の値と同じで、高々約１００ｍＶとな
る。このようにアナログスイッチ１０をオンにした状態
で、アナログスイッチ９をオンからオフへ切換えると、
断線が発生しているときには、増幅器１１の出力端にて
、入力端子２での電圧状態に基づき迅速に断線検出を行
うことができる。

上記の場合において、入力フィルタ回路に含まれるコン
デンサ５については無視することができるが、熱電対１
の電気配線の線間容量を無視することができない場合が
ある。配線が長くなり、線間容量が大きくなる場合には
、断線検出電流を大きくして、断線時の断線時の電圧の
立上がりを早くする必要がある。前述の通り、アナログ
スイッチ１０は必ずしも設ける必要がないが、断線検出
電流を大きくする場合にはアナログスイッチ１０を設け
て、信号源抵抗による誤差をなくすようにする必要があ
る。

例えば線間容量が１００ｐＦ／ｍ、長さが１００ｍの電
気配線の場合、集中定数として合計すると、１０’　ｐ
Ｆとなる。このとき増幅器１１における断線検出電圧を
２００ｍＶとし、断線検出電流を４ｎＡとしたとき、検
８時間は０．５ｓ（秒）となる。これを短くするには、
断線検出電流を増加すれば良く、例えば検出時間を５ｍ
ｓとするためには、断線検出電流を１００倍の４００ｎ
Ａとし、アナログスイッチ１０を５ｍｓ以上オンにして
断線の判定を行う必要があるただし、上記の如く断線検出電流を増加した場合、信号
源抵抗の電圧降下による誤差が線間容量によって保持さ
れるので、これが信号源抵抗により放電されるまで温度
測定を行わないにする必要がある。この放電時間につい
ては、例えば線間容量１０’ｐＦ、信号源抵抗５００Ω
とすると、その時定数は５μｓである。放電時間は、断
線検出電圧である２００ｍＶから最小レンジ２ｍＶの０
゜１％である２μ■まで放電するのに要する時間として
求められる。放電時間をｔとすると、２μＶ＝２００ｍ
Ｖｘｅの関係が成り立ち、上記式に数値を代入すると、ｔは５
７．５Ｘ１０−６ｓとして求められる。従って、時定数
の１２倍以上の放電時間だけ待って温度測定すれば、誤
差は無視することができる。

次に、第２図によって本発明の第２実施例を説明する。

この実施例では、マイクロコンピュータを含み、リニア
ライズ処理等を行うインテリジェント化された温度測定
装置の断線検出回路が示されている。第２図中、第１図
に示された同一の要素には同一の符号を付している。符
号１〜１１に示される要素及びそれらの結線構造は前記
実施例の場合と全く同じである。１２はマルチプレクサ
であり、温度測定信号増幅用の増幅器８と断線検出信号
増幅用の増幅器１１の出力信号のうちいずれか一方の取
込みを選択する。１３はＡ／Ｄ変換器、１４はマイクロ
コンピュータ及び周辺回路を含むディジタル信号処理部
、１５はＤ／Ａ変換器である。ディジタル信号処理部１
４は、マルチプレクサ１２と、アナログスイッチ９，１
１に制御信号を与え、それらの動作を制御する。１６は
アナログ出力端子、１７は通信端子である。本回路にお
ける断線検出の動作は、アナログスイッチ９゜１０のオ
ン・オフ動作を適宜に制御して行われ、これについては
、前記実施例で説明したものと同じである。この実施例
では、アナログスイッチ９１０のオン・オフ動作はディ
ジタル信号処理部１４によって制御されるように構成さ
れている。

上記構成を有する断線検出回路による断線検出動作では
、ディジタル信号処理部１４から与えられるディジタル
制御信号により、アナログスイッチ１０をオン状態とし
、断線検出時間（例えば５ｍ５）だけ待ち、マルチプレ
クサ１２にて増幅器１１側に切換え、Ａ／Ｄ変換器１３
を経由して増幅器１１の出力信号を入力する。このとき
、予め設定された断線検出レベルより入力信号が大きい
ときには、断線処理を行い、入力信号よりも小さいとき
には、回路の接続関係を切換えて続いて温度測定処理に
移行する。温度測定処理に移行するときには、同じくデ
ィジタル信号処理部１４の制御信号により、先ず、アナ
ログスイッチ１０をオフし、入力電気配線の線間容量の
チャージが放電するのを待ってアナログスイッチ９をオ
ンにすると共に、マルチプレクサ１２で増幅器８側への
切換えを行い、Ａ／Ｄ変換器１３を経由してその出力信
号を入力する。

前記実施例では、温度測定装置による温度測定前に迅速
に断線状態であるか否かを検査し、断線処理を行うこと
ができる。本実施例では、断線検出時に必要に応じて各
種の出力処理を行うことができる。例えば、断線時に即
座にアナログ出力を振り切らせる、あるいはアナログ出
力を０■とする、あるいは通信機能付きのものでは温度
測定データを保留させ、断線警報を通信データに含ませ
るなど、を考えることができる。

更に発明による断線検出回路の特徴として、マルチレン
ジタイプの温度測定装置に適用することができる点を挙
げることができる。すなわち、本発明による断線検８回
路では、断線検出用の電流の値を大きくとることができ
るので、レンジが変ったときにも検出電流を変更する必
要がなく、断線検出を高速に且つ正確に行うことができ
る。

第３図は本発明の第３実施例の回路例を示す。

この実施例では、前記第２の実施例の構成において、断
線検出信号増幅用の前記増幅器１１を比較器１８と置き
換えた構成になっている。動作は基本的に第２実施例の
断線検出回路の動作を同じである。比較器１８の出力は
直接にディジタル信号処理部１４に入力されるように構
成され、そのためにマルチプレクサ１２は不要となった
。本発明による断線検出回路では、前述の如く断線検８
電流を大きくとることができるので、本実施例のように
断線検出を比較器１８で行うことが可能となる。また比
較器１８の出力は“Ｈ”又は“Ｌ”で良いので、比較器
１８の出力にとってＡ／Ｄ変換器１３は必要ない。かか
る構成によれば、ハードウェア及びソフトウェアをより
簡単に構成することができる。更に電気配線が短く、そ
の線間容量が小さい現場設置型の温度測定装置では、ア
ナログスイッチ１０を省略することができるので、回路
の構成は更に簡単になる。

次に第４図に基づいて本発明による断線検８回路の第４
実施例について説明する。この実施例では、本発明に係
る断線検出回路を、多点測定として構成された温度測定
装置に適用した例を示している。この実施例では、第４
図に示すように、ｎ個の熱電対１（１）〜１（ｎ）を有
している。従って、入力端子２．３の対はｎ個の熱電対
のそれぞれに対応してｎ個存在する。図中（ｎ）はチャ
ンネルを示す。ＭＰＸはチャンネルセレクトのマルチプ
レクサであり、このマルチプレクサも各熱電対に対応し
てｎ個設けられる。多点の測定においては、それぞれの
熱電対が異なる熱起電力を８カするので、チャンネル間
絶縁を必要とし、そのため両切りのマルチプレクサＭＰ
Ｘ　（１）〜ＭＰＸ　（ｎ）が設けられる。各マルチプ
レクサの後の回路構成は、例えば第３図の回路構成と同
じである。ただし、ディジタル信号処理部１４から各チ
ャンネルに対応するマルチプレクサ駆動信号Ｓ。

〜Ｓ７が出力される構成、Ｄ／Ａ変換器１５が多点の変
換器構成となっている点が異なる。

上記実施例の構成によれば、温度測定のレンジが変更さ
れても、回路変更されることなく、高速に且つ確実に断
線検出を行うことができる。本発明に係る断線検出回路
の構成は、特に多点のマルチレンジタイプの温度測定装
置に応用した場合に効果が発揮される。

また多点の温度測定装置に本発明に係る断線検出回路を
適用して場合、２つの動作方法を考えることができる。

第１の動作方法は、第２図及び第３図の実施例と同様な
動作を各チャンネルごとに行う方法である。この動作方
法の場合には、先ず第１チヤンネルの断線検出を行い、
次に温度測定を行い、次にリニアライズ処理等のディジ
タル処理を行い、最後に次のチャンネルに移るという動
作方法となる。この動作方法において、ディジタル信号
処理中に次のチャンネルの断線検出を行うように構成す
ることも可能である。これによって、断線検出を行い且
つ高速の処理が可能となる。また第２の動作方法は、温
度測定前にすべてのチャンネルの断線検出を行うという
動作方法である。

この動作方法では、予め実際に接続されているチャンネ
ル及び断線しているチャンネルが判明しているので、不
要なチャンネルの温度測定を省略することができるとい
う利点があり、マイクロコンピュータによる処理を少な
くし、その負荷の軽減を図ることができる。

上記の各実施例では温度検出素子として熱電対の場合の
みを説明したが、本発明による断線検出回路は、測温抵
抗体をの出力信号を入力するように構成された温度測定
装置にも適用することができる。第５図は当該適用例で
ある第５の実施例を示している。

第５図において、２１は測温抵抗体であり、２゜３．３
′は入力端子、４．４′は抵抗、５．５′はコンデンサ
、８，２２は増幅器、２３は増幅器８．２２の出力を選
択するマルチプレクサ、２４は測温抵抗体用電源である
。その他の構成に関しては、前記実施例で説明した構成
と同じであり、同一要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。次に本実施例による回路の温度測定原理
を説明する。

第５図に示すように、測温抵抗体２１に駆動電流Ｉ。を
流し、アナログスイッチ９をオンし且つアナログスイッ
チ１０をオフして、増幅器２２及び８の出力電圧ｅｌ＋
６２を求めると、ｅｌ　＝ＣＨＸ　（ＲＯ＋Ｒｔ　＋　
２　ｒｏ　）　Ｘ　ｌ０ｅ２　＝Ｇ＋　Ｘ　ｒｏ　Ｘ　
１゜となる。ここで、Ｒｏは０℃のときの測温抵抗体の抵抗
値、Ｒ１は温度変化による抵抗の変化分、ｒｏは配線抵
抗、Ｇ、は増幅器８，２２の利得であり、説明の便宜上
簡単化のため等しいものとした。ｅｌ＋ｅ２からＲ１の
項を取出すことにより、温度データが得られる。そこで
、ｅ、−ｅ２を計算すると、ｅ＋　　　６２＝Ｇ＋　　Ｘ　（Ｒｏ　＋Ｒ＋　）Ｘ　
Ｉ。

＝ＣＨＸＲｏ　Ｘ　１０　＋ＧＩ　　ＸＲＩ　　Ｘ　１
０となる。ここでＧ１．ＲＯ，ＩＯは既知であるから、
ディジタル信号処理部１４のデータとして予め用意して
おくことにより消去することができ、結果としてＲ，に
比例したＧ、ｘＲ，ｘｉｏを得ることができる。

上記の如き構成を有する測温抵抗体を温度検出素子とし
て利用する温度測定装置では、３線式の測温抵抗体入力
回路であるため、３箇所の断線について調べる必要があ
る。先ず、入力端子２に接続される線が断線した場合に
は、コンデンサ５′が定電流Ｉ。により急速に充電され
、ｅｌが振り切れるので、ｅ、を測定することにより断
線が検出される。次に入力端子３′に接続される線が断
線した場合には、前記各実施例で説明した断線検出回路
による断線の検出が実行される。最後に入力端子３に接
続される線が断線したときには、コンデンサ５，５′が
共に電源２，４の定電流１゜により急速に充電されるの
で、容易に断線を検出することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、少なく
とも１個の熱電対等の温度検出素子を有する温度測定装
置において、入力フィルタ回路を切離して断線検出を行
えるように構成したため、熱電対等の断線検出を迅速に
且つ正確に行うことができ、プロセスを乱すことなく安
全に断線検出を行うことができる。また複数の温度検出
素子を有する多点測定式の温度測定装置に好適な構成を
有し、入力レンジが変更されても、回路定数を変えるこ
となく高速且つ確実に断線を検出することができ、マル
チレンジタイプの温度測定装置への応用が容易であり、
多点入力タイプの温度測定装置を簡単に構成することが
できる。また比較器を利用して断線検出回路部を構成し
た場合には、信号処理部に断線の有無の事実を直接に入
力することができ、信号処理部の構成が簡易化され、処
理速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る断線検８回路の第１実施例を示す
回路図、第２図は同回路の第２実施例を示す回路図、第
３図は同回路の第３実施例を示す回路図、第４図は同回
路の第４実施例を示す回路図、第５図は同回路の第５実
施例を示す回路図、第６図は従来の断線検出回路の回路
図である。〔符号の説明〕１ｅ・争ｅｅ２．３・・・４・・・・・５・・−ｅｅ６・噛・・・７・・・・・８◆・―・嗜９．１０・・１１−・φ− １２−・・・１３・・・柳１４・・・− １８・・・・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１個の温度検出素子と、前記温度検出
素子の出力信号のノイズを除去するフィルタ回路と、前
記フィルタ回路の出力信号を増幅する第１の増幅器と、
前記第１の増幅器の出力信号に基づき温度情報を取出す
ように構成された温度測定装置において、前記温度検出
素子と前記フィルタ回路との間に設けられたスイッチ手
段と、前記温度検出素子に断線検出用電流を供給する電
源回路と、前記温度検出素子の端子に接続された第２の
増幅器を備え、断線検出時には前記スイッチ手段をオフ
状態にして前記第２の増幅器の出力で断線状態を検出す
るようにしたことを特徴とする温度測定装置の断線検出
回路。
（２）請求項１記載の温度測定装置の断線検出回路にお
いて、前記第１及び第２の増幅器の出力信号を選択して
取込むマルチプレクサと、前記マルチプレクサの出力信
号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換
器の出力信号を入力して温度測定又は断線検出の信号処
理を行うと共に前記スイッチ手段及びマルチプレクサの
動作を制御するディジタル信号処理手段を備え、前記デ
ィジタル信号処理手段により温度測定処理と断線検出処
理を選択して行うようにしたことを特徴とする温度測定
装置の断線検出回路。
（３）少なくとも１個の温度検出素子と、前記温度検出
素子の出力信号のノイズを除去するフィルタ回路と、前
記フィルタ回路の出力信号を増幅する増幅器と、前記増
幅器の出力信号に基づき温度情報を取出すように構成さ
れた温度測定装置において、前記温度検出素子と前記フ
ィルタ回路との間に設けられたスイッチ手段と、前記温
度検出素子に断線検出用電流を供給する電源回路と、前
記温度検出素子の端子に接続された比較器を備え、断線
検出時には前記スイッチ手段をオフ状態にして前記比較
器の出力で断線状態を検出するようにしたことを特徴と
する温度測定装置の断線検出回路。
（４）請求項１記載の温度測定装置の断線検出回路にお
いて、前記増幅器の出力信号をディジタル化するＡ／Ｄ
変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号と前記比較器の
出力信号を入力して温度測定又は断線検出の信号処理を
行うと共に前記スイッチ手段の動作を制御するディジタ
ル信号処理手段を備え、前記ディジタル信号処理手段に
より温度測定処理と断線検出処理を選択して行うように
したことを特徴とする温度測定装置の断線検出回路。
（５）請求項２又は４記載の温度測定装置の断線検出回
路において、複数の前記温度検出素子を有し、各温度検
出素子の端子部に接続切換え手段を設け、前記ディジタ
ル信号処理手段で前記接続切換え手段の切換え動作を制
御し、前記温度検出素子の出力信号を選択して取込むよ
うにしたことを特徴とする温度測定装置の断線検出回路
。
（６）請求項１〜５記載の温度測定装置の温度検出回路
において、前記温度検出素子の端子と前記電源回路の出
力端子との間に他のスイッチ手段を設け、前記電源回路
の出力端子に前記第２の増幅器又は比較器の入力端子を
接続するようにしたことを特徴とする温度測定装置の断
線検出回路。