特開 2024-142250 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】P2024142250

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】温度測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/24 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

G01K7/24 D

G01K7/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054360

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】320012037

【氏名又は名称】ラピステクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 敬

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056RA04

2F056RA09

2F056RA10

2F056RD01

2F056RD09

2F056RD10

(57)【要約】

【課題】低温領域から高温領域まで広い温度範囲にわたって、電源電圧の変動、及び、ＡＤコンバータのゲイン誤差及びオフセット誤差の影響を抑え、高精度に温度を測定することが可能な温度測定装置を提供する。
【解決手段】サーミスタ及び抵抗値が既知の複数の抵抗を有する抵抗回路と、マイコンに内蔵されたＡＤコンバータと、サーミスタの抵抗値に基づいて温度を算出する温度算出部と、を備え、マイコンは、設定された電圧を供給するための第１の電圧状態と、第１の電圧状態よりも電圧が低い第２の電圧状態とを切り替え可能な汎用入出力端子を複数備え、サーミスタ及び複数の抵抗の一端は夫々、マイコンの異なる汎用入出力端子に接続され、サーミスタ及び複数の抵抗の他端は、マイコンの共通の入力端子に接続され、温度算出部は、マイコンに内蔵された同一のＡＤコンバータで測定された入力端子の電圧を用いて、サーミスタの抵抗値を算出する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サーミスタ及び抵抗値が既知の複数の抵抗を有する抵抗回路と、
マイコンに内蔵されたＡＤコンバータと、
前記サーミスタの抵抗値に基づいて温度を算出する温度算出部と、を備え、
前記マイコンは、設定された電圧を供給するための第１の電圧状態と、前記第１の電圧状態よりも電圧が低い第２の電圧状態とを切り替え可能な汎用入出力端子を複数備え、
前記サーミスタ及び前記複数の抵抗の一端は夫々、前記マイコンの異なる前記汎用入出力端子に接続され、
前記サーミスタ及び前記複数の抵抗の他端は、前記マイコンの共通の入力端子に接続され、
前記温度算出部は、前記ＡＤコンバータで測定された前記入力端子の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出する
温度測定装置。

【請求項2】

前記温度算出部はさらに、前記ＡＤコンバータで測定された前記汎用入出力端子の夫々の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出する
請求項１に記載の温度測定装置。

【請求項3】

前記抵抗回路は、前記サーミスタと並列に接続された少なくとも１つ以上の補正用抵抗を備える
請求項１又は２に記載の温度測定装置。

【請求項4】

前記補正用抵抗の抵抗値は、高精度に測定したい特定の温度に対応するサーミスタの抵抗値に設定されている
請求項３に記載の温度測定装置。

【請求項5】

前記汎用入出力端子の少なくともいずれか一方は固定電位であり、
前記温度算出部はさらに、前記固定電位の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出する
請求項１又は２に記載の温度測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイコンを用いた温度測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１及び特許文献２に示すように、抵抗値が既知の基準抵抗と温度変化により抵抗値が変化するサーミスタとが直列に接続された抵抗回路と、マイコンに内蔵されたＡＤコンバータと、サーミスタの抵抗値に基づいて温度を算出する温度算出部と、を備えた温度測定装置が提案されている。この温度測定装置では、抵抗回路の一端は、設定された電圧を供給する電源供給端子に接続され、抵抗回路の他端は、グランドに接続されている。

【0003】

この温度測定装置では、測定対象の温度が変化してサーミスタの抵抗値が変化すると、基準抵抗とサーミスタとの接続点の電圧が変化する。電源電圧と基準抵抗の抵抗値は既知であるため、基準抵抗とサーミスタとの接続点の電圧値をＡＤコンバータにより取得することにより、測定対象の温度を測定することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２７４３７２号公報

【特許文献2】特開平０５－０２６７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような温度測定装置では、既知の電源電圧と基準抵抗の抵抗値に基づいてサーミスタの抵抗値を算出するため、電源電圧が既知の値から変動した場合、サーミスタの抵抗値を正確に算出することはできない。

【0006】

また、接続点の電圧値を取得するためのＡＤコンバータにおいては、ゲイン誤差及びオフセット誤差等の影響により、接続点の電圧値が正確に取得できないおそれがある。

【0007】

ここで、ゲイン誤差とは、入力電圧に対する変換値の特性の傾きが理論値と異なっていることにより生じる誤差である。また、オフセット誤差とは、入力電圧に対する変換値の特性に対して全体的に一様に生じている誤差である。

【0008】

特許文献１では、電源電圧の変動の問題を解消した温度測定装置が開示されているが、この温度測定装置では、ＡＤコンバータにおける各種の誤差の問題を解消することはできない。

【0009】

特許文献２では、電源電圧の変動の問題と、ＡＤコンバータのゲイン誤差及びオフセット誤差の問題を解消した温度測定装置が開示されているが、この温度測定装置では、サーミスタに電流が流れ続ける構成となっているため、サーミスタの自己発熱効果の影響により、高精度に温度を測定することができない。さらに、同一値である基準抵抗を複数用いるため、結果に含まれる誤差が大きいという問題が有る。

【0010】

また、特許文献１と特許文献２では、基準抵抗の抵抗値が一定であるため、低温領域から高温領域まで高精度に温度を測定することは困難である。

【0011】

本発明は、上記の事情を踏まえ、１つの温度測定装置によって低温領域から高温領域まで広い温度範囲にわたって、電源電圧の変動、及び、ＡＤコンバータのゲイン誤差及びオフセット誤差の影響を抑え、高精度に温度を測定することが可能な温度測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の温度測定装置は、サーミスタ及び抵抗値が既知の複数の抵抗を有する抵抗回路と、マイコンに内蔵されたＡＤコンバータと、前記サーミスタの抵抗値に基づいて温度を算出する温度算出部と、を備え、前記マイコンは、設定された電圧を供給するための第１の電圧状態と、前記第１の電圧状態よりも電圧が低い第２の電圧状態とを切り替え可能な汎用入出力端子を複数備え、前記サーミスタ及び前記複数の抵抗の一端は夫々、前記マイコンの異なる前記汎用入出力端子に接続され、前記サーミスタ及び前記複数の抵抗の他端は、前記マイコンの共通の入力端子に接続され、前記温度算出部は、前記ＡＤコンバータで測定された前記入力端子の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出する。

【0013】

前記温度算出部はさらに、前記ＡＤコンバータで測定された前記汎用入出力端子の夫々の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出してもよい。

【0014】

前記抵抗回路は、前記サーミスタと並列に接続された少なくとも１つ以上の補正用抵抗を備えてもよい。

【0015】

前記補正用抵抗の抵抗値は、高精度に測定したい特定の温度に対応するサーミスタの抵抗値に設定されていてもよい。

【0016】

前記汎用入出力端子の少なくともいずれか一方は固定電位であり、前記温度算出部はさらに、前記固定電位の電圧を用いて、前記サーミスタの抵抗値を算出してもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の温度測定装置によれば、１つの温度測定装置によって低温領域から高温領域まで広い温度範囲にわたって、電源電圧の変動、及び、ＡＤコンバータのゲイン誤差及びオフセット誤差の影響を抑え、高精度に温度を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施形態の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図2】サーミスタにおける温度と抵抗値との関係を示すグラフである。

【図3】温度と、基準抵抗とサーミスタとの接続点の電圧との関係を示すグラフである。

【図4】ＡＤコンバータにおけるゲイン誤差を説明するための図である。

【図5】ＡＤコンバータにおけるオフセット誤差を説明するための図である。

【図6】本発明の第２の実施形態の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図7】第２の実施形態の温度測定装置において、補正用抵抗の数を２個とした場合の回路構成を示す図である。

【図8】ＡＤコンバータの入出力特性を示す図である。

【図9】本発明の第２の実施形態の変形例の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図10】第２の実施形態の変形例の温度測定装置において、補正用抵抗の数を２個とした場合の回路構成を示す図である。

【図11】本発明の第４の実施形態の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図12】本発明の第４の実施形態の適用例１の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図13】本発明の第４の実施形態の適用例２の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図14】本発明の第４の実施形態の適用例３の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図15】本発明の第４の実施形態の適用例３の別の温度測定装置の回路構成を示す図である。

【図16】温度と、抵抗値が異なる複数の基準抵抗とサーミスタとの接続点の電圧との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0020】

［第１の実施形態］
最初に第１の実施形態の温度測定装置１について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の温度測定装置１の回路構成を示す図である。

【0021】

図１に示すように、温度測定装置１は、抵抗値が既知の基準抵抗１１とサーミスタ１２とが直列に接続された抵抗回路１０と、マイコン２０に内蔵されたＡＤコンバータ２１と、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈに基づいて温度を算出する温度算出部２２と、を備える。

【0022】

抵抗回路１０の一端は、マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯに接続されている。抵抗回路１０の他端は、グランドに接続されている。

【0023】

マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯは、電源電圧と同じ電位となる「ハイ・レベル」、グランドと同じ電位となる「ロー・レベル」、及び、電気的に開放状態となる「ハイ・インピーダンス」の３つの状態に切り替えられる。

【0024】

マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とした場合、汎用入出力端子ＧＰＩＯは抵抗回路１０に対して設定された電圧を供給する電源供給端子として機能する。温度測定の期間中は、マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯは、「ハイ・レベル」状態とする。

【0025】

マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ロー・レベル」状態とした場合、汎用入出力端子ＧＰＩＯはグランド電位として機能する。

【0026】

本実施形態においては、抵抗回路１０のサーミスタ１２側が汎用入出力端子ＧＰＩＯに接続されており、基準抵抗１１側がグランドに接続されている。

【0027】

汎用入出力端子ＧＰＩＯは、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ａｉｎに接続されている。基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｂｉｎに接続されている。グランドは、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｃｉｎに接続されている。

【0028】

スイッチ２３により、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を切り替えることにより、ＡＤコンバータ２１において、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、接続点１３の電圧Ｖｒａｗ、及び、グランドの電圧Ｖｇｎｄを測定することができる。

【0029】

温度算出部２２は、マイコン２０に内蔵されている。また、温度算出部２２は、同じくマイコン２０に内蔵された同一のＡＤコンバータ２１で測定された電源供給端子としての汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧、基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３の電圧、及び、グランドの電圧を用いて、サーミスタ１２の抵抗値を算出する。

【0030】

以下、本実施形態の温度測定装置１における温度測定の方法について詳細に説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、サーミスタ１２における温度と抵抗値との関係を示すグラフである。図３は、温度と、基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３の電圧Ｖｒａｗとの関係を示すグラフである。図４は、ＡＤコンバータ２１におけるゲイン誤差を説明するための図である。図５は、ＡＤコンバータ２１におけるオフセット誤差を説明するための図である。

【0031】

温度測定装置１において、測定対象の温度はサーミスタ１２により測定される。本実施形態の温度測定装置１が備えるサーミスタ１２は、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタであり、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、温度が高くなるにつれて抵抗値が下がる特性を有する。

【0032】

測定対象の温度が変化し、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈが図２Ｂのように変化すると、基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３の電圧Ｖｒａｗの値が図３のように変化する。すなわち、サーミスタ１２の温度が高くなるにつれて、接続点１３の電圧Ｖｒａｗの値が高くなる。

【0033】

接続点１３の電圧ＶｒａｗをＡＤコンバータ２１に入力することにより、電圧Ｖｒａｗの値を測定することができる。

【0034】

電圧Ｖｒａｗは、下記の式（１）で表すことができる。ここで、Ｖｇｐｉｏは汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧、Ｖｇｎｄは抵抗回路１０のグランドの電圧、Ｒｒｅｆは基準抵抗１１の既知の抵抗値である。
Ｖｒａｗ＝（Ｖｇｐｉｏ－Ｖｇｎｄ）／（１＋Ｒｔｈ／Ｒｒｅｆ）＋Ｖｇｎｄ …（１）

【0035】

ＡＤコンバータ２１により接続点１３の電圧Ｖｒａｗを測定することにより、温度算出部２２は、式（１）からサーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出することができ、これにより測定対象の温度を求めることができる。

【0036】

しかしながら、式（１）から明らかなように、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈは、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏと抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄに依存し、これらの値が正確に既知でなければ、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを正確に算出することはできない。

【0037】

ＡＤコンバータ２１への入力電圧ＶｉｎとＡＤコンバータ２１の出力コードＤｏｕｔの関係は、ＡＤコンバータ２１の１ビット当たりの分解能電圧をａ、ＡＤコンバータ２１のオフセット電圧をｂとして、量子化誤差を無視すると、下記の式（２Ａ）で表すことができる。ここで、ＡＤコンバータ２１のグランドの電圧の値はゼロとしている。以後、ＡＤコンバータ２１のグランドの電圧の値はゼロとする。また、式（２Ａ）を変形すると、下記の式（２Ｂ）となる。
Ｖｉｎ＝ａ×Ｄｏｕｔ＋ｂ …（２Ａ）
Ｄｏｕｔ＝（Ｖｉｎ－ｂ）／ａ＝Ｖｉｎ／ａ－ｂ／ａ …（２Ｂ）

【0038】

ＡＤコンバータ２１では、１ｂｉｔ当たりの分解能電圧ａにバラツキがあり、１／ａのバラツキをゲイン誤差と呼ぶ。このようなゲイン誤差を図４に示す。

【0039】

また、ＶｉｎがゼロであってもＤｏｕｔがゼロにならない場合があり、これをオフセット誤差と呼ぶ。式（２Ｂ）では、－ｂ／ａがオフセット誤差を表している。このようなオフセット誤差を図５に示す。

【0040】

本実施形態の温度測定装置１では、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｒａｗ、電圧Ｖｇｎｄを同一のＡＤコンバータ２１で測定する。この場合、式（２Ａ）に基づいて、下記の式（３）、式（４）、及び、式（５）が成立する。
Ｖｇｐｉｏ＝ａ×Ｄｇｐｉｏ＋ｂ …（３）
Ｖｒａｗ＝ａ×Ｄｒａｗ＋ｂ …（４）
Ｖｇｎｄ＝ａ×Ｄｇｎｄ＋ｂ …（５）

【0041】

また、式（３）、式（４）、及び、式（５）に基づいて、下記の式（６）が成立する。
（Ｖｒａｗ－Ｖｇｎｄ）／（Ｖｇｐｉｏ－Ｖｇｎｄ）＝（Ｄｒａｗ－Ｄｇｎｄ）／（Ｄｇｐｉｏ－Ｄｇｎｄ） …（６）

【0042】

また、式（６）を式（１）に適用することにより、下記の式（７）が成立する。
（Ｄｒａｗ－Ｄｇｎｄ）／（Ｄｇｐｉｏ－Ｄｇｎｄ）＝１／（１＋Ｒｔｈ／Ｒｒｅｆ） …（７）

【0043】

式（７）には、接続点１３の電圧Ｖｒａｗ、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、及び、抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄは含まれておらず、かつ、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差１／ａ及びオフセット誤差－ｂ／ａも含まれていない

【0044】

そのため、温度算出部２２においてサーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出する際に、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差及びオフセット誤差の影響を受けない。

【0045】

また、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏあるいは抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄが仮に変動したとしても、ＡＤコンバータ２１により測定した電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｒａｗ、電圧Ｖｇｎｄの測定値に基づいて、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出することができる。

【0046】

以上のことから、電源電圧の変動、及び、ＡＤコンバータのゲイン誤差及びオフセット誤差があったとしても、高精度に温度を測定することができる。

【0047】

さらに、温度測定の期間以外は、マイコン２０の汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ロー・レベル」状態又は「ハイ・インピーダンス」状態として、サーミスタ１２の自己発熱効果を抑えることができるため、より高精度に温度を測定することができる。

【0048】

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の温度測定装置２について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態の温度測定装置２の回路構成を示す図である。

【0049】

上記の第１の実施形態では、電源電圧の変動、及び、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差及びオフセット誤差を克服することができる。しかしながら、ＡＤコンバータ２１に負のオフセットがある場合、又は、電圧ＶｇｐｉｏがＡＤコンバータ２１の測定レンジを超えた場合に、対応することができない。第２の実施形態の温度測定装置２は、このような問題を解消した態様である。

【0050】

図６に示すように、温度測定装置２は、第１の実施形態の温度測定装置１と比較して、抵抗回路１０において、サーミスタ１２と並列に接続された複数の補正用抵抗１４ａ、１４ｂ…１４ｎを備える点が異なる。補正用抵抗１４ａ、１４ｂ…１４ｎの各々の抵抗値は既知である。これらの補正用抵抗１４ａ、１４ｂ…１４ｎは、ＡＤコンバータ２１の補正用の情報を取得するための抵抗である。

【0051】

本実施形態において、補正用抵抗１４ａ、１４ｂ…１４ｎの一端は、各々異なる汎用入出力端子ＧＰＩＯ１、ＧＰＩＯ２…ＧＰＩＯＮに接続されている。補正用抵抗１４ａ、１４ｂ…１４ｎの他端は、基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３に接続されている。

【0052】

汎用入出力端子ＧＰＩＯは、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ａｉｎに接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯ１は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ａｉｎ１に接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯ２は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ａｉｎ２に接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯＮは、ＡＤコンバータ２１の入力端子ＡｉｎＮに接続されている。基準抵抗１１とサーミスタ１２との接続点１３は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｂｉｎに接続されている。グランドは、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｃｉｎに接続されている。

【0053】

なお、補正用抵抗１４の数は、少なくとも１つ以上であれば何個でもよい。

【0054】

以下、本実施形態の温度測定装置２における温度測定の方法について詳細に説明する。ここでは、図７に示すように、補正用抵抗１４の数Ｎを２個とした場合を例に説明する。

【0055】

汎用入出力端子ＧＰＩＯ１及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ａｉｎ、及び、Ｃｉｎの間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｇｎｄを測定してもよい。この状態は、図１と実質的に同じなので、式（１）、（３）、（４）、（５）が成立する。

【0056】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯ及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。このときの電圧Ｖｒａｗを、電圧Ｖｒａｗ１とする。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＡｉｎ１に切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ１を測定してもよい。

【0057】

このときの電圧Ｖｒａｗ１は、下記の式（８）で表すことができる。
Ｖｒａｗ１＝ａ×Ｄｒａｗ１＋ｂ …（８）

【0058】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯ及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。このときの電圧Ｖｒａｗを、電圧Ｖｒａｗ２とする。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＡｉｎ２に切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ２を測定してもよい。

【0059】

このときの電圧Ｖｒａｗ２は、下記の式（９）で表すことができる。
Ｖｒａｗ２＝ａ×Ｄｒａｗ２＋ｂ …（９）

【0060】

また、式（８）及び式（９）により、下記の式（１０）及び式（１１）が成立する。
ａ＝（Ｖｒａｗ１－Ｖｒａｗ２）／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２） …（１０）
ｂ＝（Ｄｒａｗ１×Ｖｒａｗ２－Ｄｒａｗ２×Ｖｒａｗ１）／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２） …（１１）

【0061】

また、下記の式（１２）及び式（１３）が成立する。
Ｖｒａｗ１＝ｋｒａｗ１×（Ｖｇｐｉｏ１－Ｖｇｎｄ）＋Ｖｇｎｄ …（１２）
Ｖｒａｗ２＝ｋｒａｗ２×（Ｖｇｐｉｏ２－Ｖｇｎｄ）＋Ｖｇｎｄ …（１３）

【0062】

ここで、Ｖｇｎｄは、抵抗回路１０のグランドの電圧である。また、式（１４）で表される通り、ｋｒａｗ１は、基準抵抗１１と補正用抵抗１４ａとの接続点１３における電圧Ｖｒａｗ１の、電圧Ｖｇｐｉｏ１に対する比率である。また、式（１５）で表される通り、ｋｒａｗ２は、基準抵抗１１と補正用抵抗１４ｂとの接続点１３における電圧Ｖｒａｗ２の、電圧Ｖｇｐｉｏ２に対する比率である。
ｋｒａｗ１＝１／（１＋Ｒ１／Ｒｒｅｆ） …（１４）
ｋｒａｗ２＝１／（１＋Ｒ２／Ｒｒｅｆ） …（１５）

【0063】

基準抵抗が共通なので、電圧Ｖｒａｗ１と電圧Ｖｒａｗ２の測定値に含まれる誤差は、特許文献２より小さくできる。

【0064】

異なるマイコン間では、電圧Ｖｇｐｉｏ、Ｖｇｐｉｏ１、Ｖｇｐｉｏ２…ＶｇｐｉｏＮの値はバラついており同一の値ではないが、同一のマイコン２０内の電圧Ｖｇｐｉｏ、Ｖｇｐｉｏ１、Ｖｇｐｉｏ２…ＶｇｐｉｏＮの値はほぼ同一の値である。電圧Ｖｇｐｉｏ１、及び、電圧Ｖｇｐｉｏ２が、電圧Ｖｇｐｉｏにほぼ等しい場合に、式（１２）及び式（１３）を、式（１０）及び式（１１）に適用すると、下記の式（１６）及び式（１７）が成立する。
ａ＝（Ｖｇｐｉｏ－Ｖｇｎｄ）×（ｋｒａｗ１－ｋｒａｗ２）／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２） …（１６）
ｂ＝（Ｖｇｐｉｏ－Ｖｇｎｄ）×（Ｄｒａｗ１×ｋｒａｗ２－Ｄｒａｗ２×ｋｒａｗ１）／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２）＋Ｖｇｎｄ …（１７）

【0065】

この式（１６）及び式（１７）を、式（３）、式（４）、及び、式（５）に適用すると、下記の式（１８）が成立する。
（Ｖｒａｗ－Ｖｇｎｄ）／（Ｖｇｐｉｏ－Ｖｇｎｄ）＝｛（ｋｒａｗ１－ｋｒａｗ２）×Ｄｒａｗ＋（Ｄｒａｗ１×ｋｒａｗ２－Ｄｒａｗ２×ｋｒａｗ１）｝／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２） …（１８）

【0066】

この式（１８）を、式（１）に適用すると、下記の式（１９）が成立する。
｛（ｋｒａｗ１－ｋｒａｗ２）×Ｄｒａｗ＋（Ｄｒａｗ１×ｋｒａｗ２－Ｄｒａｗ２×ｋｒａｗ１）｝／（Ｄｒａｗ１－Ｄｒａｗ２）＝１／（１＋Ｒｔｈ／Ｒｒｅｆ） …（１９）

【0067】

ここで、Ｒ１／Ｒｒｅｆ→０であれば、ｋｒａｗ１→１、Ｖｒａｗ１→Ｖｇｐｉｏ、Ｄｒａｗ１→Ｄｇｐｉｏとなり、Ｒ２／Ｒｒｅｆ→∞であれば、ｋｒａｗ２→０、Ｖｒａｗ２→Ｖｇｎｄ、Ｄｒａｗ２→Ｄｇｎｄとなる。

【0068】

従って、Ｒ１／Ｒｒｅｆ→０かつＲ２／Ｒｒｅｆ→∞であれば、式（１９）は、式（７）に一致することからも、第２の実施形態の温度測定装置２は、第１の実施形態の温度測定装置１の発展形になっていることが理解できる。

【0069】

ここで、基準抵抗１１、補正用抵抗１４ａ、及び、補正用抵抗１４ｂの抵抗値は既知であるため、ｋｒａｗ１及びｋｒａｗ２も既知である。例えば、Ｒ１＝２×Ｒｒｅｆとすると、Ｖｒａｗ１＝Ｖｇｐｉｏ／３となり、その結果、ｋｒａｗ１＝１／３となる。また、Ｒ２＝Ｒｒｅｆ／２とすると、Ｖｒａｗ２＝２×Ｖｇｐｉｏ／３となり、その結果、ｋｒａｗ２＝２／３となる。

【0070】

既知のｋｒａｗ１及びｋｒａｗ２と、式（１９）に基づいて、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出することができる。

【0071】

式（１９）には、接続点１３の電圧Ｖｒａｗ、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１の電圧Ｖｇｐｉｏ１、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２の電圧Ｖｇｐｉｏ２、及び、抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄは含まれておらず、かつ、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差１／ａ及びオフセット誤差－ｂ／ａも含まれていない

【0072】

そのため、温度算出部２２においてサーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出する際に、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差及びオフセット誤差の影響を受けない。

【0073】

また、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１の電圧Ｖｇｐｉｏ１、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２の電圧Ｖｇｐｉｏ２、及び、抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄが仮に変動したとしても、電圧Ｖｒａｗ１及び電圧Ｖｒａｗ２の測定値に基づいて、サーミスタ１２の抵抗値Ｒｔｈを算出することができる。

【0074】

このように、第２の実施形態の温度測定装置２によれば、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１の電圧Ｖｇｐｉｏ１、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２の電圧Ｖｇｐｉｏ２、及び、抵抗回路１０のグランドの電圧Ｖｇｎｄの測定値が含まれていないので、ＡＤコンバータ２１に負のオフセットがある場合、又は、汎用入出力端子ＧＰＩＯの電圧Ｖｇｐｉｏ、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１の電圧Ｖｇｐｉｏ１、及び、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２の電圧Ｖｇｐｉｏ２がＡＤコンバータ２１の測定レンジを超えた場合でも、高精度に温度を測定することができる。

【0075】

また、ＡＤコンバータ２１の入出力特性は、図８に示すように直線ではない。この非直線性は、非直線性誤差と呼ばれる。第２の実施形態の温度測定装置２によれば、ＡＤコンバータ２１の入出力特性を入力の区分に分けて、近似直線を求めることができるので、非直線性を区分に分けた折れ線で近似することができる。

【0076】

また、ＡＤコンバータ２１が負のオフセットを有さず、電圧ＶｇｐｉｏがＡＤコンバータ２１の計測範囲内に収まっている場合は、第１の実施形態の温度測定装置１と同様に、電圧Ｖｇｐｉｏと電圧Ｖｇｎｄから、ＡＤコンバータ２１の入出力の近似直線を求めることができ、その近似直線からの部分補正で対処することもできる。

【0077】

区分に分けた折れ線で近似する場合や、電圧Ｖｇｐｉｏと電圧Ｖｇｎｄから求めた直線から求めた直線からの部分補正をする場合、ＡＤコンバータ２１のゲイン誤差１／ａ及びオフセット誤差－ｂ／ａは一定ではなく、区分毎に異なることになる。そのため、ＡＤコンバータ２１の計測範囲内に細かく計測点が分布するように、補正用抵抗１４の数を２個より増やすことで、ゲイン誤差１／ａ及びオフセット誤差－ｂ／ａをより細かく補正することができるため、ＡＤコンバータ２１の非直線性誤差の補正をより正確に行うことができ、上記第１の実施形態よりも正確に温度を求めることができる。

【0078】

また、第２の実施形態は、図９に示す温度測定装置３のような構成でも実現できる。この温度測定装置３は、上記の温度測定装置２と比較して、基準抵抗１１側が電源供給端子Ｖｄｄに接続され、抵抗回路１０のサーミスタ１２及び補正用抵抗１４側が汎用入出力端子ＧＰＩＯに接続されている点が異なる。図９において、汎用入出力端子ＧＰＩＯは、「ハイ・インピーダンス」状態と「ロー・レベル」状態の２状態を切り替える。

【0079】

なお、図１０に示す温度測定装置３Ａは、温度測定装置３において補正用抵抗１４の数を２つとして構成した場合である。

【0080】

［第３の実施形態］
第３の実施形態の温度測定装置は、上記第２の実施形態の温度測定装置２において、補正用抵抗１４の抵抗値を、高精度に測定したい特定の温度に対応するサーミスタ１２の抵抗値に設定したものである。

【0081】

図６又は図９において、補正用抵抗１４ａの抵抗値Ｒ１及び補正用抵抗１４ｂの抵抗値Ｒ２は、例えば、２５℃及び０℃のように、特に高精度が必要とされる温度近傍に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい値に選定される。図２に示す特性を有するサーミスタ１２の場合、それぞれ、１００ｋΩと４００ｋΩである。

【0082】

本実施形態では、特定の温度近傍に対応する入力点でＡＤコンバータ２１の補正が行えるので、特定の温度近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0083】

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態の温度測定装置４について説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態の温度測定装置４の回路構成を示す図である。

【0084】

図１１に示すように、温度測定装置４の抵抗回路１０は、サーミスタ１２及び抵抗値が既知の複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍを有する。サーミスタ１２及び複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの一端は夫々、マイコン２０の異なる汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ１…ＧＰＩＯＭに接続され、サーミスタ１２及び複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの他端は、共通の入力端子Ｂｉｎに接続されている。

【0085】

また、汎用入出力端子ＧＰＩＯは、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ａｉｎに接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯ１は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｃｉｎ１に接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯ２は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｃｉｎ２に接続されている。汎用入出力端子ＧＰＩＯＭは、ＡＤコンバータ２１の入力端子ＣｉｎＭに接続されている。抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍとサーミスタ１２との接続点１３は、ＡＤコンバータ２１の入力端子Ｂｉｎに接続されている。

【0086】

温度算出部２２は、マイコン２０に内蔵された同一のＡＤコンバータ２１で測定された入力端子Ｂｉｎの電圧を用いて、サーミスタ１２の抵抗値を算出する。この時、汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ１…ＧＰＩＯＭの夫々の電圧をさらに用いてサーミスタ１２の抵抗値を算出してもよい。

【0087】

本実施形態の温度測定装置４は、汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ１…ＧＰＩＯＭの電圧の状態を適宜設定することにより、抵抗値が既知の複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの機能を異なるものとすることができる。

【0088】

サーミスタ１２の抵抗値は、温度によって、図２Ａ及び図２Ｂのように大きく変化する。図１において、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗の値を、０℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値に設定した場合と、２５℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値に設定した場合と、６０℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値に設定した場合の電圧Ｖｒａｗを、図１６に示す。

【0089】

図１６からわかるように、基準抵抗Ｒｒｅｆが、２５℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい１００ｋΩに設定された場合、２５℃近傍では、電圧Ｖｒａｗは温度に対する出力電圧の変化が大きいため、ＡＤコンバータによる検出感度は十分大きくなるのに対し、例えば６０℃を超える場合や０℃以下となる場合においては、電圧Ｖｒａｗは温度に対する出力電圧の変化が小さくなるため、ＡＤコンバータによる検出感度は低くなる。このように、基準抵抗Ｒｒｅｆが一定の場合、低温領域から高温領域まで高精度に温度を測定することは困難である。

【0090】

第４の実施形態の温度測定装置４では、複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの夫々は、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗として使用することもできるし、ＡＤコンバータ２１の補正用の情報を取得するための補正用抵抗として使用することもできる。

【0091】

＜第４の実施形態の適用例１＞
以下、抵抗値が既知の複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの夫々を、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗として用いた場合の温度測定の方法について詳細に説明する。ここでは、図１２に示すように、抵抗値が既知の抵抗１５の数Ｍを２個とした場合を例に説明する。

【0092】

２つの抵抗１５ａ、１５ｂの抵抗値は、各々、例えば、２５℃及び０℃のように、特に高精度が必要とされる温度近傍に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい値に選定される。図２に示す特性を有するサーミスタ１２の場合、それぞれ、１００ｋΩと４００ｋΩである。

【0093】

ここでは、抵抗１５ａの抵抗値Ｒ１は、２５℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい１００ｋΩに設定される。また、抵抗１５ｂの抵抗値Ｒ２は、０℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい４００ｋΩに設定される。

【0094】

汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・インピーダンス」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＡｉｎとし、電圧Ｖｇｐｉｏを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｂｉｎ、及び、Ｃｉｎ１の間で切り替えて、電圧Ｖｒａｗ、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）を測定してもよい。

【0095】

図１６からわかるように、このときの電圧Ｖｒａｗは、２５℃近傍において、ＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、２５℃近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0096】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ロー・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＡｉｎとし、電圧Ｖｇｐｉｏを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｂｉｎ、及び、Ｃｉｎ１の間で切り替えて、電圧Ｖｒａｗ、電圧Ｖｇｐｉｏ２（電圧Ｖｇｎｄに相当）を測定してもよい。

【0097】

図１６からわかるように、このときの電圧Ｖｒａｗは、０℃近傍において、ＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、０℃近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0098】

同様に、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗を、６０℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい２０ｋΩに設定すると、電圧Ｖｒａｗは、６０℃近傍において、ＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、６０℃近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0099】

このように、第４の実施形態の温度測定装置４では、測定温度領域に応じて、基準抵抗Ｒｒｅｆを複数切り替えることが可能なので、低温領域から高温領域まで高精度に温度を測定することが可能となる。

【0100】

＜第４の実施形態の適用例２＞
次に、抵抗値が既知の複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの夫々について、１つの基準抵抗と複数の補正用抵抗とが混在した構成とした場合の温度測定の方法について詳細に説明する。ここでは、図１３に示すように、抵抗値が既知の抵抗１５の数Ｍを３個とした場合を例に説明する。

【0101】

ここでは、抵抗１５ａの抵抗値Ｒ１は、２５℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい１００ｋΩに設定される。抵抗１５ａは、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗として使用される。

【0102】

また、抵抗１５ｂの抵抗値Ｒ２は、Ｒ２＝２×Ｒ１の値に設定される。また、抵抗１５ｃの抵抗値Ｒ３は、Ｒ３＝Ｒ１／２の値に設定される。抵抗１５ｂ、１５ｃは、ＡＤコンバータ２１の補正用の情報を取得するための補正用抵抗として使用される。

【0103】

汎用入出力端子ＧＰＩＯ２及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ３を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ａｉｎ、及び、Ｃｉｎ１の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）を測定してもよい。

【0104】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯ及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ３を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｃｉｎ１、及び、Ｃｉｎ２の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）、電圧Ｖｇｐｉｏ２を測定してもよい。

【0105】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯ及び汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ３を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｃｉｎ１、及び、Ｃｉｎ３の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）、電圧Ｖｇｐｉｏ３を測定してもよい。

【0106】

このような態様とすることにより、上記第２の実施形態の温度測定装置２と同様に、ＡＤコンバータ２１の補正を行うことができる。

【0107】

＜第４の実施形態の適用例３＞
次に、抵抗値が既知の複数の抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍの夫々について、複数の基準抵抗と複数の補正用抵抗とが混在した構成とした場合の温度測定の方法について詳細に説明する。ここでは、図１４に示すように、抵抗値が既知の抵抗１５の数Ｍを４個とした場合を例に説明する。

【0108】

ここで、抵抗１５ａ、１５ｂは、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗として使用される。また、抵抗１５ｃ、１５ｄは、ＡＤコンバータ２１の補正用の情報を取得するための補正用抵抗として使用される。

【0109】

２つの抵抗１５ａ、１５ｂの抵抗値は、各々、例えば、２５℃及び０℃のように、特に高精度が必要とされる温度近傍に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい値に選定される。図２に示す特性を有するサーミスタ１２の場合、それぞれ、１００ｋΩと４００ｋΩである。

【0110】

ここでは、抵抗１５ａの抵抗値Ｒ１は、２５℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい１００ｋΩに設定される。また、抵抗１５ｂの抵抗値Ｒ２は、０℃に対応するサーミスタ１２の抵抗値とほぼ等しい４００ｋΩに設定される。

【0111】

汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２、ＧＰＩＯ３、ＧＰＩＯ４を「ハイ・インピーダンス」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし、電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ａｉｎ、及び、Ｃｉｎ１の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）を測定してもよい。

【0112】

このときの電圧Ｖｒａｗは、２５℃近傍において、ＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、２５℃近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0113】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯを「ハイ・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１、ＧＰＩＯ３、ＧＰＩＯ４を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ２を「ロー・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ａｉｎ、及び、Ｃｉｎ１の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｇｐｉｏ２（電圧Ｖｇｎｄに相当）を測定してもよい。

【0114】

このときの電圧Ｖｒａｗは、０℃近傍において、ＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、０℃近傍でより正確に温度を求めることができる。

【0115】

また、抵抗１５ｃの抵抗値Ｒ３は、Ｒ３＝Ｒ１の値に設定される。また、抵抗１５ｄの抵抗値Ｒ４は、Ｒ４＝２×Ｒ１の値に設定される。

【0116】

汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ２、ＧＰＩＯ４を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ３を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｃｉｎ１、及び、Ｃｉｎ３の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）、電圧Ｖｇｐｉｏ３を測定してもよい。

【0117】

次に、汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ２、ＧＰＩＯ３を「ハイ・インピーダンス」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ１を「ロー・レベル」状態とし、汎用入出力端子ＧＰＩＯ４を「ハイ・レベル」状態とし、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子をＢｉｎとし電圧Ｖｒａｗを測定する。この時さらに、ＡＤコンバータ２１に接続する入力端子を、Ｃｉｎ１、及び、Ｃｉｎ４の間で切り替えて、電圧Ｖｇｐｉｏ１（電圧Ｖｇｎｄに相当）、電圧Ｖｇｐｉｏ４を測定してもよい。

【0118】

このような態様とすることにより、特定の温度近傍でＡＤコンバータ２１の計測範囲の中心付近となり、かつ、温度に対する変化が大きくなるため、特定の温度近傍でより正確に温度を求めることができる。また、特定の温度近傍に対応する入力点でＡＤコンバータ２１の補正を行うことができ、特定の温度近傍でより正確に温度を求めることができるため、特定の温度近傍でさらに正確に温度を求めることができる。

【0119】

従って、低温領域から高温領域まで、電源電圧の変動、ＡＤコンバータ２１のオフセットの変動、利得の変動、積分非直線性等に影響されず、精度よく温度を検出することが可能になる。

【0120】

なお、抵抗値が既知の複数の抵抗１５は、図１５に示すような接続関係であってもよい。ここで、抵抗１５ａ、１５ｂ…１５ｍは、サーミスタの温度動作点を決定するための基準抵抗として使用される。また、抵抗１５ｃ、１５ｄ…１５ｎは、ＡＤコンバータ２１の補正用の情報を取得するための補正用抵抗として使用される。

【0121】

図１５のような接続関係においても、汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯＡ１、ＧＰＩＯＡ２、…ＧＰＩＯＡＮおよびＧＰＩＯＣ１、ＧＰＩＯＣ２、…ＧＰＩＯＣＭの状態を任意に変更することにより、複数の基準抵抗を使用したサーミスタの温度動作点の最適化と、ＡＤコンバータ２１の補正とを両立することができる。

【0122】

なお、本実施形態においては、汎用入出力端子ＧＰＩＯ、ＧＰＩＯ１、ＧＰＩＯ２、…ＧＰＩＯＭの「ロー・レベル」状態と「ハイ・レベル」状態とを逆にしてもよい。

【0123】

また、上記説明では、電圧Ｖｇｐｉｏ、電圧Ｖｇｐｉｏ１、電圧Ｖｇｐｉｏ２、電圧Ｖｇｐｉｏ３、電圧Ｖｇｐｉｏ４の測定を複数回行っているが、一度のみでも構わない。

【0124】

また、同一のマイコン内の電圧Ｖｇｐｉｏの値(ハイおよびロー)を、ほぼ同一と見なせる場合には、ＡＤコンバータ２１によるＶｇｐｉｏの多点計測を省いても構わない。

【0125】

また、第２の実施形態の温度測定装置２で説明した式で、温度計測する場合は、ＡＤコンバータ２１によるＶｇｐｉｏの計測を省いても構わない。

【符号の説明】

【0126】

１、２、２Ａ、３、３Ａ、４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ 温度測定装置
１０ 抵抗回路
１１ 基準抵抗
１２ サーミスタ
１３ 接続点
１４ａ、１４ｂ、１４ｎ 補正用抵抗
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｍ 抵抗
２０ マイコン
２１ ＡＤコンバータ
２２ 温度算出部
２３ スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】