JPH09264792A - 非接触温度センサ - Google Patents
非接触温度センサInfo
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- JPH09264792A JPH09264792A JP8073814A JP7381496A JPH09264792A JP H09264792 A JPH09264792 A JP H09264792A JP 8073814 A JP8073814 A JP 8073814A JP 7381496 A JP7381496 A JP 7381496A JP H09264792 A JPH09264792 A JP H09264792A
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の非接触温度センサでは、センサ基板の
表面側と裏面側に温度差が発生すると、検出温度に環境
温度差による基準電圧の値の変化分の温度ドリフトが発
生するため、正確に被検出物の温度測定を行うことが困
難になるという問題が発生する。 【解決手段】 センサ基板２表面に配置され被検出物か
らの赤外線を受光する温度検出用サーミスタ３と、赤外
線基板２裏面に配置された検出側温度補償用サーミスタ
４と、２つの基準電圧発生手段とからなるブリッジ回路
で構成された非接触温度センサにおいて、前記基準電圧
発生手段が、センサ基板２表面に配置され遮光された温
度ドリフト補償用サーミスタ１１と、センサ基板２裏面
に配置されたドリフト補償側温度補償用サーミスタ１２
とからなることを特徴とする。
表面側と裏面側に温度差が発生すると、検出温度に環境
温度差による基準電圧の値の変化分の温度ドリフトが発
生するため、正確に被検出物の温度測定を行うことが困
難になるという問題が発生する。 【解決手段】 センサ基板２表面に配置され被検出物か
らの赤外線を受光する温度検出用サーミスタ３と、赤外
線基板２裏面に配置された検出側温度補償用サーミスタ
４と、２つの基準電圧発生手段とからなるブリッジ回路
で構成された非接触温度センサにおいて、前記基準電圧
発生手段が、センサ基板２表面に配置され遮光された温
度ドリフト補償用サーミスタ１１と、センサ基板２裏面
に配置されたドリフト補償側温度補償用サーミスタ１２
とからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非接触温度センサに
関し、特に食品加熱，人体検知等を行う装置に使用され
る非接触温度センサに関するものである。
関し、特に食品加熱，人体検知等を行う装置に使用され
る非接触温度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は非接触温度センサの外観構成図
であり、非接触温度センサは筐体１内にセンサ基板２が
設置されてなる構造からなる。
であり、非接触温度センサは筐体１内にセンサ基板２が
設置されてなる構造からなる。
【０００３】以下、図１１及び図１２にしたがって、従
来の非接触温度センサについて説明する。図１１は従来
の非接触温度センサの回路構成図であり、図１２は従来
の非接触温度センサの要部断面図である。
来の非接触温度センサについて説明する。図１１は従来
の非接触温度センサの回路構成図であり、図１２は従来
の非接触温度センサの要部断面図である。
【０００４】従来の非接触温度センサは、センサ基板２
表面の温度検出用サーミスタ３が筐体１開口部の方向に
向き、センサ基板２裏面の検出側温度補償用サーミスタ
４が筐体１内部に向いているように設置されたもので、
被検知物から出た赤外線を温度検出用サーミスタ３で受
光することにより該温度検出用サーミスタ３と前記検出
側温度補償用サーミスタ４との間に僅かな温度差が生じ
る。この温度差が被検出物からの赤外線８の量に比例し
て大きくなる。図１１中、５，６は基準電圧発生用の抵
抗であり、該抵抗５，６と前記サーミスタ３，４とによ
ってブリッジ回路を構成している。
表面の温度検出用サーミスタ３が筐体１開口部の方向に
向き、センサ基板２裏面の検出側温度補償用サーミスタ
４が筐体１内部に向いているように設置されたもので、
被検知物から出た赤外線を温度検出用サーミスタ３で受
光することにより該温度検出用サーミスタ３と前記検出
側温度補償用サーミスタ４との間に僅かな温度差が生じ
る。この温度差が被検出物からの赤外線８の量に比例し
て大きくなる。図１１中、５，６は基準電圧発生用の抵
抗であり、該抵抗５，６と前記サーミスタ３，４とによ
ってブリッジ回路を構成している。
【０００５】従って、温度検出用サーミスタ３と検出側
温度補償用サーミスタ４によって分圧された出力と、赤
外線８がない場合に出力電圧差がなくなるように設定さ
れた基準電圧出力とを、図１１に示す差動増幅回路７に
入力し増幅させ、出力をワンチップマイクロコンピュー
タ等の演算処理装置に入力する。
温度補償用サーミスタ４によって分圧された出力と、赤
外線８がない場合に出力電圧差がなくなるように設定さ
れた基準電圧出力とを、図１１に示す差動増幅回路７に
入力し増幅させ、出力をワンチップマイクロコンピュー
タ等の演算処理装置に入力する。
【０００６】上記非接触温度センサとしては、例えば特
開平７−１８１０８３号公報に記載の輻射熱センサがあ
げられる。
開平７−１８１０８３号公報に記載の輻射熱センサがあ
げられる。
【０００７】また、低雑音化のため、ブリッジ回路にサ
ーミスタを４個使用した例が、特開平６−１６０１８５
号公報に記載の赤外線検出素子に開示されている。
ーミスタを４個使用した例が、特開平６−１６０１８５
号公報に記載の赤外線検出素子に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の非接触温度センサでは、被検出物の温度検出を定
常的な環境条件でしか行わないことを想定しているの
で、マイクロ波加熱やヒータ加熱を行う場合のように、
環境条件が極端に変化する場合には、筐体１内のセンサ
基板２の表面側と裏面側においても環境条件の変化が生
じる。センサ基板２の表面側と裏面側に温度差が発生す
ると、検出温度に環境温度差による基準電圧の値の変化
分の温度ドリフトが発生するため、正確に被検出物の温
度測定を行うことが困難になるという問題が発生する。
従来の非接触温度センサでは、被検出物の温度検出を定
常的な環境条件でしか行わないことを想定しているの
で、マイクロ波加熱やヒータ加熱を行う場合のように、
環境条件が極端に変化する場合には、筐体１内のセンサ
基板２の表面側と裏面側においても環境条件の変化が生
じる。センサ基板２の表面側と裏面側に温度差が発生す
ると、検出温度に環境温度差による基準電圧の値の変化
分の温度ドリフトが発生するため、正確に被検出物の温
度測定を行うことが困難になるという問題が発生する。
【０００９】ここで、従来の非接触温度検知センサにお
ける筐体１内のセンサ基板２により仕切られた筐体１内
（センサ基板２の裏面側）の環境温度をＴａ、外側（セ
ンサ基板２の表面側）の環境温度Ｔａ＋ΔＴ１とする
と、サーミスタ定数の値を理想的な場合として、Ｂ定数
の大きさをＢ、２５℃における抵抗値をＲとして、また
赤外線８の受光による温度差をΔＴ２とした場合、各サ
ーミスタ３，４の抵抗値を計算すると、温度検出用サー
ミスタ３は、
ける筐体１内のセンサ基板２により仕切られた筐体１内
（センサ基板２の裏面側）の環境温度をＴａ、外側（セ
ンサ基板２の表面側）の環境温度Ｔａ＋ΔＴ１とする
と、サーミスタ定数の値を理想的な場合として、Ｂ定数
の大きさをＢ、２５℃における抵抗値をＲとして、また
赤外線８の受光による温度差をΔＴ２とした場合、各サ
ーミスタ３，４の抵抗値を計算すると、温度検出用サー
ミスタ３は、
【００１０】
【数１】
【００１１】検出側温度補償用サーミスタ４は、
【００１２】
【数２】
【００１３】従って出力電圧は、電源電圧をＶとすれば
【００１４】
【数３】
【００１５】となる。
【００１６】いま、電源電圧を５Ｖで、Ｔａを２５℃，
サーミスタのＢ定数を４０００，抵抗値を５０ｋΩとし
ΔＴ２が１℃当たり０．０００６℃とした場合の、環境
温度変化量ΔＴ１に対するセンサ感度（μＶ／℃）とセ
ンサ感度ドリフト（μＶ／℃）の変化を図１３に示す。
図１３からも分かるように環境温度に対する出力変化が
大きくなるため、測定温度に対する環境変化による温度
ドリフトの影響が大きくなる。
サーミスタのＢ定数を４０００，抵抗値を５０ｋΩとし
ΔＴ２が１℃当たり０．０００６℃とした場合の、環境
温度変化量ΔＴ１に対するセンサ感度（μＶ／℃）とセ
ンサ感度ドリフト（μＶ／℃）の変化を図１３に示す。
図１３からも分かるように環境温度に対する出力変化が
大きくなるため、測定温度に対する環境変化による温度
ドリフトの影響が大きくなる。
【００１７】本発明は、上記課題に鑑み、温度ドリフト
補償用サーミスタ及びドリフト補償側温度補償用サーミ
スタを設けることにより、センサ基板の表面側と裏面側
との環境条件の変化による環境温度の変化を打ち消すこ
とが可能な非接触温度センサの提供を目的とするもので
ある。
補償用サーミスタ及びドリフト補償側温度補償用サーミ
スタを設けることにより、センサ基板の表面側と裏面側
との環境条件の変化による環境温度の変化を打ち消すこ
とが可能な非接触温度センサの提供を目的とするもので
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明よりなる非接触温
度センサにおいて、請求項１記載の発明は、基板表面に
配置され被検出物からの赤外線を受光する温度検出用サ
ーミスタと、基板裏面に配置された検出側温度補償用サ
ーミスタと、２つの基準電圧発生手段とからなるブリッ
ジ回路で構成された非接触温度センサにおいて、前記基
準電圧発生手段が、基板表面に配置され遮光された温度
ドリフト補償用サーミスタと、基板裏面に配置されたド
リフト補償側温度補償用サーミスタとからなることを特
徴とするものである。
度センサにおいて、請求項１記載の発明は、基板表面に
配置され被検出物からの赤外線を受光する温度検出用サ
ーミスタと、基板裏面に配置された検出側温度補償用サ
ーミスタと、２つの基準電圧発生手段とからなるブリッ
ジ回路で構成された非接触温度センサにおいて、前記基
準電圧発生手段が、基板表面に配置され遮光された温度
ドリフト補償用サーミスタと、基板裏面に配置されたド
リフト補償側温度補償用サーミスタとからなることを特
徴とするものである。
【００１９】また、請求項２記載の発明は、前記基板表
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けたことを特徴
とするものである。
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けたことを特徴
とするものである。
【００２０】さらに、請求項３記載の発明は、前記基板
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けたことを特徴とするものである。
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】加えて、請求項４記載の発明は、前記各サ
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定したことを特徴とするものである。
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定したことを特徴とするものである。
【００２２】加えて、請求項５記載の発明は、前記温度
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布したことを特徴とするものである。
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布したことを特徴とするものである。
【００２３】加えて、請求項６記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したことを特徴とす
るものである。
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したことを特徴とす
るものである。
【００２４】加えて、請求項７記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたことを特徴とするもので
ある。
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたことを特徴とするもので
ある。
【００２５】加えて、請求項８記載の発明は、前記スリ
ットを複数設けたことを特徴とするものである。
ットを複数設けたことを特徴とするものである。
【００２６】加えて、請求項９記載の発明は、前記基板
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたこと
を特徴とするものである。
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたこと
を特徴とするものである。
【００２７】上記構成によれば、請求項１記載の発明
は、基準電圧発生手段が、基板表面に配置され遮光され
た温度ドリフト補償用サーミスタと、基板裏面に配置さ
れたドリフト補償側温度補償用サーミスタとからなる構
成なので、基板表面側と裏面側との環境条件の変化に応
じた基準電圧を発生させることが可能となり、該環境条
件の変化による温度変化の影響を受けることなく、精度
のよい測定ができる。
は、基準電圧発生手段が、基板表面に配置され遮光され
た温度ドリフト補償用サーミスタと、基板裏面に配置さ
れたドリフト補償側温度補償用サーミスタとからなる構
成なので、基板表面側と裏面側との環境条件の変化に応
じた基準電圧を発生させることが可能となり、該環境条
件の変化による温度変化の影響を受けることなく、精度
のよい測定ができる。
【００２８】また、請求項２記載の発明は、前記基板表
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けた構成なの
で、前記温度ドリフト補償用サーミスタ自身に赤外線反
射のための特殊処理を施す必要がなく、容易に赤外線反
射処理を行うことができる。
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けた構成なの
で、前記温度ドリフト補償用サーミスタ自身に赤外線反
射のための特殊処理を施す必要がなく、容易に赤外線反
射処理を行うことができる。
【００２９】さらに、請求項３記載の発明は、前記基板
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けた構成なので、赤外線が温度ドリフト
補償用サーミスタに照射されることを防止でき、温度ド
リフト補償用サーミスタ自身に赤外線反射の特殊処理、
赤外線反射処理等を行うことなく、且つ温度ドリフト補
償用サーミスタの直接の外乱要因の影響を少なくするこ
とができる。また、温度検出用サーミスタの赤外線の受
光量を向上させることができ、高精度なセンサ制御を行
うことができる。
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けた構成なので、赤外線が温度ドリフト
補償用サーミスタに照射されることを防止でき、温度ド
リフト補償用サーミスタ自身に赤外線反射の特殊処理、
赤外線反射処理等を行うことなく、且つ温度ドリフト補
償用サーミスタの直接の外乱要因の影響を少なくするこ
とができる。また、温度検出用サーミスタの赤外線の受
光量を向上させることができ、高精度なセンサ制御を行
うことができる。
【００３０】加えて、請求項４記載の発明は、前記各サ
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定した構成なので、前記サーミスタにおいて必ずＢ
定数のばらつきが発生するが、Ｂ定数のばらつきによる
抵抗変化による影響を小さくすることができる。
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定した構成なので、前記サーミスタにおいて必ずＢ
定数のばらつきが発生するが、Ｂ定数のばらつきによる
抵抗変化による影響を小さくすることができる。
【００３１】加えて、請求項５記載の発明は、前記温度
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布してなる構成なので、温度検出用サ
ーミスタの赤外線の受光量を向上させることができ、高
精度なセンサ制御を行うことができるとともに、温度検
出用サーミスタの熱容量と温度ドリフト補正用サーミス
タとの熱容量を等しくすることで、熱伝導の差によるセ
ンサ感度への影響を小さくすることができる。
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布してなる構成なので、温度検出用サ
ーミスタの赤外線の受光量を向上させることができ、高
精度なセンサ制御を行うことができるとともに、温度検
出用サーミスタの熱容量と温度ドリフト補正用サーミス
タとの熱容量を等しくすることで、熱伝導の差によるセ
ンサ感度への影響を小さくすることができる。
【００３２】加えて、請求項６記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したので、基板を介
することにより生じる基板表面のサーミスタの並置方向
への熱伝導による熱流を防ぎ、熱流によるセンサ感度へ
の影響を小さくすることができる。
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したので、基板を介
することにより生じる基板表面のサーミスタの並置方向
への熱伝導による熱流を防ぎ、熱流によるセンサ感度へ
の影響を小さくすることができる。
【００３３】加えて、請求項７記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたので、該スリットにより
基板を介することにより生じる基板表面のサーミスタの
並置方向に対する熱的な結合を無くすことができ、セン
サ感度への影響をなくすことができる。
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたので、該スリットにより
基板を介することにより生じる基板表面のサーミスタの
並置方向に対する熱的な結合を無くすことができ、セン
サ感度への影響をなくすことができる。
【００３４】加えて、請求項８記載の発明は、前記スリ
ットを複数設けたので、基板の表面側と裏面側との空気
の対流を小さくし、スリットを設けたことによるセンサ
感度への影響をなくすことができる。
ットを複数設けたので、基板の表面側と裏面側との空気
の対流を小さくし、スリットを設けたことによるセンサ
感度への影響をなくすことができる。
【００３５】加えて、請求項９記載の発明は、前記基板
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたの
で、基板の表面側と裏面側との環境温度差による不必要
な熱流を削除し、センサ感度への影響をなくすことがで
きる。
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたの
で、基板の表面側と裏面側との環境温度差による不必要
な熱流を削除し、センサ感度への影響をなくすことがで
きる。
【００３６】
【発明の実施の形態】図１は本発明よりなる非接触温度
センサの回路構成図である。
センサの回路構成図である。
【００３７】従来の非接触温度センサでは、発明が解決
しようとする課題で説明したように、センサ基板２表面
側と裏面側とで環境条件の変化が生じた場合に被検知物
の検検出温度に温度ドリフトが発生するため、本発明は
図１１に示す従来のブリッジ回路における基準電圧発生
用の直列抵抗５，６を、図１に示す温度ドリフト補正用
サーミスタ１１とドリフト補正側温度補償用サーミスタ
１２に変更してなる構成である。なお、図１において、
従来例と同一の構成については同一の符号を称す。
しようとする課題で説明したように、センサ基板２表面
側と裏面側とで環境条件の変化が生じた場合に被検知物
の検検出温度に温度ドリフトが発生するため、本発明は
図１１に示す従来のブリッジ回路における基準電圧発生
用の直列抵抗５，６を、図１に示す温度ドリフト補正用
サーミスタ１１とドリフト補正側温度補償用サーミスタ
１２に変更してなる構成である。なお、図１において、
従来例と同一の構成については同一の符号を称す。
【００３８】以下、本発明よりなる非接触温度センサの
構造を具体的に説明する。
構造を具体的に説明する。
【００３９】図２は本発明の第一実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造を示す断面図であり、各サーミス
タの設置位置は図に示すように、表面に赤外線吸収塗料
が塗布された赤外線検知サーミスタ３と表面に赤外線反
射マスク１４が形成された温度ドリフト補正用サーミス
タ１１とを被検出物からの赤外線１３を受けることがで
きるセンサ基板２表面に間隔をあけて設置する。そし
て、前記サーミスタ３，１１のセンサ基板２を挟んでセ
ンサ基板２裏面の同じ位置に検出側温度補償用サーミス
タ４，ドリフト補償側温度補償用サーミスタ１２をそれ
ぞれ設置する。
接触温度センサの構造を示す断面図であり、各サーミス
タの設置位置は図に示すように、表面に赤外線吸収塗料
が塗布された赤外線検知サーミスタ３と表面に赤外線反
射マスク１４が形成された温度ドリフト補正用サーミス
タ１１とを被検出物からの赤外線１３を受けることがで
きるセンサ基板２表面に間隔をあけて設置する。そし
て、前記サーミスタ３，１１のセンサ基板２を挟んでセ
ンサ基板２裏面の同じ位置に検出側温度補償用サーミス
タ４，ドリフト補償側温度補償用サーミスタ１２をそれ
ぞれ設置する。
【００４０】ここで、非接触温度センサにおける筐体１
内のセンサ基板２により仕切られた（図１０参照）筐体
１内の環境温度をＴａ、外側の環境温度Ｔａ＋ΔＴ１と
すると、サーミスタ定数が全て同じであるとすると、Ｂ
定数の大きさをＢ、２５℃における抵抗値をＲとして、
また赤外線１３の受光による温度差をΔＴ２とした場
合、各温度補償用サーミスタ４，１２の抵抗値を計算す
ると、検出側温度補償用サーミスタ４は、赤外線による
温度差ΔＴ２を生じないから、
内のセンサ基板２により仕切られた（図１０参照）筐体
１内の環境温度をＴａ、外側の環境温度Ｔａ＋ΔＴ１と
すると、サーミスタ定数が全て同じであるとすると、Ｂ
定数の大きさをＢ、２５℃における抵抗値をＲとして、
また赤外線１３の受光による温度差をΔＴ２とした場
合、各温度補償用サーミスタ４，１２の抵抗値を計算す
ると、検出側温度補償用サーミスタ４は、赤外線による
温度差ΔＴ２を生じないから、
【００４１】
【数４】
【００４２】ドリフト補償側温度補償用サーミスタ１２
は、
は、
【００４３】
【数５】
【００４４】従って基準電圧Ｖrefは、電源電圧をＶと
すれば
すれば
【００４５】
【数６】
【００４６】となる。
【００４７】センサに使用している各サーミスタ３，
４，１１，１２の抵抗値及びＢ定数が同じものを使用し
ているため、 ＴＨ2 ＝ＴＨ4 また、Δｔ２＝０とした場合には、 ＴＨ1 ＝ＴＨ3 となり、
４，１１，１２の抵抗値及びＢ定数が同じものを使用し
ているため、 ＴＨ2 ＝ＴＨ4 また、Δｔ２＝０とした場合には、 ＴＨ1 ＝ＴＨ3 となり、
【００４８】
【数７】
【００４９】従って、各サーミスタ３，４，１１，１２
の定数の理想状態において、ブリッジ回路の出力として
の変動要因としては、被検出物から到達する赤外線によ
って発生する熱量にのみ起因することとなる。そのた
め、センサ基板２の表面側と裏面側との環境条件の変化
による温度ドリフトは発生しない。
の定数の理想状態において、ブリッジ回路の出力として
の変動要因としては、被検出物から到達する赤外線によ
って発生する熱量にのみ起因することとなる。そのた
め、センサ基板２の表面側と裏面側との環境条件の変化
による温度ドリフトは発生しない。
【００５０】具体的に説明すると、図２に示すように、
温度検出サーミスタ３は被検出物から放射された赤外線
１３を吸収するため、被検出物からの赤外線量に比例し
て検出側温度補償用サーミスタ４との間に温度差を生じ
る。また、温度ドリフト補償用サーミスタ１１は被検出
物からの赤外線を吸収せず、且つ温度検出用サーミスタ
３と筺体内の同一環境温度の中に存在することとなる。
また、センサ基板２裏面の各温度補償用サーミスタ４，
１２は筐体内の同一環境温度の中に存在するので、各サ
ーミスタ３，４，１１，１２を同等のもので構成すれ
ば、センサ基板２表面とセンサ基板２裏面とでいかなる
環境条件の変化が発生した場合に於いても上記（１）式
より出力値は０となる。また、被検出物からの赤外線１
３による熱量が瞬時に空気中に放出されるという理想条
件では、被検出物からの赤外線１３によって得られる熱
量による差のみが出力として得られるため、センサ基板
２表面とセンサ基板２裏面とのいかなる環境条件の変化
においても温度ドリフトのない温度測定を行うことがで
きる。
温度検出サーミスタ３は被検出物から放射された赤外線
１３を吸収するため、被検出物からの赤外線量に比例し
て検出側温度補償用サーミスタ４との間に温度差を生じ
る。また、温度ドリフト補償用サーミスタ１１は被検出
物からの赤外線を吸収せず、且つ温度検出用サーミスタ
３と筺体内の同一環境温度の中に存在することとなる。
また、センサ基板２裏面の各温度補償用サーミスタ４，
１２は筐体内の同一環境温度の中に存在するので、各サ
ーミスタ３，４，１１，１２を同等のもので構成すれ
ば、センサ基板２表面とセンサ基板２裏面とでいかなる
環境条件の変化が発生した場合に於いても上記（１）式
より出力値は０となる。また、被検出物からの赤外線１
３による熱量が瞬時に空気中に放出されるという理想条
件では、被検出物からの赤外線１３によって得られる熱
量による差のみが出力として得られるため、センサ基板
２表面とセンサ基板２裏面とのいかなる環境条件の変化
においても温度ドリフトのない温度測定を行うことがで
きる。
【００５１】図３は本発明の第二実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造を示す断面図であり、図４は同じ
く平面図である。
接触温度センサの構造を示す断面図であり、図４は同じ
く平面図である。
【００５２】本実施の形態では、被検出物から放射され
た赤外線１３を遮断する手段を容易に実現する手段とし
て、図に示すように、温度ドリフト補償用サーミスタ１
１及び温度検出用サーミスタ３から離れているセンサ基
板２表面上に、前記サーミスタ３，１１に接触しないよ
うにスペーサ１５を設ける。そのスペーサ１５の高さ
を、該スペーサ１５に張られる赤外線反射テープ１６と
センサ基板２との空間に熱がこもらないような高さ、例
えば１．６ｍｍ程度の高さにすることにより、温度ドリ
フト補償用サーミスタ１１自体に赤外線の非吸収処理
（赤外線反射マスク）をした場合の精度より格段に優れ
た赤外線非吸収処理を行うことができると共に、安価に
て高性能の非接触温度センサの実現が可能となる。
た赤外線１３を遮断する手段を容易に実現する手段とし
て、図に示すように、温度ドリフト補償用サーミスタ１
１及び温度検出用サーミスタ３から離れているセンサ基
板２表面上に、前記サーミスタ３，１１に接触しないよ
うにスペーサ１５を設ける。そのスペーサ１５の高さ
を、該スペーサ１５に張られる赤外線反射テープ１６と
センサ基板２との空間に熱がこもらないような高さ、例
えば１．６ｍｍ程度の高さにすることにより、温度ドリ
フト補償用サーミスタ１１自体に赤外線の非吸収処理
（赤外線反射マスク）をした場合の精度より格段に優れ
た赤外線非吸収処理を行うことができると共に、安価に
て高性能の非接触温度センサの実現が可能となる。
【００５３】図５は本発明の第三実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造を示す断面図であり、図６は図５
に示す集光手段による赤外線の集光原理を示す図であ
る。
接触温度センサの構造を示す断面図であり、図６は図５
に示す集光手段による赤外線の集光原理を示す図であ
る。
【００５４】本実施の形態では、図５に示すように、筐
体１の開口部に集光手段であるフレネル・レンズ１７を
設置してなる構造である。このフレネル・レンズ１７に
より、図６に示すように被検出物から放射された赤外線
１３は集光され温度検出用サーミスタ３の領域にのみ照
射されるようにする。このレンズの効果により、温度ド
リフト補正用サーミスタ１１には、被検出物から放射さ
れた赤外線１３は全く到達しなくなる。従って、温度ド
リフト補償用サーミスタ１１自体への赤外線非吸収処理
や赤外線反射テープの貼る位置決めなどの細かな熱処理
を行わず、容易に高性能の非接触温度センサの実現が可
能となる。また、温度検出用サーミスタ３の赤外線１３
の受光量を向上させることができ、高精度な制御を行う
ことができる。
体１の開口部に集光手段であるフレネル・レンズ１７を
設置してなる構造である。このフレネル・レンズ１７に
より、図６に示すように被検出物から放射された赤外線
１３は集光され温度検出用サーミスタ３の領域にのみ照
射されるようにする。このレンズの効果により、温度ド
リフト補正用サーミスタ１１には、被検出物から放射さ
れた赤外線１３は全く到達しなくなる。従って、温度ド
リフト補償用サーミスタ１１自体への赤外線非吸収処理
や赤外線反射テープの貼る位置決めなどの細かな熱処理
を行わず、容易に高性能の非接触温度センサの実現が可
能となる。また、温度検出用サーミスタ３の赤外線１３
の受光量を向上させることができ、高精度な制御を行う
ことができる。
【００５５】次に、本発明の第四実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００５６】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、センサ素子として用いる実際のサーミスタには、必
ずＢ定数や抵抗のばらつきが存在する。いま、Ｂ定数の
ばらつきが直列接続の電源側とグランド側サーミスタに
対して、電源側がＢ定数が大きいもの（以下、「Ｂ定数
の傾きが正のもの」とする）と、小さいもの（以下、
「Ｂ定数の傾きが負のもの」とする）とについての出力
変化をみると、Ｂ定数の傾きが正のものとＢ定数の傾き
が負のものとを組み合わせると、環境温度が変化するに
従ってＢ定数が等しいものを基準に対して誤差が逆符号
となるため、全体としての誤差は大きくなる。また、Ｂ
定数の傾きが負のもの同士を組み合わせると、Ｂ定数の
傾きが正のもの同士を組み合わせると、比較して誤差の
大きさは同じように小さくなる。
て、センサ素子として用いる実際のサーミスタには、必
ずＢ定数や抵抗のばらつきが存在する。いま、Ｂ定数の
ばらつきが直列接続の電源側とグランド側サーミスタに
対して、電源側がＢ定数が大きいもの（以下、「Ｂ定数
の傾きが正のもの」とする）と、小さいもの（以下、
「Ｂ定数の傾きが負のもの」とする）とについての出力
変化をみると、Ｂ定数の傾きが正のものとＢ定数の傾き
が負のものとを組み合わせると、環境温度が変化するに
従ってＢ定数が等しいものを基準に対して誤差が逆符号
となるため、全体としての誤差は大きくなる。また、Ｂ
定数の傾きが負のもの同士を組み合わせると、Ｂ定数の
傾きが正のもの同士を組み合わせると、比較して誤差の
大きさは同じように小さくなる。
【００５７】ただし、Ｂ定数の傾きが負のもの同士を組
み合わせると、出力電力が対象物との温度差が大きくな
るにつれて小さくなる。従って、Ｂ定数の傾きが正のも
の同士となるようにＢ定数の大きさを、温度検出用サー
ミスタ３＞検出側温度補償用サーミスタ４、温度ドリフ
ト補償用サーミスタ１１＞ドリフト補償側温度補償用サ
ーミスタ１２となるように組み合わせて、基本的なセン
サの性能のばらつきを小さくすることが可能となる。
み合わせると、出力電力が対象物との温度差が大きくな
るにつれて小さくなる。従って、Ｂ定数の傾きが正のも
の同士となるようにＢ定数の大きさを、温度検出用サー
ミスタ３＞検出側温度補償用サーミスタ４、温度ドリフ
ト補償用サーミスタ１１＞ドリフト補償側温度補償用サ
ーミスタ１２となるように組み合わせて、基本的なセン
サの性能のばらつきを小さくすることが可能となる。
【００５８】次に、本発明の第五実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００５９】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、センサ素子において環境温度が急速に変化した場合
に、温度差によって環境温度が変化した方のサーミスタ
の熱量が変化する。各サーミスタ自体はその抵抗値及び
Ｂ定数が等しく、サーミスタ間に挟まれているセンサ基
板２の材質は同じ物であるため、表面側のサーミスタと
裏面側のサーミスタとの間の熱伝導の大きさＤ（Ｊ／ｓ
ｅｃ）は等しくなる。いま、環境温度が変化した方のサ
ーミスタの熱容量をＭ（Ｊ／℃）とすると、一瞬のうち
に片方のサーミスタの周辺温度が１℃変化して元の環境
温度に戻ったとすると、環境温度が変わった方のサーミ
スタと他方のサーミスタが熱平衡になる時間ｔ１は以下
のようになる。
て、センサ素子において環境温度が急速に変化した場合
に、温度差によって環境温度が変化した方のサーミスタ
の熱量が変化する。各サーミスタ自体はその抵抗値及び
Ｂ定数が等しく、サーミスタ間に挟まれているセンサ基
板２の材質は同じ物であるため、表面側のサーミスタと
裏面側のサーミスタとの間の熱伝導の大きさＤ（Ｊ／ｓ
ｅｃ）は等しくなる。いま、環境温度が変化した方のサ
ーミスタの熱容量をＭ（Ｊ／℃）とすると、一瞬のうち
に片方のサーミスタの周辺温度が１℃変化して元の環境
温度に戻ったとすると、環境温度が変わった方のサーミ
スタと他方のサーミスタが熱平衡になる時間ｔ１は以下
のようになる。
【００６０】ｔ1 ＝Ｍ×１÷Ｄ （ｓｅｃ） 従って、各サーミスタの熱容量が異なると熱平衡になる
時間が一定にならないため、環境温度の変化にたいして
熱平衡状態になるまでに被測定物の検出温度に温度ドリ
フトが発生する。
時間が一定にならないため、環境温度の変化にたいして
熱平衡状態になるまでに被測定物の検出温度に温度ドリ
フトが発生する。
【００６１】上述した第一実施乃至第三実施の形態にお
いて、温度検出用サーミスタ３には、赤外線が吸収しや
すいように赤外線吸収塗料などが塗られているため、通
常のサーミスタに比べて熱容量が大きくなっているため
に、熱平衡状態までの温度ドリフトの発生が起こる。そ
のため、温度ドリフト補償用サーミスタ１１に熱容量を
持った塗料を、温度検出用サーミスタ３と熱容量が同じ
になるように塗ることで、熱平衡状態までの温度ドリフ
トを防ぐことで、容易に高性能の非接触温度センサの実
現が可能となる。
いて、温度検出用サーミスタ３には、赤外線が吸収しや
すいように赤外線吸収塗料などが塗られているため、通
常のサーミスタに比べて熱容量が大きくなっているため
に、熱平衡状態までの温度ドリフトの発生が起こる。そ
のため、温度ドリフト補償用サーミスタ１１に熱容量を
持った塗料を、温度検出用サーミスタ３と熱容量が同じ
になるように塗ることで、熱平衡状態までの温度ドリフ
トを防ぐことで、容易に高性能の非接触温度センサの実
現が可能となる。
【００６２】次に、本発明の第六実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００６３】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、温度検出用サーミス３は、受光した赤外線１３によ
り温められ、この温められた熱は、熱伝導率の悪いセン
サ基板２を挟んで検出側温度補償用サーミスタ４の接触
しているので、一瞬では熱平衡状態にはならなので、温
度検出用サーミスタ３と検出側温度補償用サーミスタ４
の間には受光した赤外線の量に比例した温度差が発生す
るため、被検出物の温度を検出できる。しかし、温度検
出用サーミスタ３に発生した熱が温度ドリフト補償用サ
ーミスタ１１に流れると、温度補償用サーミスタ４，１
２との温度差が小さくなるなるので感度が悪くなる。ま
た、温度ドリフト補償用サーミスタ１１に熱が流れるこ
とで温度ドリフト補償側の精度も悪くなる。したがっ
て、影響を小さくするために各サーミスタ３，４及び１
１，１２のそれぞれの間の距離を離し、センサ基板２に
よる熱放散で熱流の影響を小さくすることができる。し
かし、離しすぎると環境温度が異なる場合も発生するた
め、離す距離を１ｍｍ程度とすることで熱流の流れの影
響を無くし高性能の非接触温度センサの実現が可能とな
る。
て、温度検出用サーミス３は、受光した赤外線１３によ
り温められ、この温められた熱は、熱伝導率の悪いセン
サ基板２を挟んで検出側温度補償用サーミスタ４の接触
しているので、一瞬では熱平衡状態にはならなので、温
度検出用サーミスタ３と検出側温度補償用サーミスタ４
の間には受光した赤外線の量に比例した温度差が発生す
るため、被検出物の温度を検出できる。しかし、温度検
出用サーミスタ３に発生した熱が温度ドリフト補償用サ
ーミスタ１１に流れると、温度補償用サーミスタ４，１
２との温度差が小さくなるなるので感度が悪くなる。ま
た、温度ドリフト補償用サーミスタ１１に熱が流れるこ
とで温度ドリフト補償側の精度も悪くなる。したがっ
て、影響を小さくするために各サーミスタ３，４及び１
１，１２のそれぞれの間の距離を離し、センサ基板２に
よる熱放散で熱流の影響を小さくすることができる。し
かし、離しすぎると環境温度が異なる場合も発生するた
め、離す距離を１ｍｍ程度とすることで熱流の流れの影
響を無くし高性能の非接触温度センサの実現が可能とな
る。
【００６４】次に、本発明の第七実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００６５】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、前述した第六実施の形態のように、基板に対して平
行に並置された各サーミスタ間の距離を離すことで熱流
の方向を制御しようとしても、実際には、各サーミスタ
間の熱伝導は０にはならない。このため、図７に示すよ
うに、空気層にて熱流が遮断することができる最少幅の
スリット１８を、各サーミスタ間の基板部分に設けるこ
とで、各サーミスタ相互の熱流をなくすことができる。
このため、スリット１８の設置で熱流による影響を無く
し高性能の非接触温度センサの実現が可能となる。
て、前述した第六実施の形態のように、基板に対して平
行に並置された各サーミスタ間の距離を離すことで熱流
の方向を制御しようとしても、実際には、各サーミスタ
間の熱伝導は０にはならない。このため、図７に示すよ
うに、空気層にて熱流が遮断することができる最少幅の
スリット１８を、各サーミスタ間の基板部分に設けるこ
とで、各サーミスタ相互の熱流をなくすことができる。
このため、スリット１８の設置で熱流による影響を無く
し高性能の非接触温度センサの実現が可能となる。
【００６６】次に、本発明の第八実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００６７】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、前述した第七実施の形態のように各サーミスタ間の
基板部分にスリット１８を設けることにより、センサ基
板２の表面側と裏面側の環境が異なる場合に、スリット
１８を通しての熱の移動がスリット周辺部にて起こる。
前記スリット１８の周囲にはサーミスタ３，４，１１，
１２が存在するためため、スリットの周辺部にて起こっ
ている熱の移動による影響をサーミスタ３，４，１１，
１２が受けてしまう。そのため図８に示すように、スリ
ット１８間を通して空気の移動が少なくなるように、細
いスリット１８ａを数本設ける。これによりスリットに
よる空気の影響を無くし、高性能の非接触温度センサの
実現が可能となる。
て、前述した第七実施の形態のように各サーミスタ間の
基板部分にスリット１８を設けることにより、センサ基
板２の表面側と裏面側の環境が異なる場合に、スリット
１８を通しての熱の移動がスリット周辺部にて起こる。
前記スリット１８の周囲にはサーミスタ３，４，１１，
１２が存在するためため、スリットの周辺部にて起こっ
ている熱の移動による影響をサーミスタ３，４，１１，
１２が受けてしまう。そのため図８に示すように、スリ
ット１８間を通して空気の移動が少なくなるように、細
いスリット１８ａを数本設ける。これによりスリットに
よる空気の影響を無くし、高性能の非接触温度センサの
実現が可能となる。
【００６８】次に、本発明の第九実施の形態よりなる非
接触温度センサの構造について説明する。
接触温度センサの構造について説明する。
【００６９】上述した第一乃至第三実施の形態におい
て、各サーミスタ間の周辺のセンサ基板２を、図９に示
すように各サーミスタを保持するのに必要な強度の基板
部分を残して削除する。これにより、センサ基板２の表
面側と裏面側の空気の流れが流通通路１９を通り自由に
なり、基板表面側と裏面側との環境条件が同じ条件とな
る。したがって、環境条件の変化による熱流による影響
を無くし、高性能の非接触温度センサの実現が可能とな
る。
て、各サーミスタ間の周辺のセンサ基板２を、図９に示
すように各サーミスタを保持するのに必要な強度の基板
部分を残して削除する。これにより、センサ基板２の表
面側と裏面側の空気の流れが流通通路１９を通り自由に
なり、基板表面側と裏面側との環境条件が同じ条件とな
る。したがって、環境条件の変化による熱流による影響
を無くし、高性能の非接触温度センサの実現が可能とな
る。
【００７０】尚、上記では、第一乃至第三実施の形態に
おいて第四乃至第九実施の形態の一つを組み合わせる構
成としたが、複数を組み合わせてより高性能な非接触温
度センサを得ることも可能である。
おいて第四乃至第九実施の形態の一つを組み合わせる構
成としたが、複数を組み合わせてより高性能な非接触温
度センサを得ることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触温
度センサによれば、請求項１記載の発明は、基準電圧発
生手段が、基板表面に配置され遮光された温度ドリフト
補償用サーミスタと、基板裏面に配置されたドリフト補
償側温度補償用サーミスタとからなる構成なので、基板
表面側と裏面側との環境条件の変化による温度変化の影
響を受けることなく、精度のよい測定が可能となる。
度センサによれば、請求項１記載の発明は、基準電圧発
生手段が、基板表面に配置され遮光された温度ドリフト
補償用サーミスタと、基板裏面に配置されたドリフト補
償側温度補償用サーミスタとからなる構成なので、基板
表面側と裏面側との環境条件の変化による温度変化の影
響を受けることなく、精度のよい測定が可能となる。
【００７２】また、請求項２記載の発明は、前記基板表
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けた構成なの
で、前記温度ドリフト補償用サーミスタ自身に赤外線反
射のための特殊処理を施す必要がなく、容易に赤外線反
射処理を行うことができ、コスト低減が図れる。
面にスペーサを介して配置され前記温度ドリフト補償用
サーミスタを覆う赤外線反射テープを設けた構成なの
で、前記温度ドリフト補償用サーミスタ自身に赤外線反
射のための特殊処理を施す必要がなく、容易に赤外線反
射処理を行うことができ、コスト低減が図れる。
【００７３】さらに、請求項３記載の発明は、前記基板
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けた構成なので、赤外線が温度ドリフト
補償用サーミスタに照射されることを防止でき、温度ド
リフト補償用サーミスタ自身に赤外線反射の特殊処理、
赤外線反射処理等を行うことなく、且つサーミスタの直
接の外乱要因の影響を少なくすることができ、精度のよ
い測定が可能となる。また、温度検出用サーミスタの赤
外線の受光量を向上させることができ、高精度なセンサ
制御を行うことができる。
表面の上方に前記温度検出用サーミスタにのみ焦点を結
ぶ集光手段を設けた構成なので、赤外線が温度ドリフト
補償用サーミスタに照射されることを防止でき、温度ド
リフト補償用サーミスタ自身に赤外線反射の特殊処理、
赤外線反射処理等を行うことなく、且つサーミスタの直
接の外乱要因の影響を少なくすることができ、精度のよ
い測定が可能となる。また、温度検出用サーミスタの赤
外線の受光量を向上させることができ、高精度なセンサ
制御を行うことができる。
【００７４】加えて、請求項４記載の発明は、前記各サ
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定した構成なので、Ｂ定数のばらつきによる抵抗変
化による影響を小さくすることができ、精度のよい測定
が可能となる。
ーミスタのＢ定数の大きさが、温度検出用サーミスタ＞
検出側温度補償用サーミスタ、温度ドリフト補償用サー
ミスタ＞ドリフト補償側温度補償用サーミスタとなるよ
う設定した構成なので、Ｂ定数のばらつきによる抵抗変
化による影響を小さくすることができ、精度のよい測定
が可能となる。
【００７５】加えて、請求項５記載の発明は、前記温度
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布してなる構成なので、温度検出用サ
ーミスタの赤外線の受光量を向上させることができ、高
精度なセンサ制御を行うことができるとともに、温度検
出用サーミスタの熱容量と温度ドリフト補正用サーミス
タの熱容量とを等しくすることで、熱伝導の差によるセ
ンサ感度への影響を小さくすることができ、精度のよい
測定が可能となる。
検出用サーミスタの表面に赤外線吸収塗料を塗布すると
ともに、前記温度ドリフト補償用サーミスタの表面に前
記赤外線吸収塗料の熱容量と略同一の熱容量を有する赤
外線反射塗料を塗布してなる構成なので、温度検出用サ
ーミスタの赤外線の受光量を向上させることができ、高
精度なセンサ制御を行うことができるとともに、温度検
出用サーミスタの熱容量と温度ドリフト補正用サーミス
タの熱容量とを等しくすることで、熱伝導の差によるセ
ンサ感度への影響を小さくすることができ、精度のよい
測定が可能となる。
【００７６】加えて、請求項６記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したので、基板を介
することにより生じる基板表面のサーミスタの並置方向
への熱伝導による熱流を防ぎ、熱流によるセンサ感度へ
の影響を小さくすることができ、精度のよい測定が可能
となる。
表面の両サーミスタの間隔と、基板裏面の両サーミスタ
の間隔とをそれぞれ略１ｍｍに設定したので、基板を介
することにより生じる基板表面のサーミスタの並置方向
への熱伝導による熱流を防ぎ、熱流によるセンサ感度へ
の影響を小さくすることができ、精度のよい測定が可能
となる。
【００７７】加えて、請求項７記載の発明は、前記基板
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたので、該スリットにより
基板を介することにより生じる基板表面のサーミスタの
並置方向に対する熱的な結合を無くすことができ、セン
サ感度への影響をなくすことができ、精度のよい測定が
できる。
表面の両サーミスタ間及び前記基板裏面の両サーミスタ
間にそれぞれスリットを設けたので、該スリットにより
基板を介することにより生じる基板表面のサーミスタの
並置方向に対する熱的な結合を無くすことができ、セン
サ感度への影響をなくすことができ、精度のよい測定が
できる。
【００７８】加えて、請求項８記載の発明は、前記スリ
ットを複数設けたので、基板の表面側と裏面側との空気
の対流を小さくし、スリットを設けたことによるセンサ
感度への影響をなくすことができ、精度のよい測定が可
能となる。
ットを複数設けたので、基板の表面側と裏面側との空気
の対流を小さくし、スリットを設けたことによるセンサ
感度への影響をなくすことができ、精度のよい測定が可
能となる。
【００７９】加えて、請求項９記載の発明は、前記基板
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたの
で、基板の表面側と裏面側との環境温度差による不必要
な熱流を削除し、センサ感度への影響をなくすことがで
き、精度のよい測定が可能となる。
のサーミスタ非搭載部分に空気の流通通路を設けたの
で、基板の表面側と裏面側との環境温度差による不必要
な熱流を削除し、センサ感度への影響をなくすことがで
き、精度のよい測定が可能となる。
【図１】本発明の非接触温度センサの回路構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の第一実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第二実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図４】同じく上面図である。
【図５】本発明の第三実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図６】図５に示す集光手段による集光原理説明図であ
る。
る。
【図７】本発明の第七実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第八実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図９】本発明の第九実施の形態よりなる非接触温度セ
ンサの構造を示す断面図である。
ンサの構造を示す断面図である。
【図１０】非接触温度センサの外観図である。
【図１１】従来の非接触温度センサの回路構成図であ
る。
る。
【図１２】従来の非接触温度センサの構造を示す断面図
である。
である。
【図１３】環境温度変化量に対するセンサ感度と温度ド
リフトの変化との相関図である。
リフトの変化との相関図である。
２ センサ基板 ３ 温度検出用サーミスタ ４ 検出側温度補償用サーミスタ １１ 温度ドリフト補償用サーミスタ １２ ドリフト補償側温度補償用サーミスタ １３ 赤外線 １４ 赤外線反射マスク １５ スペーサ １６ 赤外線反射テープ １７ フレネル・レンズ １８，１８ａ スリット １９ 流通通路
Claims (9)
- 【請求項１】 基板表面に配置され被検出物からの赤外
線を受光する温度検出用サーミスタと、基板裏面に配置
された検出側温度補償用サーミスタと、２つの基準電圧
発生手段とからなるブリッジ回路で構成された非接触温
度センサにおいて、 前記基準電圧発生手段が、基板表面に配置され遮光され
た温度ドリフト補償用サーミスタと、基板裏面に配置さ
れたドリフト補償側温度補償用サーミスタとからなるこ
とを特徴とする非接触温度センサ。 - 【請求項２】 前記基板表面にスペーサを介して配置さ
れ前記温度ドリフト補償用サーミスタを覆う赤外線反射
テープを設けたことを特徴とする請求項１に記載の非接
触温度センサ。 - 【請求項３】 前記基板表面の上方に前記温度検出用サ
ーミスタにのみ焦点を結ぶ集光手段を設けたことを特徴
とする請求項１に記載の非接触温度センサ。 - 【請求項４】 前記各サーミスタのＢ定数の大きさが、
温度検出用サーミスタ＞検出側温度補償用サーミスタ、
温度ドリフト補償用サーミスタ＞ドリフト補償側温度補
償用サーミスタとなるよう設定したことを特徴とする請
求項１記載の非接触温度センサ。 - 【請求項５】 前記温度検出用サーミスタの表面に赤外
線吸収塗料を塗布するとともに、前記温度ドリフト補償
用サーミスタの表面に前記赤外線吸収塗料の熱容量と略
同一の熱容量を有する赤外線反射塗料を塗布したことを
特徴とする請求項１記載の非接触温度センサ。 - 【請求項６】 前記基板表面の両サーミスタの間隔と、
基板裏面の両サーミスタの間隔とをそれぞれ略１ｍｍに
設定したことを特徴とする請求項１記載の非接触温度セ
ンサ。 - 【請求項７】 前記基板表面の両サーミスタ間及び前記
基板裏面の両サーミスタ間にそれぞれスリットを設けた
ことを特徴とする請求項６に記載の非接触温度センサ。 - 【請求項８】 前記スリットを複数設けたことを特徴と
する請求項７に記載の非接触温度センサ。 - 【請求項９】 前記基板のサーミスタ非搭載部分に空気
の流通通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の非
接触温度センサ。
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1996
- 1996-03-28 JP JP07381496A patent/JP3208320B2/ja not_active Expired - Fee Related
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