(57)【要約】【課題】  周囲温度が著しく低くなっても過電圧を出力することのない温度測定装置を提供する。【解決手段】  負特性サーミスタ素子７の温度が閾値温度以下になった場合に、発熱体制御回路５のトランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０が発熱して負特性サーミスタ素子７を加熱し、負特性サーミスタ素子７の温度を上昇させ、負特性サーミスタ素子７の抵抗値を降下させることによって、電圧出力端子２から過電圧が出力されるのを防止する。【選択図】  図１
2018141777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の電圧を供給する電源と、第１固定抵抗素子と、温度測定素子としての負特性サーミスタ素子と、電圧出力端子と、グランドと、を備え、
前記電源と前記第１固定抵抗素子とが接続され、
前記第１固定抵抗素子と前記負特性サーミスタ素子とが接続され、
前記負特性サーミスタ素子と前記グランドとが接続され、
前記第１固定抵抗素子と前記負特性サーミスタ素子との接続点と、前記電圧出力端子とが接続され、
前記第１固定抵抗素子と前記負特性サーミスタ素子とで、温度測定用分圧回路が構成され、
前記電圧出力端子の電圧値から、周囲温度を測定する温度測定装置であって、
さらに、スイッチング素子と、前記スイッチング素子がオンの場合に通電されて発熱する発熱体と、を備え、
前記電圧出力端子と前記スイッチング素子の制御端子とが接続され、
前記発熱体と前記負特性サーミスタ素子とが熱的に結合された温度測定装置。
【請求項２】
周囲温度の変化に対応して前記負特性サーミスタ素子の温度が変化し、前記負特性サーミスタ素子の温度の変化に対応して前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が変化し、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値の変化に対応して前記電圧出力端子の電圧値が変化し、
前記負特性サーミスタ素子の温度が予め定められた閾値温度以下になった場合に、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値以上になり、前記電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、前記スイッチング素子がオンし、前記発熱体が発熱して前記負特性サーミスタ素子が加熱され、
前記負特性サーミスタ素子の温度が前記閾値温度よりも高い温度に復帰した場合に、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値未満になり、前記電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、前記スイッチング素子がオフし、前記発熱体が発熱を停止して前記負特性サーミスタ素子への加熱が停止される、請求項１に記載された温度測定装置。
【請求項３】
さらに、第２固定抵抗素子と、第３固定抵抗素子とを備え、
前記電圧出力端子と前記第２固定抵抗素子とが接続され、
前記第２固定抵抗素子と前記第３固定抵抗素子とが接続され、
前記第３固定抵抗素子と前記グランドとが接続され、
前記第２固定抵抗素子と前記第３固定抵抗素子との接続点と、前記スイッチング素子の制御端子とが接続された、請求項１に記載された温度測定装置。
【請求項４】
周囲温度の変化に対応して前記負特性サーミスタ素子の温度が変化し、前記負特性サーミスタ素子の温度の変化に対応して前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が変化し、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値の変化に対応して前記電圧出力端子の電圧値が変化し、
前記負特性サーミスタ素子の温度が予め定められた閾値温度以下になった場合に、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値以上になり、前記電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、前記第２固定抵抗素子と前記第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、前記スイッチング素子がオンし、前記発熱体が発熱して前記負特性サーミスタ素子が加熱され、
前記負特性サーミスタ素子の温度が前記閾値温度よりも高い温度に復帰した場合に、前記負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値未満になり、前記電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、前記第２固定抵抗素子と前記第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、前記スイッチング素子がオフし、前記発熱体が発熱を停止して前記負特性サーミスタ素子への加熱が停止される、請求項３に記載された温度測定装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子がトランジスタ素子またはＦＥＴである、請求項１ないし４のいずれか1項に記載された温度測定装置。
【請求項６】
前記スイッチング素子が、前記発熱体よりも前記グランド側に接続された、請求項１ないし５のいずれか1項に記載された温度測定装置。
【請求項７】
前記スイッチング素子が、複数段接続されたものである、請求項１ないし６のいずれか1項に記載された温度測定装置。
【請求項８】
前記発熱体が正特性サーミスタ素子である、請求項１ないし７のいずれか1項に記載された温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子とで構成された温度測定用分圧回路を備えた温度測定装置に関し、さらに詳しくは、周囲温度が想定範囲を超えて低くなっても過電圧を出力することがなく、過電圧によって後段回路が故障することのない温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子とで温度測定用分圧回路を構成し、固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子との接続点の電圧値から周囲温度を測定する温度測定装置が、精度が高く、簡易で、安価な温度測定装置として知られている。そのような温度測定装置が、特許文献１(特開平７-２７６３０号公報)に開示されている。
【０００３】
図４に、特許文献１に開示された温度測定装置（サーミスタ温度検出回路）１０００を示す。ただし、図４は、温度測定装置１０００の等価回路図である。
【０００４】
温度測定装置１０００は、直流電圧を供給する電源１０１と、固定抵抗素子（分圧抵抗）１０２と、サーミスタ素子（サーミスタ）１０３と、制御回路１０４と、ノイズ防止フィルタ１０５と、サーミスタ短絡回路１０６とを備えている。
【０００５】
電源１０１と固定抵抗素子１０２とが接続されている。また、固定抵抗素子１０２とサーミスタ素子１０３とが接続されている。さらに、サーミスタ素子１０３とグランドとが接続されている。
【０００６】
温度測定装置１０００は、固定抵抗素子１０２とサーミスタ素子１０３とで温度測定用分圧回路が構成されている。そして、固定抵抗素子１０２とサーミスタ素子１０３との接続点１０７が、制御回路１０４のアナログ入力端子１０４ａに接続されている。なお、温度測定装置１０００においては、接続点１０７とアナログ入力端子１０４ａとの間にノイズ防止フィルタ１０５が挿入されているが、この構成は本発明とは直接には関係しない。
【０００７】
温度測定装置１０００は、周囲温度の変化に対応してサーミスタ素子１０３の温度が変化し、サーミスタ素子１０３の温度の変化に対応してサーミスタ素子１０３の抵抗値が変化し、サーミスタ素子１０３の抵抗値の変化に対応して接続点１０７の電圧値が変化し、接続点１０７の電圧値を、アナログ入力端子１０４ａを経由して、制御回路１０４に内蔵されたマイコン（図示せず）によって読み取り、接続点１０７の電圧値から周囲温度を測定する。
【０００８】
なお、温度測定装置１０００は、制御回路１０４（出力端子１０４ｂ）によってサーミスタ短絡回路１０６を制御し、温度を測定していないときには接続点１０７をグランドに短絡させ、サーミスタ素子１０３に電圧を印加しないようにし、サーミスタ素子１０３の電極間の経時的なマイグレーションの発生を防止しているが、この構成も本発明とは直接には関係しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７-２７６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
温度測定装置１０００において、サーミスタ素子１０３に負特性サーミスタ素子を使用する場合がある。負特性サーミスタ素子は、温度が上昇すると抵抗値が降下し、温度が降下すると抵抗値が上昇する。
【００１１】
負特性サーミスタ素子（サーミスタ素子１０３）は、温度が一定の温度以下に降下すると、抵抗値が著しく高くなるという特性を有している。そして、負特性サーミスタ素子（サーミスタ素子１０３）の抵抗値が著しく高くなると、接続点１０７の電圧値が著しく高くなり、制御回路１０４のアナログ入力端子１０４ａに過電圧が印加され、制御回路１０４を故障させてしまう場合があった。
【００１２】
たとえば、アナログ入力端子１０４ａに過電圧が印加されることによって、制御回路１０４に内蔵されたマイコンが故障してしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明の温度測定装置は、一定の電圧を供給する電源と、第１固定抵抗素子と、温度測定素子としての負特性サーミスタ素子と、電圧出力端子と、グランドと、を備え、電源と第１固定抵抗素子とが接続され、第１固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子とが接続され、負特性サーミスタ素子とグランドとが接続され、第１固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子との接続点と、電圧出力端子とが接続され、第１固定抵抗素子と負特性サーミスタ素子とで、温度測定用分圧回路が構成され、電圧出力端子の電圧値から、周囲温度を測定するものであって、さらに、スイッチング素子と、スイッチング素子がオンの場合に通電されて発熱する発熱体と、を備え、電圧出力端子とスイッチング素子の制御端子とが接続され、発熱体と負特性サーミスタ素子とが熱的に結合されたものとする。
【００１４】
本発明の温度測定装置は、たとえば、周囲温度の変化に対応して負特性サーミスタ素子の温度が変化し、負特性サーミスタ素子の温度の変化に対応して負特性サーミスタ素子の抵抗値が変化し、負特性サーミスタ素子の抵抗値の変化に対応して電圧出力端子の電圧値が変化し、負特性サーミスタ素子の温度が予め定められた閾値温度以下になった場合に、負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値以上になり、電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、スイッチング素子がオンし、発熱体が発熱して負特性サーミスタ素子が加熱され、負特性サーミスタ素子の温度が閾値温度よりも高い温度に復帰した場合に、負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値未満になり、電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、スイッチング素子がオフし、発熱体が発熱を停止して負特性サーミスタ素子への加熱が停止する。
【００１５】
さらに、第２固定抵抗素子と、第３固定抵抗素子とを備え、電圧出力端子と第２固定抵抗素子とが接続され、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子とが接続され、第３固定抵抗素子とグランドとが接続され、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点と、スイッチング素子の制御端子とが接続されることも好ましい。この場合には、第２固定抵抗素子の抵抗値および第３固定抵抗素子の抵抗値を適宜選定することにより、スイッチング素子がオンしたりオフしたりする負特性サーミスタ素子の閾値温度を容易に設定することが可能になる。
【００１６】
第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子とを備えた、本発明の温度測定装置は、たとえば、周囲温度の変化に対応して負特性サーミスタ素子の温度が変化し、負特性サーミスタ素子の温度の変化に対応して負特性サーミスタ素子の抵抗値が変化し、負特性サーミスタ素子の抵抗値の変化に対応して電圧出力端子の電圧値が変化し、負特性サーミスタ素子の温度が予め定められた閾値温度以下になった場合に、負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値以上になり、電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、スイッチング素子がオンし、発熱体が発熱して負特性サーミスタ素子が加熱され、負特性サーミスタ素子の温度が閾値温度よりも高い温度に復帰した場合に、負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値未満になり、電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値未満になり、スイッチング素子がオフし、発熱体が発熱を停止して負特性サーミスタ素子への加熱が停止する。
【００１７】
スイッチング素子が、発熱体よりもグランド側に接続されることも好ましい。この場合には、外部ノイズによるスイッチング素子の誤作動を抑制することができる。すなわち、電気回路においてグランドの電位は最も安定しているため、スイッチング素子を発熱体よりもグランド側に接続することによって、外部ノイズによるスイッチング素子の誤作動を抑制することができる。
【００１８】
スイッチング素子は、複数段接続されたものであっても良い。すなわち、スイッチング素子の数は1個には限られず、複数であっても良い。
【００１９】
スイッチング素子には、たとえば、トランジスタ素子やＦＥＴ（電界効果トランジスタ；Field effect transistor）を使用することができる。トランジスタ素子をスイッチング素子に使用した場合には、安価に温度測定装置を作製することができる。ＦＥＴをスイッチング素子に使用した場合には、スイッチング素子を高速でスイッチ動作させることができる。
【００２０】
発熱体には、たとえば、正特性サーミスタ素子を使用することができる。正特性サーミスタ素子は昇温特性に優れているため、正特性サーミスタ素子を発熱体に使用した場合には、スイッチング素子がオンしてから短い時間で発熱体が発熱し、負特性サーミスタ素子を加熱することができる。また、正特性サーミスタ素子は、異常が発生した場合には抵抗値が上昇して電流の流れを抑制し、それ以上温度が上昇せず、発煙、発火の虞がないため、正特性サーミスタ素子を発熱体に使用した場合には、温度測定装置の安全性が向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の温度測定装置は、周囲温度が想定範囲を超えて低くなり、負特性サーミスタ素子の温度が予め定められた閾値温度以下になり、負特性サーミスタ素子の抵抗値が予め定められた抵抗値以上になり、電圧出力端子の電圧値が予め定められた電圧値以上になり、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値以上になった場合には、スイッチング素子がオンし、発熱体が発熱して負特性サーミスタ素子を加熱し、負特性サーミスタ素子の温度を上昇させ、負特性サーミスタ素子の抵抗値を降下させ、電圧出力端子の電圧値が、それ以上、上昇しないようにするため、過電圧を出力することがなく、後段回路が過電圧によって故障することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態にかかる温度測定装置１００の構成を示す説明図（等価回路図と熱の伝達経路とを合わせて示したもの）である。
【図２】温度測定装置１００において、負特性サーミスタ素子７の温度と抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３】温度測定装置１００において、負特性サーミスタ素子７の温度と、電圧出力端子２の電圧値との関係を示すグラフである。
【図４】第２実施形態にかかる温度測定装置２００の構成を示す説明図である。
【図５】第３実施形態にかかる温度測定装置３００の構成を示す説明図である。
【図６】特許文献１に開示された温度測定装置１０００を示す等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２４】
なお、実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、明細書の理解を助けるためのものであって、模式的に描画されている場合があり、描画された構成要素または構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。
【００２５】
［第１実施形態］
図１に、第１実施形態にかかる温度測定装置１００を示す。ただし、図１は、温度測定装置１００の等価回路図と、熱の伝達経路とを合わせて示した説明図である。
【００２６】
温度測定装置１００は、電源１と、電圧出力端子２と、グランド３と、温度測定用分圧回路４と、発熱体制御回路５とを備えている。
【００２７】
電源１は、常時、５Ｖの電圧を供給する。
【００２８】
温度測定用分圧回路４は、相互に直列に接続された第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７とを備えている。そして、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６が電源１に接続され、温度測定用分圧回路４の負特性サーミスタ素子７がグランド３に接続されている。また、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点が、電圧出力端子２に接続されている。
【００２９】
発熱体制御回路５は、第２固定抵抗素子８と、第３固定抵抗素子９と、発熱体として正特性サーミスタ素子１０と、スイッチング素子としてＮＰＮ型のトランジスタ素子１１とを備えている。
【００３０】
第２固定抵抗素子８が、電圧出力端子２、すなわち、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点に接続されている。また、第２固定抵抗素子８が第３固定抵抗素子９に接続されている。そして、第３固定抵抗素子９がグランド３に接続されている。直列に接続された第２固定抵抗素子８と第３固定抵抗素子９とは、トランジスタ素子１１を制御するための分圧回路を構成している。
【００３１】
発熱体である正特性サーミスタ素子１０が、電源１に接続されている。ただし、発熱体の種類は任意であり、正特性サーミスタ素子には限られず、たとえば、ヒータ素子、固定抵抗素子（チップ抵抗）、ニクロム線などであっても良い。なお、本実施形態においては、正特性サーミスタ素子１０を温度測定用分圧回路４の電源である電源１に接続しているが、これに代えて、正特性サーミスタ素子１０を電源１とは別の電源に接続しても良い。
【００３２】
発熱体である正特性サーミスタ素子１０は、負特性サーミスタ素子７と熱的に結合されている。すなわち、正特性サーミスタ素子１０の発熱により、負特性サーミスタ素子７の温度が上昇するように、正特性サーミスタ素子１０と負特性サーミスタ素子７とが配置されている。
【００３３】
トランジスタ素子１１は、コレクタＣと、エミッタＥと、ベースＢとを備えている。トランジスタ素子１１は、ベースＢに、０．６Ｖ以上の電圧値が印加されるとオンし、０．６Ｖ未満の電圧値が印加されるとオフする。このベースＢが制御端子となる。
【００３４】
正特性サーミスタ素子１０が、トランジスタ素子１１のコレクタＣに接続されている。また、第２固定抵抗素子８と第３固定抵抗素子９との接続点が、トランジスタ素子１１のベースＢに接続されている。トランジスタ素子１１のエミッタＥが、グランド３に接続されている。
【００３５】
第１固定抵抗素子６、負特性サーミスタ素子７、第２固定抵抗素子８、第３固定抵抗素子９、正特性サーミスタ素子１０の、それぞれの抵抗値を表１に示す。また、負特性サーミスタ素子７の温度と抵抗値との関係を図２に示す。
【表１】
2018141777.tif 000003
【００３６】
図２に示すように、負特性サーミスタ素子７は、周囲温度に対応して自身の温度が変化すると、抵抗値が変化する。具体的には、温度が上昇すると抵抗値が降下し、温度が降下すると抵抗値が上昇する。
【００３７】
電圧出力端子２の電圧値、すなわち、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点の電圧値は、負特性サーミスタ素子７の抵抗値に対応して変化する。具体的には、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が降下すると電圧出力端子２の電圧値が降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が上昇すると電圧出力端子２の電圧値が上昇する。
【００３８】
温度測定装置１００は、電圧出力端子２の電圧値を、たとえばマイコン（図示せず）などによって読み取ることによって、周囲温度を測定する。
【００３９】
上述したとおり、負特性サーミスタ素子７は、温度が降下すると抵抗値が上昇する。そして、負特性サーミスタ素子７の温度が一定の温度以下に降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が一定の抵抗値以上に上昇すると、電圧出力端子２の電圧値が想定されている電圧値以上に上昇し、過電圧となって、電圧出力端子２に接続された後段回路（マイコンなど）が破損してしまう虞がある。
【００４０】
そこで、温度測定装置１００は、負特性サーミスタ素子７の温度が、予め定めた閾値温度以下に降下すると、トランジスタ素子１１をオンさせて正特性サーミスタ素子１０に通電し、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱するようにした。より詳しくは、負特性サーミスタ素子７の温度が、予め定めた閾値温度以下に降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が予め定められた抵抗値以上に上昇し、電圧出力端子２の電圧値が予め定められた電圧値以上に上昇し、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が予め定められた電圧値以上に上昇することにより、トランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱するようにした。
【００４１】
具体的には、たとえば、負特性サーミスタ素子７の閾値温度を０℃に設定し、負特性サーミスタ素子７の温度が０℃以下に降下した場合に、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が２７ｋΩ以上に上昇し、電圧出力端子２の電圧値が３．６５Ｖ以上に上昇し、第２固定抵抗素子と第３固定抵抗素子との接続点の電圧値が０．６Ｖ以上に上昇することにより、トランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱するようにした。この結果、負特性サーミスタ素子７の温度が０℃よりも高い温度に復帰し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が２７ｋΩ以下に降下することにより、電圧出力端子２の電圧値が降下し、電圧出力端子２から後段回路への過電圧の印加が防止される。
【００４２】
温度測定装置１００は、設定した閾値温度近傍を、測定可能温度範囲の下限とする。温度測定装置１００は、閾値温度を下回る周囲温度を測定することができない。閾値温度を０℃と設定した場合の、負特性サーミスタ素子７の温度（周囲温度）と、電圧出力端子２の電圧値との関係を図３に示す。
【００４３】
なお、上記説明では、閾値温度を０℃に設定した場合を説明したが、第２固定抵抗素子８の抵抗値および第３固定抵抗素子９の抵抗値の少なくとも一方を変更することにより、閾値温度は自由に設定することができる。閾値温度は、０℃以下に設定することもできるし、０℃以上に設定することもできる。
【００４４】
温度測定装置１００は、負特性サーミスタ素子７の温度（周囲温度）が閾値温度以下に降下した場合に、正特性サーミスタ素子１０が発熱して負特性サーミスタ素子７を加熱するため、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が降下し、電圧出力端子２から過電圧が発生することがなく、過電圧によって後段回路が故障することがない。
【００４５】
なお、温度測定装置１００は、トランジスタ素子１１が、発熱体である正特性サーミスタ素子１０よりもグランド３側に接続されているため、外部ノイズによるトランジスタ素子１１の誤作動が抑制されている。すなわち、電気回路においてグランドの電位は最も安定しているため、トランジスタ素子１１を正特性サーミスタ素子１０よりもグランド３側に接続した温度測定装置１００は、外部ノイズによるトランジスタ素子１１の誤作動が抑制されている。
【００４６】
［第２実施形態］
図４に、第２実施形態にかかる温度測定装置２００を示す。ただし、図４は、温度測定装置２００の等価回路図と、熱の伝達経路とを合わせて示した説明図である。
【００４７】
第２実施形態にかかる温度測定装置２００は、上述した第１実施形態にかかる温度測定装置１００に変更を加えた。具体的には、温度測定装置２００は、温度測定装置１００から、第２固定抵抗素子８および第３固定抵抗素子９を省略した。また、温度測定装置２００は、第１固定抵抗素子６の抵抗値を、温度測定装置１００の１０ｋΩから１．８ｋΩに変更した。また、温度測定装置２００は、負特性サーミスタ素子７の抵抗値（２５℃における抵抗値）を、温度測定装置１００の１０ｋΩから０．１５ｋΩに変更した。以下、温度測定装置２００について、簡単に説明する。
【００４８】
温度測定装置２００は、電源１と、電圧出力端子２と、グランド３と、温度測定用分圧回路４と、発熱体制御回路５とを備えている。電源１は、常時、５Ｖの電圧を供給する。
【００４９】
温度測定用分圧回路４は、相互に直列に接続された第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７とを備えている。そして、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６が電源１に接続され、温度測定用分圧回路４の負特性サーミスタ素子７がグランド３に接続されている。また、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点が、電圧出力端子２に接続されている。
【００５０】
発熱体制御回路５は、発熱体として正特性サーミスタ素子１０と、スイッチング素子としてＮＰＮ型のトランジスタ素子１１とを備えている。
【００５１】
発熱体である正特性サーミスタ素子１０は、負特性サーミスタ素子７と熱的に結合されている。すなわち、正特性サーミスタ素子１０の発熱により、負特性サーミスタ素子７の温度が上昇するように、正特性サーミスタ素子１０と負特性サーミスタ素子７とが配置されている。
【００５２】
トランジスタ素子１１は、コレクタＣと、エミッタＥと、ベースＢとを備えている。トランジスタ素子１１は、ベースＢに、０．６Ｖ以上の電圧値が印加されるとオンし、０．６Ｖ未満の電圧値が印加されるとオフする。
【００５３】
発熱体である正特性サーミスタ素子１０が、電源１と、トランジスタ素子１１のコレクタＣとの間に接続されている。また、電圧出力端子２（温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点）が、トランジスタ素子１１のベースＢに接続されている。トランジスタ素子１１のエミッタＥが、グランド３に接続されている。  
【００５４】
第１固定抵抗素子６、負特性サーミスタ素子７、正特性サーミスタ素子１０の、それぞれの抵抗値を表２に示す。
【表２】
2018141777.tif 000004
【００５５】
電圧出力端子２の電圧値、すなわち、温度測定用分圧回路４の第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点の電圧値は、負特性サーミスタ素子７の抵抗値に対応して変化する。具体的には、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が降下すると電圧出力端子２の電圧値が降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が上昇すると電圧出力端子２の電圧値が上昇する。
【００５６】
温度測定装置２００は、電圧出力端子２の電圧値を、たとえばマイコン（図示せず）などによって読み取ることによって、周囲温度を測定する。
【００５７】
温度測定装置２００は、負特性サーミスタ素子７の温度が、予め定めた閾値温度以下に降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が予め定められた抵抗値以上に上昇し、電圧出力端子２の電圧値が予め定められた電圧値以上に上昇することにより、トランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱する。
【００５８】
具体的には、たとえば、負特性サーミスタ素子７の閾値温度を０℃に設定し、負特性サーミスタ素子７の温度が０℃以下に降下した場合に、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が０．４ｋΩ以上に上昇し、電圧出力端子２の電圧値が０．６Ｖ以上に上昇することにより、トランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱するようにした。この結果、負特性サーミスタ素子７の温度が０℃よりも高い温度に復帰し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が０．４ｋΩ以下に降下することにより、電圧出力端子２の電圧値が降下し、電圧出力端子２から後段回路への過電圧の印加が防止される。
【００５９】
温度測定装置２００は、第１実施形態にかかる温度測定装置１００に比べて部品点数が少なく、製造が容易であり、製造にかかるコストも小さい。
【００６０】
［第３実施形態］
図５に、第３実施形態にかかる温度測定装置３００を示す。ただし、図５は、温度測定装置３００の等価回路図と、熱の伝達経路とを合わせて示した説明図である。
【００６１】
第３実施形態にかかる温度測定装置３００は、上述した第１実施形態にかかる温度測定装置１００に変更を加えた。具体的には、温度測定装置１００はスイッチング素子として１つのトランジスタ素子１１を備えていたが、温度測定装置３００は、これに代えて、ダーリントン接続された２つのトランジスタ素子３１、３２を備えている。
【００６２】
具体的には、温度測定装置３００は、第２固定抵抗素子８と第３固定抵抗素子９との接続点が、トランジスタ素子３１のベースＢに接続されている。トランジスタ素子３１のコレクタＣが正特性サーミスタ素子１０に接続されている。トランジスタ素子３１のエミッタＥが、トランジスタ素子３２のベースＢに接続されている。
【００６３】
また、トランジスタ素子３２のコレクタＣも、正特性サーミスタ素子１０に接続されている。トランジスタ素子３２のエミッタＥが、グランド３に接続されている。
【００６４】
温度測定装置３００は、負特性サーミスタ素子７の温度が、予め定めた閾値温度以下に降下し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が予め定められた抵抗値以上に上昇し、電圧出力端子２（第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点）の電圧値が予め定められた電圧値以上に上昇することにより、まずトランジスタ素子３１がオンし、続いてトランジスタ素子３２がオンし、正特性サーミスタ素子１０を発熱させて負特性サーミスタ素子７を加熱する。
【００６５】
そして、温度測定装置３００は、負特性サーミスタ素子７の温度が閾値温度以上に復帰し、負特性サーミスタ素子７の抵抗値が予め定められた抵抗値以下に降下することにより、電圧出力端子２（第１固定抵抗素子６と負特性サーミスタ素子７との接続点）の電圧値が降下し、電圧出力端子２から後段回路への過電圧の印加が防止される。そして、温度測定装置３００は、電圧出力端子２の電圧値が予め定められた電圧値以下に降下することにより、まずトランジスタ素子３１がオフし、続いてトランジスタ素子３２がオフし、正特性サーミスタ素子１０の発熱が停止する。
【００６６】
このように、スイッチング素子（たとえばトランジスタ素子）の数は1個には限られず、複数であっても良い。
【００６７】
以上、実施形態にかかる温度測定装置１００、２００、３００について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。
【００６８】
たとえば、温度測定装置１００では、スイッチング素子にトランジスタ素子１１を使用したが、スイッチング素子の種類は任意であり、たとえば、ＦＥＴなどであっても良い。ＦＥＴを用いる場合は、たとえば、正特性サーミスタ素子１０が、ＦＥＴのドレインに接続される。そして、第２固定抵抗素子８と第３固定抵抗素子９との接続点が、ＦＥＴのゲートに接続される。さらに、ＦＥＴのソースが、グランド３に接続される。この時、ゲートが制御端子となる。
【００６９】
また、温度測定装置１００では、発熱体に正特性サーミスタ素子１０を使用したが、発熱体の種類は任意であり、たとえば、ヒータ素子、固定抵抗素子などあっても良い。
【００７０】
また、温度測定装置１００では、発熱体制御回路５の電源に、温度測定用分圧回路４の電源と同一の電源１を使用したが、これを止めて、発熱体制御回路５の電源を、別途、設けても良い。
【００７１】
さらに、上述したとおり、第１固定抵抗素子６、負特性サーミスタ素子７、第２固定抵抗素子８、第３固定抵抗素子９、正特性サーミスタ素子１０の抵抗値は、上述した値には限定されず、自由に変更することができる。特に、第２固定抵抗素子８、第３固定抵抗素子９の抵抗値を変更すれば、トランジスタ素子１１がオンし、正特性サーミスタ素子１０が発熱を開始する閾値温度を変更することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・電源
２・・・電圧出力端子
３・・・グランド
４・・・温度測定用分圧回路
５・・・発熱体制御回路
６・・・第１固定抵抗素子
７・・・負特性サーミスタ素子
８・・・第２固定抵抗素子
９・・・第３固定抵抗素子
１０・・・正特性サーミスタ素子（発熱体）
１１、３１、３２・・・トランジスタ素子（スイッチング素子）
【図１】
2018141777.tif 000005
【図２】
2018141777.tif 000006
【図３】
2018141777.tif 000007
【図４】
2018141777.tif 000008
【図５】
2018141777.tif 000009
【図６】
2018141777.tif 000010