JPH09105681A - 温度測定回路 - Google Patents
温度測定回路Info
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- JPH09105681A JPH09105681A JP26285595A JP26285595A JPH09105681A JP H09105681 A JPH09105681 A JP H09105681A JP 26285595 A JP26285595 A JP 26285595A JP 26285595 A JP26285595 A JP 26285595A JP H09105681 A JPH09105681 A JP H09105681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測温抵抗体の抵抗変化に伴う微小電圧を安価
且つ高精度の両電源の演算増幅器を用いて増幅するこ
と。 【解決手段】 定電流源２から供給される電流が測温抵
抗体Ｒを流れるため、測温抵抗体Ｒの抵抗値が変化する
と、この変化分が電圧変化となって演算増幅器４に入力
されるが、オフセット用抵抗Ｒ４による電圧降下分が前
記測温抵抗体Ｒの端子電圧に加わっているため、この
分、前記演算増幅器４の入力電圧範囲が高くなって、演
算増幅器４に入力される電圧を両電源の演算増幅器４の
動作可能範囲に入れることができ、安価で且つ高精度の
両電源の演算増幅器４を用いて温度測定回路を構成する
ことができる。
且つ高精度の両電源の演算増幅器を用いて増幅するこ
と。 【解決手段】 定電流源２から供給される電流が測温抵
抗体Ｒを流れるため、測温抵抗体Ｒの抵抗値が変化する
と、この変化分が電圧変化となって演算増幅器４に入力
されるが、オフセット用抵抗Ｒ４による電圧降下分が前
記測温抵抗体Ｒの端子電圧に加わっているため、この
分、前記演算増幅器４の入力電圧範囲が高くなって、演
算増幅器４に入力される電圧を両電源の演算増幅器４の
動作可能範囲に入れることができ、安価で且つ高精度の
両電源の演算増幅器４を用いて温度測定回路を構成する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は温度センサとして
測温抵抗体やサーミスタ（以下、測温低抗体で説明す
る）を用いて温度に対応する増幅器出力電圧を得る温度
測定回路に関するものである。
測温抵抗体やサーミスタ（以下、測温低抗体で説明す
る）を用いて温度に対応する増幅器出力電圧を得る温度
測定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の温度測定回路の一例を示し
た回路図であり、図において、１は測温抵抗体Ｒの抵抗
変化に対応した電圧を増幅する片電源の演算増幅器、２
ａ，２ｂは測温抵抗体Ｒ等に電流Ｉを供給する定電流
源、Ｒ２、Ｒ３は演算増幅器１の増幅率等を設定する回
路定数を決める抵抗、ｒは配線抵抗である。
た回路図であり、図において、１は測温抵抗体Ｒの抵抗
変化に対応した電圧を増幅する片電源の演算増幅器、２
ａ，２ｂは測温抵抗体Ｒ等に電流Ｉを供給する定電流
源、Ｒ２、Ｒ３は演算増幅器１の増幅率等を設定する回
路定数を決める抵抗、ｒは配線抵抗である。
【０００３】次に動作について説明する。測温抵抗体Ｒ
は周囲の温度によってその抵抗値が変化する。従って、
抵抗値が変化すると、この測温抵抗体Ｒによる電圧降下
分も変化するため、測温抵抗体Ｒに定電流源２から一定
の電流Ｉを供給することにより、前記抵抗の変化が電圧
の変化に変換（Ｒ−Ｖ変換）され、これが片電源の演算
回路１に入力される。片電源の演算回路１は測温抵抗体
Ｒによる電圧降下分を増幅して出力する。このため、片
電源の演算回路１の出力電圧は前記測温抵抗体Ｒの周囲
の温度に対応した値になる。
は周囲の温度によってその抵抗値が変化する。従って、
抵抗値が変化すると、この測温抵抗体Ｒによる電圧降下
分も変化するため、測温抵抗体Ｒに定電流源２から一定
の電流Ｉを供給することにより、前記抵抗の変化が電圧
の変化に変換（Ｒ−Ｖ変換）され、これが片電源の演算
回路１に入力される。片電源の演算回路１は測温抵抗体
Ｒによる電圧降下分を増幅して出力する。このため、片
電源の演算回路１の出力電圧は前記測温抵抗体Ｒの周囲
の温度に対応した値になる。
【０００４】ここで、測温抵抗体Ｒの抵抗値が温度に対
して図６（Ａ）で示したように線形変化すると、前記し
たＲ−Ｖ変換により図６（Ｂ）で示したように抵抗値の
変化に対してほぼ線形の電圧の変化になり、この電圧の
変化が片電源の演算増幅器１により増幅されて、図６
（Ｃ）で示したように前記温度に対して線形の電圧変化
となって出力されることになる。
して図６（Ａ）で示したように線形変化すると、前記し
たＲ−Ｖ変換により図６（Ｂ）で示したように抵抗値の
変化に対してほぼ線形の電圧の変化になり、この電圧の
変化が片電源の演算増幅器１により増幅されて、図６
（Ｃ）で示したように前記温度に対して線形の電圧変化
となって出力されることになる。
【０００５】尚、定電流源２から供給される電流Ｉに比
べて演算増幅器１から来る電流は小さいので、これを無
視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒを０と見做
し、演算増幅器１のゲインをＧとすると、演算増幅器１
の出力電圧Ｖ０はＶ０＝Ｒ×Ｉ×Ｇとなる。更に、図６
（Ｂ）、（Ｃ）で示した特性図中、斜線で示した部分は
片電源の演算増幅器１の動作不可能範囲を示している
が、Ｒ−Ｖ変換後の電圧及び両電源の演算増幅器の出力
電圧のいずれも、上記動作不可能範囲に入っておらず、
片電源の演算増幅器１は十分にその性能を発揮して動作
することが分かる。
べて演算増幅器１から来る電流は小さいので、これを無
視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒを０と見做
し、演算増幅器１のゲインをＧとすると、演算増幅器１
の出力電圧Ｖ０はＶ０＝Ｒ×Ｉ×Ｇとなる。更に、図６
（Ｂ）、（Ｃ）で示した特性図中、斜線で示した部分は
片電源の演算増幅器１の動作不可能範囲を示している
が、Ｒ−Ｖ変換後の電圧及び両電源の演算増幅器の出力
電圧のいずれも、上記動作不可能範囲に入っておらず、
片電源の演算増幅器１は十分にその性能を発揮して動作
することが分かる。
【０００６】ところで、温度センサとして上記のように
測温抵抗体Ｒを用いると、上記した抵抗の変化による電
圧の変化は微小信号であるため、次段の片電源の演算増
幅器１は高精度の増幅器でなければならない。しかし、
高精度の片電源の演算増幅器１は高価であるのが一般的
であるので、一般的に安価な高精度の両電源の演算増幅
器を用いたいところである。
測温抵抗体Ｒを用いると、上記した抵抗の変化による電
圧の変化は微小信号であるため、次段の片電源の演算増
幅器１は高精度の増幅器でなければならない。しかし、
高精度の片電源の演算増幅器１は高価であるのが一般的
であるので、一般的に安価な高精度の両電源の演算増幅
器を用いたいところである。
【０００７】そこで、図５の従来回路で用いた片電源の
演算増幅器１を両電源の演算増幅器に代えた場合、測温
抵抗体Ｒは図７（Ａ）で示したようにその抵抗値が温度
に対して変化する。この抵抗値の変化は上記と同様のＲ
−Ｖ変換により図７（Ｂ）で示したような温度に対する
電圧の変化となって、両電源の演算増幅器に入力され
る。この電圧の変化はこの両電源の演算増幅器により増
幅されて、図７（Ｃ）で示したように前記温度に対応し
た電圧となって出力される。
演算増幅器１を両電源の演算増幅器に代えた場合、測温
抵抗体Ｒは図７（Ａ）で示したようにその抵抗値が温度
に対して変化する。この抵抗値の変化は上記と同様のＲ
−Ｖ変換により図７（Ｂ）で示したような温度に対する
電圧の変化となって、両電源の演算増幅器に入力され
る。この電圧の変化はこの両電源の演算増幅器により増
幅されて、図７（Ｃ）で示したように前記温度に対応し
た電圧となって出力される。
【０００８】ここで、測温抵抗体ＲとしてＰｔ１００を
使用した場合、入力温度範囲が−２００℃〜１００℃の
時、測温抵抗体Ｒの出力値は１８．５Ω〜１３９．６４
Ωとなるため、演算増幅器の出力電圧は１．３２Ｖ〜１
０Ｖとなる。但し、この時の増幅率は７１．６倍（最大
入力時が１０Ｖになるような増幅率とする）で、測温抵
抗体Ｒへの供給電流を１ｍＡとする。従って、演算増幅
器の仕様としては上記した数値をクリアするものでなけ
ればならないが、高精度の両電源の演算増幅器と高精度
の片電源の演算増幅器の仕様は図８に示した表図の如く
である。
使用した場合、入力温度範囲が−２００℃〜１００℃の
時、測温抵抗体Ｒの出力値は１８．５Ω〜１３９．６４
Ωとなるため、演算増幅器の出力電圧は１．３２Ｖ〜１
０Ｖとなる。但し、この時の増幅率は７１．６倍（最大
入力時が１０Ｖになるような増幅率とする）で、測温抵
抗体Ｒへの供給電流を１ｍＡとする。従って、演算増幅
器の仕様としては上記した数値をクリアするものでなけ
ればならないが、高精度の両電源の演算増幅器と高精度
の片電源の演算増幅器の仕様は図８に示した表図の如く
である。
【０００９】この図８の表図に示したように演算増幅器
の電源電圧が０、１５Ｖの場合で、測温抵抗体Ｒが−２
００℃の時に１８．５Ωとなる場合には、演算増幅器の
出力が１．３２Ｖとなるが、これでは入力電圧が低すぎ
て図８に示した高精度の両電源の演算増幅器の仕様（入
力／出力仕様）に合致せず、図５で示した従来回路には
両電源の演算増幅器を使用できないことになる。
の電源電圧が０、１５Ｖの場合で、測温抵抗体Ｒが−２
００℃の時に１８．５Ωとなる場合には、演算増幅器の
出力が１．３２Ｖとなるが、これでは入力電圧が低すぎ
て図８に示した高精度の両電源の演算増幅器の仕様（入
力／出力仕様）に合致せず、図５で示した従来回路には
両電源の演算増幅器を使用できないことになる。
【００１０】この両電源の演算増幅器を使用できない理
由は、図７（Ｂ）の特性図にも示されており、この特性
図中の斜線で示した範囲は両電源の演算増幅器の動作不
可能範囲で、測温抵抗体Ｒの抵抗変化を電圧の変化に変
換した結果は、全て上記斜線範囲に入っている。それ
故、図７（Ｃ）で示したように、両電源の演算増幅器の
出力電圧も、その一部が動作不可能範囲に入ってしま
い、従来の構成のままでは安価な両電源の演算増幅器を
用いることができないことが明らかとなっている。
由は、図７（Ｂ）の特性図にも示されており、この特性
図中の斜線で示した範囲は両電源の演算増幅器の動作不
可能範囲で、測温抵抗体Ｒの抵抗変化を電圧の変化に変
換した結果は、全て上記斜線範囲に入っている。それ
故、図７（Ｃ）で示したように、両電源の演算増幅器の
出力電圧も、その一部が動作不可能範囲に入ってしま
い、従来の構成のままでは安価な両電源の演算増幅器を
用いることができないことが明らかとなっている。
【００１１】図９は従来の温度測定回路の他の例を示し
た回路図であり、図において、片電源の演算増幅器１の
入力測に定電圧源３が接続されている。他の構成は図５
に示した従来例と同様で、同一の部品は同一の符号を用
いているので、説明を省略する。
た回路図であり、図において、片電源の演算増幅器１の
入力測に定電圧源３が接続されている。他の構成は図５
に示した従来例と同様で、同一の部品は同一の符号を用
いているので、説明を省略する。
【００１２】次に動作について説明する。測温抵抗体Ｒ
は周囲の温度によって例えば図１０（Ａ）に示すように
その抵抗値が変化する。この場合、片電源の演算増幅器
１の入力測に一定電圧Ｖｒｅｆの定電圧源３が接続され
ているため、測温抵抗体Ｒを流れる電流はＶｒｅｆ（Ｒ
＋Ｒ１）となる。これにより、片電源の演算増幅器１に
はＲ×Ｖｒｅｆ（Ｒ＋Ｒ１）の図１０（Ｂ）に示すよう
な温度に対して非線形の電圧が入力される。片電源の演
算増幅器１のゲインをＧとすると、この演算増幅器１の
出力電圧Ｖ０はＶ０＝Ｒ×｛Ｖｒｅｆ（Ｒ＋Ｒ１）｝×
Ｇとなり、図１０（Ｃ）に示すような温度に対して非線
形の出力電圧が得られる。
は周囲の温度によって例えば図１０（Ａ）に示すように
その抵抗値が変化する。この場合、片電源の演算増幅器
１の入力測に一定電圧Ｖｒｅｆの定電圧源３が接続され
ているため、測温抵抗体Ｒを流れる電流はＶｒｅｆ（Ｒ
＋Ｒ１）となる。これにより、片電源の演算増幅器１に
はＲ×Ｖｒｅｆ（Ｒ＋Ｒ１）の図１０（Ｂ）に示すよう
な温度に対して非線形の電圧が入力される。片電源の演
算増幅器１のゲインをＧとすると、この演算増幅器１の
出力電圧Ｖ０はＶ０＝Ｒ×｛Ｖｒｅｆ（Ｒ＋Ｒ１）｝×
Ｇとなり、図１０（Ｃ）に示すような温度に対して非線
形の出力電圧が得られる。
【００１３】但し、定電圧源３から供給される電流Ｉに
比べて演算増幅器１から来る電流は小さいので、これを
無視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒは０と見
做して無視した。この場合、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示
すように温度変化に対応する電圧変化は非線形になる
が、Ｒ−Ｖ変換後の電圧及び増幅器出力電圧の両方が片
電源の演算増幅器１の動作可能範囲に入っていて、問題
なく動作することが分かる。
比べて演算増幅器１から来る電流は小さいので、これを
無視し、又、Ｒ＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒは０と見
做して無視した。この場合、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示
すように温度変化に対応する電圧変化は非線形になる
が、Ｒ−Ｖ変換後の電圧及び増幅器出力電圧の両方が片
電源の演算増幅器１の動作可能範囲に入っていて、問題
なく動作することが分かる。
【００１４】この例でも、図５の従来回路で用いた高
価、高精度な片電源の演算増幅器１の代わりに、安価な
両電源の演算増幅器を用いたいところである。しかし、
図９の回路で両電源の演算増幅器を用いた場合、測温抵
抗体Ｒの抵抗変化は図１１（Ａ）に示すように、前述し
た場合と同様であるが、抵抗の変化をＲ−Ｖ変換した電
圧変化は図１１（Ｂ）に示すようになって、両電源の演
算増幅器の動作不可能範囲（図中斜線範囲）に入ってし
まう。このため、両電源の演算増幅器の出力電圧も図１
１（Ｃ）に示すようにその大部分がこの演算増幅器の動
作不可能範囲（図中斜線範囲）に入ってしまって、安価
な両電源の演算増幅器を使用することができないことが
分かる。
価、高精度な片電源の演算増幅器１の代わりに、安価な
両電源の演算増幅器を用いたいところである。しかし、
図９の回路で両電源の演算増幅器を用いた場合、測温抵
抗体Ｒの抵抗変化は図１１（Ａ）に示すように、前述し
た場合と同様であるが、抵抗の変化をＲ−Ｖ変換した電
圧変化は図１１（Ｂ）に示すようになって、両電源の演
算増幅器の動作不可能範囲（図中斜線範囲）に入ってし
まう。このため、両電源の演算増幅器の出力電圧も図１
１（Ｃ）に示すようにその大部分がこの演算増幅器の動
作不可能範囲（図中斜線範囲）に入ってしまって、安価
な両電源の演算増幅器を使用することができないことが
分かる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来の測温抵抗体を温
度センサとする温度測定回路は以上のように構成されて
いるので、測温抵抗体Ｒの抵抗変化に伴う微小な電圧を
増幅しなければならないと共に、この測温抵抗体Ｒは−
２００℃で十数Ωしかないため、前記微小な電圧が低
く、高精度の片電源の演算増幅器１を用いて前記微小電
圧を増幅する必要があり、入力電圧が低すぎると正常動
作しない、高精度で安価な両電源の演算増幅器を用いる
ことができなかった。それ故、温度測定回路が高価にな
ってしまうという課題があった。
度センサとする温度測定回路は以上のように構成されて
いるので、測温抵抗体Ｒの抵抗変化に伴う微小な電圧を
増幅しなければならないと共に、この測温抵抗体Ｒは−
２００℃で十数Ωしかないため、前記微小な電圧が低
く、高精度の片電源の演算増幅器１を用いて前記微小電
圧を増幅する必要があり、入力電圧が低すぎると正常動
作しない、高精度で安価な両電源の演算増幅器を用いる
ことができなかった。それ故、温度測定回路が高価にな
ってしまうという課題があった。
【００１６】そこでこの発明は上記のような課題を解決
するためになされたものであり、測温抵抗体の抵抗変化
に伴う微小電圧を安価且つ高精度の両電源の演算増幅器
を用いて増幅することができる温度測定回路を得ること
を目的とする。
するためになされたものであり、測温抵抗体の抵抗変化
に伴う微小電圧を安価且つ高精度の両電源の演算増幅器
を用いて増幅することができる温度測定回路を得ること
を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る温度測定回路は、測温抵抗体に電流を供給する第１、
第２の定電流源と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と
同方向の電圧降下が生じると共に前記測温抵抗体の端子
電圧が接地電位に対して上昇するように前記第２定電流
源から電流を供給されるオフセット用抵抗と、前記測温
抵抗体の電圧降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅
器とを備えたものである。
る温度測定回路は、測温抵抗体に電流を供給する第１、
第２の定電流源と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と
同方向の電圧降下が生じると共に前記測温抵抗体の端子
電圧が接地電位に対して上昇するように前記第２定電流
源から電流を供給されるオフセット用抵抗と、前記測温
抵抗体の電圧降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅
器とを備えたものである。
【００１８】請求項２記載の発明に係る温度測定回路
は、測温抵抗体に電圧を印加する第１、第２定電圧源
と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と同方向の電圧降
下が生じると共に前記測温抵抗体の端子電圧が接地電位
に対して上昇するように前記第２の定電圧源から電流を
供給されるオフセット用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧
降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅器とを備えた
ものである。
は、測温抵抗体に電圧を印加する第１、第２定電圧源
と、前記測温抵抗体で生じる電圧降下と同方向の電圧降
下が生じると共に前記測温抵抗体の端子電圧が接地電位
に対して上昇するように前記第２の定電圧源から電流を
供給されるオフセット用抵抗と、前記測温抵抗体の電圧
降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅器とを備えた
ものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による温
度測定回路の構成を示した図であり、図において、Ｒは
例えば３線式のサーミスタや測温抵抗体、４は高精度の
両電源の演算増幅器で、測温抵抗体Ｒの抵抗値に対応す
る入力電圧を増幅して出力する。Ｒ４は前記測温抵抗体
Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオフセットするた
めに、両電源の演算増幅器４の入力側と接地電位間に挿
入されたオフセット用抵抗である。但し、従来例と同一
部品は同一符号を用いているため、同一構成部品につい
ては説明を省略する。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による温
度測定回路の構成を示した図であり、図において、Ｒは
例えば３線式のサーミスタや測温抵抗体、４は高精度の
両電源の演算増幅器で、測温抵抗体Ｒの抵抗値に対応す
る入力電圧を増幅して出力する。Ｒ４は前記測温抵抗体
Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオフセットするた
めに、両電源の演算増幅器４の入力側と接地電位間に挿
入されたオフセット用抵抗である。但し、従来例と同一
部品は同一符号を用いているため、同一構成部品につい
ては説明を省略する。
【００２０】次に動作について説明する。３線式の測温
抵抗体Ｒとして用いた場合、その１線は両電源の演算増
幅器４の＋側の入力ラインに接続され、その他の１線は
同演算増幅器１の−側の入力ラインに接続され、更に残
りの１線はオフセット用抵抗Ｒ４を介して接地電位に接
続されている。このように接続された測温抵抗体Ｒは周
囲の温度によってその抵抗値が変化するが、この測温抵
抗体Ｒは定電流源２から電流Ｉが供給されているため、
前記抵抗の変化はこの抵抗体による電圧降下の変化とな
って演算増幅器４に入力される。演算増幅器４は入力さ
れた電圧を増幅して出力する。
抵抗体Ｒとして用いた場合、その１線は両電源の演算増
幅器４の＋側の入力ラインに接続され、その他の１線は
同演算増幅器１の−側の入力ラインに接続され、更に残
りの１線はオフセット用抵抗Ｒ４を介して接地電位に接
続されている。このように接続された測温抵抗体Ｒは周
囲の温度によってその抵抗値が変化するが、この測温抵
抗体Ｒは定電流源２から電流Ｉが供給されているため、
前記抵抗の変化はこの抵抗体による電圧降下の変化とな
って演算増幅器４に入力される。演算増幅器４は入力さ
れた電圧を増幅して出力する。
【００２１】この例で使用した測温抵抗体Ｒも−２００
℃の時に十数Ω程度の抵抗値を有しているが、この測温
抵抗体Ｒと接地間に挿入されたオフセット用抵抗Ｒ４に
２個の定電流源２から総計２Ｉの電流が流れるため、測
温抵抗体Ｒとオフセット用抵抗Ｒ４の接続点の電圧は２
Ｉ×Ｒ４だけ上昇し、この上昇した電圧に測温抵抗体Ｒ
の電圧降下分、即ち、Ｒ×Ｉが加算された値が両電源の
演算増幅器４に入力されることになる。従って、この時
の両電源の演算増幅器４の出力電圧Ｖ０を求めると、Ｖ
０＝Ｒ×Ｉ×Ｇ＋２×Ｒ４×Ｉのようになる。但し、Ｒ
＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、ｒ＝０と見做す共に、
定電流源２からの電流Ｉに比べて、演算増幅器４から出
る電流は小さいので、この電流を無視し、演算増幅器４
のゲインをＧとする。
℃の時に十数Ω程度の抵抗値を有しているが、この測温
抵抗体Ｒと接地間に挿入されたオフセット用抵抗Ｒ４に
２個の定電流源２から総計２Ｉの電流が流れるため、測
温抵抗体Ｒとオフセット用抵抗Ｒ４の接続点の電圧は２
Ｉ×Ｒ４だけ上昇し、この上昇した電圧に測温抵抗体Ｒ
の電圧降下分、即ち、Ｒ×Ｉが加算された値が両電源の
演算増幅器４に入力されることになる。従って、この時
の両電源の演算増幅器４の出力電圧Ｖ０を求めると、Ｖ
０＝Ｒ×Ｉ×Ｇ＋２×Ｒ４×Ｉのようになる。但し、Ｒ
＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、ｒ＝０と見做す共に、
定電流源２からの電流Ｉに比べて、演算増幅器４から出
る電流は小さいので、この電流を無視し、演算増幅器４
のゲインをＧとする。
【００２２】図２はこの例の測温抵抗体Ｒの温度に対す
る抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電圧に変
換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算増幅器
４の温度に対する出力電圧特性例を示した図である。図
２（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒは−２００℃
の時に十数Ωの抵抗値があって、温度の上昇と共に抵抗
値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの抵抗
値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図２（Ｂ）である。こ
の場合、上記したようにオフセット用抵抗Ｒ４があるた
め、−２００℃の時に３．５Ｖの電圧があり、これが、
温度の上昇と共に線形に増大して、１００℃の時３．６
４Ｖになることが分かる。従って、両電源の演算増幅器
４には３．５Ｖから３．６４Ｖの電圧が入力され、図２
（Ｃ）に示すように増幅器出力電圧も−２００℃の時に
３．５Ｖで、温度の上昇と共にほぼ線形に増大して、１
００℃の時に１２．２Ｖになる。
る抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電圧に変
換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算増幅器
４の温度に対する出力電圧特性例を示した図である。図
２（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒは−２００℃
の時に十数Ωの抵抗値があって、温度の上昇と共に抵抗
値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの抵抗
値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図２（Ｂ）である。こ
の場合、上記したようにオフセット用抵抗Ｒ４があるた
め、−２００℃の時に３．５Ｖの電圧があり、これが、
温度の上昇と共に線形に増大して、１００℃の時３．６
４Ｖになることが分かる。従って、両電源の演算増幅器
４には３．５Ｖから３．６４Ｖの電圧が入力され、図２
（Ｃ）に示すように増幅器出力電圧も−２００℃の時に
３．５Ｖで、温度の上昇と共にほぼ線形に増大して、１
００℃の時に１２．２Ｖになる。
【００２３】結局、図２（Ｂ）、（Ｃ）で分かるよう
に、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換して得た
電圧及び増幅器の出力電圧のいずれもが、両電源の演算
増幅器４の動作可能な入力／出力電圧範囲に入っている
ため、両電源の演算増幅器４は正常に動作して、測温抵
抗体Ｒの周囲温度に対応した電圧を出力する。尚、上記
例では、オフセット用抵抗Ｒ４による電圧降下分を約２
Ｖ程度にとれば、即ち、電圧降下として約２Ｖ得られる
抵抗値をオフセット用抵抗Ｒ４の値に設定すれば、測定
最低温度（この例では−２００℃）から上の温度を両電
源の演算増幅器４を用いて正しく測定することができる
ようになる。
に、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換して得た
電圧及び増幅器の出力電圧のいずれもが、両電源の演算
増幅器４の動作可能な入力／出力電圧範囲に入っている
ため、両電源の演算増幅器４は正常に動作して、測温抵
抗体Ｒの周囲温度に対応した電圧を出力する。尚、上記
例では、オフセット用抵抗Ｒ４による電圧降下分を約２
Ｖ程度にとれば、即ち、電圧降下として約２Ｖ得られる
抵抗値をオフセット用抵抗Ｒ４の値に設定すれば、測定
最低温度（この例では−２００℃）から上の温度を両電
源の演算増幅器４を用いて正しく測定することができる
ようになる。
【００２４】本実施の形態によれば、測温抵抗体Ｒの端
子電圧にオフセット用抵抗Ｒ４の電圧降下分を加算し
て、測温抵抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオ
フセットを付加したものを増幅器の入力電圧にしている
ため、−２００℃の時に十数Ωの抵抗値しかない測温抵
抗体Ｒを用いても、前記入力電圧を両電源の演算増幅器
４が正常動作する入力電圧範囲に入れることができるた
め、高精度で安価な両電源の演算増幅器４を用いること
ができ、温度測定回路を安価に構成することができる。
子電圧にオフセット用抵抗Ｒ４の電圧降下分を加算し
て、測温抵抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオ
フセットを付加したものを増幅器の入力電圧にしている
ため、−２００℃の時に十数Ωの抵抗値しかない測温抵
抗体Ｒを用いても、前記入力電圧を両電源の演算増幅器
４が正常動作する入力電圧範囲に入れることができるた
め、高精度で安価な両電源の演算増幅器４を用いること
ができ、温度測定回路を安価に構成することができる。
【００２５】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による温度測定回路を示す構成図であり、図におい
て、Ｒは例えば３線式のサーミスタや測温抵抗体、４は
測温抵抗体Ｒの抵抗値に対応する入力電圧を増幅して出
力する高精度の両電源の演算増幅器、Ｒ４は前記測温抵
抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオフセットす
るために両電源の演算増幅器４の入力側と接地電位間に
挿入されたオフセット用抵抗である。但し、従来例と同
一部品は同一符号を用いているため、同一構成部品につ
いては説明を省略する。
態２による温度測定回路を示す構成図であり、図におい
て、Ｒは例えば３線式のサーミスタや測温抵抗体、４は
測温抵抗体Ｒの抵抗値に対応する入力電圧を増幅して出
力する高精度の両電源の演算増幅器、Ｒ４は前記測温抵
抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオフセットす
るために両電源の演算増幅器４の入力側と接地電位間に
挿入されたオフセット用抵抗である。但し、従来例と同
一部品は同一符号を用いているため、同一構成部品につ
いては説明を省略する。
【００２６】次に動作について説明する。３線式の測温
抵抗体Ｒとして用いた場合、その１線は両電源の演算増
幅器４の＋側の入力ラインに接続され、その他の１線は
同演算増幅器１の−側の入力ラインに接続され、更に残
りの１線はオフセット用抵抗Ｒ４を介して接地電位に接
続されている。このように接続された測温抵抗体Ｒは周
囲の温度によってその抵抗値が変化するが、この測温抵
抗体Ｒには定電圧源３からＶｒｅｆの定電圧が印加され
ているため、前記抵抗の変化はこの測温抵抗体を流れる
電流の変化に変換され、この電流の変化が更に測温抵抗
体Ｒやオフセット用抵抗Ｒ４等で電圧の変化に変換され
て演算増幅器４に入力される。演算増幅器４は入力され
た電圧を増幅して出力する。
抵抗体Ｒとして用いた場合、その１線は両電源の演算増
幅器４の＋側の入力ラインに接続され、その他の１線は
同演算増幅器１の−側の入力ラインに接続され、更に残
りの１線はオフセット用抵抗Ｒ４を介して接地電位に接
続されている。このように接続された測温抵抗体Ｒは周
囲の温度によってその抵抗値が変化するが、この測温抵
抗体Ｒには定電圧源３からＶｒｅｆの定電圧が印加され
ているため、前記抵抗の変化はこの測温抵抗体を流れる
電流の変化に変換され、この電流の変化が更に測温抵抗
体Ｒやオフセット用抵抗Ｒ４等で電圧の変化に変換され
て演算増幅器４に入力される。演算増幅器４は入力され
た電圧を増幅して出力する。
【００２７】この例で使用した測温抵抗体Ｒも−２００
℃の時に十数Ω程度の抵抗値しか有していないが、この
測温抵抗体Ｒと接地間に挿入されたオフセット用抵抗Ｒ
４に２個の定電圧源３から電流が流れるため、測温抵抗
体Ｒとオフセット用抵抗Ｒ４の接続点の電圧は、Ｒ４×
Ｖｒｅｆ×（２×Ｒ１＋Ｒ）｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１
＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝だけ上昇し、この上昇した
電圧に測温抵抗体Ｒの電圧降下分、即ち、Ｒ×Ｖｒｅｆ
×Ｒ１｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×
Ｒ４｝が加算された値が両電源の演算増幅器４に入力さ
れることになる。
℃の時に十数Ω程度の抵抗値しか有していないが、この
測温抵抗体Ｒと接地間に挿入されたオフセット用抵抗Ｒ
４に２個の定電圧源３から電流が流れるため、測温抵抗
体Ｒとオフセット用抵抗Ｒ４の接続点の電圧は、Ｒ４×
Ｖｒｅｆ×（２×Ｒ１＋Ｒ）｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１
＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝だけ上昇し、この上昇した
電圧に測温抵抗体Ｒの電圧降下分、即ち、Ｒ×Ｖｒｅｆ
×Ｒ１｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×
Ｒ４｝が加算された値が両電源の演算増幅器４に入力さ
れることになる。
【００２８】従って、この時の両電源の演算増幅器４の
出力電圧Ｖ０を求めると、Ｖ０＝Ｒ×Ｖｒｅｆ×Ｒ１
｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝
×Ｇ＋Ｒ４×Ｖｒｅｆ×（２×Ｒ１＋Ｒ）｛Ｒ１×Ｒ１
＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝となる。但
し、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒの抵
抗値を０と見做す共に、定電流源２からの電流Ｉに比べ
て、演算増幅器４から出る電流は小さいので、この電流
を無視し、演算増幅器４のゲインをＧとする。
出力電圧Ｖ０を求めると、Ｖ０＝Ｒ×Ｖｒｅｆ×Ｒ１
｛Ｒ１×Ｒ１＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝
×Ｇ＋Ｒ４×Ｖｒｅｆ×（２×Ｒ１＋Ｒ）｛Ｒ１×Ｒ１
＋Ｒ×（Ｒ１＋Ｒ４）＋２×Ｒ１×Ｒ４｝となる。但
し、Ｒ＞＞ｒ，Ｒ４＞＞ｒであるため、配線抵抗ｒの抵
抗値を０と見做す共に、定電流源２からの電流Ｉに比べ
て、演算増幅器４から出る電流は小さいので、この電流
を無視し、演算増幅器４のゲインをＧとする。
【００２９】図４はこの例の測温抵抗体Ｒの温度に対す
る抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電圧に変
換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算増幅器
４の温度に対する出力電圧特性例を示した図である。図
４（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも−２００℃
の時に十数Ωの抵抗値があって、温度の上昇と共に抵抗
値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの抵抗
値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図４（Ｂ）である。こ
の場合、上記したようにオフセット用抵抗Ｒ４があるた
め、−２００℃の時に３．５Ｖの電圧があり、これが、
温度の上昇と共に非線形に増大して、１００℃の時に
３．６４Ｖになることが分かる。このため、両電源の演
算増幅器４には３．５Ｖから３．６４Ｖの電圧が入力さ
れ、図４（Ｃ）に示すように、演算増幅器４の出力電圧
も−２００℃の時に３．５Ｖで、温度の上昇と共に非線
形に増大して、１００℃の時に１２．２Ｖになる。
る抵抗特性例、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化が電圧に変
換された場合の温度に対する電圧特性例及び演算増幅器
４の温度に対する出力電圧特性例を示した図である。図
４（Ａ）に示すように本例の測温抵抗体Ｒも−２００℃
の時に十数Ωの抵抗値があって、温度の上昇と共に抵抗
値がほぼ線形に増大している。この測温抵抗体Ｒの抵抗
値の変化をＲ−Ｖ変換した特性が図４（Ｂ）である。こ
の場合、上記したようにオフセット用抵抗Ｒ４があるた
め、−２００℃の時に３．５Ｖの電圧があり、これが、
温度の上昇と共に非線形に増大して、１００℃の時に
３．６４Ｖになることが分かる。このため、両電源の演
算増幅器４には３．５Ｖから３．６４Ｖの電圧が入力さ
れ、図４（Ｃ）に示すように、演算増幅器４の出力電圧
も−２００℃の時に３．５Ｖで、温度の上昇と共に非線
形に増大して、１００℃の時に１２．２Ｖになる。
【００３０】結局、図４（Ｂ）、（Ｃ）で分かるよう
に、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換して得た
電圧及び両電源の演算増幅器４の出力電圧のいずれも
が、両電源の演算増幅器４の動作可能な入力／出力電圧
範囲に入っているため、両電源の演算増幅器４は正常に
動作して、測温抵抗体Ｒの周囲温度に対応した電圧を出
力する。尚、上記例では、オフセット用抵抗Ｒ４による
電圧降下分を約２Ｖ程度とれば、即ち、電圧降下として
約２Ｖ得られる抵抗値にオフセット抵抗Ｒ４の値を設定
すれば、測定最低温度（この例では−２００℃）から上
の温度を両電源の演算増幅器４を用いて正しく測定する
ことができるようになる。
に、測温抵抗体Ｒの抵抗値の変化をＲ−Ｖ変換して得た
電圧及び両電源の演算増幅器４の出力電圧のいずれも
が、両電源の演算増幅器４の動作可能な入力／出力電圧
範囲に入っているため、両電源の演算増幅器４は正常に
動作して、測温抵抗体Ｒの周囲温度に対応した電圧を出
力する。尚、上記例では、オフセット用抵抗Ｒ４による
電圧降下分を約２Ｖ程度とれば、即ち、電圧降下として
約２Ｖ得られる抵抗値にオフセット抵抗Ｒ４の値を設定
すれば、測定最低温度（この例では−２００℃）から上
の温度を両電源の演算増幅器４を用いて正しく測定する
ことができるようになる。
【００３１】本実施の形態によれば、測温抵抗体Ｒの端
子電圧にオフセット用抵抗Ｒ４の電圧降下分を加算し
て、測温抵抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオ
フセットを付加したものを増幅器の入力電圧にしている
ため、−２００℃の時に十数Ωの抵抗値しかない測温抵
抗体Ｒを用いても、前記入力電圧を両電源の演算増幅器
４が正常動作する入力電圧範囲に入れることができるた
め、高精度で安価な両電源の演算増幅器４を用いること
ができ、前実施例と同様の効果がある。
子電圧にオフセット用抵抗Ｒ４の電圧降下分を加算し
て、測温抵抗体Ｒの電圧降下分を全体的に上昇させてオ
フセットを付加したものを増幅器の入力電圧にしている
ため、−２００℃の時に十数Ωの抵抗値しかない測温抵
抗体Ｒを用いても、前記入力電圧を両電源の演算増幅器
４が正常動作する入力電圧範囲に入れることができるた
め、高精度で安価な両電源の演算増幅器４を用いること
ができ、前実施例と同様の効果がある。
【００３２】尚、上記両実施の形態によれば、測温抵抗
体Ｒで測定したい温度の最低温度である−２００℃の時
に、測温抵抗体Ｒで生じる電圧降下による電圧が両電源
の演算増幅器４の動作可能入力電圧範囲の下限値以上に
なるように、オフセット用抵抗Ｒ４の抵抗値を決めた
が、逆に測温抵抗体Ｒで測定したい温度の最高温度の時
に、測温抵抗体Ｒで生じる電圧降下による電圧を前記オ
フセット用抵抗Ｒ４で生じる電圧降下分に加算した電圧
を両電源の演算増幅器４で増幅して得た出力電圧が、こ
の増幅器の動作可能出力電圧範囲の上限値以下になるよ
うに、オフセット用抵抗Ｒ４の抵抗値を決めて、測温抵
抗体Ｒで測定したい温度の範囲を調整することもでき
る。
体Ｒで測定したい温度の最低温度である−２００℃の時
に、測温抵抗体Ｒで生じる電圧降下による電圧が両電源
の演算増幅器４の動作可能入力電圧範囲の下限値以上に
なるように、オフセット用抵抗Ｒ４の抵抗値を決めた
が、逆に測温抵抗体Ｒで測定したい温度の最高温度の時
に、測温抵抗体Ｒで生じる電圧降下による電圧を前記オ
フセット用抵抗Ｒ４で生じる電圧降下分に加算した電圧
を両電源の演算増幅器４で増幅して得た出力電圧が、こ
の増幅器の動作可能出力電圧範囲の上限値以下になるよ
うに、オフセット用抵抗Ｒ４の抵抗値を決めて、測温抵
抗体Ｒで測定したい温度の範囲を調整することもでき
る。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、測温抵抗体の端子電圧を回路のグランド電位に対
して上昇させるオフセット用抵抗を設けることにより、
測温抵抗体の電圧降下による電圧を全体的に上昇させて
オフセットしているため、この電圧の増幅に安価且つ高
精度の両電源の演算増幅器を用いることができる効果が
ある。
れば、測温抵抗体の端子電圧を回路のグランド電位に対
して上昇させるオフセット用抵抗を設けることにより、
測温抵抗体の電圧降下による電圧を全体的に上昇させて
オフセットしているため、この電圧の増幅に安価且つ高
精度の両電源の演算増幅器を用いることができる効果が
ある。
【００３４】請求項２記載の発明によれば、測温抵抗体
の端子電圧を回路のグランド電位に対して上昇させるオ
フセット用抵抗を設けることにより、測温抵抗体の電圧
降下による電圧を全体的に上昇させてオフセットしてい
るため、この電圧の増幅に安価且つ高精度の両電源の演
算増幅器を用いることができる。
の端子電圧を回路のグランド電位に対して上昇させるオ
フセット用抵抗を設けることにより、測温抵抗体の電圧
降下による電圧を全体的に上昇させてオフセットしてい
るため、この電圧の増幅に安価且つ高精度の両電源の演
算増幅器を用いることができる。
【図１】この発明の実施の形態１による温度測定回路を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】図１に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施の形態２による温度測定回路を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図４】図３に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図５】従来の温度測定回路の一例を示す構成図であ
る。
る。
【図６】図５に示した温度測定回路の各部の特性図であ
る。
る。
【図７】両電源の演算増幅器を用いた従来の温度測定回
路の各部の特性図である。
路の各部の特性図である。
【図８】両電源の演算増幅器と片電源の演算増幅器の仕
様を示した表図である。
様を示した表図である。
【図９】従来の温度測定回路の他の例を示す構成図であ
る。
る。
【図１０】図９に示した温度測定回路の各部の特性図で
ある。
ある。
【図１１】両電源の演算増幅器を用いた従来の温度測定
回路の各部の特性図である。
回路の各部の特性図である。
１，４ 演算増幅器 ２ 定電流源 ３ 定電圧源 Ｒ 測温抵抗体 Ｒ４ オフセット用抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 温度によって抵抗値が変化する温度セン
サと、この温度センサに電流を供給する第１、第２の定
電流源と、前記温度センサで生じる電圧降下と同方向の
電圧降下が生じると共に前記温度センサの端子電圧が接
地電位に対して上昇するように前記第２の定電流源から
電流を供給されるオフセット用抵抗と、前記温度センサ
の電圧降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅器とを
備えた温度測定回路。 - 【請求項２】 温度によって抵抗値が変化する温度セン
サと、この温度センサに電圧を印加する第１、第２の定
電圧源と、前記温度センサで生じる電圧降下と同方向の
電圧降下が生じると共に前記温度センサの端子電圧が接
地電位に対して上昇するように前記第２の定電圧源から
電流を供給されるオフセット用抵抗と、前記温度センサ
の電圧降下分を入力電圧とする両電源の演算増幅器とを
備えた温度測定回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285595A JP3222367B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
| CN 96113066 CN1077684C (zh) | 1995-10-11 | 1996-10-08 | 温度测量电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26285595A JP3222367B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105681A true JPH09105681A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3222367B2 JP3222367B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17381571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26285595A Expired - Fee Related JP3222367B2 (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 温度測定回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3222367B2 (ja) |
| CN (1) | CN1077684C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016166901A1 (ja) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | 三菱電機株式会社 | 温度測定装置 |
| US9683900B2 (en) | 2014-01-16 | 2017-06-20 | Azbil Corporation | Temperature measuring system and temperature measuring instrument |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6936849B1 (en) | 1997-07-29 | 2005-08-30 | Micron Technology, Inc. | Silicon carbide gate transistor |
| US6746893B1 (en) | 1997-07-29 | 2004-06-08 | Micron Technology, Inc. | Transistor with variable electron affinity gate and methods of fabrication and use |
| US6794255B1 (en) | 1997-07-29 | 2004-09-21 | Micron Technology, Inc. | Carburized silicon gate insulators for integrated circuits |
| US6492694B2 (en) | 1998-02-27 | 2002-12-10 | Micron Technology, Inc. | Highly conductive composite polysilicon gate for CMOS integrated circuits |
| CN100458385C (zh) * | 2005-10-24 | 2009-02-04 | 奇景光电股份有限公司 | 温度感测器 |
| CN101169341B (zh) * | 2006-10-25 | 2011-01-26 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种温度测量电路 |
| GB2461300B (en) * | 2008-06-27 | 2012-03-07 | Gm Global Tech Operations Inc | A method for estimating the temperature in an internal combustion engine |
| CN101718595B (zh) * | 2009-12-15 | 2011-07-20 | 深圳和而泰智能控制股份有限公司 | 基于阻性温度传感器的温度测量方法及装置 |
| JP6785391B1 (ja) * | 2020-04-02 | 2020-11-18 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル吸引器及びエアロゾル吸引器の電源ユニット |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP26285595A patent/JP3222367B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-08 CN CN 96113066 patent/CN1077684C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9683900B2 (en) | 2014-01-16 | 2017-06-20 | Azbil Corporation | Temperature measuring system and temperature measuring instrument |
| WO2016166901A1 (ja) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | 三菱電機株式会社 | 温度測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1077684C (zh) | 2002-01-09 |
| JP3222367B2 (ja) | 2001-10-29 |
| CN1151521A (zh) | 1997-06-11 |
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