热电偶用放大电路以及温度监视系统技术方案

本发明专利技术提供一种温度检测信号的精度提高的热电偶用放大电路以及温度监视系统。所述热电偶用放大电路具有：集电极接地的第一晶体管（Q11），其集电极接地，热电偶的一端的电压提供给基极然后从发射极输出；集电极接地的第二晶体管（Q12），其集电极接地，热电偶的另一端的电压提供给基极然后从发射极输出；基极接地的第三晶体管（Q14），其基极为恒定电位，第一晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；基极接地的第四晶体管（Q15），其基极为恒定电位，第二晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；以及运算放大器（15），其对第三晶体管的输出与第四晶体管的输出进行差动放大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对热电偶的两端电压进行放大的热电偶用放大电路以及温度监视系统。
技术介绍
目前，使用热电偶进行温度测量。在这种情况下，因为热电偶的输出电压小，所以通过放大电路进行放大。图4表示现有的热电偶用放大电路的一例的电路结构图。在图4中，在端子TC+和端子TC-之间连接一个热电偶。端子TC+经由电阻Rl接地，并且经由串联连接的电阻R2、R3接地。端子TC-经由电阻R4接地，并且经由串联连接的电阻R5、R6与输出端子6连接。 npn晶体管QO的集电极与基极经由电流源2与电源Ncc连接，晶体管QO的发射极与电阻R5、R6的连接点连接。npn晶体管Ql的基极与晶体管QO的基极共同连接，晶体管Ql的集电极经由电流源3与电源Vcc连接，晶体管Ql的发射极与电阻R2、R3的连接点连接。同样地，npn晶体管Q2的基极与晶体管QO的基极共同连接，晶体管Q2的集电极经由电流源4与电源Vcc连接，晶体管Q2的发射极与电阻R5、R6的连接点连接。晶体管Ql的集电极与运算放大器5的同相输入端子连接，晶体管Q2的集电极与运算放大器5的反相输入端子连接。晶体管Q1、Q2与晶体管QO构成了电流反射镜电路，晶体管Q1、Q2分别构成了基极接地电路。由此，端子TC+、端子TC-之间的电压通过基极接地的晶体管Q1、Q2被提供给运算放大器5，在运算放大器5中通过由电阻R5、R6决定的电压增益(=R6/R5)放大后从端子6输出。已知以下的技术经由在差动对的第一、第二晶体管的共同发射极上连接的射极跟随器电路，由电平移动二极管构成第一渥尔曼(cascode)自举电路的偏压电路，在恒流电路和负供给电源-VCC之间设置第二渥尔曼自举电路，通过射极跟随器电路的电平移动电路，对该第二渥尔曼自举电路的偏置电压进行偏置(例如参照专利文献I)。现有的热电偶用放大电路，因为通过基极接地来使用输入部的晶体管Q1、Q2，所以从晶体管Q1、Q2的发射极经由电阻R2、R5向端子TC+、TC-流入某种程度大的电流。因此，由于晶体管Q1、Q2的发射极电流的偏差、电阻R2、R3、R5、R6的电阻值的偏差、电阻R2与端子TC+之间的配线电阻、电阻R5与端子TC-之间的配线电阻的偏差，作为电阻R2、R3的连接点的A点的电位与作为电阻R5、R6的连接点的B点的电位成为不同的值。由此，放大电路的电压增益变化(电压增益不是R6/R5)，存在从端子6输出的温度检测信号的精度恶化的问题。专利文献I :日本特开平6-120747号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供温度检测信号的精度提高的热电偶用放大电路。 本专利技术的一个实施方式的热电偶用放大电路，是对热电偶的两端电压进行放大的热电偶用放大电路，具有集电极接地的第一晶体管(Q11)，其集电极接地，所述热电偶的一端的电压提供给基极然后从发射极输出；集电极接地的第二晶体管(Q12)，其集电极接地，所述热电偶的另一端的电压提供给基极然后从发射极输出；基极接地的第三晶体管(Q14)，其基极为恒定电位，所述第一晶体管的输出提供给发射极 然后从集电极输出；基极接地的第四晶体管(Q15)，其基极为恒定电位，所述第二晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；以及运算放大器(15)，其对所述第三晶体管的输出与所述第四晶体管的输出进行差动放大。优选具有第一微调电路(12)，其被设置在所述第三晶体管的集电极与电源之间，调整电阻值；以及第二微调电路(13)，其被设置在所述第四晶体管的集电极与电源之间，调整电阻值。优选所述第一或第二微调电路具有串联连接的N (N为2以上的整数)个电阻(R2(TR22);以及在所述多个电阻中的N-I个电阻各自的两端之间并联连接的熔断器(22、23)。本专利技术的一个实施方式的温度监视系统，具有输出与检测温度对应的两端电压的多个热电偶(31a 31c);放大所述多个热电偶各自的两端电压的多个上述第一或第二项所述的热电偶用放大电路(30a 30c);多路复用器(33)，其依次选择并输出所述多个热电偶用放大电路输出的温度检测信号；AD变换器(35)，其使所述多路复用器的输出信号数字化；以及微型计算机(37)，向其供给所述AD变换器输出的数字温度检测信号。上述括号内的参照符号是为了容易理解而附加的，只是一个例子，并不限于附图的形式。根据本专利技术，能够提高温度检测信号的精度。附图说明图I是本专利技术的热电偶用放大电路的一个实施方式的电路结构图。图2是微调电路的一个实施方式的电路图。图3是使用本专利技术的热电偶用放大电路的温度监视系统的一个实施方式的结构框图。图4是现有的热电偶用放大电路的一例的电路结构图。符号说明ll、31a、31b、31c 热电偶12、13微调电路14电流源15运算放大器22、23 熔断器30a、30b、30c热电偶用放大电路32、36 稳压器33多路复用器35AD 变换器37微型计算机Cll电容器011、16晶体管町1 1 22电阻具体实施例方式以下根据附图说明本专利技术的实施方式。 图I表示本专利技术的热电偶用放大电路的一个实施方式的电路结构图。在图I中，在端子TC+与端子TC-之间连接热电偶11。端子TC+经由下拉用电阻Rll接地，并且经由串联连接的电阻Rl2、Rl3接地。端子TC-经由下拉用电阻R14接地，并且经由串联连接的电阻R15、R16与输出端子16连接。电阻R12 R16的电阻值例如设定为R12=R15、R13=R16。在作为町2、! 13的连接点的六点连接？即晶体管011的基极，并且连接用于除去噪音的电容器Cll的一端，电容器Cll的另一端接地。晶体管Qll的集电极接地，晶体管Qll的发射极与npn晶体管Q14的发射极连接。在作为R15、R16的连接点的B点连接pnp晶体管Q12的基极，并且连接pnp晶体管Q13的基极。晶体管Q12的集电极接地，晶体管Q12的发射极与npn晶体管Q15的发射极连接。晶体管Q13的集电极接地，晶体管Q13的发射极与npn晶体管Q16的发射极连接。即，晶体管Qll、Q12、Q13分别构成了集电极接地电路。晶体管Q14的基极与晶体管Q16的基极共同连接，晶体管Q14的集电极经由作为电流源的微调电路12与电源Vcc连接。晶体管Q15的基极与晶体管Q16的基极共同连接，晶体管Q15的集电极经由作为电流源的微调电路13与电源Vcc连接。晶体管Q16的基极和集电极经由电流源14与电源Vcc连接。晶体管Q14的集电极与运算放大器15的同相输入端子连接，晶体管Q15的集电极与运算放大器15的反相输入端子连接。晶体管Q14、Q15与晶体管Q16构成了电流反射镜电路，由此,使基极为恒定电位的晶体管Q14、Q15构成了基极接地电路。由此，端子TC+、TC_之间的电压通过发射极接地的晶体管Q11、Q12，并通过基极接地的晶体管Q14、Q15被提供给运算放大器15，在运算放大器15中通过由电阻R15、R16决定的电压增益(=R16/R15)被放大后从端子16输出。在本实施方式中因为设置了集电极接地的晶体管Qll、Q12，所以在晶体管Q11、Q12的基极A点、B点流入的电流与以往相比大幅减小。所以，A点的电位与B点的电位的变化与以往相比大幅减小，放大电路的电压增益的变化与以往相比大幅减小(将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对热电偶的两端电压进行放大的热电偶用放大电路，其特征在于，具有：集电极接地的第一晶体管，其集电极接地，所述热电偶的一端的电压提供给基极然后从发射极输出；集电极接地的第二晶体管，其集电极接地，所述热电偶的另一端的电压提供给基极然后从发射极输出；基极接地的第三晶体管，其基极为恒定电位，所述第一晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；基极接地的第四晶体管，其基极为恒定电位，所述第二晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；以及运算放大器，其对所述第三晶体管的输出与所述第四晶体管的输出进行差动放大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口公一，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：