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JPS5821214B2 - temperature measuring device - Google Patents
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JPS5821214B2 - temperature measuring device - Google Patents

temperature measuring device

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Publication number
JPS5821214B2
JPS5821214B2 JP55002747A JP274780A JPS5821214B2 JP S5821214 B2 JPS5821214 B2 JP S5821214B2 JP 55002747 A JP55002747 A JP 55002747A JP 274780 A JP274780 A JP 274780A JP S5821214 B2 JPS5821214 B2 JP S5821214B2
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pulse
pulse width
output
circuit
voltage
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Application number
JP55002747A
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山口耕作
小羽根澄夫
田口孝治
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Meisei Electric Co Ltd
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Meisei Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度に感応して電気抵抗値に変換する素子(以
下、変換抵抗と言う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an element (hereinafter referred to as a conversion resistor) that converts temperature into an electrical resistance value in response to temperature.

)の抵抗値をパルス幅に変換する如き抵抗・パルス幅変
換回路を用いて温度を測定する技術に関するものである
The present invention relates to a technology for measuring temperature using a resistance/pulse width conversion circuit that converts the resistance value of ( ) into a pulse width.

温度を遠隔測定する場合、従来から被測定温度を1次変
換器により電気的量に変換し、この電気的量により、被
測定温度をパルス幅に変換してこのパルス信号を伝送す
る方式が知られている。
When measuring temperature remotely, a conventional method is to convert the temperature to be measured into an electrical quantity using a primary converter, convert the temperature to be measured into a pulse width using this electrical quantity, and transmit this pulse signal. It is being

この場合、電気的量をパルス幅に変換する回路は、外的
条件が変動しても充分に安定な動作を行なうことが要求
され、又被測定物の温度又は1次変換器で変換された電
気量とパルス幅との間に良好な直線性が要求される。
In this case, the circuit that converts the electrical quantity into a pulse width is required to operate sufficiently stable even if external conditions change, and the Good linearity is required between the amount of electricity and the pulse width.

第1図はこのような場合に用いられている抵抗・パルス
幅変換回路を用いた温度変換器の従来例である。
FIG. 1 shows a conventional example of a temperature converter using a resistance/pulse width conversion circuit used in such cases.

第1図において、R1は温度に対応して抵抗値が変化す
る変換抵抗、R2,R3およびR4はそれぞれ固定抵抗
で、これらの抵抗R1,R2゜R3およびR4でブリッ
ジ回路が構成されている。
In FIG. 1, R1 is a conversion resistor whose resistance value changes depending on the temperature, and R2, R3, and R4 are fixed resistors, respectively, and these resistors R1, R2, R3, and R4 form a bridge circuit.

また1は電圧がEボルトの直流電源、2は直流増幅器、
3は入力電圧に応じてパルス幅が変化する電圧制御型の
パルス幅変換器、4は繰返数が一定なパルス発生器であ
る。
Also, 1 is a DC power supply with a voltage of E volts, 2 is a DC amplifier,
3 is a voltage-controlled pulse width converter whose pulse width changes depending on the input voltage, and 4 is a pulse generator whose repetition rate is constant.

変換抵抗R11こは、鉄・ニッケル合金線、白金抵抗線
等の感温抵抗線又はサーミスタ等が用いられる。
For the conversion resistor R11, a temperature-sensitive resistance wire such as an iron-nickel alloy wire or a platinum resistance wire, a thermistor, or the like is used.

変換抵抗R1が被測定温度に対応して変化するとブリッ
ジ回路の出力電圧Vjが対応して変化し、この出力電圧
Viを直流増幅器2で増幅してパルス幅変調器3に入力
し、パルス発生器4から供給されているパルスのパルス
幅を変化させて被測定温度に対応する時間幅tsのパル
スを得る。
When the conversion resistor R1 changes in accordance with the temperature to be measured, the output voltage Vj of the bridge circuit changes accordingly, and this output voltage Vi is amplified by the DC amplifier 2 and input to the pulse width modulator 3, and is then input to the pulse generator. The pulse width of the pulse supplied from 4 is changed to obtain a pulse having a time width ts corresponding to the temperature to be measured.

第1図の測定回路は、直線電源1の電圧E1直流増幅器
2の増幅度や直線性、パルス幅変調器3およびパルス発
生器4の動作が使用場所の温度や直流増幅器2.パルス
幅変調器3およびパルス発生型4への供給電源の変動等
外的条件によって一般に変動しやすく、これが出力パル
ス幅を不安定にし、温度変換器の安定性を損う。
The measurement circuit shown in FIG. 1 measures the voltage E of the linear power supply 1, the amplification degree and linearity of the DC amplifier 2, the operation of the pulse width modulator 3 and the pulse generator 4, the temperature of the place of use, the DC amplifier 2. It is generally susceptible to fluctuations due to external conditions such as fluctuations in the power supply to the pulse width modulator 3 and the pulse generator 4, which makes the output pulse width unstable and impairs the stability of the temperature converter.

又、ブリッジ出力電圧に正しく直線比例するパルス幅出
力を得るためには直流増幅器2、パルス幅変調器3は直
線性の充分良好なことが要求されるが、従来はこれらの
点の解決が充分であるとは言い難かった。
In addition, in order to obtain a pulse width output that is correctly linearly proportional to the bridge output voltage, the DC amplifier 2 and pulse width modulator 3 are required to have sufficiently good linearity, but conventionally these points have been sufficiently resolved. It was hard to say that it was.

本発明は、このような従来技術における欠点を解消すべ
くなされたものであって、外部条件(温度を測定する場
所の環境温度、電源電圧等の変動)によって温度センサ
以外の部分が影響を受けることにより結果として出力パ
ルス幅が影響を受けること(被測定温度を表現すべく設
計条件に従ってパルス幅が変動的に所定の値をとること
以外の変動)がなく安定な動作を行ない、かつ被測定温
度とそれを表現する出力パルスの時間幅との間に良好な
直線性が保たれる温度測定器を得ることを目的とする。
The present invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional technology, and is that parts other than the temperature sensor are affected by external conditions (environmental temperature at the place where temperature is measured, fluctuations in power supply voltage, etc.). As a result, the output pulse width is not affected (any variation other than the pulse width fluctuating and taking a predetermined value according to the design conditions to express the temperature to be measured), and stable operation is achieved. The object of the present invention is to obtain a temperature measuring device that maintains good linearity between temperature and the time width of an output pulse expressing the temperature.

第1の実施例 第2図は本発明の第1の実施例を示す回路図であり、一
部をブロック図で示したものである。
First Embodiment FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, a part of which is shown as a block diagram.

第2図において、1,2,3,4.R1,R2R3及び
R4はそれぞれ第1図の対応する記号のものと同じ意味
のものであり、この他にR5は固定抵抗、C1はコンデ
ンサ、5はスイッチング素子でありこの実施例ではトラ
ンジスタを使用したもの、6は周波数分割器(分周器)
、7はゲート8はカウンタであり、又a、bは説明のた
めに回路上の個所を指摘するための記号である。
In FIG. 2, 1, 2, 3, 4. R1, R2, R3, and R4 each have the same meaning as the corresponding symbols in FIG. 1, and in addition, R5 is a fixed resistor, C1 is a capacitor, and 5 is a switching element, and in this example, a transistor was used. 6 is a frequency divider (frequency divider)
, 7 is a gate 8 is a counter, and a and b are symbols for pointing out locations on the circuit for explanation.

パルス発生器4は繰返数fが一定な矩形波信号を発生す
る。
The pulse generator 4 generates a rectangular wave signal with a constant repetition rate f.

パルス幅変調器3の例としては例えば公知適宜の電圧制
御型ワンショットマルチバイブレークが適合する。
As an example of the pulse width modulator 3, for example, a known appropriate voltage-controlled one-shot multi-vibration brake is suitable.

トランジスタ5のベース・エミッタ間にはパルス幅変調
器3の出力であるパルス幅(時間幅)is、周期T、波
高値一定なるパルスが供給され、トランジスタ5は第4
図イに示す如く時間tsの間だけオン、時間t’(=T
−ts)の間だけオフとなるようなスイッチング動作を
する。
A pulse with a constant pulse width (time width) is, period T, and peak value, which is the output of the pulse width modulator 3, is supplied between the base and emitter of the transistor 5.
As shown in Figure A, it is on only for time ts, and time t' (=T
-ts).

第3図はこの実施例を説明するために第2図の一部をと
り出して等価回路として示したものである。
In order to explain this embodiment, FIG. 3 shows a part of FIG. 2 as an equivalent circuit.

第3図において、ブリッジ回路のa−b間の電圧は、第
4図口に示す如く、矩形波が積分されて直流値Ecの上
下に亘って略三角波形状の変化をする。
In FIG. 3, the voltage between a and b of the bridge circuit is an integrated rectangular wave, and changes in the shape of a substantially triangular wave above and below the DC value Ec, as shown at the beginning of FIG.

この場合、コンデンサC1と抵抗R5とによる時定数が
パルスの繰返し周期Tより充分大きくなるように選べば
、a−b間の電圧は充分に平滑されてほぼ一定の電圧E
cとなる。
In this case, if the time constant of capacitor C1 and resistor R5 is selected to be sufficiently larger than the pulse repetition period T, the voltage between a and b will be sufficiently smoothed to a nearly constant voltage E.
c.

ここでa −b間の電圧がEcであるから、トランジス
タ5がオンになったとき、抵抗R5に流れる電流i′は
1= Ec/ R5(1) である。
Here, since the voltage between a and b is Ec, when the transistor 5 is turned on, the current i' flowing through the resistor R5 is 1=Ec/R5 (1).

また抵抗R3を通して直流電源1からa−b間に流れ込
んでくる電流(方向性は除外して考える)をiとすれば
1−T=i′・tsなる関係が成立するから、 1= t @T/ t s (2J なる関係が得られる。
Also, if the current flowing between a and b from the DC power supply 1 through the resistor R3 (considering excluding the directionality) is i, then the relationship 1-T=i'・ts is established, so 1= t @ The following relationship is obtained: T/ts (2J).

(1)式および(2)式から Ec/ i = R5・T /l s (3)E
Cはa−b間の電圧であり、iはa−b間に流れ込んで
くる電流であるから(3)式において、左辺のBc/i
はa−b間の実効的な抵抗を示すこととなり、これをR
tとすると Rt=R5・T/ ts (4)である。
From equations (1) and (2), Ec/i = R5・T/l s (3) E
C is the voltage between a and b, and i is the current flowing between a and b, so in equation (3), Bc/i on the left side
represents the effective resistance between a and b, which can be expressed as R
If t, then Rt=R5·T/ts (4).

即ちa −b間の実施抵抗Rtの値は、パルスの繰返し
周期Tが一定であればトランジスタ5がオンである時間
’tsに逆比例する。
That is, the value of the practical resistance Rt between a and b is inversely proportional to the time 'ts during which the transistor 5 is on if the pulse repetition period T is constant.

第2図において、いま、ブリッジ回路の平衡状態がくず
れ電圧Viが出力されていると、この電圧は直流増幅器
2で増幅されてパルス幅変調器3に入力されて周波数分
割器6からの時間幅tのパルス列のパルス幅を対応して
変化させる。
In FIG. 2, when the bridge circuit is out of balance and a voltage Vi is output, this voltage is amplified by the DC amplifier 2 and input to the pulse width modulator 3, and the time width from the frequency divider 6 is input to the pulse width modulator 3. The pulse width of the pulse train at t is varied accordingly.

パルス幅変調を受けたパルス列はトランジスタ5に入力
され、トランジスタ5のオン・オフ動作を制御してa−
b間の実効抵抗値Rtを制御する。
The pulse train subjected to pulse width modulation is input to the transistor 5, which controls the on/off operation of the transistor 5 to a-
The effective resistance value Rt between b is controlled.

ここで、パルス幅変調器3は入力電圧が減少(増加)す
る方向に変化すると出力パルス列のパルス幅tsが増加
(減少)する方向に変化するように構成されており、パ
ルス幅tsが増力0(減少)すれば(4)式の関係を満
足すべくa−b間の実効抵抗Rtは減少(増加)する方
向に変化する。
Here, the pulse width modulator 3 is configured such that when the input voltage changes in the direction of decreasing (increasing), the pulse width ts of the output pulse train changes in the direction of increasing (decreasing). (decreases), the effective resistance Rt between a and b changes in the direction of decrease (increase) so as to satisfy the relationship of equation (4).

いま、変換抵抗R1が変化してその抵抗値が大きくなる
方向に変化すると、ブリッジ回路の出力電圧Viは低く
なる方向に変化する。
Now, when the conversion resistor R1 changes and its resistance value changes in the direction of increasing, the output voltage Vi of the bridge circuit changes in the direction of decreasing.

この出力電圧Viは直流増幅器2によって増幅され、パ
ルス幅変調器3に入力されてその出力パルス幅tsを大
きくする方向に変化させる。
This output voltage Vi is amplified by a DC amplifier 2, inputted to a pulse width modulator 3, and changed to increase the output pulse width ts.

すなわち、変換抵抗R1が大きくなる方向ζこ変化する
と、第3図におけるa −b間の実効抵抗Rtが小さく
なる方向に変化するので、ブリッジ回路はやがである時
点で平衡状態となる。
That is, when the conversion resistance R1 changes in the direction ζ in which it becomes larger, the effective resistance Rt between a and b in FIG. 3 changes in the direction in which it becomes smaller, so that the bridge circuit eventually reaches an equilibrium state at a certain point.

同様番こして、変換抵抗R1が小さくなる方向に変化し
た場合は、パルス幅tsは小さくなる方向に変化し、a
−b間の実効抵抗Rtが大きくなる方向に変化してブ
リッジ回路が平衡状態となる。
Similarly, when the conversion resistance R1 changes in the direction of decreasing, the pulse width ts changes in the direction of decreasing, and a
The effective resistance Rt between -b changes in the direction of increasing, and the bridge circuit becomes in a balanced state.

このようにして、ブリッジ回路は常にほぼ平衡状態を保
ち、変換抵抗R1の値の大きさに従ってパルス幅tsが
定まる如く可変な出力を得る。
In this way, the bridge circuit always maintains a substantially balanced state and obtains a variable output such that the pulse width ts is determined according to the value of the conversion resistor R1.

父、ブリッジ回路の直流電源の極性を第2図、第3図に
示すのとは逆に接続した場合には、直流増幅器2の入力
電圧が増加する方向に変化したときパルス幅変調器3の
出力パルス列のパルス幅tsが増加する方向になるよう
に回路各部を構成する。
If the polarity of the DC power supply of the bridge circuit is connected in the opposite direction to that shown in Figures 2 and 3, when the input voltage of the DC amplifier 2 changes in the direction of increasing, the pulse width modulator 3 Each part of the circuit is configured so that the pulse width ts of the output pulse train increases.

このように構成することにより、直流電源電圧の向きに
かかわらず、ブリッジ回路が平衡状態となる。
With this configuration, the bridge circuit is in a balanced state regardless of the direction of the DC power supply voltage.

この平衡状態において、直流増幅器2の増幅度が例えば
約90dB程度のように充分大きければ、ブリッジ回路
の出力Viは非常に小さくなり、ブリッジ回路は完全に
バランスしたものとすることができる。
In this balanced state, if the amplification degree of the DC amplifier 2 is sufficiently large, for example about 90 dB, the output Vi of the bridge circuit becomes very small, and the bridge circuit can be made completely balanced.

このとき一般に知られているように次の関係が成立する
At this time, the following relationship holds true as is generally known.

R2・R3=R1・Ra 即ち、 1/Ra=R1/(R2・R3) (5)ここで、
Raは第2図におけるブリッジ回路a−す間の合成抵抗
であり、次の関係が成立する。
R2・R3=R1・Ra That is, 1/Ra=R1/(R2・R3) (5) Here,
Ra is a combined resistance between bridge circuits a and 2 in FIG. 2, and the following relationship holds true.

1 / Ra = 1 / R4+1 / Rt= 1
/R4+(1/R5)(ts/T)(6) (5)式および(6)式の関係から、ブリッジ回路がほ
ぼ平衡した状態では次の関係が成立する。
1 / Ra = 1 / R4+1 / Rt = 1
/R4+(1/R5)(ts/T) (6) From the relationships in equations (5) and (6), the following relationship holds true when the bridge circuit is approximately balanced.

1/R4+(1/R5)・(t s/T)= R1/(
R2・R3)(7) (7)式の関係によりパルス幅変調器3の出力パルスの
パルス幅tsを求めると、 t 5−T−R1・R5/ (R2・R3)−T−R5
/R4(8) 即ち、パルス幅tsは変換抵抗R1に比例する。
1/R4+(1/R5)・(ts/T)=R1/(
R2・R3) (7) If we calculate the pulse width ts of the output pulse of the pulse width modulator 3 using the relationship in equation (7), we get t 5 − T−R1・R5/ (R2・R3) − T−R5
/R4(8) That is, the pulse width ts is proportional to the conversion resistance R1.

そしてパルス幅tsは周期Tが一定なので変換抵抗R1
の抵抗値変化のみに関係し、又ブリッジ回路の直流電源
1の電圧Eとは無関係である。
Since the pulse width ts has a constant period T, the conversion resistance R1
It is related only to the change in the resistance value of , and is unrelated to the voltage E of the DC power supply 1 of the bridge circuit.

このパルス幅tsが被測定温度を表現している。This pulse width ts expresses the temperature to be measured.

第2図において、パルス発生器4からの周波数fの信号
は周波数分割器6でm分割されパルス幅変調器3に供給
される。
In FIG. 2, a signal of frequency f from a pulse generator 4 is divided into m by a frequency divider 6 and supplied to a pulse width modulator 3.

この分割された信号がさきに説明した周期T、パルス幅
tのものであるから、この周期Tは T=m/f (9) で表わさ4ユ、る。
Since this divided signal has the previously explained period T and pulse width t, this period T is expressed as T=m/f (9).

一方、パルス幅変調器3から送出されるパルス(mts
のパルスはゲート7に入力されてこれを開き、パルス発
生器4からのパルスを上記ゲート7が開いている期間だ
けカウンタ81こ供給し、カウンタ8は供給されたパル
スの数を計数する。
On the other hand, the pulse (mts
The pulse is input to the gate 7 to open it, and the pulse from the pulse generator 4 is supplied to the counter 81 only during the period when the gate 7 is open, and the counter 8 counts the number of supplied pulses.

カウンタ8がnなるパルス数を計数したものとすれば、
そのときのパルス幅変調器3の出力信号のパルス幅ts
は t s = n/f (10) で表わされる。
If the counter 8 counts the number of pulses n, then
Pulse width ts of the output signal of the pulse width modulator 3 at that time
is expressed as t s = n/f (10).

(9)式及び00)式を(8)式に代入して整理すると
02m−R1・R5/(R2・R3)−m−R5/R4
0υ を得る。
Substituting equations (9) and 00) into equation (8) and rearranging it, 02m-R1・R5/(R2・R3)-m-R5/R4
We get 0υ.

即ち、カウンタ8の計数値11は変換抵抗R1に比例す
る。
That is, the count value 11 of the counter 8 is proportional to the conversion resistance R1.

又Uυ式の関係は無名数m及びn、抵抗値R1〜R5に
のみ関係し、電圧変動、周波数の変動きは無関係である
Further, the relationship of the Uυ equation is related only to the anonymous numbers m and n and the resistance values R1 to R5, and is unrelated to voltage fluctuations and frequency fluctuations.

カウンタ8を例えば10進カウンタとすれば変換抵抗R
1による計測結果を10進数で把握出来、また2進カウ
ンタとすれば2進数で計測値を把握できる。
For example, if the counter 8 is a decimal counter, the conversion resistance R
The measurement result based on 1 can be understood as a decimal number, and if a binary counter is used, the measurement value can be understood as a binary number.

計測H直の精度をさらに良くして例えばq倍にしたい場
合は、周波数分割器6の分割比を大きくしてさらにq倍
(分割比がm−q倍)、にしてパルス幅変調器3への入
力パルス列の周期をq倍(パルス幅はtのまま)にすれ
ばカウンタ8で得る計数値がq倍になるので(前出(8
)式により自明)、q倍の精度の計測ができる。
If you want to further improve the precision of the measurement H frequency, for example, by increasing it by a factor of q, increase the division ratio of the frequency divider 6 and further increase it by a factor of q (the division ratio is m-q times), and send it to the pulse width modulator 3. If the period of the input pulse train is multiplied by q (the pulse width remains t), the count value obtained by the counter 8 will be multiplied by q.
), it is possible to measure with an accuracy of q times.

なお、第2図における直流増幅器2は必須のものではな
く、ブリッジ回路の出力電圧が充分ならばその出力を直
接にパルス幅変調器3に与えて差支えない。
Note that the DC amplifier 2 in FIG. 2 is not essential, and if the output voltage of the bridge circuit is sufficient, its output may be directly applied to the pulse width modulator 3.

第2の実施例 第5図において、21は演算増幅器、22は帰還のため
のインピーダンスでありこの21と22の記号で示した
もの双方によって第2図の直流増幅器2に対応する(1
点鎖線で囲んで2の記号で示した。
In the second embodiment shown in FIG. 5, 21 is an operational amplifier, and 22 is an impedance for feedback, and both of the symbols 21 and 22 correspond to the DC amplifier 2 in FIG.
It is surrounded by a dotted chain line and indicated by the symbol 2.

)もの、又1点鎖線で囲んだ3の部分は第2図のパルス
幅変調器3に相当する機能の部分であって例えばICチ
ップにより得るものでありこの3の部分において、31
および32はそれぞれコンパレータ、33はフリップフ
ロップ、 R41R42,R43は同じ抵抗値の3個の
抵抗、Trはトランジスタ、34,35,36,37は
それぞれ信号入力端子、38は信号出力端子、39は電
源端子である。
), and the part 3 surrounded by the one-dot chain line is a functional part corresponding to the pulse width modulator 3 in FIG. 2, and is obtained by an IC chip, for example.
32 is a comparator, 33 is a flip-flop, R41R42, R43 are three resistors with the same resistance value, Tr is a transistor, 34, 35, 36, 37 are each a signal input terminal, 38 is a signal output terminal, 39 is a power supply It is a terminal.

又、十Ebは電源の正極端子であり、Rt及びCtは時
定数設定のための抵抗及びコンデンサ、その他の記号の
ものはそれぞれ第2図の対応する記号のものと同じ意味
のものである。
Further, 10Eb is the positive terminal of the power supply, Rt and Ct are resistors and capacitors for setting the time constant, and other symbols have the same meanings as the corresponding symbols in FIG.

第5図について(8)式が成立する。Equation (8) holds true for FIG.

第5図には第2図の周波数分割器(分周器)6.ゲート
7、カウンタ8を示してないが、必要に応じてこれらを
付加して第2図と同様なブロック構成とすることにより
01)式を適合させて実施することができる。
FIG. 5 shows the frequency divider (divider) 6 of FIG. Although the gate 7 and counter 8 are not shown, the equation 01) can be adapted and implemented by adding these as necessary to create a block configuration similar to that shown in FIG.

又、第5図は直流型81の挿入の仕方及び出力電圧Vi
の散り出し方が抵抗R1,R2,R3゜R4の組合せ方
に対して第2図の場合と変っているが、このことによる
問題はない。
Moreover, FIG. 5 shows how to insert the DC type 81 and the output voltage Vi.
Although the way in which the resistors R1, R2, R3 and R4 are combined is different from that shown in FIG. 2, there is no problem due to this.

演算増幅器21は公知のものでよく、抵抗R2R4及び
R5の共通接続点を負入力に接続し、抵抗R1とR3の
接続点を正入力に接続し、出力電圧を帰還インピーダン
ス22を介して負入力に帰還すると、負入力は常に正入
力と略等しくなり、回路全体として第2図において抵抗
R5とコンデンサC1を並列接続してブリッジ回路の一
辺に並列挿入したことと同じ動作をし、第2図のコンデ
ンサC1をこの場合必要としない。
The operational amplifier 21 may be of a known type, and the common connection point of resistors R2R4 and R5 is connected to the negative input, the connection point of the resistors R1 and R3 is connected to the positive input, and the output voltage is connected to the negative input via the feedback impedance 22. When the feedback is returned to The capacitor C1 is not required in this case.

ここで帰還インピーダンス22に容量性素子を使用すれ
ば直流増幅器に相当する回路2に積分機能をもたせるこ
とができる。
Here, if a capacitive element is used for the feedback impedance 22, the circuit 2 corresponding to the DC amplifier can be provided with an integrating function.

出力はフリップフロップ33の一方側からとり出し、こ
れと同じ信号をブリッジ回路のトランジスタ5に帰還し
てそのスイッチング動作の制御をする。
The output is taken out from one side of the flip-flop 33, and the same signal is fed back to the transistor 5 of the bridge circuit to control its switching operation.

第6図は直流増幅器に相当する回路2に積分機能をもた
せた場合の波形図を示し、この図でAはパルス発生器4
から送出される一定周期T、パルス幅tのパルス列、B
は直流増幅器に相当する回路2の演算増幅器21の出力
波形、Cはトランジスタ5のベースに印加する波形であ
る。
FIG. 6 shows a waveform diagram when the circuit 2, which corresponds to a DC amplifier, is provided with an integration function, and in this diagram, A is the pulse generator 4.
A pulse train of constant period T and pulse width t sent from B
C is the output waveform of the operational amplifier 21 of the circuit 2, which corresponds to a DC amplifier, and C is the waveform applied to the base of the transistor 5.

第5図のブリッジ回路の抵抗R2,R4及びR5の結合
点(演算増幅器21の負入力)の電圧は、変換抵抗R1
及び抵抗R3の結合点の電圧に比べてトランジスタ5が
オフのとき若干高く、またトランジスタ5がオンのとき
若干低くなるように設定しである。
The voltage at the connection point of the resistors R2, R4 and R5 (the negative input of the operational amplifier 21) of the bridge circuit in FIG.
The voltage is set to be slightly higher when the transistor 5 is off and slightly lower when the transistor 5 is on than the voltage at the connection point of the resistor R3 and the resistor R3.

第5図の[Cチップ3において、端子34からは制御電
圧が入力され、端子35からはスレッショールドレベル
(設定基準電位)信号が入力され、端子36からはトリ
ガ信号が入力され、端子37からは放電電流が流入し、
端子38からは、時間幅tsのパルスが出力する。
In the [C chip 3 in FIG. A discharge current flows from
A pulse with a time width ts is output from the terminal 38.

コンパレータ32はトリガレベルを決めているものであ
り、抵抗R42,R43の結合点の電圧と端子36から
のトリガ信号の電圧とを比較して、トリガ信号電圧の方
が大きいときにフリップフロップ33をリセットする。
The comparator 32 determines the trigger level, and compares the voltage at the junction of the resistors R42 and R43 with the voltage of the trigger signal from the terminal 36, and opens the flip-flop 33 when the trigger signal voltage is higher. Reset.

演算増幅器21の出力は第6図Bの波形のものであり、
変換抵抗R1が変化すれば演算増幅器21の積分されて
平均化されたレベル(第7図Bの記号Ethで示すもの
)が変化する。
The output of the operational amplifier 21 has the waveform shown in FIG. 6B,
When the conversion resistance R1 changes, the integrated and averaged level of the operational amplifier 21 (indicated by symbol Eth in FIG. 7B) changes.

これをパルス幅変調器相当機能回路のICチップ3の制
御入力として端子34に与えることによってコンパレー
タ31への入力として与える。
This is applied to the terminal 34 as a control input of the IC chip 3 of the pulse width modulator-equivalent functional circuit, thereby providing it as an input to the comparator 31.

コンパレータ31はこの入力電圧と、抵抗Rtとコンデ
ンサCtとの結合点の設定基準電位とを比較して、抵抗
RtとコンデンサCtとの結合点の電圧の方が高いとき
にコンパレータ31に出力を生じさせてフリップフロッ
プ33をセットする。
The comparator 31 compares this input voltage with a set reference potential at the connection point between the resistor Rt and the capacitor Ct, and outputs an output to the comparator 31 when the voltage at the connection point between the resistor Rt and the capacitor Ct is higher. and set the flip-flop 33.

フリップフロップ33がセットされるとトランジスタT
rがオンとなり、コンデンサCtの電荷を急激に放電さ
せる。
When the flip-flop 33 is set, the transistor T
r is turned on and the charge in the capacitor Ct is rapidly discharged.

端子36からトリガ信号が入力するとコンパレータ32
が作動してフリップフロップ33をリセットしてトラン
ジスタTrがオフになる。
When a trigger signal is input from the terminal 36, the comparator 32
operates to reset the flip-flop 33 and turn off the transistor Tr.

トランジスタTrがオフになった瞬間から抵抗Rtとコ
ンデンサC1とで決定される時定数を以ってコンデンサ
Ctが+Ebに向って充電される。
From the moment the transistor Tr is turned off, the capacitor Ct is charged toward +Eb with a time constant determined by the resistor Rt and the capacitor C1.

この電圧が端子34から入力される制御電圧を超えると
フリップフロップ33がセントされて、以後同様に動作
を繰返す。
When this voltage exceeds the control voltage input from the terminal 34, the flip-flop 33 is turned on and the same operation is repeated thereafter.

この場合、抵抗RtとコンデンサCtの結合点の設定基
準電位については、この基準電位がいくらか変動しても
その変動周期がパルスTの周期Tより充分に太きければ
差支えないから、コンデンサCtを充電する電流が一定
値でなくても、即ちこの部分に定電流回路を用いなくて
も、端子38からの出力パルスのパルス幅tsが変換抵
抗R1に比例した値になるまで演算増幅器21の出力電
圧の平均レベル、即ち端子34の制御電圧、が自動的に
変化するように第5図の回路全体がバランスする。
In this case, regarding the reference potential set at the connection point of the resistor Rt and the capacitor Ct, even if this reference potential fluctuates somewhat, there is no problem as long as the fluctuation period is sufficiently thicker than the period T of the pulse T, so the capacitor Ct is charged. Even if the current to be output is not a constant value, that is, even if a constant current circuit is not used in this part, the output voltage of the operational amplifier 21 is increased until the pulse width ts of the output pulse from the terminal 38 becomes a value proportional to the conversion resistor R1. The entire circuit of FIG. 5 is balanced so that the average level of , ie, the control voltage at terminal 34, changes automatically.

又、抵抗RtとコンデンサCtによる時定数は、パルス
発生器4からのパルスの周期よりも幾らか小さく設定し
て、出力信号パルスの時間幅tsがパルス発生器4から
のパルスの周期Tに達することがないようにする。
Further, the time constant of the resistor Rt and the capacitor Ct is set to be somewhat smaller than the period of the pulse from the pulse generator 4, so that the time width ts of the output signal pulse reaches the period T of the pulse from the pulse generator 4. I'll make sure this doesn't happen.

父、スイッチング素子にトランジスタを使用した場合、
いずれの接地方式をとっても本発明を実施できる。
Father, when using a transistor as a switching element,
The present invention can be practiced using either grounding method.

例えばラジオゾンデ等の如き飛翔体に搭載して温度を測
定するものにあっては、測定結果を地上の受信設備に対
して電波による変調信号として送出する必要があり、か
つラジオゾンデそのものの使用条件にもとづく制約を受
けて、小形、軽量、簡単にして、しかも信頼性の高い手
段が要求されるが、本発明は極めて簡単でかつ小形、軽
量の部品で実施できるので、このような飛翔体搭載用と
しての要請に適合するものである。
For example, in the case of a device mounted on a flying object such as a radiosonde to measure temperature, it is necessary to send the measurement result as a modulated signal using radio waves to receiving equipment on the ground, and the usage conditions of the radiosonde itself are Due to the constraints imposed by the It meets the requirements of the purpose of use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来例を示すものであり、一部ブロック図で示
した回路図、第2図は本発明の第1の実施例を一部ブロ
ック図で示した回路図、第3図は第2図に示した実施例
について本発明の要部を等何回路で示した図、第4図は
第2図に示した実施例を説明するための波形図、第5図
は本発明の第2の実施例を一部ブ爾ツク図で示した回路
図、第6図は第5図に示した実施例を説明するための波
形図である。 各図において、主な記号は以下の通りである。 1・・・直流電源、2・・・直流増幅器、3・・・パル
ス幅変調器、4・・・パルス発生器、5・・・トランジ
スタ、6・・・周波数分割器、7・・・ゲート、8・・
・カウンタ、R1−R4・・・ブリッジ回路抵抗、21
・・・演算増幅器、22・・・帰還インピーダンス、3
1,32・・・コンパレータ、33・・・フリツプフロ
ツプ、Rt・・・時定数用抵抗、Ct・・・時定数用コ
ンデンサ。
Fig. 1 shows a conventional example, a circuit diagram partially shown as a block diagram, Fig. 2 a circuit diagram partially showing a first embodiment of the present invention as a block diagram, and Fig. 3 a circuit diagram partially shown as a block diagram. Regarding the embodiment shown in FIG. 2, the main parts of the present invention are shown as circuits, FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the embodiment shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 6 is a circuit diagram partially showing the second embodiment as a block diagram, and FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the embodiment shown in FIG. In each figure, the main symbols are as follows. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... DC power supply, 2... DC amplifier, 3... Pulse width modulator, 4... Pulse generator, 5... Transistor, 6... Frequency divider, 7... Gate , 8...
・Counter, R1-R4...Bridge circuit resistance, 21
...Operation amplifier, 22...Feedback impedance, 3
1, 32...Comparator, 33...Flip-flop, Rt...Resistance for time constant, Ct...Capacitor for time constant.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 温度に感応して抵抗値が定まる変換抵抗ト辺に備え
るとともにスイッチング回路を他辺に備えるブリッジ回
路と、上記スイッチング回路による断続出力を平滑する
平滑回路を有し、一定周期毎のパルスを上記ブリッジ回
路の出力に対応してパルス幅変調し、上記パルス幅変調
したパルスを上記スイッチング回路の開閉率制御入力に
負帰還する方式の温度測定器において、クロックパルス
を分周した分周パルスを上記ブリッジ回路の出力;こよ
ってパルス幅変調し、上記パルス幅変調した分周パルス
を上記スイッチング回路の開閉率制御入力に負帰還する
とともに上記パルス幅変調した分周パルスの存在時間中
に出現する上記クロックパルスのパルス数を計数し、上
記計数値に置いて温度を把握するようにした温度測定器
1. A bridge circuit is provided on one side of the conversion resistor whose resistance value is determined in response to temperature, and a switching circuit is provided on the other side, and a smoothing circuit is provided to smooth the intermittent output from the switching circuit. In a temperature measuring instrument that performs pulse width modulation in response to the output of the bridge circuit and negatively feeds back the pulse width modulated pulse to the switching ratio control input of the switching circuit, the frequency-divided pulse obtained by dividing the clock pulse is Output of the bridge circuit; thus, pulse width modulation is performed, and the pulse width modulated frequency divided pulse is negatively fed back to the switching ratio control input of the switching circuit, and the above pulse width modulated frequency division pulse that appears during the existence time of the pulse width modulated frequency divided pulse is A temperature measuring device that counts the number of clock pulses and calculates the temperature based on the above counted value.
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