(57)【要約】      （修正有）【課題】オートレンジ温度センサのためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】温度を検知及び計測するためのシステム１００であり、バイアスされたサーミスタ回路１５４と較正回路１５６の少なくとも一方からのアナログ信号１５２に基づいて増幅アナログ信号出力１１６を生成する少なくとも１つのアナログ信号増幅器１１０と、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器への入力としてアナログオフセット信号１６１を生成するデジタル−アナログ変換器であって、前記アナログオフセット信号は、前記増幅アナログ信号がアナログ−デジタル変換器１３０の入力動作レンジの限界に等しい又はそれより大きい場合に、前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内にシフトさせる、デジタル−アナログ変換器１６０と、を備え、前記アナログオフセット信号を、前記増幅アナログ信号の大きさに基づいて決定する。【選択図】図１
2014140156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検知及び計測するためのシステムであって、
バイアスされたサーミスタ回路（１５４）と較正回路（１５６）の少なくとも一方からのアナログ信号（１５２）に基づいて増幅アナログ信号（１１６）出力を生成する少なくとも１つのアナログ信号増幅器（１１０）と、
前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器（１１０）への入力としてアナログオフセット信号（１６１）を生成するデジタル−アナログ変換器（１６０）であって、前記アナログオフセット信号（１６１）は、前記増幅アナログ信号（１１６）がアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの限界に等しい又はそれより大きい場合に、前記増幅アナログ信号（１１６）を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内にシフトさせる、デジタル−アナログ変換器（１６０）と、
を備え、前記アナログオフセット信号（１６１）は、前記増幅アナログ信号（１１６）の大きさに基づいて決定される、システム。
【請求項２】
前記増幅アナログ信号（１１６）を監視することに基づいて前記アナログオフセット信号（１６１）を制御するためのデジタルオフセット信号（１４１）を供給する監視制御装置（１４０）を更に備え、
プロセッサ（１２０）がソフトウェアを実行して、前記アナログ温度信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限より大きい又はそれに等しい場合に、前記増幅アナログ信号（１１６）を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限の方へシフトさせるアナログオフセット信号（１６１）を供給するように前記デジタル−アナログ変換器（１６０）を制御することを前記監視制御装置（１４０）に対して指示し、前記プロセッサ（１２０）が前記ソフトウェアを実行して、前記アナログ温度信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限より小さい又はそれに等しい場合に、前記アナログ温度信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限の方へシフトさせるアナログオフセット信号（１６１）を供給するように前記デジタル−アナログ変換器（１６０）を制御することを前記監視制御装置（１４０）に対して命令する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
温度を較正、検知、及び計測するための方法であって、
デジタルオフセット信号（１４１）をアナログオフセット信号（１６１）に変換するステップであって、前記デジタルオフセット信号（１４１）は、大まかな温度計測値及び較正のオフセットを表し、前記アナログオフセット信号（１６１）は、増幅アナログ信号（１１６）をオフセットして前記増幅アナログ信号（１１６）をアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内に維持する、ステップと、
アナログ信号（１５２）を少なくとも１つのアナログ信号増幅器（１１０）によって増幅して、バイアスされたサーミスタ回路（１５４）と較正回路（１５６）の少なくとも一方からの前記アナログ信号（１５２）に基づく前記増幅アナログ信号（１１６）を生成するステップと、
前記増幅アナログ信号（１１６）をデジタル化増幅信号（１３２）に変換するステップであって、前記デジタル化増幅信号（１３２）は、前記大まかな温度計測値及び較正のオフセットからの細かい温度オフセットを表す、ステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
＜連邦政府によって支援された研究又は開発に関する陳述＞
[0001]  本発明は、空軍研究所によって与えられた契約ＦＡ９４５３−０８−Ｃ−０１６２の下で政府の支援を受けて行われた。政府は、本発明に一定の権利を有することができる。
【０００２】
[0002]  サーミスタは、その抵抗率が固有の精密で再現性のある抵抗対温度の関係によって温度と共に変化する抵抗器である。それ故に、サーミスタは、温度検知及び計測システムに頻繁に実装されている。温度を検知するために、サーミスタは、一般的に電圧又は電流でバイアスされて温度に依存するアナログ信号を発生し、このアナログ信号は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によって（バイナリ値を持つ）デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器からの変換された温度依存アナログ信号は、次いで、サーミスタの抵抗値を決定すべく処理され、次にこの抵抗値が、温度の結果に変換される。しかしながら、この温度結果のレンジと分解能は、Ａ／Ｄ変換器のレンジ及び分解能によって制限される。例えば、摂氏１０度（℃）の温度範囲にわたって、１４ビットのＡ／Ｄ変換器は、（１０／２１４＝１０／１６３８４）℃、即ちおよそ摂氏６１０マイクロ度（μ℃）の分解能を提供するだけだろう。
【０００３】
[0003]  ある用途及び実装では、これと同じＡ／Ｄ変換器をレンジ選択方法によって使用して、同一、類似、又はより広い温度範囲にわたってより高い分解能の温度計測値を取得することが可能である。レンジ選択は、増幅した温度依存信号を調節して、当該調節されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器の所望の入力レンジ内に維持する。ある用途及び実装では、温度センサは、固定の高利得アナログ増幅器回路及び固定のレンジ選択回路の使用を通じて、所望のレンジと分解能を達成する。しかしながら、そのような用途及び実装では、高利得アナログ増幅器とレンジ選択回路の併用、並びにディスクリート部品の値及び能動素子のパラメータの許容誤差、例えばアナログマルチプレクサや演算増幅器の入出力電圧や電流オフセットによって、温度センサ及び計測システムの動作、性能、並びに信頼性が悪影響を受ける場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  オートレンジ温度センサのためのシステム及び方法が提供される。少なくとも１つの実施態様において、温度を検知及び計測するためのシステムは、バイアスされたサーミスタ回路と較正回路の少なくとも一方からのアナログ信号に基づいて増幅アナログ信号出力を生成する少なくとも１つのアナログ信号増幅器と、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器への入力としてアナログオフセット信号を生成するデジタル−アナログ変換器であって、前記アナログオフセット信号は、前記増幅アナログ信号がアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの限界に等しい又はそれより大きい場合に、前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内にシフトさせる、デジタル−アナログ変換器と、を備え、前記アナログオフセット信号は、前記増幅アナログ信号の大きさに基づいて決定される。
【０００５】
[0005]  図面は例示的な実施態様のみを描写し、したがって範囲を限定すると見做されてはならないということを理解して、例示的な実施態様が、添付図面の利用を通じて更に具体的且つ詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0006]  図１は、本開示で説明される一実施態様におけるオートレンジ温度センサのためのシステムのブロック図である。
【図２】[0007]  図２は、本開示で説明される一実施態様におけるオートレンジ温度センサのためのシステムの回路図である。
【図３】[0008]  図３は、本開示で説明される一実施態様におけるオートレンジされたアナログＡ／Ｄ入力信号のグラフであり、ここでアナログ信号はアナログ電圧である。
【図４】[0009]  図４は、本開示で説明される一実施態様における温度センサ及び計測システムをオートレンジするための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0010]  一般的な慣行にしたがって、説明される様々な特徴は、縮尺どおりには描かれず、例示的な実施態様に関連する特定の特徴を強調するように描かれている。
【０００８】
[0011]  以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなす添付図面への参照がなされ、添付図面には、具体的な例示の実施態様が実例として示されている。しかしながら、他の実施態様が利用され得ること、並びに、本発明の範囲を逸脱又は越えることなく論理的、機械的、及び電気的な変更がなされ得ることが、理解されなければならない。その上、図面及び明細書に提示された方法は、個々のステップが実施される順序を限定するものと解釈されてはならない。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に捉えられてはならない。
【０００９】
[0012]  本発明の実施態様は、既存のサーミスタ又は他の温度検知素子ベースの温度検知及び計測システムが、Ａ／Ｄ変換器の先天的な積分非直線性、能動素子のパラメータ及びディスクリート部品の値の許容誤差、並びに、時間、温度、及び放射に対する変動といったような課題を含む、幅広い温度範囲と高い温度分解能という相反する要求を満たそうとした時に直面する限界に対処する。本発明の実施態様は、高い精度を有し且つ幅広い温度範囲にわたる較正された温度検知及び計測を実施するシステム並びに方法を提供する。また、本発明の実施態様は、本発明が、より幅広い温度範囲にわたって用いられるのに好適となるように、又は当該範囲内でより高い分解能を達成するように、又はその両方であるように、部品を選択し、部品の値及び支援ソフトウェアを調整する。
【００１０】
[0013]  ある実施態様では、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器素子が、温度依存アナログ信号を増幅するアナログ信号増幅器に結合される。このＤ／Ａ変換器は、Ａ／Ｄ変換器へ供給される増幅された温度依存アナログ信号をＡ／Ｄ変換器の所望の入力動作レンジに維持することができる、調節可能なアナログオフセットを供給する。また、特定の温度におけるバイアスされたサーミスタ回路の等価量を複製する較正回路からの信号が、回路及びシステムの較正のために供給される。これは、典型的に、１つのアナログマルチプレクサチャンネルのバイアスされたサーミスタ回路のサーミスタを、特定の温度における当該サーミスタの抵抗値に等しい抵抗値を有する抵抗器で置き換えることによって行われる。Ｄ／Ａ変換器と較正回路は、初期許容誤差、経時変化、放射、温度、並びにサーミスタ経路の選択や典型的には所望の温度範囲の中央である較正温度に対する温度検知及び計測へのそれらの影響などの、受動及び能動部品のパラメータ変動を補償するための柔軟性と分解能を提供し、それにより、システムの温度検知及び計測の精度、再現性、並びに長期信頼性を向上させる。
【００１１】
[0014]  図１は、幅広い温度範囲にわたる高分解能温度検知及び計測のためのシステム１００の一実施態様のブロック図である。システム１００は、アナログ信号増幅器１１０、Ａ／Ｄ変換器１３０、Ｄ／Ａ変換器１６０、監視制御装置１４０、プロセッサ１２０、及び、複数のバイアスされたサーミスタ回路又は較正回路のうちの１つを選択し、初期較正及び周期的較正と幅広い温度範囲（例えば５℃）にわたる精密な温度計測を実施するためのサーミスタ経路１５０を備える。サーミスタ経路１５０は、少なくとも１つのバイアスされたサーミスタ回路１５４、少なくとも１つの較正回路１５６、及びそれらを選択するための少なくとも１つのアナログマルチプレクサ（図２に示される）を含む。サーミスタ経路１５０は、選択されたバイアスされたサーミスタ回路１５４又は較正回路１５６からアナログ信号増幅器１１０へアナログ信号１５２を出力する。サーミスタ経路１５０のバイアスされたサーミスタ回路１５４は、任意の物体の内部又は周囲の温度を検知することが可能である。例えば、サーミスタ経路１５０のバイアスされたサーミスタ回路１５４は、（慣性センサユニットなどの）温度に敏感な装置、電気機器、又は高分解能の温度計測が求められる任意の他のシステム又は装置を含む、システムの温度を検知することが可能である。ある用途及び実装では、バイアスされたサーミスタ回路１５４が、システムの内部又は周囲の複数の異なる場所のそれぞれに組み込まれることができる。複数のバイアスされたサーミスタ回路１５４が存在する場合、監視制御装置１４０が、当該システムの内部又は周囲の異なる場所における温度を検知するために、１又は複数のアナログマルチプレクサによって複数の異なるバイアスされたサーミスタ回路１５４のうちの１つを選択することが可能である。更に、システム１００を較正するために、それぞれのアナログマルチプレクサチェーンのうちの１チャンネルが、較正回路１５６を含む。較正回路１５６は、特定の温度におけるバイアスされたサーミスタ回路の等価量を表す基準信号をそのアナログマルチプレクサチェーンに供給する。これは、マルチプレクサ素子の入出力リーク／オフセット及びオン／オフ抵抗などの部品パラメータの許容誤差並びに変動を補償するようにシステムを較正するための手段を、それぞれのマルチプレクサチェーンに与える。
【００１２】
[0015]  信号増幅器１１０は、バイアスされたサーミスタ回路１５４又は較正回路１５６のアナログ和、即ちサーミスタ経路１５０からのアナログ信号１５２と、Ｄ／Ａ変換器１６０からのアナログオフセット信号１６１とを受け取り、当該アナログ和信号から導かれる増幅アナログ信号１１６を出力する。増幅アナログ信号１１６は、Ｄ／Ａ変換器１６０からのアナログオフセット信号１６１によってオフセットされていないサーミスタ経路１５０のバイアスされたサーミスタ１５４又は較正回路１５６からのアナログ信号１５２の一部分を表しており、Ａ／Ｄ変換器１３０の入力動作レンジ内に入っている。
【００１３】
[0016]  Ａ／Ｄ変換器１３０は、増幅アナログ信号１１６をデジタル化増幅信号１３２にデジタル化する。Ａ／Ｄ変換器１３０は、（本明細書でＡ／Ｄ変換器１３０の最大入力動作レンジと呼ばれる）特定の入力レンジにわたって機能し、増幅アナログ信号１１６を、当該アナログ信号を既定のビット数からなるデジタルワードとして表現するデジタル化増幅信号１３２に変換する。それぞれのデジタルワードは、最上位ビットと最下位ビットに分解されることが可能である。デジタルワードの最下位ビット（ＬＳＢ）で表される温度の値は、Ａ／Ｄ変換器１３０が提供可能なシステムの温度分解能を決定する。Ａ／Ｄ変換器１３０から出力されるデジタル化増幅信号１３２が温度の値として解釈される時、Ａ／Ｄ変換器１３０が機能する最大温度範囲の幅は、ＬＳＢの２ｎ倍によって制限される。ここで、ｎはＡ／Ｄ変換器１３０が出力する各デジタルサンプルのビット数である。Ａ／Ｄ変換器１３０の望ましい入力動作レンジは、典型的に、レンジ限界又は精度誤差を避けるためにその最大入力動作レンジ未満に制限される。
【００１４】
[0017]  Ａ／Ｄ変換器１３０を用いたシステム１００の動作レンジを効果的に拡大するために、アナログ信号増幅器１１０は、Ｄ／Ａ変換器１６０に結合される。Ｄ／Ａ変換器１６０は、増幅アナログ信号１１６をオフセットするアナログオフセット信号１６１をアナログ信号増幅器１１０へ供給し、増幅アナログ信号１１６がより広い温度範囲にわたってＡ／Ｄ変換器１３０の望ましい動作レンジ内に留まるようにする。例えば、監視制御装置１４０がＡ／Ｄ変換器１３０からデジタル化増幅信号１３２を受け取り、このデジタル化増幅信号１３２の値に応じて、プロセッサ１２０及び関連ソフトウェアが、Ａ／Ｄ変換器１３０がＡ／Ｄ変換器１３０の望ましい入力動作限界付近で動作しているか否かを判定する。もしＡ／Ｄ変換器１３０が望ましい入力動作限界付近で動作していれば、プロセッサ１２０は、Ｄ／Ａ変換器１６０へのデジタルオフセット信号１４１を調節するように監視制御装置１４０に命令する。Ｄ／Ａ変換器１６０は、このデジタルオフセット信号を、アナログ信号増幅器１１０へ供給されるアナログオフセット信号１６１に変換する。アナログオフセット信号１６１は、増幅アナログ信号１１６をシフトさせ、増幅アナログ信号１１６がＡ／Ｄ変換器１３０の望ましい入力動作レンジ内に留まるようにする。本発明の重要な特徴は、増幅アナログ信号１１６が、アナログオフセット信号１６１によってオフセットされていないアナログ信号１５２の増幅された一部分である、ということである。それ故に、デジタル化増幅信号１３２は、デジタル較正基準信号によって調節されたデジタルオフセット信号１４１の大きさで表される大まかな温度からの細かい温度オフセットを表す。そして、実際の温度計測値は、デジタルオフセット信号１４１の値、マルチプレクサチェーンのデジタル較正基準値、及びデジタル化増幅信号１３２の値の結合から導き出される。較正とレンジステッピング機能の両方を実施することを可能にするのは、Ｄ／Ａ変換器の高分解能である。
【００１５】
[0018]  １つの実装では、Ａ／Ｄ変換器１３０が上側の望ましい入力閾値と下側の望ましい入力閾値を有する場合、プロセッサ１２０及びソフトウェアによって制御される監視制御装置１４０は、Ｄ／Ａ変換器１６０によって供給されるアナログオフセット信号１６１を、サーミスタ経路１５０内のバイアスされたサーミスタ回路１５４によって検知された温度が上昇しているか下降しているかに応じて変化させるように、監視制御装置１４０に命令する。バイアスされたサーミスタ回路１５４によって検知された温度が下降している場合、Ａ／Ｄ変換器１３０へ供給される増幅アナログ信号１１６は、下側の望ましい入力閾値に近付くだろう。増幅アナログ信号１１６が当該下側の望ましい入力閾値に到達する又はそれを下回った場合、プロセッサ１２０及びソフトウェアは、アナログオフセット信号１６１をシフトさせるためのＤ／Ａ変換器１６０へのデジタルオフセット信号１４１を調節するように監視制御装置１４０に命令して、増幅アナログ信号１１６が当該下側の望ましい入力閾値から上側の望ましい入力閾値へシフトされるようにする。反対に、バイアスされたサーミスタ回路１５４によって検知された温度が上昇している場合、Ａ／Ｄ変換器１３０へ供給される増幅アナログ信号１１６は、上側の望ましい入力閾値に近付くだろう。増幅アナログ信号１１６が当該上側の望ましい入力閾値に到達する又はそれを上回った場合、プロセッサ１２０及びソフトウェアは、アナログオフセット信号１６１をシフトさせるためのＤ／Ａ変換器１６０へのデジタルオフセット信号１４１を調節するように監視制御装置１４０に命令して、増幅アナログ信号１１６が当該上側の望ましい入力閾値から下側の望ましい入力閾値へシフトされるようにする。増幅アナログ信号１１６を自動的にシフトさせることによって、プロセッサ１２０、ソフトウェア、及び監視制御装置１４０は、増幅アナログ信号１１６をＡ／Ｄ変換器１３０の所望の動作入力レンジ内に効率的に維持し、それによって、図３に関連して更に後述されるように、幅広い温度範囲にわたって効果的にオートレンジすることができる。
【００１６】
[0019]  少なくとも１つの実施態様では、Ｄ／Ａ変換器１６０、アナログ信号増幅器１１０、Ａ／Ｄ変換器１３０、並びに、特定のマルチプレクサチェーン（マルチプレクサ素子の同じ組み合わせを含む全ての経路）に関するバイアスされたサーミスタ回路１５４及びサーミスタ経路１５０の結合を較正するために、較正回路１５６が用いられる。オン／オフインピーダンス及び入出力オフセット／リーク電流などのアナログマルチプレクサの寄生パラメータは、部品間よりも同一素子内のチャンネル間の方がよく一致している、ということがここで留意されるべきである。入出力オフセット／リーク電流はバイアスされたサーミスタ回路のＬＳＢデルタ信号を上回ることがあるので、それぞれの特有のマルチプレクサチェーンは、補償される必要があるだろう。例えば、Ｄ／Ａ変換器１６０は、デジタルオフセット信号１４１を受け取り、アナログ信号増幅器１１０のためにアナログオフセット信号１６１に変換する。システムの当該部分を較正するために、プロセッサ１２０及びソフトウェアは、サーミスタ経路１５０内の較正回路１５６であって、特定の基準較正温度（典型的には温度範囲の中央）におけるバイアスされたサーミスタ回路１５４に等価であるアナログ信号１５２をアナログ信号増幅器１１０へ供給する較正回路１５６を選択するように、監視制御装置１４０に命令する。プロセッサ１２０及びソフトウェアは、次いで、Ａ／Ｄ変換器１３０からのデジタル化増幅信号１３２ができる限り０値に近くなるまで、Ｄ／Ａ変換器１６０へ送られるデジタルオフセット信号１４１を調節するように監視制御装置１４０に命令する。次いで、デジタルオフセット信号１４１とデジタル化増幅信号１３２の値が、システムの当該基準温度及び当該部分に対する較正デジタルワードとして記憶される。次いで、その基準較正温度におけるデジタルオフセット信号１４１及びデジタル化増幅信号１３２の値に対して、システムの当該部分における温度計測値が計算される。これは、システムの当該部分における全ての受動ディスクリート及び能動素子のパラメータ値変動を補償する。ある実施態様では、複数の較正回路１５６（アナログマルチプレクサ素子の特有の結合を含むサーミスタ経路の各グループ、即ちそれぞれの特有のマルチプレクサチェーン）が存在する場合、監視制御装置１４０、プロセッサ１２０、及び関連ソフトウェアは、１つの較正回路１５６に関するシステムの各部分に対して、上述された較正手順を選択し実施する。
【００１７】
[0020]  上記されたように、Ａ／Ｄ変換器１３０は、増幅アナログ信号１１６をデジタル化し、デジタル化増幅信号１３２を監視制御装置１４０に供給する。監視制御装置１４０は、デジタル化増幅信号１３２をプロセッサ１２０に供給する。監視制御装置１４０とプロセッサ１２０を実装するために、システム１００は、いくつかの手段の何れをも含むことができる。これらの手段は、デジタルコンピュータシステム、マイクロプロセッサ、汎用コンピュータ、プログラマブルコントローラ、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むが、これらに限定されない。例えば、一実施態様では、監視制御装置１４０はＦＰＧＡによって実装され、又は、監視制御装置１４０とプロセッサ１２０の両方が、ＡＳＩＣ、組み込みプロセッサを用いて実装される。したがって、本発明の他の実施態様は、そのような手段によって実施された時にそれらが本発明の実施態様を実装することを可能にする、コンピュータ可読媒体上のプログラム命令である。コンピュータ可読媒体又は記憶媒体は、物理的なコンピュータメモリ装置の任意の形態を含む。そのような物理的なコンピュータメモリ装置の例は、パンチカード、磁気ディスク若しくはテープ、光学式データ記憶システム、フラッシュリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＯＭ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又は、任意の他の形態の永続的、半永続的、若しくは一時的なメモリ記憶システム又は装置を含むが、これらに限定されない。プログラム命令は、コンピュータシステムのプロセッサによって実行されるコンピュータ実行可能命令、及び超高速集積回路（ＶＨＳＩＣ）ハードウェア記述言語（ＶＨＤＬ）などのハードウェア記述言語を含むが、これらに限定されない。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。その上、ＡＣ電源、ＤＣ電源、又はその組み合わせが、本発明の実施態様において実装されることが可能である。
【００１８】
[0021]  図２は、上述された図１のシステム１００を実装するシステム２００の一実施態様の回路図である。ある実施態様では、システム２００は、図１のシステム１００に関連して説明されたサーミスタ経路１５０、信号増幅器１１０、Ａ／Ｄ変換器１３０、Ｄ／Ａ変換器１６０、監視制御装置１４０、及びプロセッサ１２０のように機能するサーミスタ経路２５０、アナログ信号増幅器２１０、Ａ／Ｄ変換器２３０、Ｄ／Ａ変換器２６０、監視制御装置２４０、及びプロセッサ２２０を含む。システム２００の動作を制御するために、プロセッサ２２０は、監視制御装置２４０からシステム状態の最新情報と温度データを受け取る。プロセッサ２２０はまた、システム２００の各部の動作を制御するための命令を監視制御装置２４０に供給する。少なくとも１つの実施態様において、監視制御装置２４０は、ＦＰＧＡとして実装される。
【００１９】
[0022]  ある実施態様では、監視制御装置２４０は、サーミスタ経路２５０を制御し監視する。ある実装において、サーミスタ経路２５０は、図１のサーミスタ経路１５０として機能する。サーミスタ経路２５０は、監視対象システムの異なるあちこちの場所に設置された複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８を含む。例えば、サーミスタ経路２５０は、慣性計測ユニットの異なるあちこちの場所に設置された複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８を含む。少なくとも１つの実施態様において、当該複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８は、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２と第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４を含む一連のアナログマルチプレクサに接続され、ここで、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２は、第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４に接続される。例えば、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２のそれぞれ８入力を有する複数のアナログマルチプレクサの各出力は、アナログマルチプレクサレイヤ２５４のそれぞれ８入力を有するアナログマルチプレクサの別々の入力に接続されることができ、ここで、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２の各アナログマルチプレクサの８入力のうちの７つのそれぞれは、異なるバイアスされたサーミスタ回路２５８に接続される。第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２の各アナログマルチプレクサの８入力のうちの他の入力は、較正回路２５６に接続されることができ、ここで、較正回路２５６は、較正回路１５６に関連して上述されたように、特定の温度におけるバイアスされたサーミスタ回路２５８と等価である。較正回路２５６は、特定の温度におけるバイアスされたサーミスタ回路２５８のアナログ信号と等価なアナログ信号を、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２の各アナログマルチプレクサに供給する。第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２の複数のアナログマルチプレクサ出力のそれぞれは、第２マルチプレクサレイヤ２５４の１つのアナログマルチプレクサの異なる入力にも接続される。例えば、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２に８個のアナログマルチプレクサが存在する場合、各第１アナログマルチプレクサレイヤ２５４出力は、第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４の共通アナログマルチプレクサの別々の入力に接続することができる。このように、またその延長として、複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８は、それぞれの特有のマルチプレクサチェーンの較正回路２５６と共に、１又は複数のマルチプレクサレイヤを通じて１又は複数の共有された共通のＤ／Ａ、信号増幅器、及びＡ／Ｄ回路リソースへファンインすることが可能である。
【００２０】
[0023]  第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２と第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４は、アナログ信号増幅器２１０によって増幅されるべきアナログ信号２５１をサーミスタ経路２５０の複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８のうちのどれが供給するかの選択を、プロセッサ２２０と監視制御装置２４０が制御することを可能にする。更に、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２と第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４は、サーミスタ経路２５０の較正回路２５６の選択を、プロセッサ２２０と監視制御装置２４０が制御することを可能にする。例えば、第１マルチプレクサレイヤ２５２のマルチプレクサ、第２マルチプレクサレイヤ２５４のマルチプレクサ、及び別個の較正回路２５６からなるシステム並びに特有のマルチプレクサチェーンを較正する場合、アナログ信号２５１は、第１アナログマルチプレクサレイヤ２５２と第２アナログマルチプレクサレイヤ２５４のアナログマルチプレクサを通って増幅のためにアナログ信号増幅器２１０へ渡され、次いで、監視制御装置２４０によって監視されるデジタル化増幅信号２３２への変換のためにＡ／Ｄ変換器２３０へ渡される。システム２００を較正するために、監視制御装置２４０は、Ａ／Ｄ変換器２３０が所望の値を有するデジタル化増幅信号２３２を出力するようになるまで、Ｄ／Ａ変換器２６０へ送られるデジタルオフセット信号２４２を調節する。例えば、監視制御装置２４０は、Ａ／Ｄ変換器２３０ができるだけ０に近い値を有するデジタル化増幅信号を出力するようになるまで、Ｄ／Ａ変換器２６０へ送られるデジタルオフセット信号２４２を調節する。監視制御装置２４０は、このように各マルチプレクサチェーンの較正回路２５６によって、各マルチプレクサチェーンに関してシステム２００を較正する。それぞれの較正回路２５６からのデジタルオフセット信号２４２とデジタル化増幅信号の値は、当該マルチプレクサチェーン及び温度についてのシステム較正値として記憶される。次いで、バイアスされたサーミスタ回路２５８による全ての温度計測値が、当該マルチプレクサチェーンについての較正値に関して計算される。これは、あらゆる部品パラメータの許容誤差及び変動を補償し、それぞれのマルチプレクサチェーンを特定の温度に較正する。システムは、部品パラメータの経時的変動を補償しそれによってシステム精度を維持するために、定期的に再較正されることが可能である。
【００２１】
[0024]  バイアスされたサーミスタ回路２５８がアナログ信号２５１をアナログ信号増幅器２１０に供給する際に、アナログ信号増幅器２１０は、アナログ信号２５１がＡ／Ｄ変換器２３０によってデジタル化増幅信号２３１へ変換される前に、アナログ信号２５１を増幅する。ある実装では、Ａ／Ｄ変換器２３０は、アナログ信号が特定のレンジ内にある場合に当該アナログ信号をデジタル信号へ変換することができるだけである。例えば、Ａ／Ｄ変換器２３０は、２つの異なる入力レンジを有する場合がある。第１の入力レンジは、Ａ／Ｄ変換器２３０が扱うことのできる最大入力レンジを表すことが可能である。第２の入力レンジは、第１の入力レンジよりも小さい場合があるが、Ａ／Ｄ変換器２３０がより高い精度を有する入力レンジを表すことが可能である。例えば、Ａ／Ｄ変換器２３０は、±２．５Ｖの第１入力レンジ内にある入力信号を受け取ることができるが、Ａ／Ｄ変換器２３０がより高精度に動作する±１．８７５Ｖのより小さい第２入力レンジを有するということがある。温度検知及び計測の精度を向上させるために、アナログ信号増幅器２１０は、サーミスタ経路２５０から供給されるアナログ信号２５１を増幅する。しかしながら、この増幅によって、増幅アナログ信号２１１の大きさがＡ／Ｄ変換器２３０の望ましい入力動作レンジを超える場合がある。
【００２２】
[0025]  ある実施態様では、増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器２３０の望ましい動作レンジ内に維持するために、システム２００は、Ｄ／Ａ変換器２６０を含む。Ｄ／Ａ変換器２６０は、アナログ信号増幅器２１０に結合され、サーミスタ経路２５０からのアナログ信号２５１をオフセットするアナログオフセット信号２６１を供給して、アナログ信号増幅器２１０によってＡ／Ｄ変換器２３０へ供給される増幅アナログ信号２１１が入力動作レンジ内になるようにする。少なくとも１つの例示的な実施態様において、アナログ信号増幅器２１０は、第１アナログ信号増幅器２１２ステージと第２アナログ信号増幅器２１４ステージを含む。Ｄ／Ａ変換器２６０は、第１アナログ信号増幅器ステージ２１２と第２アナログ信号増幅器ステージ２１４の間で２つの抵抗器からなる加算接合器に結合され、第２アナログ信号増幅器ステージ２１４から出力される増幅アナログ信号２１１がＡ／Ｄ変換器２３０の正確な動作のための望ましい動作レンジ内になるように、第２アナログ信号増幅器ステージ２１４への入力をオフセットさせる。加算接合器は、第１アナログ信号増幅器２１２から出力される増幅アナログ信号とＤ／Ａ変換器２６０から出力されるアナログオフセット信号２６１を加算する。
【００２３】
[0026]  図３は、アナログ信号増幅器２１０によってＡ／Ｄ変換器２３０の入力へ供給される、アナログ電圧信号３０２としてここに描かれた増幅アナログ信号２１１が、アナログ電圧信号３０２をＡ／Ｄ変換器２３０の望ましい入力動作電圧レンジ内に維持するためにどのように変化するかを示すグラフ３００である。グラフ３００は、第１入力電圧レンジ３０６（即ち±２．５Ｖ）と第２入力電圧レンジ３０４（即ち±１．８７５Ｖ）に対応する２つの別々の出力電圧レンジを含む。上述されたように、第１入力電圧レンジ３０６は、Ａ／Ｄ変換器２３０の最大入力電圧レンジに対応し、第２入力電圧レンジ３０４は、Ａ／Ｄ変換器２３０がより高精度である望ましい動作入力電圧レンジに対応する。グラフ３００は、温度Ｔ１とＴ２の温度範囲にわたってＡ／Ｄ変換器２３０の入力へのアナログ電圧信号３０２を示す。Ｄ／Ａ変換器２６０は、アナログ信号増幅器２１０内のアナログ電圧信号をオフセットするアナログオフセット信号２６１を供給することによって、アナログ電圧信号３０２を第２入力電圧レンジ３０４内に維持するように機能する。例えば、アナログ電圧３０２が上昇していて第２入力電圧レンジ３０４の上限に到達又はそれを超えた場合、Ｄ／Ａ変換器２６０は、アナログ電圧３０２が第２入力電圧レンジ３０４の下限の方へシフトするように、アナログ信号増幅器２１０内のアナログ電圧をオフセットさせる。反対に、アナログ電圧３０２が減少していて第２入力電圧レンジ３０４の下限に到達又はそれより小さくなった場合、Ｄ／Ａ変換器２６０は、アナログ電圧３０２が第２入力電圧レンジ３０４の上限の方へシフトするように、アナログ信号増幅器２１０内のアナログ電圧をオフセットさせる。
【００２４】
[0027]  少なくとも１つの実装では、システム２００は、オフセットシフト前に計測された温度を用いてオフセットシフト後の温度を決定する。例えば、監視制御装置２４０が増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器２３０の上側入力電圧限界から下側入力電圧限界へシフトさせるデジタルオフセット信号２４１をＤ／Ａ変換器２６０へ送る場合、システム２００は、シフト後の下限における電圧とシフト前の上限における電圧から得られるデジタルオフセット信号２４１及びデジタル化増幅信号２３１を、同一の温度と関連付ける。同様に、監視制御装置２４０が増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器２３０の下側入力電圧限界から上側入力電圧限界へシフトさせるデジタルオフセット信号２４１をＤ／Ａ変換器２６０へ送る場合、システム２００は、シフト後の上限における電圧とシフト前の下限における電圧から得られるデジタルオフセット信号２４１及びデジタル化増幅信号２３１を、同一の温度と関連付ける。第２入力電圧レンジ３０４の中でアナログ電圧３０２をシフトさせることによって、システム２００は、Ａ／Ｄ変換器２３０のより高精度な電圧レンジの中で幅広い温度範囲を精度良く検知及び計測することが可能である。
【００２５】
[0028]  図４は、システム内の温度を較正、検知、及び計測するためのサーミスタベースの方法４００のフロー図である。方法４００は４０２において進行し、ここで、デジタルオフセット信号は、大まかな温度計測値と較正のオフセットを表し、アナログオフセット信号は、増幅アナログ信号をアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内に維持するように増幅アナログ信号をオフセットする。例えば、監視制御装置２４０は、各アナログマルチプレクサチェーンの較正回路２５６を順に選択し、ゼロ値にできるだけ近いデジタル化増幅信号２３１を生じさせるアナログオフセット信号２６１を得るためにＤ／Ａ変換器２６０へのデジタルオフセット信号２４１を調節し、デジタルオフセット信号２４１とデジタル化増幅信号２３１の値を、それぞれ大まかな及び細かい較正基準温度値のペアとして記憶し、当該値から、同じマルチプレクサチェーンのバイアスされたサーミスタ回路２５８の温度が検知及び計測される。それぞれのバイアスされたサーミスタ回路２５８のアナログ信号２５１も、Ｄ／Ａ変換器２６０からのアナログオフセット信号２６１を少なくとも１つのアナログ信号増幅器２１０に供給することによって増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器２３０の入力動作レンジ内に維持するように、Ｄ／Ａ変換器２６０によってオフセットされる。ある実施態様では、Ａ／Ｄ変換器は、Ａ／Ｄ変換器がアナログ信号をより精度良くデジタル信号に変換する入力動作レンジを有することが可能である。増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器の入力動作レンジ内に維持するために、監視制御装置２４０は、デジタル化増幅信号２３１又は増幅アナログ信号２１１のいずれかを監視して、増幅アナログ信号２１１をＡ／Ｄ変換器の入力動作レンジ内に維持するように増幅アナログ信号２１１をオフセットするであろうアナログオフセット信号２６１を決定する。
【００２６】
[0029]  方法４００は４０４において進行し、ここで、アナログ信号が少なくとも１つのアナログ信号増幅器によって増幅されて、増幅アナログ信号２１１を生じさせる。少なくとも１つの実装では、アナログ信号は、バイアスされたサーミスタ回路２５８、又は特定の温度におけるバイアスされたサーミスタ回路を複製する較正回路２５６のいずれかによって生成される。例えば、電子デバイスの内部又は周囲の異なる場所における温度を検知するために、複数のバイアスされたサーミスタ回路２５８が配置されることが可能である。それぞれのバイアスされたサーミスタ回路２５８は、別個の温度感知信号を供給し、ここで、アナログマルチプレクサ網を通じて、バイアスされたサーミスタ回路２５８又は較正回路２５６の信号が選択可能である。温度感知又は温度基準信号が選択されると、単一の又は一連のアナログ信号増幅器が、当該温度感知又は温度基準アナログ信号を増幅して、増幅アナログ信号２１１を生成することが可能である。
【００２７】
[0030]  方法４００は４０６へ進行し、増幅アナログ信号がデジタル化増幅信号に変換される。ここで、デジタル化増幅信号は、大まかな温度からの細かい温度オフセットを表す。更なる実装では、少なくとも１つのアナログ信号増幅器２１０が２つのアナログ信号増幅器ステージ２１２及び２１４を含む場合、監視制御装置２４０は、当該２つのアナログ増幅器ステージ間の少なくとも１つのアナログ増幅器ステージに結合することによってアナログオフセット信号２６１を供給するように、Ｄ／Ａ変換器２６０に命令する。システムの較正と温度範囲オフセット信号を提供するために高分解能Ｄ／Ａ変換器２６０を使用することは、増幅アナログ信号２１１をＤ／Ａ変換器２３０の入力動作レンジ内に実現し維持するのに必要とされる部品総数を制限する一方で、初期及び長期のシステム精度、信頼性、並びに柔軟性を大幅に改善する。更に、大まかな温度を表すデジタルオフセット信号２４１と当該大まかな温度からの細かい温度オフセットを表すデジタル化増幅信号２３１の組み合わせが、最終的な温度計測値に変換される。
【００２８】
＜実施態様例＞
[0031]  例１は、温度を検知及び計測するためのシステムであって、バイアスされたサーミスタ回路と較正回路の少なくとも一方からのアナログ信号に基づいて増幅アナログ信号出力を生成する少なくとも１つのアナログ信号増幅器と、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器への入力としてアナログオフセット信号を生成するデジタル−アナログ変換器であって、前記アナログオフセット信号は、前記増幅アナログ信号がアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの限界に等しい又はそれより大きい場合に、前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内にシフトさせる、デジタル−アナログ変換器と、を備え、前記アナログオフセット信号は、前記増幅アナログ信号の大きさに基づいて決定される、システムを含む。
【００２９】
[0032]  例２は、前記増幅アナログ信号を監視することに基づいて前記アナログオフセット信号を制御するためのデジタルオフセット信号を供給する監視制御装置を更に備える、例１のシステムを含む。
【００３０】
[0033]  例３は、前記監視制御装置を制御するソフトウェアを実行するように構成されたプロセッサを更に備える、例２のシステムを含む。
【００３１】
[0034]  例４は、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器に結合されたアナログ−デジタル変換器を更に備え、前記アナログ−デジタル変換器は、前記増幅アナログ信号からデジタル化増幅信号を生成する、例２−３のいずれかのシステムを含む。
【００３２】
[0035]  例５は、前記監視制御装置は、前記デジタル化増幅信号に基づいて、前記デジタル−アナログ変換器によって生成される前記アナログオフセット信号を制御するための前記デジタルオフセット信号を供給する、例４のシステムを含む。
【００３３】
[0036]  例６は、プロセッサがソフトウェアを実行して、前記アナログ温度信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限より大きい又はそれに等しい場合に、前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限の方へシフトさせるアナログオフセット信号を供給するように前記デジタル−アナログ変換器を制御することを前記監視制御装置に対して指示し、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、前記アナログ温度信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限より小さい又はそれに等しい場合に、前記アナログ温度信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限の方へシフトさせるアナログオフセット信号を供給するように前記デジタル−アナログ変換器を制御することを前記監視制御装置に対して命令する、例２−５のいずれかのシステムを含む。
【００３４】
[0037]  例７は、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器は、第２アナログ信号増幅器ステージに結合された第１アナログ信号増幅器ステージを備え、前記第１アナログ信号増幅器ステージは、前記バイアスされたサーミスタ回路と前記較正回路の少なくとも一方からアナログ信号を受け取り、前記第１アナログ信号増幅器ステージの出力と前記アナログオフセット信号は、前記第１アナログ信号増幅器ステージと前記第２アナログ信号増幅器ステージの間で加算接合器に結合される、例１−６のいずれかのシステムを含む。
【００３５】
[0038]  例８は、前記バイアスされたサーミスタ回路は、異なる場所に設置され前記異なる場所と対応する異なる温度検知及び計測値を与えるように構成された複数のバイアスされたサーミスタ回路を含む、例１−７のいずれかのシステムを含む。
【００３６】
[0039]  例９は、前記複数のサーミスタは、電子デバイス上の異なる場所に設置される、例８のシステムを含む。
【００３７】
[0040]  例１０は、プロセッサがソフトウェアを実行して、前記アナログ信号を供給するためにアナログ信号が選択される複数のバイアスされたサーミスタ回路から第１のバイアスされたサーミスタ回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令し、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、前記複数のバイアスされたサーミスタ回路と前記少なくとも１つの増幅器の間に結合された複数のマルチプレクサから前記第１のバイアスされたサーミスタ回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令する、例８−９のいずれかのシステムを含む。
【００３８】
[0041]  例１１は、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、前記複数のアナログマルチプレクサから較正回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令し、前記較正回路によって生成されるアナログ信号は、基準温度において前記複数のバイアスされたサーミスタ回路によって生成されるアナログ信号と等価である、例１０のシステムを含む。
【００３９】
[0042]  例１２は、温度を計測するためのシステムであって、温度計測値に対応する増幅アナログ信号を出力する少なくとも１つのアナログ信号増幅器と、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器に結合され、前記少なくとも１つの増幅器への入力として、大まかな温度計測値を表すデジタルオフセット信号からアナログオフセット信号を生成するデジタル−アナログ変換器と、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器に結合されたアナログ−デジタル変換器であって、アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内の前記増幅アナログ信号を、前記大まかな温度からの細かい温度オフセットを表すデジタル化増幅信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、前記システムを制御するためのソフトウェアを実行するように構成されたプロセッサと、前記デジタル−アナログ変換器、前記アナログ−デジタル変換器、及び前記プロセッサに結合された監視制御装置と、を備え、前記プロセッサは、前記ソフトウェアを実行して、前記デジタルオフセット信号と前記デジタル化増幅信号に基づいて最終的な温度計測値を決定し、前記プロセッサは、前記ソフトウェアを実行して、前記デジタル化増幅信号に基づいて前記デジタルオフセット信号を前記デジタル−アナログ変換器に供給するように前記監視制御装置に対して命令し、その結果、前記増幅アナログ信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの限界に等しい又は前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ外である場合に、前記アナログオフセット信号が前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内にシフトさせる、システムを含む。
【００４０】
[0043]  例１３は、前記プロセッサは、前記ソフトウェアを実行して、前記増幅アナログ信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限より大きい又はそれに等しい場合に前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限の方へシフトさせるアナログオフセット信号を供給するために、前記デジタルオフセット信号を前記デジタル−アナログ変換器に供給することを前記監視制御装置に対して命令し、前記プロセッサは、前記ソフトウェアを実行して、前記増幅アナログ信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限より小さい又はそれに等しい場合に前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限の方へシフトさせるアナログオフセット信号を供給するために、前記デジタルオフセット信号を前記デジタル−アナログ変換器に供給することを前記監視制御装置に対して命令する、例１２のシステムを含む。
【００４１】
[0044]  例１４は、前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器は、第２アナログ信号増幅器ステージに結合された第１アナログ信号増幅器ステージを備え、前記第１アナログ信号増幅器ステージは、バイアスされたサーミスタ回路と較正回路の少なくとも一方からアナログ信号を受け取り、前記第１アナログ信号増幅器ステージの出力と前記アナログオフセット信号は、前記第１アナログ信号増幅器ステージと前記第２アナログ信号増幅器ステージの間で加算接合器に結合される、例１２−１３のいずれかのシステムを含む。
【００４２】
[0045]  例１５は、前記バイアスされたサーミスタ回路は、異なる場所に設置され前記異なる場所における温度と対応する異なる温度計測値を与えるように構成された複数のバイアスされたサーミスタ回路の１つである、例１４のシステムを含む。
【００４３】
[0046]  例１６は、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、アナログ信号を供給するために前記複数のバイアスされたサーミスタ回路において前記バイアスされたサーミスタ回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令する、例１５のシステムを含む。
【００４４】
[0047]  例１７は、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、前記複数のバイアスされたサーミスタ回路と前記少なくとも１つのアナログ信号増幅器の間に結合された複数のマルチプレクサから前記バイアスされたサーミスタ回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令する、例１５−１６のいずれかのシステムを含む。
【００４５】
[0048]  例１８は、前記プロセッサが前記ソフトウェアを実行して、前記複数のマルチプレクサから較正回路を選択することを前記監視制御装置に対して命令し、前記較正回路によって生成される前記アナログ信号は、基準温度において前記複数のバイアスされたサーミスタ回路の１つによって生成される前記アナログ信号と等価である、例１７のシステムを含む。
【００４６】
[0049]  例１９は、温度を較正、検知、及び計測するための方法であって、デジタルオフセット信号をアナログオフセット信号に変換するステップであって、前記デジタルオフセット信号は、大まかな温度計測値及び較正のオフセットを表し、前記アナログオフセット信号は、増幅アナログ信号をオフセットして前記増幅アナログ信号をアナログ−デジタル変換器の入力動作レンジ内に維持する、ステップと、アナログ信号を少なくとも１つのアナログ信号増幅器によって増幅して、バイアスされたサーミスタ回路と較正回路の少なくとも一方からの前記アナログ信号に基づく前記増幅アナログ信号を生成するステップと、前記増幅アナログ信号をデジタル化増幅信号に変換するステップであって、前記デジタル化増幅信号は、前記大まかな温度計測値及び較正のオフセットからの細かい温度オフセットを表す、ステップと、を含む方法を含む。
【００４７】
[0050]  例２０は、前記増幅アナログ信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限より大きい又はそれに等しい場合に、前記アナログオフセット信号は前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限の方へシフトさせ、前記増幅アナログ信号が前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの下限より小さい又はそれに等しい場合に、前記アナログオフセット信号は前記増幅アナログ信号を前記アナログ−デジタル変換器の入力動作レンジの上限の方へシフトさせる、例１９の方法を含む。
【００４８】
[0051]  特定の実施態様が本明細書で例示され説明されてきたが、同じ目的を達成することを意図される任意のアレンジメントが、当該示された特定の実施態様の代わりとなることができる、ということが当業者によって理解されるだろう。したがって、本発明はクレーム及びその均等物によってのみ限定される、ということが明白に意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014140156.tif 000005
【図４】
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【外国語明細書】
2014140156000001.pdf