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JPH0339258B2 - - Google Patents
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JPH0339258B2 - - Google Patents

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JPH0339258B2
JPH0339258B2 JP57019162A JP1916282A JPH0339258B2 JP H0339258 B2 JPH0339258 B2 JP H0339258B2 JP 57019162 A JP57019162 A JP 57019162A JP 1916282 A JP1916282 A JP 1916282A JP H0339258 B2 JPH0339258 B2 JP H0339258B2
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circuit
temperature
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counter
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    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
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    • G01K7/24Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/245Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサーミスタの抵抗値変化をCR発振回
路の発振周波数の変化に変換する方式のデジタル
サーミスタ温度計に係わるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital thermistor thermometer that converts a change in the resistance value of a thermistor into a change in the oscillation frequency of a CR oscillation circuit.

本発明の目的は温度に対して指数関数的に抵抗
値を変化するサーミスタを用いながら、広い温度
範囲で一定な感度を有しかつ精度の高い温度計を
安価に作ることであり、さらに摂氏温度表示と華
氏温度表示とを容易に切り替え可能なサーミスタ
デジタル温度計を実現することである。
The purpose of the present invention is to inexpensively produce a thermometer with constant sensitivity and high accuracy over a wide temperature range, using a thermistor whose resistance value changes exponentially with temperature. An object of the present invention is to realize a thermistor digital thermometer that can easily switch between display and Fahrenheit temperature display.

従来、温度計として最も一般に普及したものは
ガラス管中に封入した水銀や着色アルコールの熱
膨張を使用したガラス製温度計と、貼り合わされ
た2種金属の熱膨張率の違いにより機械的な変形
を生ずるバイメタルを使用した指針温度計であつ
た。これ等は手軽であり比較的安価であると共
に、摂氏温度表示と華氏温度表示とを二重目盛り
によつて簡単に行える利点があつた。しかしこれ
等の温度計はアナログ表示であるため、表示最小
単位に制約が生じ、特に小型化した場合には精度
が悪くなる欠点があつた。一方、従来より科学技
術的な測定や工業的な用途にはデジタル表示によ
る電気式温度計が使用されている。しかしこの種
の温度計は高精度と云う特徴を有する反面で装置
が大掛りで高価であると云う欠点を有しており、
一般家庭用温度計としては普及していなかつた。
Traditionally, the most commonly used thermometers are glass thermometers that use the thermal expansion of mercury or colored alcohol sealed in a glass tube, and mechanical deformation due to the difference in thermal expansion coefficient of two metals bonded together. It was a pointer thermometer that used a bimetal that produced . These were convenient and relatively inexpensive, and had the advantage of being able to easily display Celsius and Fahrenheit temperatures using dual scales. However, since these thermometers have an analog display, there are restrictions on the minimum display unit, and they have the drawback of poor accuracy, especially when miniaturized. On the other hand, electric thermometers with digital displays have traditionally been used for scientific and technical measurements and industrial applications. However, although this type of thermometer is characterized by high accuracy, it has the disadvantage that the device is large and expensive.
It was not widely used as a general household thermometer.

本発明はガラス製温度計や指針温度計の手軽か
つ低価格と云う特徴と摂氏温度表示と華氏温度表
示の両者が簡単にできると云う特徴とを兼ね備え
る上に、表示が読みやすく精度が高いデジタル表
示式温度計を、サーミスタを温度センサーとして
採用することによつて実現するものである。
The present invention combines the convenience and low cost of glass thermometers and pointer thermometers with the ability to easily display both Celsius and Fahrenheit temperatures. The display type thermometer is realized by using a thermistor as a temperature sensor.

サーミスタは温度によつて抵抗値が敏感に変化
する抵抗体の総称であるが、ここでは負の温度係
数を有するサーミスタ(Negative Temperature
Coefficient Thermistor)を云い、金属酸化物の
複合焼結体に電極を付したものを指す。サーミス
タは温度に対して極めて敏感な抵抗値変化を示す
こと、抵抗値が比較的自由に選べること、形状が
単純でありかつ小型であること、したがつて熱時
定数が小さく迅速な温度測定に適していること、
工業的に大量生産が可能であること等の多くの利
点を有する。しかし抵抗値の変化が指数関数的で
あるので、その特性を直線補正する必要があると
云う欠点を有している。従来この直線補正には次
に述べる二つの方法がとられていた。その第一の
方法は、サーミスタに直並列の抵抗を組合せ、そ
の合成抵抗の温度特性を直線に近似する方法であ
るが、この方法は高精度の抵抗器を多数必要とす
る上に補正可能な温度の領域がせまく、直線補正
の精度も良くない。そのためこの方法による温度
計は精度面で比較的雑であつて、使用温度範囲の
狭い用途である室内空調設備等に利用されている
のみであつた。第二の直線補正の方法は、サーミ
スタの抵抗値を正確に測定し、AD変換してデジ
タル量になおし計算手段で直線補正を行うやり方
であるが、装置が大掛りになり、高価になるため
科学技術用温度計に応用範囲が限られていた。こ
のような理由からサーミスタは従来温度計として
の用途よりも温度定点検出用のセンサーとして利
用されることが多かつたのである。本発明はサー
ミスタの抵抗特性の直線補正を手軽にしかも精度
良く行うと同時に摂氏温度表示と華氏温度表示の
切り替えのための変換演算を簡単に行う方法を提
案するものであるが以下第1図は本発明に使用さ
れるCR発振回路の実施例を示す回路図である。
本実施例はサーミスタ1と、コンデンサ2と、2
個のC−MOSインバータ3及び4と、C−
MOSNANDゲート5とから構成され、NAND
ゲート5の出力端子がインバータ4の入力端子
と、該インバータ4の出力端子がインバータ3の
入力端子とそれぞれ接続されている。インバータ
3の出力端子P2からはこのCR発振回路の出力信
号であるパルス信号F1が出力されるように構成
されている。
A thermistor is a general term for a resistor whose resistance value changes sensitively depending on temperature.
Coefficient Thermistor refers to a composite sintered body of metal oxide with electrodes attached. Thermistors exhibit resistance changes that are extremely sensitive to temperature, the resistance value can be selected relatively freely, the shape is simple and small, and thermistors have a small thermal time constant and can be used for rapid temperature measurement. be suitable,
It has many advantages such as being able to be industrially mass-produced. However, since the change in resistance value is exponential, it has the disadvantage that its characteristics must be linearly corrected. Conventionally, the following two methods have been used for this linear correction. The first method is to combine a thermistor with series-parallel resistances and approximate the temperature characteristics of the combined resistance to a straight line, but this method requires a large number of high-precision resistors and can be corrected. The temperature range is narrow and the accuracy of linear correction is not good. Therefore, thermometers using this method are relatively poor in terms of accuracy, and have only been used in indoor air conditioning equipment, etc., which have a narrow operating temperature range. The second method of linear correction is to accurately measure the resistance value of the thermistor, perform AD conversion to convert it into a digital quantity, and perform linear correction using calculation means, but this method requires a large and expensive device. The scope of application was limited to scientific and technological thermometers. For this reason, the thermistor has been used more often as a sensor for detecting a fixed point of temperature than as a conventional thermometer. The present invention proposes a method for easily and accurately linearly correcting the resistance characteristics of a thermistor, and at the same time easily performing conversion calculations for switching between Celsius temperature display and Fahrenheit temperature display. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a CR oscillation circuit used in the present invention.
In this embodiment, thermistor 1, capacitor 2,
C-MOS inverters 3 and 4, and C-MOS inverters 3 and 4;
It consists of MOSNAND gate 5 and NAND
The output terminal of the gate 5 is connected to the input terminal of the inverter 4, and the output terminal of the inverter 4 is connected to the input terminal of the inverter 3. The inverter 3 is configured to output a pulse signal F1 , which is an output signal of the CR oscillation circuit, from the output terminal P2 .

NANDゲート5の第1の入力端子P1には制御
信号Gが入力されるようになつている。NAND
ゲート5の第2の入力端子にはサーミスタ1とコ
ンデンサ2の一端が同時に接続されており、サー
ミスタ1の他端はインバータ3の出力端子P2と、
又コンデンサ2の他端はインバータ4の出力端子
とそれぞれ接続されている。
A control signal G is input to the first input terminal P1 of the NAND gate 5. NAND
One end of the thermistor 1 and a capacitor 2 are connected to the second input terminal of the gate 5 at the same time, and the other end of the thermistor 1 is connected to the output terminal P 2 of the inverter 3.
Further, the other end of the capacitor 2 is connected to the output terminal of the inverter 4, respectively.

このような回路構成において入力端子P1に印
加される制御信号Gが論理‘L'(以下単に‘L'と
表す)の時、CR発振回路は動作を停止し、出力
端子P2の信号F1は論理‘H'(以下単に‘H'と表
す)を保ち、電力の消費は殆どない。制御信号G
が‘H'になるとCR発振回路は動作を開始する
が、その時の出力パルス信号F1の周波数f1は、サ
ーミスタ1の抵抗値をR、コンデンサの容量値を
Cとして次のように表わされる。
In such a circuit configuration, when the control signal G applied to the input terminal P 1 is logic 'L' (hereinafter simply referred to as 'L'), the CR oscillation circuit stops operating, and the signal F at the output terminal P 2 1 maintains logic 'H' (hereinafter simply referred to as 'H') and consumes almost no power. control signal G
When becomes 'H', the CR oscillation circuit starts operating, and the frequency f 1 of the output pulse signal F 1 at that time is expressed as follows, where R is the resistance value of thermistor 1 and C is the capacitance value of the capacitor. .

f1=1/2.2CR …(1)式 絶対温度T〔K〕におけるサーミスタの抵抗値
Rは基準の温度T0〔K〕におけるサーミスタの抵
抗値をR0、サーミスタ定数をBとして次のよう
に決められる。
f 1 = 1/2.2CR...Equation (1) The resistance value R of the thermistor at the absolute temperature T [K] is as follows, where R 0 is the resistance value of the thermistor at the reference temperature T 0 [K], and B is the thermistor constant. can be determined.

R=R0exp{B1/T−1/T0)} …(2)式 (2)式を(1)式へ代入し次式を得る。 R=R 0 exp {B1/T-1/T 0 )}...Equation (2) Substitute equation (2) into equation (1) to obtain the following equation.

f1=1/2.2CR0exp{B(1/T−1/T0)}=exp(B
/T0)/2.2CR0exp(B/T)=ke-B/T…(3)式 ただし k=1/2.2CR0eB/T 0 …(4)式 (3)式より周波数f1を知つてその時の温度Tを求
める式は次のようになる。
f 1 = 1/2.2CR 0 exp {B (1/T-1/T 0 )} = exp (B
/T 0 )/2.2CR 0 exp(B/T)=ke -B/T …Equation (3) However, k=1/2.2CR 0 e B/T 0 …Equation (4) From expression (3), frequency f 1 , the formula for finding the temperature T at that time is as follows.

T=Bloge/logk−logf1 …(5)式 一方、一定時間t0の間にパルス信号F1に含まれ
るパルス数Nは次の通りである。
T=Bloge/logk−logf 1 (5) Formula On the other hand, the number N of pulses included in the pulse signal F 1 during the fixed time t 0 is as follows.

N=f1t0 …(6)式 (5)、(6)式より次式を得る。 N=f 1 t 0 ...(6) From equations (5) and (6), the following equation is obtained.

T=Bloge/logk−logN/t0=Bloge/logkt0−logN…(7
)式 (7)式を摂氏温度T℃と華氏温度T〓で表わすと
それぞれ(8)式及び(9)式のようになる。
T=Bloge/logk−log N /t 0 =Bloge/logkt 0 −logN…(7
) Equation (7) is expressed as Celsius temperature T°C and Fahrenheit temperature T〓 as shown in Equations (8) and (9), respectively.

T℃≒Bloge/logkt0−logN−273 …(8)式 T〓≒9Bloge/5(logkt0−logN)−459.4 …(9)式 (8)式及び(9)式は一定時間t0の間に第1図に示し
たようなCR発振回路から出力されるパルス数N
を知つて温度を求める式である。しかしこの計算
式によつて温度を求めるためには、パルス数Nを
計数するカウンタ回路と計算を実行するための高
度な計算回路とが必要になる。このため回路が大
規模になり高価になつてしまうため、一般家庭用
の温度計としては不適当なものになつてしまう。
本発明による温度計は複雑で高価な計算回路を装
備するかわりにパルス数Nを計数するカウンタ回
路を工夫することによつて計数と同時に(8)式及び
(9)式の計算を近似的に行うようにしたのである。
以下にそのカウンタ回路について説明する。
T℃≒Bloge/logkt 0 −logN−273 …Equation (8) T〓≒9Bloge/5(logkt 0 −logN)−459.4 …Equation (9) Equations (8) and (9) are for constant time t 0. In the meantime, the number of pulses N output from the CR oscillation circuit as shown in Figure 1.
This is the formula to find the temperature by knowing . However, in order to obtain the temperature using this calculation formula, a counter circuit for counting the number of pulses N and a sophisticated calculation circuit for executing the calculation are required. This makes the circuit large-scale and expensive, making it unsuitable as a thermometer for general household use.
The thermometer according to the present invention uses a counter circuit that counts the number of pulses N instead of being equipped with a complicated and expensive calculation circuit, so that the thermometer calculates the equation (8) and
Equation (9) was calculated approximately.
The counter circuit will be explained below.

第2図は(8)式を表わすグラフであり、横軸にパ
ルス数N、縦軸に摂氏温度T℃をそれぞれ示して
いる。このグラフはパルス数Nが増大するにつれ
て勾配が除々に小さくなる単調増加曲線である
が、パルス数Nと温度T℃の関係をパルス数Nと
該パルスを計数するカウンタ回路の計数結果Sに
よつてジユミレーシヨンすることができる。すな
わち、入力するパルスの累計数が増大するにつれ
て計数速度がしだいに遅くなるようなカウンタを
設け、パルス数Nと該カウンタの計数結果Sとの
関係が(8)式のパルス数Nと摂氏温度T℃の関係に
近似するようにして、計数結果Sを温度T℃の代
替え値として表示するのである。第3図に示す折
れ線グラフはパルス数Nとカウンタの計数結果S
との関係を示す一例であるが、パルス数Nの増加
に伴つて直線の勾配が段階的に逓減するようにな
つており、第2図のグラフの曲線に近似してい
る。この例においては直線の勾配がカウンタの計
数結果Sに依存して変化するようになつており、
該計数結果Sの値が一定値aだけ増加するごとに
勾配すなわちカウンタの計数速度が除々に小さく
なるように構成されている。該一定値aの値が小
さい程折れ線グラフの近似精度は良くできるので
あるが、一般家庭用温度計の精度を±0.5℃で可
とするならば、一定値aの値は約5℃でよい。一
方パルス数Nの値が0に近い範囲の近似精度は次
に述べる理由から大きな問題とならない。すなわ
ち(8)式より明らかな如くパルス数Nの値が0に近
い範囲は極めて低い温度領域であり、本発明の温
度計の測定範囲外であるから近似精度はいくら悪
くても良い。したがつてパルス数Nが0の時のカ
ウンタの内容数値は便宜的に定めて良く、カウン
タ回路を構成する上で最も都合の良い値を初期値
としてカウンタにプリセツトしておく。以下の説
明において摂氏温度の測定を行う時にはその初期
値をTi℃とする。
FIG. 2 is a graph representing equation (8), in which the horizontal axis shows the number of pulses N, and the vertical axis shows the temperature in degrees Celsius, T°C. This graph is a monotonically increasing curve whose slope gradually decreases as the number of pulses N increases, but the relationship between the number of pulses N and the temperature T°C is determined by the number of pulses N and the counting result S of the counter circuit that counts the pulses. It can be used as a reminder. That is, a counter is provided whose counting speed gradually slows down as the cumulative number of input pulses increases, and the relationship between the number of pulses N and the counting result S of the counter is expressed by the equation (8) between the number of pulses N and the temperature in degrees Celsius. The counting result S is displayed as a substitute value for the temperature T° C. so as to approximate the relationship of T° C. The line graph shown in Figure 3 shows the number of pulses N and the counting result S of the counter.
This is an example showing the relationship between N and N. As the number of pulses N increases, the slope of the straight line gradually decreases, and the curve approximates the curve of the graph in FIG. In this example, the slope of the straight line changes depending on the count result S of the counter,
The configuration is such that the slope, that is, the counting speed of the counter, gradually decreases each time the value of the counting result S increases by a constant value a. The smaller the value of the constant value a, the better the approximation accuracy of the line graph can be made, but if the accuracy of a general household thermometer is allowed to be ±0.5℃, the value of the constant value a should be about 5℃. . On the other hand, the approximation accuracy in a range where the value of the number of pulses N is close to 0 does not pose a major problem for the following reasons. That is, as is clear from equation (8), the range in which the value of the number of pulses N is close to 0 is an extremely low temperature range and is outside the measurement range of the thermometer of the present invention, so the approximation accuracy does not matter how bad it is. Therefore, the content value of the counter when the number of pulses N is 0 may be determined conveniently, and the most convenient value for configuring the counter circuit is preset in the counter as an initial value. In the following explanation, when measuring the temperature in degrees Celsius, the initial value will be Ti°C.

次に華氏温度T〓を求める場合について述べ
る。第4図は(9)式をグラフに表したものである
が、(8)式を表す第2図のグラフに較べて勾配が大
きくなつていると共に、摂氏温度で0℃を示すパ
ルス数が32〓を示している。これは華氏温度T〓
と摂氏温度T℃が次式に示される関係を持つてい
るためである。
Next, the case of determining the Fahrenheit temperature T〓 will be described. Figure 4 is a graph representing equation (9), but the slope is larger than that of the graph in Figure 2, which represents equation (8), and the number of pulses that indicate 0°C is lower. It shows 32〓. This is Fahrenheit temperature T
This is because the relationship between T and Celsius temperature is expressed by the following equation.

T〓=9/5T℃+32 …(10)式 華氏温度T〓とパルス数Nの関係を示している
第4図のグラフを摂氏温度の場合と同方法同条件
で折れ線グラフに近似させたものを第5図に示す
とカウンタの初期値Ti〓は次のようになる。
T〓=9/5T℃+32...Equation (10) The graph in Figure 4 showing the relationship between the Fahrenheit temperature T〓 and the number of pulses N is approximated to a line graph using the same method and under the same conditions as for the Celsius temperature. is shown in FIG. 5, the initial value Ti of the counter is as follows.

Ti〓=9/5Ti℃+32 …(11)式 また勾配が変化すべきカウンタの内容数値の変
化巾bは摂氏温度の場合の変化巾aにより次のよ
うに表わされる。
Ti = 9/5 Ti°C + 32 (11) Equation (11) Further, the change range b of the content value of the counter whose slope should change is expressed by the change range a in the case of Celsius temperature as follows.

b=9/5a …(12)式 以上に述べたように、摂氏温度T℃と華氏温度
T〓はそれぞれ第3図と第4図の折れ線グラフで
示される特性を有するカウンタ回路によつてパル
ス数Nを計数することによつて求めることができ
る。しかし1個の温度計の中に摂氏温度専用のカ
ウンタ回路と華氏温度専用のカウンタ回路とを同
時に具備することは不経済であるから、両者に共
用のカウンタ回路を実現することが望まれる。第
6図はこの要求に答えた本発明の具体的な実施例
を示すブロツク線図である。以下に第6図のブロ
ツク線図について説明する。
b=9/5a...Equation (12) As stated above, the temperature T in Celsius and the temperature T in Fahrenheit are pulsed by a counter circuit having the characteristics shown by the line graphs in Figures 3 and 4, respectively. It can be determined by counting the number N. However, since it is uneconomical to simultaneously provide a counter circuit dedicated to Celsius temperature and a counter circuit dedicated to Fahrenheit temperature in one thermometer, it is desirable to realize a common counter circuit for both. FIG. 6 is a block diagram showing a specific embodiment of the present invention that meets this requirement. The block diagram of FIG. 6 will be explained below.

図面上、6は第1図に示したCR発振回路であ
り、入力端子P1に制御信号Gが印加され、出力
端子P2からパルス信号F1を出力する。7は可変
分周回路であり、分周比指定信号xを受けて定ま
る分周比Kfで前記パルス信号F1を分周し、パル
ス信号F2を出力する。ここで分周比Kfは入力す
るパルス信号F1の周波数f1と出力するパルス信号
F2の周波数f2の比であり次式で定義される。
In the drawing, 6 is the CR oscillation circuit shown in FIG. 1, to which a control signal G is applied to an input terminal P 1 and a pulse signal F 1 is output from an output terminal P 2 . Reference numeral 7 denotes a variable frequency dividing circuit, which divides the frequency of the pulse signal F 1 by a frequency division ratio Kf determined by receiving the frequency division ratio designation signal x, and outputs the pulse signal F 2 . Here, the frequency division ratio Kf is the frequency f 1 of the input pulse signal F 1 and the output pulse signal
It is the ratio of the frequency f 2 of F 2 and is defined by the following formula.

Kf=f2/f1 …(13)式 8は読み出し専用メモリー(以下ROMと称
す)であり、アドレスデータAを受けて前記分周
比指定データxを出力する。9はアドレス用分周
器であり、前記パルス信号F2を分周し、パルス
信号F3を出力する。該パルス信号F3は本実施例
のカウンタ回路の計数結果が一定値だけ変化する
ごとに出力される信号であり、第3図及び第5図
の説明で述べた一定値a及びbに対応する変化に
対して1パルスが出力される。10はアドレスカ
ウンタであり、前記パルス信号F3を計数し、該
計数結果を前記アドレスデータAとして出力す
る。11は感度切替え用分周器であり、単位選択
信号Uによつて決められる2種類の分周比KC
びKFのどちらかで前記パルス信号F2を分周して
パルス信号F4を出力する。
Kf=f 2 /f 1 (13) Equation 8 is a read-only memory (hereinafter referred to as ROM), which receives address data A and outputs the frequency division ratio designation data x. Reference numeral 9 denotes an address frequency divider, which divides the frequency of the pulse signal F2 and outputs a pulse signal F3 . The pulse signal F3 is a signal that is output every time the counting result of the counter circuit of this embodiment changes by a certain value, and corresponds to the constant values a and b mentioned in the explanation of FIGS. 3 and 5. One pulse is output for each change. 10 is an address counter which counts the pulse signal F3 and outputs the counting result as the address data A. Reference numeral 11 denotes a sensitivity switching frequency divider, which divides the pulse signal F 2 by one of two frequency division ratios K C and K F determined by the unit selection signal U to generate the pulse signal F 4 . Output.

該パルス信号F4の1パルスは温度測定の最小
単位に該当しており、該パルス信号F4のパルス
数を計数することで温度の数値化を行うのであ
る。12は温度カウンタであり、前記パルス信号
F4のパルス数を計数し、計数結果Sを出力する。
また温度カウンタ12は、初期値Siをプリセツト
することができるようになつているがその初期値
Siはデータ選択回路13から供給される。該デー
タ選択回路13は単位選択信号Uによつて(11)式で
示した2つの数値Ti℃及びTi〓のいずれかを選
択し、前記カウンタ12の初期値Siとして出力す
る。14はデータラツチであり、温度カウンタ1
2の計数結果Sを受け取つて記憶すると共に、表
示装置15に対しその記憶内容である計数結果S
を伝達する。表示装置15は液晶や発光ダイオー
ド等を用いた数字表示体とその駆動回路及び信号
デコーダで構成され、温度カウンタ12の計数結
果Sをデジタル表示すると共に、単位選択信号U
によつて表示単位や小数点位置等の変更をする。
One pulse of the pulse signal F4 corresponds to the minimum unit of temperature measurement, and the temperature is quantified by counting the number of pulses of the pulse signal F4 . 12 is a temperature counter, and the pulse signal
Count the number of F4 pulses and output the counting result S.
In addition, the temperature counter 12 is designed to be able to preset an initial value Si;
Si is supplied from the data selection circuit 13. The data selection circuit 13 selects either of the two numerical values Ti° C. and Ti〓 shown in equation (11) using the unit selection signal U, and outputs it as the initial value Si of the counter 12. 14 is a data latch, and temperature counter 1
2 is received and stored, and the counting result S, which is the stored content, is displayed on the display device 15.
Communicate. The display device 15 is composed of a numeric display using a liquid crystal, a light emitting diode, etc., its driving circuit, and a signal decoder, and digitally displays the counting result S of the temperature counter 12, as well as a unit selection signal U.
Change the display unit, decimal point position, etc.

16は単位切替回路であり、手動操作により摂
氏温度での測定をするか華氏温度での測定をする
かを定め、前記の単位選択信号Uを出力する。
Reference numeral 16 denotes a unit switching circuit which manually determines whether to measure in degrees Celsius or degrees Fahrenheit and outputs the unit selection signal U mentioned above.

17は測定温度範囲外検出(オーバー検出)回
路であり、アドレスデータAによつてこの温度計
の測定範囲外の温度を検出しオーバースケール信
号Overを出力する。該オーバースケール信号
Overはデータラツチ14に記憶され、更に表示
装置15に伝達されて、表示面上に測定範囲外温
度であることを表示する。
Reference numeral 17 denotes a measurement temperature out-of-range detection (over-detection) circuit, which detects a temperature outside the measurement range of this thermometer based on address data A and outputs an overscale signal Over. The overscale signal
Over is stored in the data latch 14 and further transmitted to the display device 15 to display on the display screen that the temperature is outside the measurement range.

タイミング回路18はこの温度計の温度測定動
作を制御する3種類のタイミング信号を出力する
回路である。その第1はCR発振回路6の制御信
号Gであり、CR発振回路6の発停を制御すると
共に前述の一定時間t0を規定している。第2の信
号Iはこの温度計に使用されているカウンタ1
0,12と分周器7,9,11の初期化を行う初
期化信号であり、温度測定動作に先立つて出力さ
れる。第3の信号はラツチサンプリング信号Lで
あり、データラツチ14の記憶内容の更新を行う
信号であつて温度測定動作の最後に出力され、測
定データの保存をする。この3種類の信号I,
G、及びLの波形はそれぞれ第7図の波形イ,
ロ、及びハとして示されている。19は時間基準
回路であり、周波数確度の高い発振回路と分周器
とからなり、正確な時間基準信号を発生して前記
タイミング回路8に供給する。
The timing circuit 18 is a circuit that outputs three types of timing signals that control the temperature measurement operation of this thermometer. The first is a control signal G for the CR oscillation circuit 6, which controls the ON/OFF of the CR oscillation circuit 6 and also defines the above-mentioned fixed time t0 . The second signal I is the counter 1 used in this thermometer.
This is an initialization signal for initializing the frequency dividers 7, 9, and 11, and is output prior to the temperature measurement operation. The third signal is a latch sampling signal L, which updates the contents of the data latch 14 and is output at the end of the temperature measurement operation to save the measured data. These three types of signals I,
The waveforms of G and L are waveforms A and A in Fig. 7, respectively.
They are shown as B and C. A time reference circuit 19 is composed of an oscillation circuit with high frequency accuracy and a frequency divider, and generates an accurate time reference signal and supplies it to the timing circuit 8.

以上に述べたような構成を有する温度計におい
て温度測定動作がどのように行われるかを以下に
述べる。先ず温度測定に先立ち単位切替回路16
から出力される単位選択信号Uによつて測定単位
が選択される。次に初期化信号Iがタイミング回
路18から出力され、可変分周回路7、アドレス
用分周器9、アドレスカウンタ10、及び感度切
替用分周器11のリセツトをする。同時に初期化
信号Iによつて温度カウンタ12に初期値Siがプ
リセツトされるが、該初期値Siはデータ選択回路
13によつて温度の単位に適合した値が選ばれ
る。すなわち摂氏温度測定の時には数値Ti℃を
初期値Siとして使用し、華氏温度測定の時には数
値Ti〓を使用する。回路の初期化が終了した後、
制御信号Gが‘H'となつてCR発振回路6が動作
を開始し、パルス信号F1が出力される。この時
アドレスカウンタ10の出力であるアドレスデー
タAはROM8の0番地を指定しており、これに
よつてROM8から分周比指定データxの初期値
x1が出力されている。この時の分周比Kfの値を
K1とすると、可変分周回路7からはパルス信号
F1の周波数をK1(K1<1)倍した周波数のパルス
信号F2が出力される。該パルス信号F2はアドレ
ス用分周器9で分周されパルス信号F3となるが
その周波数f3はアドレス用分周器9の分周比を
KAとし次のようになる。
How the temperature measurement operation is performed in the thermometer having the above-described configuration will be described below. First, before temperature measurement, the unit switching circuit 16
A unit of measurement is selected by a unit selection signal U output from. Next, the initialization signal I is output from the timing circuit 18, and resets the variable frequency divider circuit 7, the address frequency divider 9, the address counter 10, and the sensitivity switching frequency divider 11. At the same time, an initial value Si is preset in the temperature counter 12 by the initialization signal I, and a value suitable for the temperature unit is selected for the initial value Si by the data selection circuit 13. That is, when measuring the temperature in degrees Celsius, the numerical value Ti°C is used as the initial value Si, and when measuring the temperature in degrees Fahrenheit, the numerical value Ti〓 is used. After the circuit initialization is completed,
When the control signal G becomes 'H', the CR oscillation circuit 6 starts operating and the pulse signal F1 is output. At this time, the address data A that is the output of the address counter 10 specifies address 0 of the ROM 8, so that the initial value of the frequency division ratio specification data x is transferred from the ROM 8.
x 1 is output. The value of the frequency division ratio Kf at this time is
If K 1 , the pulse signal is output from the variable frequency divider circuit 7.
A pulse signal F 2 having a frequency that is K 1 (K 1 <1) times the frequency of F 1 is output. The pulse signal F 2 is frequency-divided by the address frequency divider 9 to become the pulse signal F 3 , whose frequency f 3 is determined by the division ratio of the address frequency divider 9.
Assuming K A , it becomes as follows.

f3=KAf2=KAK1f1 …(14)式 (14)式より、パルス信号F3の最初のパルスが1
個出力するまでにパルス信号F1に含まれるパル
ス数N1は1/K1×KAであることがわかる。アドレ ス用分周器9からパルスが1個出力されるとアド
レスカウンタ10は該パルスを計数してアドレス
データAを0番地から1番地に変える。
f 3 = K A f 2 = K A K 1 f 1 …(14) From equation (14), the first pulse of pulse signal F 3 is 1
It can be seen that the number N 1 of pulses included in the pulse signal F 1 until the number of pulses is output is 1/K 1 ×K A. When one pulse is output from the address frequency divider 9, the address counter 10 counts the pulse and changes the address data A from address 0 to address 1.

これによりROM8から2番目の分周比指定デ
ータx2が出力される。この時の分周比をK2とす
ると次に分周比指定データが変化してx3となり分
周比がK3に変るまでにパルス信号F1に含まれる
パルス数N2は1/K2×KAである。以下同様にして n番目の分周比Knの時に入力するパルス信号F1
のパルス数Nnは1/Kn×KAとして表わされる。こ の時パルス信号F2のパルス数は(14)式より常に
1/KA個であるから、パルス信号F1の累計パルス数 Nとパルス信号F2の累計パルス数Mの関係は第
8図に示される折れ線グラフイのようになる。こ
のグラフの各直線線分の勾配は分周比K1、K2
……Kn……で表わされるが、その勾配変化の割
合は、第3図及び第5図の折れ線グラフの変化率
に等しくなければならない。
As a result, the second frequency division ratio designation data x2 is output from the ROM8. If the division ratio at this time is K 2 , then the division ratio specification data changes to x 3 , and the number of pulses N 2 included in the pulse signal F 1 is 1/K until the division ratio changes to K 3 . 2 ×K A. Similarly, the pulse signal F 1 is input when the n-th frequency division ratio Kn.
The number of pulses Nn is expressed as 1/Kn×K A. At this time, the number of pulses of pulse signal F 2 is always 1/K A from equation (14), so the relationship between the cumulative number of pulses N of pulse signal F 1 and the cumulative number of pulses M of pulse signal F 2 is shown in Figure 8. It will look like the line graph shown in . The slope of each straight line segment in this graph is determined by the division ratio K 1 , K 2 ,
. . . Kn . . . The rate of change in slope must be equal to the rate of change in the line graphs of FIGS. 3 and 5.

一方パルス信号F2は感度切替用分周器11に
よつて分周され、パルス信号F4として出力され
る。
On the other hand, the pulse signal F 2 is frequency-divided by the sensitivity switching frequency divider 11 and output as a pulse signal F 4 .

感度切替用分周器11の分周比は摂氏温度測定
の時はKCであり、華氏温度測定の時はKFである
からパルス信号F2のパルス1/KA個に対しパル
ス信号F4はそれぞれKC/KA個及びKF/KA個のパルスを 出力する。
The frequency division ratio of the sensitivity switching frequency divider 11 is K C when measuring temperature in Celsius, and K F when measuring temperature in Fahrenheit. 4 outputs K C /K A and K F /K A pulses, respectively.

またパルス信号F4の累計パルス数MC及びMF
それぞれKC×M及びKF×Mである。該累計パル
ス数MC及びMFの推移の様子は第8図の折れ線グ
ラフロ及びハとしてそれぞれ表わすことができ
る。該折れ線グラフの一線分に対するパルス数の
変化は、KC/KA及びKF/KAであるがこの値がそれぞれ 第3図及び第5図の折れ線グラフに示した一定値
a及びbに等しくなるように分周比KC及びKF
決めなければならない。
Further, the cumulative number of pulses M C and M F of the pulse signal F 4 are K C ×M and K F ×M, respectively. The changes in the cumulative number of pulses M C and M F can be expressed as the graphs of graphs Graph 1 and C of FIG. 8, respectively. The changes in the number of pulses for one line segment of the line graph are K C /K A and K F /K A , but these values are constant values a and b shown in the line graphs of Figures 3 and 5, respectively. The frequency division ratios K C and K F must be determined so that they are equal.

したがつて(12)式にa=KC/KA,b=KF/KAを代入す ると次の関係式を得る。 Therefore, by substituting a=K C /K A and b=K F /K A into equation (12), the following relational expression is obtained.

KF/KC=9/5 …(15)式 例えばKC=1/9、KF=1/5である場合(15)式を 満足している。 K F /K C =9/5...Equation (15) For example, if K C = 1/9 and K F = 1/5, Equation (15) is satisfied.

温度カウンタ12はパルス信号F4の累計パル
ス数MC及びMFを計数するのであるが、該温度カ
ウンタ12に対し温度の測定単位に見合つた初期
値Ti℃及びTi〓をプリセツトしておくことによ
り、その計数結果Sはそれぞれ第3図及び第5図
の折れ線グラフで示したような推移を示す。
The temperature counter 12 counts the cumulative number of pulses M C and M F of the pulse signal F 4 , and it is necessary to preset the temperature counter 12 with initial values Ti°C and Ti 〓 corresponding to the unit of temperature measurement. Therefore, the counting results S show changes as shown in the line graphs of FIGS. 3 and 5, respectively.

一定時間t0が経過した後、CR発振回路6の制
御信号Gが‘L'になることによつてCR発振回路
6は動作を停止し、可変分周回路7以下に新たな
パルス供給がなくなる。この時の温度カウンタ1
2の計数結果Sは温度の測定値を意味しており、
該測定値はラツチ信号Lがタイミング回路18か
ら出力されることによつてデータラツチ14に記
憶保存されると同時に表示装置15において数字
表示される。
After a certain period of time t 0 has elapsed, the control signal G of the CR oscillation circuit 6 becomes 'L', so that the CR oscillation circuit 6 stops operating, and no new pulses are supplied to the variable frequency divider circuit 7 and below. . Temperature counter 1 at this time
The counting result S in 2 means the measured value of temperature,
The measured value is stored in the data latch 14 by the output of the latch signal L from the timing circuit 18, and simultaneously displayed numerically on the display device 15.

以上に述べた一連の動作は一定の時間間隔で繰
り返えされ、常に最新の測定値を表示するように
なつているのである。
The series of operations described above is repeated at regular intervals, so that the latest measured values are always displayed.

次に可変分周回路7の具体的な構成について簡
単な説明をする。可変分周回路としては次に述べ
る3通りの実現方法がある。第1はプリセツタブ
ルダウンカウンタと0検出回路とで構成されるも
ので、分周比指定データxをプリセツタブルダウ
ンカウンタにプリセツトした後、ダウンカウント
を行つてその内容数値が0になつたことを検出し
た時に再びデータxをプリセツトし、この動作を
繰り返す方式のものである。この方式において分
周比Kfは次式のようになる。
Next, the specific configuration of the variable frequency divider circuit 7 will be briefly explained. There are three methods of implementing the variable frequency divider circuit as described below. The first one is composed of a presettable down counter and a 0 detection circuit, and after presetting the division ratio specification data x to the presettable down counter, it performs a down count until the content value becomes 0. When this is detected, the data x is preset again and this operation is repeated. In this method, the frequency division ratio Kf is as shown in the following equation.

Kf=1/x (16)式 可変分周回路7の第2の実現方法はカウンタと
数値一致検出回路とで構成されるもので、カウン
タの内容数値と分周比指定データxの一致を検出
し、これによりカウンタをリセツトして0から再
度カウントを行い、この動作を繰り返す方式のも
のである。この方式においても分周比Kfは(16)式
で与えられる。
Kf=1/x (16) The second implementation method of the variable frequency divider circuit 7 is composed of a counter and a numerical match detection circuit, which detects the match between the content value of the counter and the frequency division ratio specification data x. However, this method resets the counter, starts counting again from 0, and repeats this operation. In this method as well, the frequency division ratio Kf is given by equation (16).

第3の実現方法はレートマルチプライヤにより
分周を行う方式である。レートマルチプライヤの
動作原理は「TTLアプリケーシヨンマニアル」
(テキサスインスツルメントアジアリミテツド社
発行)31頁に詳細な説明があり周知なものなので
ここでは省略する。家庭用の温度計に使用される
レートマルチプライヤーとしては2進8ビツト構
成のレートマルチプライヤーが適当であるが、そ
の分周比Kfはレートデータ入力端子に伝えられ
る8ビツトの2進数である分周比指定データxに
より次式で表わされる。
The third implementation method is to perform frequency division using a rate multiplier. The operating principle of rate multiplier is "TTL Application Manual"
(Published by Texas Instruments Asia Limited) A detailed explanation is given on page 31 and is well known, so it will be omitted here. A rate multiplier with a binary 8-bit configuration is appropriate as a rate multiplier used in a household thermometer, but the frequency division ratio Kf is an 8-bit binary number transmitted to the rate data input terminal. It is expressed by the following equation using the frequency ratio designation data x.

Kf=x/256 …(17)式 (17)式より明らかなように、レートマルチプラ
イヤーによる可変分周回路では分周比Kfをリニ
アに設定できる点で有利であり、本発明の実施例
に使用される可変分周器として最適である。
Kf=x/256...Equation (17) As is clear from Equation (17), the variable frequency divider circuit using the rate multiplier is advantageous in that the frequency division ratio Kf can be set linearly, and the embodiment of the present invention Ideal for use as a variable frequency divider.

次に感度切替用分周器11の構成について具体
的な説明をする。第6図の実施例において摂氏温
度と華氏温度の測定単位を共に1度又は0.1度と
すれば感度切替用分周器11の2種類の分周比
KC及びKFの間には(15)式の関係がある。この関
係を満足する感度切替用分周器11の一実施例は
第9図の回路図に示される。該実施回路例はそれ
ぞれKC及びKFで与えられる分周比を有する2個
の分周器11a及び11bから出力される信号
F4C及びF4Fのうちの一方を、単位選択信号Uによ
つて制御されるAND−ORゲート11cにより選
択して出力パルス信号F4とするように構成され
ている。測定単位を0.1℃及び0.1〓とする場合、
分周比KC及びKFをそれぞれ1/9及び1/5とすると
回路構成は最も簡単になる。また同実施例におい
て分周比KC及びKFをそれぞれ1/9及び1/50とすれ
ば、第6図の温度計は摂氏温度では0.1℃、華氏
温度では1〓をそれぞれ測定単位とすることがで
きる。
Next, the configuration of the sensitivity switching frequency divider 11 will be specifically explained. In the embodiment shown in FIG. 6, if the measurement unit of both Celsius temperature and Fahrenheit temperature is 1 degree or 0.1 degree, two types of frequency division ratios of the sensitivity switching frequency divider 11 are obtained.
There is a relationship between K C and K F as shown in equation (15). An embodiment of the sensitivity switching frequency divider 11 that satisfies this relationship is shown in the circuit diagram of FIG. The example circuit uses signals output from two frequency dividers 11a and 11b having division ratios given by K C and K F , respectively.
It is configured such that one of F 4C and F 4F is selected by an AND-OR gate 11c controlled by a unit selection signal U to produce an output pulse signal F 4 . When the measurement unit is 0.1℃ and 0.1〓,
The circuit configuration will be the simplest if the frequency division ratios K C and K F are set to 1/9 and 1/5, respectively. In addition, in the same example, if the frequency division ratios K C and K F are 1/9 and 1/50, respectively, the thermometer shown in Figure 6 has a measurement unit of 0.1°C for Celsius temperature and 1〓 for Fahrenheit temperature. be able to.

第10図は、感度切替用分周器の他の実施例を
示す回路図である。この回路においては、KC
KFなる分周比を有する分周器11dを設け、摂
氏温度測定時には該分周器11dの出力信号F4C
を、又華氏温度測定時にはパルス信号F2を、単
位選択信号Uによつて制御されるAND−ORゲー
ト11cによつてそれぞれ選択してパルス信号
F4を出力する。摂氏温度と華氏温度の測定単位
が共に1度又は0.1度である時、分周器11dの
分周比KC/KFは5/9であり、このような分周器1
1dは9進のレートマルチプライヤーを使用し
て、そのレート入力を数値5とすることにより容
易に達成される。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensitivity switching frequency divider. In this circuit, K C /
A frequency divider 11d having a frequency division ratio of K F is provided, and the output signal of the frequency divider 11d is F 4C when measuring temperature in degrees Celsius.
, and when measuring the Fahrenheit temperature, the pulse signal F2 is selected by the AND-OR gate 11c controlled by the unit selection signal U, and the pulse signal is output.
Output F 4 . When the measurement units of Celsius temperature and Fahrenheit temperature are both 1 degree or 0.1 degree, the frequency division ratio K C /K F of frequency divider 11d is 5/9, and such frequency divider 1
1d is easily achieved by using a 9-base rate multiplier and making its rate input the number 5.

第11図も感度切替用分周器の他の実施例を示
す回路図であり、KF/KCなる分周比を有する分
周器11eと単位選択信号Uに制御されるAND
−ORゲート11cとから成つている。この回路
においては摂氏温度測定時はパルス信号F2がそ
のままパルス信号F4となり、華氏温度測定時は
分周器11eの出力信号F4Fがパルス信号F4とな
る。この実施例において分周比KF/KCを9/50と
すると、摂氏温度と華氏温度の測定単位は、それ
ぞれ0.1℃と1〓にすることができる。又、その
ような分周器11eは50進のレートマルチプライ
ヤーを使用し、そのレート入力を数値9に固定す
ることにより容易に達成される。
FIG. 11 is also a circuit diagram showing another embodiment of the sensitivity switching frequency divider, in which a frequency divider 11e having a frequency division ratio of K F /K C and an AND controlled by a unit selection signal U are shown.
-OR gate 11c. In this circuit, the pulse signal F 2 directly becomes the pulse signal F 4 when measuring the temperature in degrees Celsius, and the output signal F 4F of the frequency divider 11e becomes the pulse signal F 4 when measuring the temperature in degrees Fahrenheit. In this embodiment, if the frequency division ratio K F /K C is 9/50, the units of measurement for Celsius temperature and Fahrenheit temperature can be 0.1° C. and 1〓, respectively. Also, such a frequency divider 11e is easily achieved by using a 50-decimal rate multiplier and fixing its rate input to the value 9.

第12図も又感度切替用分周器の他の実施例を
示す回路図であり、16進レートマルチプライヤー
11fのレート入力データyを単位選択信号Uに
よつて制御されるデータ選択回路11gによつて
設定する方式のものである。データ選択回路11
gによつて選択されるレート入力データyは摂氏
温度測定時には数値5であり華氏温度測定時には
数値9である。これにより摂氏温度と華氏温度の
両者を共に測定単位を1度又は0.1度とすること
ができる。
FIG. 12 is also a circuit diagram showing another embodiment of the sensitivity switching frequency divider, in which the rate input data y of the hexadecimal rate multiplier 11f is sent to the data selection circuit 11g controlled by the unit selection signal U. This is a method that allows you to set the settings accordingly. Data selection circuit 11
The rate input data y selected by g has a value of 5 when measuring Celsius temperature and a value of 9 when measuring Fahrenheit temperature. This allows both Celsius and Fahrenheit temperatures to be measured in units of 1 degree or 0.1 degree.

次にアドレス用分周器9の構成について具体的
な説明を行う。第6図のブロツク線図に示したア
ドレス用分周器9ではパルス信号F2を入力信号
としているが、該分周器9の機能は常に一定温度
巾に相当するパルス信号F2のパルス数を計数す
ることであるから、パルス信号F2の周波数と常
に比例性があるパルス信号ならば、どのようなパ
ルス信号でも入力信号として採用しても良い。例
えば第9図の回路図に示した感度切替用分周器の
2個の分周器11a又は11bの出力信号F4C
はF4Fを入力信号としたアドレス用分周器が考え
られる。信号F4Cの1パルスが1℃に相当すると
すれば該信号F4Cを入力信号とし分周比KAを有す
るアドレス用分周器の出力信号の1パルスは1/
KA℃に相当する。したがつて分周比KAの値が1/
5の時、第8図に示した折れ線グラフの近似ステ
ツプは5℃間隔となる。同様に信号F4Fの1パル
スが1〓に相当するとすれば、該信号F4Fを入力
信号とし分周比KAを有するアドレス用分周器の
出力パルスは1/KA〓に相当し、分周比KAの値
が1/5の時には近似ステツプが5〓間隔となるの
である。同じように、第10図及び第11図の回
路図に示した感度切替用分周器に含まれる分周器
11d及び11eの出力信号F4C及びF4Fをアドレ
ス用分周器の入力信号とすることができる。又、
前記分周器11a,11b,11d及び11eの
中間分周段から信号を取り出してアドレス用分周
器の入力信号として利用したり、それ等の分周器
がレートマルチプライヤーで構成されている場合
にはレートマルチプライヤーの桁上げ信号を利用
することも考えられる。
Next, the configuration of the address frequency divider 9 will be specifically explained. The address frequency divider 9 shown in the block diagram of FIG. 6 uses the pulse signal F 2 as an input signal, and the function of the frequency divider 9 is always the number of pulses of the pulse signal F 2 corresponding to a constant temperature range. Therefore, any pulse signal may be used as the input signal as long as it is always proportional to the frequency of the pulse signal F2 . For example, an addressing frequency divider can be considered in which the output signal F 4C or F 4F of the two frequency dividers 11a or 11b of the sensitivity switching frequency divider shown in the circuit diagram of FIG. 9 is used as an input signal. If one pulse of the signal F 4C corresponds to 1°C, one pulse of the output signal of the address frequency divider with the frequency division ratio K A using the signal F 4C as an input signal is 1/
K A corresponds to ℃. Therefore, the value of the frequency division ratio K A is 1/
5, the approximation steps of the line graph shown in FIG. 8 are at intervals of 5°C. Similarly, if one pulse of the signal F 4F corresponds to 1〓, then the output pulse of an address frequency divider with the frequency division ratio K A using the signal F 4F as an input signal corresponds to 1/K A 〓, When the value of the frequency division ratio K A is 1/5, the approximation steps are at intervals of 5〓. Similarly, output signals F 4C and F 4F of frequency dividers 11d and 11e included in the sensitivity switching frequency divider shown in the circuit diagrams of FIGS. 10 and 11 are used as input signals of the address frequency divider. can do. or,
When a signal is extracted from the intermediate frequency dividing stage of the frequency dividers 11a, 11b, 11d, and 11e and used as an input signal of an address frequency divider, or when such frequency dividers are configured with a rate multiplier. It is also possible to use a carry signal from a rate multiplier.

第13図は第6図に示したアドレス用分周器9
と感度切替用分周器11の両者を兼用することの
できる多目的分周回路を示す回路図であり、本発
明の摂氏温度表示と華氏温度表示の切替え可能な
温度計を実現する上で極めて便利な回路である。
図面上可変分周回路7、ROM8、アドレスカウ
ンタ10、温度カウンタ12、及び単位切替回路
16は第6図に示したものと同じものであるか
ら、各々についての詳細な説明は省略する。また
第6図におけるCR発振回路6、データ選択回路
13、データラツチ14、表示装置15、オーバ
ー検出回路17、タイミング回路18、及び時間
基準回路19は本回路図の説明上直接関係しない
ので図示されていない。
Figure 13 shows the address frequency divider 9 shown in Figure 6.
This is a circuit diagram showing a multi-purpose frequency dividing circuit that can serve as both the frequency divider 11 and the sensitivity switching frequency divider 11, which is extremely convenient in realizing the thermometer of the present invention that can switch between Celsius temperature display and Fahrenheit temperature display. It is a circuit.
In the drawing, the variable frequency divider circuit 7, ROM 8, address counter 10, temperature counter 12, and unit switching circuit 16 are the same as those shown in FIG. 6, so a detailed explanation of each will be omitted. Furthermore, the CR oscillation circuit 6, data selection circuit 13, data latch 14, display device 15, over detection circuit 17, timing circuit 18, and time reference circuit 19 in FIG. 6 are not shown because they are not directly related to the explanation of this circuit diagram. do not have.

図面上、20及び21は共に分周器であり、そ
れぞれの分周比は1/9及び1/5である。該2個の分
周器20及び21は第9図の回路図に示した2個
の分周器11a及び11bに対応するものであ
り、その出力信号はそれぞれF4C及びF4Kと呼ばれ
る。22,23,24、及び25はそれぞれ信号
切替え回路であり、単位切替回路16から出力さ
れる単位選択信号Uの制御を受けて2個の信号の
うちの一方を選択する回路である。このような信
号切替回路22〜25は実用的な回路においては
AND−ORゲートで達成されるのが普通であるが
ここでは説明のため2個の接点PCとPFを有する
スイツチとして表現した。該スイツチは単位選択
信号Uが摂氏温度を指定している時に接点PC
に閉じており、華氏温度を選択している時は接点
PF側に閉じているように動作する。
In the drawing, 20 and 21 are both frequency dividers, and their respective frequency division ratios are 1/9 and 1/5. The two frequency dividers 20 and 21 correspond to the two frequency dividers 11a and 11b shown in the circuit diagram of FIG. 9, and their output signals are called F 4C and F 4K , respectively. 22, 23, 24, and 25 are signal switching circuits, each of which selects one of the two signals under the control of the unit selection signal U output from the unit switching circuit 16. Such signal switching circuits 22 to 25 are used in practical circuits.
This is normally accomplished with an AND-OR gate, but for the sake of explanation, it is expressed here as a switch with two contacts, P C and P F. The switch is closed to the contact P C side when the unit selection signal U specifies the Celsius temperature, and the contact is closed when the Fahrenheit temperature is selected.
It operates as if it were closed to the P F side.

次に本実施回路例の回路構成を説明する。CR
発振回路6から出力されるパルス信号F1は可変
分周回路7によつて分周され、パルス信号F2
なる。該パルス信号F2は信号切替回路22の接
点PCと信号切替回路23の接点PFに導びかれて
いる。信号切替回路22の接点PFと信号切替回
路23の接点PCとにはそれぞれ分周器21の出
力信号F4Fと分周器20の出力信号F4Cとが導かれ
ており、これ等2個の信号切替回路22及び23
の出力信号はそれぞれ分周器20及び21の入力
信号となつている。分周器20の出力信号F4C
信号切替回路23の接点PCに導びかれると共に、
信号切替回路24の接点PCと信号切替回路25
の接点PFに導びかれている。又分周器21の出
力信号F4Fは信号切替回路22の接点PFに導びか
れると共に、信号切替回路24の接点PFと信号
切替回路25の接点PCに導びかれている。信号
切替回路24の出力信号はパルス信号F4となり、
温度カウンタ12に導びかれている。又信号切替
回路25の出力信号はパルス信号F3となりアド
レスカウンタ10に導びかれ、該アドレスカウン
タ10を歩進することによりアドレスデータAを
更新してROM8から新しい分周比指定データx
を読み出すようになつている。
Next, the circuit configuration of this example circuit will be explained. CR
The pulse signal F 1 output from the oscillation circuit 6 is frequency-divided by the variable frequency divider circuit 7 to become the pulse signal F 2 . The pulse signal F 2 is guided to a contact P C of the signal switching circuit 22 and a contact P F of the signal switching circuit 23 . The output signal F 4F of the frequency divider 21 and the output signal F 4C of the frequency divider 20 are led to the contact P F of the signal switching circuit 22 and the contact P C of the signal switching circuit 23, respectively. signal switching circuits 22 and 23
The output signals of are input signals of frequency dividers 20 and 21, respectively. The output signal F 4C of the frequency divider 20 is guided to the contact P C of the signal switching circuit 23, and
Contact P C of the signal switching circuit 24 and the signal switching circuit 25
is guided by the contact point P F. Further, the output signal F 4F of the frequency divider 21 is guided to the contact P F of the signal switching circuit 22 , as well as to the contact P F of the signal switching circuit 24 and the contact P C of the signal switching circuit 25 . The output signal of the signal switching circuit 24 becomes a pulse signal F4 ,
It is led to a temperature counter 12. Further, the output signal of the signal switching circuit 25 becomes a pulse signal F3 and is guided to the address counter 10, and by incrementing the address counter 10, the address data A is updated and new frequency division ratio designation data x is sent from the ROM 8.
is now read out.

このような構成において摂氏温度を測定する場
合、単位選択信号Uにより4個の信号切替回路2
2,23,24、及び25は全て接点PC側に閉
じている。この結果パルス信号F2は信号切替回
路22を介して分周器20に印加され、1/9分周
されて信号F4Cとなる。該信号F4Cの1パルスは1
℃に相当し、信号切替回路24を介してパルス信
号F4として温度カウンタ12に伝えられる一方、
信号切替回路23を介して分周器21に伝達され
1/5分周される。その結果、分周器21の出力信
号の1パルスは5℃に相当することになるが、該
信号は信号切替回路25を介してパルス信号F3
となつてアドレスカウンタ10に伝えられる。こ
のようにして温度カウンタ12は1℃単位で歩進
し、アドレスカウンタ10は5℃単位で歩進する
ようにすることができる。
When measuring the temperature in degrees Celsius with such a configuration, four signal switching circuits 2 are selected by the unit selection signal U.
2, 23, 24, and 25 are all closed to the contact P C side. As a result, the pulse signal F 2 is applied to the frequency divider 20 via the signal switching circuit 22, and is frequency-divided by 1/9 to become the signal F 4C . One pulse of the signal F 4C is 1
℃ and is transmitted to the temperature counter 12 as a pulse signal F4 via the signal switching circuit 24,
The signal is transmitted to the frequency divider 21 via the signal switching circuit 23 and divided into 1/5. As a result, one pulse of the output signal of the frequency divider 21 corresponds to 5°C, and this signal is converted to the pulse signal F 3 via the signal switching circuit 25.
This is then transmitted to the address counter 10. In this way, the temperature counter 12 can be incremented in 1°C increments, and the address counter 10 can be incremented in 5°C increments.

一方、華氏温度を測定する場合は、単位選択信
号Uにより4個の信号切替回路22,23,2
4、及び25は全て接点PF側に閉じている。こ
の結果パルス信号F2は信号切替回路23を介し
て分周器21に印加され、1/5分周されて信号F4F
となる。該信号F4Fの1パルスは1〓に相当し、
信号切替回路24を介してパルス信号F4として
温度カウンタ12に伝えられる一方、信号切替回
路22を介して分周器20に伝達され、1/9分周
される。その結果、分周器20の出力信号の1パ
ルスは9〓(=5℃)に相当することになるが、
該信号は信号切替回路25を介してパルス信号
F3となつてアドレスカウンタ10に伝えられる。
このようにして温度カウンタ12は1〓単位で歩
進し、アドレスカウンタ10は9〓単位、すなわ
ち5℃単位で歩進するようにすることができる。
On the other hand, when measuring Fahrenheit temperature, four signal switching circuits 22, 23, 2 are selected by the unit selection signal U.
4 and 25 are all closed to the contact P F side. As a result, the pulse signal F 2 is applied to the frequency divider 21 via the signal switching circuit 23, and the frequency is divided by 1/5 and the signal F 4F
becomes. One pulse of the signal F 4F corresponds to 1〓,
The pulse signal F4 is transmitted to the temperature counter 12 via the signal switching circuit 24, and is also transmitted to the frequency divider 20 via the signal switching circuit 22, where the frequency is divided by 1/9. As a result, one pulse of the output signal of the frequency divider 20 corresponds to 9〓 (=5℃),
The signal is converted into a pulse signal via the signal switching circuit 25.
F 3 and is transmitted to the address counter 10.
In this way, the temperature counter 12 can be made to increment in units of 1〓, and the address counter 10 can be made to be incremented in units of 9〓, that is, in units of 5°C.

以上に第13図の回路図につき摂氏温度測定の
場合と華氏測定の場合の動作を説明したが、その
両方においてアドレスカウンタ10の歩進を5℃
単位で行うことが可能であると同時に第6図に示
したアドレス用分周器9を専用に設けなくてもよ
いのである。
The operation in the case of Celsius temperature measurement and Fahrenheit measurement has been explained above using the circuit diagram of FIG.
This can be done in units, and at the same time, there is no need to provide the address frequency divider 9 shown in FIG. 6 exclusively.

以上図面に従つて本発明のサーミスタ温度計の
動作原理について詳細な説明を行つた。
The operating principle of the thermistor thermometer of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings.

本発明によればサーミスタの指数関数特性を純
粋にデジタル的な手法で直線補正できる上に、摂
氏温度表示と華氏温度表示の切替えを簡単な付加
回路によつて達成できる。この結果、従来広く普
及しているガラス製温度計や指針式温度計のよう
に手軽でありながら、精度が高く、表示が読みや
すく、しかも摂氏温度と華氏温度の両方が測定で
きるデジタル温度計が極めて低価格で入手できる
ようになつたのである。また従来は高価な特殊用
途温度計のみに実現されていた次に述べるような
様々な付加機能を、一般家庭用温度計に取り込む
ことが容易となつた。付加機能としては最高温度
と最低温度の記憶し、必要に応じて表示する最高
最低温度計、時計装置と組合せ毎日定刻の温度を
測定記録する定時温度計、温度の上限値又は下限
値を設定し、該温度範囲外の温度で警報を発する
警報付温度計、一日の平均気温を算出し表示する
平均気温計等の便利な機能が考えられる。しかも
それ等の温度計の測定単位を必要に応じ摂氏温度
と華氏温度の間で簡単に自由に切替えることがで
きるのである。このことは温度計の商品としての
販路を広げ、大量生産を可能とするため、ますま
す低価格化が行われるのである。
According to the present invention, not only can the exponential characteristic of the thermistor be linearly corrected using a purely digital method, but also switching between Celsius temperature display and Fahrenheit temperature display can be achieved with a simple additional circuit. As a result, we have created a digital thermometer that is as convenient as the conventionally widely used glass thermometers and pointer thermometers, but has high accuracy, an easy-to-read display, and can measure both Celsius and Fahrenheit temperatures. It became available at an extremely low price. Furthermore, it has become easy to incorporate various additional functions, as described below, into general household thermometers, which were previously only available in expensive special purpose thermometers. Additional functions include a maximum and minimum thermometer that memorizes the maximum and minimum temperatures and displays them as necessary, a timed thermometer that measures and records the temperature at a fixed time every day in combination with a clock device, and a thermometer that can set the upper or lower temperature limit. Convenient functions include a thermometer with an alarm that issues an alarm when the temperature is outside the temperature range, an average thermometer that calculates and displays the daily average temperature, and the like. Moreover, the measurement units of these thermometers can be easily and freely switched between Celsius and Fahrenheit as needed. This expands the sales channels for thermometers as a product and makes mass production possible, leading to lower prices.

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

第1図は本発明に使用されるCR発振回路の実
施例を示す回路図であり、第2図及び第4図は単
位時間中に第1図のCR発振回路から出力される
パルスの数Nと摂氏温度及び華氏温度との関係を
示すグラフ、第3図及び第5図はそれぞれ第2図
及び第4図のグラフに近似させた折れ線グラフの
例を示すグラフであり、第6図は本発明の実施例
である温度計の構成例を示すブロツク線図、第7
図イ,ロ及びハは第6図のブロツク線図の動作を
説明するための信号波形図、第8図は横軸にパル
ス信号F1のパルス数N、縦軸にそれぞれパルス
信号F2の累計パルス数M、パルス信号F4の累計
パルス数MC及びMFで示される第6図のブロツク
線図の動作を説明するための折れ線グラフであ
り、第9図、第10図、第11図及び第12図は
第6図に示した感度切替用分周器の各実施例を示
す各回路図であり、第13図は第6図に示したア
ドレス用分周器と感度切替用分周器を共通な分周
器とした実施例を示す回路図である。 1……サーミスタ、2……コンデンサ、6……
CR発振回路、11c……AND−ORゲート、1
1a,11b,11d,11e,20,21……
分周器、11f……4ビツト2進レートマルチプ
ライヤー、22,23,24,25……信号切替
回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the CR oscillation circuit used in the present invention, and FIGS. 2 and 4 show the number N of pulses output from the CR oscillation circuit in FIG. 1 during a unit time. Figures 3 and 5 are graphs showing examples of line graphs approximated to the graphs in Figures 2 and 4, respectively, and Figure 6 is a graph showing the relationship between Celsius temperature and Fahrenheit temperature. Block diagram showing a configuration example of a thermometer according to an embodiment of the invention, No. 7
Figures A, B, and C are signal waveform diagrams for explaining the operation of the block diagram in Figure 6. In Figure 8, the horizontal axis is the number of pulses N of the pulse signal F1 , and the vertical axis is the number of pulses N of the pulse signal F2 . This is a line graph for explaining the operation of the block diagram in FIG. 6, which is shown by the cumulative number of pulses M, and the cumulative number of pulses M C and M F of the pulse signal F4 , and is a line graph for explaining the operation of the block diagram in FIG. 12 and 12 are circuit diagrams showing each embodiment of the sensitivity switching frequency divider shown in FIG. 6, and FIG. 13 shows the address frequency divider and sensitivity switching frequency divider shown in FIG. 6. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment in which the frequency divider is a common frequency divider. 1...Thermistor, 2...Capacitor, 6...
CR oscillation circuit, 11c...AND-OR gate, 1
1a, 11b, 11d, 11e, 20, 21...
Frequency divider, 11f... 4-bit binary rate multiplier, 22, 23, 24, 25... Signal switching circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 サーミスタを特定数抵抗に含むCR発振回路
と、該CR発振回路から出力される信号を入力信
号とする分周比設定可能な可変分周回路と、該可
変分周回路から出力されるパルス信号を計数する
アドレス用分周器と該アドレス用分周器の出力信
号を計数するアドレスカウンタと、該アドレスカ
ウンタの計数値の増加に従つて前記可変分周回路
の分周比を該可変分周回路の出力信号の周波数が
小さくなる方向に設定する読み出し専用メモリー
と、前記可変分周回路から出力されるパルス信号
を計数する温度カウンタと該温度カウンタの計数
値を温度測定値として表示するための表示装置を
備えたことを特徴とするサーミスタ温度計。 2 サーミスタを特定数抵抗に含むCR発振回路
と、該CR発振回路から出力される信号を入力信
号とする分周比設定可能な可変分周回路と、該可
変分周回路から出力されるパルス信号を計数する
アドレス用分周器と該アドレス用分周器の出力信
号を計数するアドレスカウンタと、該アドレスカ
ウンタの計数値の増加に従つて前記可変分周回路
の分周比を該可変分周回路の出力信号の周波数が
小さくなる方向に設定する読み出し専用メモリー
と、前記可変分周回路から出力されるパルス信号
を計数する、分周比を2段階に切換可能な感度切
換用分周器と、該感度切換用分周器に摂氏温度と
華氏温度とを切換指定するための切換信号を供給
するとともに前記アドレスカウンタに摂氏温度と
華氏温度に対応する各初期値を設定する単位切換
回路と、前記感度切換用分周器から出力されるパ
ルス信号を計数する温度カウンタと、該温度カウ
ンタの計数値を前記感度切換用分周器の2段階の
分周比にそれぞれ対応する摂氏温度と華氏温度の
各温度測定値として表示するための表示装置を備
えたことを特徴とするサーミスタ温度計。
[Claims] 1. A CR oscillation circuit including a thermistor as a specific number of resistors, a variable frequency division circuit whose frequency division ratio can be set and whose input signal is a signal output from the CR oscillation circuit, and the variable frequency division circuit. an address frequency divider that counts pulse signals output from the address frequency divider, an address counter that counts the output signal of the address frequency divider, and frequency division of the variable frequency divider circuit according to an increase in the count value of the address counter. A read-only memory that sets the ratio in a direction that decreases the frequency of the output signal of the variable frequency divider circuit, a temperature counter that counts the pulse signal output from the variable frequency divider circuit, and a temperature measurement device that measures the counted value of the temperature counter. A thermistor thermometer characterized by being equipped with a display device for displaying the value. 2. A CR oscillation circuit that includes a thermistor as a specific number of resistors, a variable frequency divider circuit whose frequency division ratio can be set and whose input signal is the signal output from the CR oscillation circuit, and a pulse signal output from the variable frequency divider circuit. an address frequency divider that counts output signals of the address frequency divider; and an address counter that counts output signals of the address frequency divider; a read-only memory that sets the frequency of the output signal of the circuit in a direction that decreases; a sensitivity switching frequency divider that counts the pulse signal output from the variable frequency divider circuit and whose frequency division ratio can be switched to two levels; , a unit switching circuit that supplies a switching signal for specifying switching between Celsius temperature and Fahrenheit temperature to the sensitivity switching frequency divider, and sets each initial value corresponding to Celsius temperature and Fahrenheit temperature in the address counter; a temperature counter that counts pulse signals output from the sensitivity switching frequency divider; and a temperature counter that converts the counted value of the temperature counter into degrees Celsius and Fahrenheit temperatures that respectively correspond to the two-stage division ratio of the sensitivity switching frequency divider. A thermistor thermometer characterized by comprising a display device for displaying each temperature measurement value.
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