特開 2019-184435 携帯用周囲温度測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-184435(P2019-184435A)

(43)【公開日】2019年10月24日

(54)【発明の名称】携帯用周囲温度測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/00 20060101AFI20190927BHJP

【ＦＩ】

   G01K7/00 381G

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-76039(P2018-76039)

(22)【出願日】2018年4月11日

(71)【出願人】

【識別番号】000242633

【氏名又は名称】北陸電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091443

【弁理士】

【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴

(74)【代理人】

【識別番号】100130720

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼見 良貴

(74)【代理人】

【識別番号】100130432

【弁理士】

【氏名又は名称】出山 匡

(72)【発明者】

【氏名】今村 徹治

(72)【発明者】

【氏名】森田 健文

(72)【発明者】

【氏名】浦上 伸太郎

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056JG03

(57)【要約】

【課題】真の周囲温度を高い精度で測定することができる携帯用周囲温度測定装置を提供する。
【解決手段】第１の温度センサ５は、ケーシング３に実装されてケーシング３の温度に比例した第１の温度Ｔ１を検出する。第２の温度センサ７はケーシング３の周囲温度Ｔ２に比例した第２の温度Ｔ２を検出する。被測定対象物１１はケーシング３と熱的に絶縁した状態でケーシング３に保持されている。周囲温度決定部９は、第１の温度センサ５の出力と第２の温度センサ７の出力とに基づいて、演算によりケーシング３の周囲の真の周囲温度Ｔ０を決定する。本実施の形態の周囲温度決定部９で用いる関係式は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔから選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または二組の二つの温度の比の間にある相関関係から求められた、真の周囲温度Ｔ０を解とする式である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシングと、
前記ケーシングに実装されて前記ケーシングの温度に比例した第１の温度Ｔ１を検出する第１の温度センサと、
前記ケーシングの周囲温度Ｔ２に比例した第２の温度Ｔ２を検出する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力とに基づいて、演算により前記ケーシングの周囲の真の周囲温度Ｔ０を決定する周囲温度決定部とを有する周囲温度測定装置であって、
前記ケーシングと熱的に絶縁した状態で前記ケーシングに保持された、前記ケーシングの熱容量よりも熱容量の小さい材料により形成された被測定対象物を備え、
前記第２の温度センサは前記被測定対象物の温度を前記周囲温度に比例した第２の温度Ｔ２として検出するように配置され、
前記周囲温度決定部は、前記第１の温度Ｔ１と、前記第２の温度Ｔ２と前記真の周囲温度Ｔ０との間に成立する関係式に基づいて、前記真の周囲温度Ｔ０を演算するように構成されており、
前記関係式は、前記第１の温度Ｔ１と、前記第２の温度Ｔ２と前記真の周囲温度Ｔ０から選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または前記二組の二つの温度の比の間にある相関関係から求められた、前記真の周囲温度Ｔ０を解とする式であることを特徴とする周囲温度測定装置。

【請求項2】

前記比測定対象物の単位容積当たりの熱容量は４０００Ｊ ｍ・3 Ｋ・1以下である請求項１に記載の周囲温度測定装置。

【請求項3】

前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの応答時間は実質的に同じである請求項１に記載の周囲温度測定装置。

【請求項4】

前記相関関係は、実質的にＹ＝ａＸ＋ｂの一次関数で表される関係にあり、前記ａは前記一次関数の傾きであり、前記ｂは前記一次関数の切片であり、
前記ＹはＴ０−Ｔ１で前記ＸはＴ２−Ｔ１であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１−Ｔ０で前記ＸはＴ１−Ｔ２のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝ａ（Ｔ２−Ｔ１）＋ｂ＋Ｔ１であり、
または、
前記ＹはＴ１−Ｔ０で前記ＸはＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ０−Ｔ１で前記ＸはＴ０−Ｔ２のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝（ａＴ２＋ｂ−Ｔ１）／（ａ−１）であり、
または、
前記ＹはＴ２−Ｔ１で前記ＸはＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１−Ｔ２で前記ＸはＴ０−Ｔ２のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝（Ｔ２（ａ−１）＋Ｔ１＋ｂ）／ａであり、
または、
前記ＹはＴ０／Ｔ１で前記ＸはＴ２／Ｔ１であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１／Ｔ０で前記ＸはＴ１／Ｔ２のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝ａＴ２＋ｂＴ１であり、
または、
前記ＹはＴ１／Ｔ０で前記ＸはＴ２／Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ０／Ｔ１で前記ＸはＴ０／Ｔ２のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝（Ｔ１−ａＴ２）／ｂであり、
または、
前記ＹはＴ１／Ｔ２で前記ＸはＴ０／Ｔ２であるか、若しくは、
前記ＹはＴ２／Ｔ１で前記ＸはＴ２／Ｔ０のとき、前記関係式は、
Ｔ０＝（Ｔ１−ｂＴ２）／ａ
である請求項３に記載の周囲温度測定装置。

【請求項5】

前記相関関係は、実質的に二次関数Ｙ＝ｃＸ²＋ｄＸ＋ｅの関係にあり、ただしｃは２次の係数であり、ｄは１次の係数であり、ｅは定数項であり、
前記ＹはＴ０−Ｔ１で前記ＸはＴ２−Ｔ１であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１−Ｔ０で前記ＸはＴ１−Ｔ２のとき、
または、
前記ＹはＴ１−Ｔ０で前記ＸはＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ０−Ｔ１で前記ＸはＴ０−Ｔ２のとき、
または、
前記ＹはＴ２−Ｔ１で前記ＸはＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１−Ｔ２で前記ＸはＴ０−Ｔ２のとき、
または、
前記ＹはＴ０／Ｔ１で前記ＸはＴ２／Ｔ１であるか、若しくは、
前記ＹはＴ１／Ｔ０で前記ＸはＴ１／Ｔ２のとき、
または、
前記ＹはＴ１／Ｔ０で前記ＸはＴ２／Ｔ０であるか、若しくは、
前記ＹはＴ０／Ｔ１で前記ＸはＴ０／Ｔ２のとき、
または、
前記ＹはＴ１／Ｔ２で前記ＸはＴ０／Ｔ２であるか、若しくは、
前記ＹはＴ２／Ｔ１で前記ＸはＴ２／Ｔ０のときに、
前記解Ｔ０を求める関係式は、上記Ｘ及びＹの場合分けにおいて立てた二次方程式を解くことにより得られたものである請求項３に記載の周囲温度測定装置。

【請求項6】

前記第２の温度センサは非接触式温度センサである請求項１または２に記載の周囲温度測定装置。

【請求項7】

前記被測定対象物と前記ケーシングとの間には、伝導率が２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の材料で形成された支持部材が配置されており、前記支持部材は前記被測定対象物と前記ケーシングとの間隔寸法の１０倍以上の長さ寸法を有している請求項１に記載の周囲温度測定装置。

【請求項8】

前記被測定対象物は、ケーシングと対向しない面の反射率ＲがＲ＝０．５以上であり、第２の温度センサと対向する面の放射率εがε＝０．６以上である請求項６に記載の周囲温度測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、体温の影響を実質的に受けることなく周囲温度を測定できる携帯用周囲温度測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特開昭５６−１６２０２２号公報（特許文献１）には、外気に接する温度センサの温度と体温を測定する温度センサの温度を用いて体温の温度の影響を除去するために、測定データから真の周囲温度を算出する式に従ってＣＰＵによって処理して、周囲温度を演算により求める技術の概念が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５６−１６２０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら特許文献１には、具体的な演算式は何も開示されていない。また周囲温度は外気と温度センサを触れさせるという単純な構造で測定するため、外周囲温度の測定が不安定であり、その結果、真の周囲温度の測定精度が悪くなることが予想される。

【0005】

本発明の目的は、真の周囲温度を高い精度で測定することができる携帯用周囲温度測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の周囲温度測定装置は、ケーシングと、ケーシングに実装されてケーシングの温度に比例した第１の温度Ｔ１を検出する第１の温度センサと、ケーシングの周囲温度Ｔ２に比例した第２の温度Ｔ２を検出する第２の温度センサと、第１の温度センサの出力と第２の温度センサの出力とに基づいて、演算によりケーシングの周囲の真の周囲温度Ｔ０を決定する周囲温度決定部とを有する。本発明の周囲温度測定装置は、ケーシングと熱的に絶縁した状態でケーシングに保持された、ケーシングの熱容量よりも熱容量の小さい材料により形成された被測定対象物を備えている。そして第２の温度センサはこの被測定対象物の温度を周囲温度に比例した第２の温度Ｔ２として検出するように配置されている。また周囲温度決定部は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔ０との間に成立する関係式に基づいて、真の周囲温度Ｔ０を演算するように構成されている。そして関係式は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔ０から選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または二組の二つの温度の比の間にある相関関係から求められた、真の周囲温度Ｔ０を解とする式である。なおここで相関関係を求める際に使用する「真の周囲温度」は、予め周囲温度を測定できる既存の高精度温度センサにより測定したものである。本発明は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度から選択した二組の二つの温度の差の間に相関関係があること、また二組の二つの温度の比の間に相関関係があることを見いだしたことを基礎とする。そしてこの相関関係から求めた真の周囲温度Ｔ０を解とする式により、真の周囲温度Ｔ０を演算する。本発明によれば、二つの温度センサの出力を用いて真の周囲温度を高い精度で演算により測定できる。

【0007】

比測定対象物の単位容積当たりの熱容量は４０００Ｊ ｍ・3 Ｋ・1以下であれば、第２の温度センサが測定する温度に、ケーシング内部の温度の影響が含まれることを抑制して演算精度を高めることができる。

【0008】

第１の温度センサ及び第２の温度センサの応答時間が実質的に同じであるのが好ましい。応答時間に大きなずれがなければ、演算速度を早くした場合でも、演算精度が低下するのを阻止できる。

【0009】

相関関係が、実質的にＹ＝ａＸ＋ｂの一次関数で表される関係にある場合、ａは一次関数の傾きであり、ｂは一次関数の切片である。そして、関係式は、ＹがＴ０−Ｔ１でＸがＴ２−Ｔ１であるか、若しくは、ＹがＴ１−Ｔ０でＸがＴ１−Ｔ２のときにＴ０＝ａ（Ｔ２−Ｔ１）＋ｂ＋Ｔ１となる。またはＹがＴ１−Ｔ０でＸがＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ０−Ｔ１でＸがＴ０−Ｔ２のときに、関係式はＴ０＝（ａＴ２＋ｂ−Ｔ１）／（ａ−１）となる。または、ＹがＴ２−Ｔ１でＸがＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ１−Ｔ２でＸがＴ０−Ｔ２のときに、関係式はＴ０＝（Ｔ２（ａ−１）＋Ｔ１＋ｂ）／ａとなる。または、ＹがＴ０／Ｔ１でＸがＴ２／Ｔ１であるか、若しくは、ＹがＴ１／Ｔ０でＸがＴ１／Ｔ２のときに、関係式はＴ０＝ａＴ２＋ｂＴ１となる。または、ＹがＴ１／Ｔ０でＸがＴ２／Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ０／Ｔ１でＸがＴ０／Ｔ２のときに、関係式はＴ０＝（Ｔ１−ａＴ２）／ｂとなる。または、ＹがＴ１／Ｔ２でＸがＴ０／Ｔ２であるか、若しくは、ＹがＴ２／Ｔ１でＸがＴ２／Ｔ０のときに、関係式は、Ｔ０＝（Ｔ１−ｂＴ２）／ａとなる。

【0010】

これらの式を用いると演算結果と高精度温度センサで測定した真の周囲温度との相関係数が０．９９以上になる。

【0011】

また相関関係が、実質的に二次関数Ｙ＝ｃＸ²＋ｄＸ＋ｅの関係にある場合（ただしｃは２次の係数であり、ｄは１次の係数であり、ｅは定数項である）。ＹとＸの条件は、上記一次関数の場合と同じである。そして関係式は、上記Ｘ及びＹの場合分けにおいて立てた二次方程式を解くことに得られたものである。

【0012】

第２の温度センサは非接触式温度センサであるのが好ましい。非接触式温度センサであれば、被測定物に電気的な配線を接続する必要が無く、防水性の面で有利である。

【0013】

被測定対象物とケーシングとの間には、伝導率が２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の材料で形成された支持部材が配置されており、支持部材は被測定対象物とケーシングとの間隔寸法の１０倍以上の長さ寸法を有しているのが好ましい。このような支持部材を用いれば、ケーシングからの被測定対象物への熱的影響を小さくすることができる。

【0014】

被測定対象物は、ケーシングと対向しない面の反射率ＲがＲ＝０．５以上であり、第２の温度センサと対向する面の放射率εがε＝０．６以上であるのが好ましい。このようにするケーシングと対向しない面の反射率ＲをＲ＝０．５以上とすると、太陽光などの赤外線による輻射影響を省くことができる。また、第２の温度センサと対向する面の放射率εをε＝０．６以上にすると、より精度よく周囲温度を算出することができる。また、ケーシングと対向しない面に凹凸をつけて表面積を稼ぐことでより精度が向上できる。

【0015】

また周囲温度決定部は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔ０との間に成立する相関関係に基づいて求めた、それぞれの係数を用いて周囲温度Ｔ０を決定する決定部を備えている。この場合も、相関関係は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔ０から選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または二組の二つの温度の比の間にある相関関係である。また、周囲温度Ｔ０の算出には、データテーブルを用いても良い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の周囲温度測定装置の一実施の形態の構成を示す概念図である。

【図2】（Ａ）は第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔから選択した二組の二つの温度の差の間に相関関係があることを示す図であり、（Ｂ）は二組の二つの温度の比の間に相関関係があることを示す図である。

【図3】（Ａ）は第１の温度センサ及び第２の温度センサとして、非接触温度センサを用いる場合の本発明の第２の実施の形態の概要を示す図であり、（Ｂ）は本実施の形態で用いる非接触温度センサの構造を概略的に示す図である。

【図4】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態及び図３の実施の形態において、ケーシングをペルチエ素子に載せてケーシングの温度を１０℃と４０℃に温度制御した場合における各温度センサの出力の変化を示す図である。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は、演算により求めた真の周囲温度Ｔ０と高精度温度センサが測定した真の周囲温度との誤差を示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

【0018】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の周囲温度測定装置の一実施の形態の構成を示す概念図である。本実施の形態の周囲温度測定装置１は、ケーシング３と、第１の温度センサ５と、第２の温度センサ７と、周囲温度決定部９、被測定対象物１１を有している。ケーシング３は、例えば腕時計のケース等のように金属成形品または樹脂成形品であり、人の腕に装着される腕時計であれば、ケーシング３には、人間の体温が固体熱伝導によりケーシング３に伝わり、この熱とケーシング３の内部の温度を含む熱が第１の温度センサ５によって検出される。その結果、第１の温度センサ５は、ケーシング３に実装されてケーシング３の温度に比例した第１の温度Ｔ１を検出する。第１の温度センサ５としては、ケーシング３の温度を直接または間接に測定できるものであればどのような温度センサを用いてもよいが、第１の温度センサ５としては例えば熱電対を用いることができる。第２の温度センサ７は、ケーシング３の周囲温度Ｔ２に比例した第２の温度Ｔ２を検出する。本実施の形態では、具体的には、被測定対象物１１の温度を直接測定するように第２の温度センサ７は配置されている。被測定対象物１１は、ケーシング３と熱的に絶縁した状態でケーシング３に保持されている。被測定対象物１１は、ケーシング３の熱容量よりも熱容量の小さい材料、及び構造（例えば、銅、アクリル樹脂等）により形成されている。例えば、被測定対象物１１の単位容積当たりの熱容量が４０００Ｊ ｍ・3 Ｋ・1以下であれば、第２の温度センサ１１が測定する温度に、ケーシング３内部の温度の影響が含まれることを抑制して演算精度を高めることができる。また本実施の形態では、被測定対象物１１とケーシング３との間に、支持部材１３が配置されている。支持部材１３は、伝導率が２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の材料（例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ふっ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ガラス、シリコンゴム、天然ゴム、ウレタンゴム等）で形成されており、しかも被測定対象物１１とケーシング３との間隔寸法の１０倍以上の長さ寸法を有している。このような支持部材１３を用いれば、ケーシング３からの被測定対象物１１への熱的影響を大幅に小さくすることができる。

【0019】

第２の温度センサ７としては、被測定対象物１１の温度を直接または間接に測定できるものであればどのような温度センサを用いてもよい。直接測定する場合には、第２の温度センサ５としては、第１の温度センサ３と応答時間が同じものが好ましく、例えば熱電対を用いることができる。また、防水性能や外観を考慮した場合、被測定物に配線を有することは妥当ではないので、ケーシング３の内部に配置した、後述する赤外線を利用する非 接触温度センサを用いれば、なお良い。
本実施の形態の周囲温度決定部９は、第１の温度センサ５の出力と第２の温度センサ７の出力とに基づいて、演算によりケーシング３の周囲の真の周囲温度Ｔ０を決定する。本実施の形態の周囲温度決定部９で用いる関係式は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔ０から選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または二組の二つの温度の比の間にある相関関係から求められた、真の周囲温度Ｔ０を解とする式である。なおここで相関関係を求める際に使用する「真の周囲温度」は、予め周囲温度を測定できる既存の高精度温度センサ１５により測定したものである。高精度温度センサ１５としては、空中に周囲の物と熱的に完全に切り離した熱電対を用いている。

【0020】

本発明は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と真の周囲温度Ｔから選択した二組の二つの温度の差［図２（Ａ）の場合にはＴ２−Ｔ１とＴ０−Ｔ１］の間に相関関係があること、また二組の二つの温度の比［図２（Ｂ）の場合には、Ｔ２／Ｔ１とＴ０／Ｔ１］の間に相関関係があることを見いだしたことを基礎とする。図２（Ａ）及び（Ｂ）の場合、この相関関係は一次関数または二次関数で表すことができる。本実施の形態では、この相関関係から求めた真の周囲温度Ｔ０を解とする式により、真の周囲温度Ｔ０を演算する。相関関係が、実質的にＹ＝ａＸ＋ｂの一次関数で表される関係にある場合、ａは一次関数の傾き［図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるグラフの線の傾き］であり、ｂは一次関数の切片［図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるグラフの線がＹ軸と交差する部分の値］である。

【0021】

この場合、演算に用いることができる関係式は、ＹがＴ０−Ｔ１でＸがＴ２−Ｔ１であるか、若しくは、ＹがＴ１−Ｔ０でＸがＴ１−Ｔ２のときには、Ｔ０＝ａ（Ｔ２−Ｔ１）＋ｂ＋Ｔ１となる。またＹがＴ１−Ｔ０でＸがＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ０−Ｔ１でＸがＴ０−Ｔ２のときには、関係式はＴ０＝（ａＴ２＋ｂ−Ｔ１）／（ａ−１）となる。またＹがＴ２−Ｔ１でＸがＴ２−Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ１−Ｔ２でＸがＴ０−Ｔ２のときには、関係式はＴ０＝（Ｔ２（ａ−１）＋Ｔ１＋ｂ）／ａとなる。またＹがＴ０／Ｔ１でＸがＴ２／Ｔ１であるか、若しくは、ＹがＴ１／Ｔ０でＸがＴ１／Ｔ２のときには、関係式はＴ０＝ａＴ２＋ｂＴ１となる。またＹがＴ１／Ｔ０でＸがＴ２／Ｔ０であるか、若しくは、ＹがＴ０／Ｔ１でＸがＴ０／Ｔ２のときには、関係式はＴ０＝（Ｔ１−ａＴ２）／ｂとなる。またＹがＴ１／Ｔ２でＸがＴ０／Ｔ２であるか、若しくは、ＹがＴ２／Ｔ１でＸがＴ２／Ｔ０のときには、関係式は、Ｔ０＝（Ｔ１−ｂＴ２）／ａとなる。図２（Ａ）の場合、相関関係はＹ＝１．８６１４Ｘ−０．３５１５の一次関数で表すことができる。この相関関係で真の周囲温度Ｔ０を演算した場合、演算結果と高精度温度センサ１５で測定した真の周囲温度との相関係数Ｒ²が０．９９１２になることが確認できた。また図２（Ｂ）の場合、相関関係はＹ＝１．８５６９Ｘ−０．８５８の一次関数で表すことができる。この相関関係で真の周囲温度Ｔ０を演算した場合、演算結果と高精度温度センサ１５で測定した真の周囲温度との相関係数Ｒ²は、０．９９１４になることが確認できた。

【0022】

なお相関関係が、実質的に二次関数Ｙ＝ｃＸ²＋ｄＸ＋ｅの関係にある場合（ただしｃは２次の係数であり、ｄは１次の係数であり、ｅは定数項である）でも、ＹとＸの条件は、上記一次関数の場合と同じである。そして演算に用いる関係式は、上記Ｘ及びＹの場合分けにおいて立てる二次方程式を解くことにより得られた式を用いればよい。

【0023】

（第２の実施の形態）
図３（Ａ）は、第１の温度センサ及び第２の温度センサとして、非接触温度センサ６を用いる場合の本発明の第２の実施の形態の概要を示す図である。図３（Ｂ）は本実施の形態で用いる出願人がＳＦＢセンサ（商標）［ＨＩＲ−００３Ｍ：製品番号］の名称で販売する非接触温度センサ６の構造を概略的に示す図である。この非接触温度センサ６は、被測定対象物から放射された赤外線を受光して被測定対象物の温度を測定する第２の温度センサ７´とハウジング６１から放射される赤外線を受講してハウジング６１の温度を測定する第１の温度センサ５´を備えている。ハウジング６１は、ケーシング３に固定されているため、結果として第１の温度センサ５´はケーシング３の温度に比例した温度を検出している。本実施の形態のように同じハウジング６１内に赤外線に、基づいて温度を検出する２つのセンサ素子が配置された構造の温度センサを用いると、第１及び第２の温度センサ５´及び７´の応答時間が同じになり、リアルタイムに精度よく演算することが可能となる。

【0024】

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施の形態及び図３の実施の形態において、ケーシング３をペルチエ素子に載せてケーシングの温度を１０℃と４０℃に温度制御した場合における各温度センサ５，７、５´，７´及び１５，Ｐの出力の変化を示している。本発明の実施の形態では、真の周囲温度を、第１及び第２の温度センサ５，５´及び７，７´の出力に基づいて上述の演算により求める。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、演算により求めた真の周囲温度Ｔと図４（Ａ）及び（Ｂ）の温度センサ１５が測定した真の周囲温度との誤差を示したものである。ペルチエ素子による温度制御は同じである。

【0025】

本実施の形態において、被測定対象物１１は、ケーシング３と対向しない面の反射率ＲがＲ＝０．５以上であり、第２の温度センサ７´と対向する面の放射率εがε＝０．６以上であるのが好ましい。このように、ケーシング３と対向しない面の反射率ＲをＲ＝０．５とすると、太陽光などの赤外線による輻射影響を省くことができる。また、第２の温度センサ７´と対向する面の放射率εをε＝０．６以上にすると、より精度よく周囲温度を算出することができる。また、ケーシング３と対向しない面に凹凸をつけて表面積を稼ぐことでより精度が向上できる。

【0026】

（その他）
周囲温度決定部９は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と高精度温度センサで事前に測定した真の周囲温度Ｔ０との間に成立する相関関係に基づいて求めた、真の周囲温度Ｔ０と第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２との関係から求めた係数を用いて、周囲温度を決定するように構成することができる。この場合も、相関関係は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２と実測した真の周囲温度Ｔ０から選択した二組の二つの温度の差の間にある相関関係または二組の二つの温度の比の間にある相関関係である。

【産業上の利用可能性】

【0027】

本発明によれば、二つの温度センサの出力を用いて真の周囲温度を高い精度で演算により測定できる。

【符号の説明】

【0028】

１ 周囲温度測定装置
３ ケーシング
５ 第１の温度センサ
７ 第２の温度センサ
９ 周囲温度決定部
１１ 被測定対象物
１３ 支持部材
１５ 高精度温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】