(57)【要約】【課題】薄膜熱電対素子を、汎用的なバルクの熱電対素子用の温度表示装置に接続できるように熱起電力の変換を行う温度校正装置、及び温度計測装置を提供する。【解決手段】異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を少なくとも１つ備えた薄膜熱電対素子に接続される温度校正装置であって、導電性材料からなり、一対の外部接点に接続可能な少なくとも一対の入力端子と、入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置に連結された一対の導線に接続可能で、導電性材料からなる少なくとも一対の出力端子と、入力端子間の電圧の検出値を校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、出力端子間に、校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、入力端子が、薄膜熱電対素子の外部接点に接続され、出力端子が温度表示装置に接続されたときに、校正後電圧を、温度表示装置に対して出力することを特徴とする温度校正装置により解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を少なくとも１つ備えた薄膜熱電対素子と、
入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置と、
前記薄膜熱電対素子及び前記温度表示装置の間に接続された温度校正装置と、を備え、
前記温度校正装置は、
導電性材料からなり、前記一対の外部接点にそれぞれ接続された少なくとも一対の入力端子と、
前記温度表示装置に連結された一対の導線にそれぞれ接続された導電性材料からなる少なくとも一対の出力端子と、
前記少なくとも一対の入力端子間の電圧の検出値を校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、
前記少なくとも一対の出力端子間に、前記校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、
前記温度表示装置は、前記少なくとも一対の出力端子及び前記一対の導線を介して入力された前記校正後電圧を用いて校正温度を算出し、算出した校正温度を表示することを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記一対の導線に接続された出力用コネクタを有し、
該出力用コネクタの数は１つであることを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
【請求項３】
異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を少なくとも１つ備えた薄膜熱電対素子に接続される温度校正装置であって、
導電性材料からなり、前記一対の外部接点にそれぞれ接続可能な少なくとも一対の入力端子と、
入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置に連結された前記一対の導線に、それぞれ接続可能で、導電性材料からなる少なくとも一対の出力端子と、
前記少なくとも一対の入力端子間の電圧の検出値を校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、
前記少なくとも一対の出力端子間に、前記校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、
前記少なくとも一対の入力端子が、前記薄膜熱電対素子の前記一対の外部接点に接続され、前記少なくとも一対の出力端子が前記温度表示装置に接続されたときに、前記校正後電圧を、前記温度表示装置に対して出力することを特徴とする温度校正装置。
【請求項４】
前記一対の導線に接続された出力用コネクタを有し、
該出力用コネクタの数は１つであることを特徴とする請求項３記載の温度校正装置。
【請求項５】
前記演算手段は、
前記一対の入力端子間の電圧の検出値をＶ１としたときに、予め設定された温度定数Ｔ０及び勾配定数ａを用いて、式（１）により、前記校正温度Ｔを算出し、
Ｔ＝ａ×Ｖ１＋Ｔ０    （１）
該校正温度Ｔ及び予め設定された定数ｂを用いて、式（２）により、前記校正後電圧Ｖ１’を算出することを特徴とする請求項３又は４記載の温度校正装置。
Ｖ１’＝Ｔ／ｂ    （２）
（但し、パラメータａは薄膜熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、薄膜熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される値であり、パラメータＴ０は、薄膜熱電対素子の外部接点における温度であり、パラメータｂは、バルクの熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、バルクの熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される定数である。）
【請求項６】
前記少なくとも一対の出力端子の代わりに、前記校正後電圧を、前記温度表示装置に無線送信するための無線送信手段を備えることを特徴とする請求項３乃至５いずれか１項に記載の温度校正装置。
【請求項７】
前記一対の外部接点を前記少なくとも一対の入力端子に着脱可能に接続する接続部を有することを特徴とする請求項３乃至６いずれか１項に記載の温度校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度校正装置及び温度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度測定用に作られた二種類の金属の組み合わせからなる素子は熱電対と称され、ゼーベック効果を利用した温度測定素子として古くから利用されてきた技術である。
従来用いられてきた、汎用的なバルクの熱電対素子２０’は、線径が０．５０〜３．２０ｍｍ程度の金属線を用いた熱電対であり、日本工業規格（ＪＩＳ）の規格（ＪＩＳ  Ｃ  １６０２−１９９５）に従うＫ熱電対などが例として挙げられる。
バルクの熱電対素子２０’は、図１０に示すように、金属線２２’と、金属線２３’を有し、その一端に被対象物の測温のための測温用接点２４’が設けられ、その他端に開放端となる外部接点２５’及び２６’が設けられている。
金属線２２’及び２３’はそれぞれ異種材料であり、測温用接点２４’にて接合されている。
【０００３】
一方、薄膜熱電対素子は、高分子フィルム等の基板上に熱電対材料の薄膜を形成したものであり、微小、狭隘な領域の温度を測定するための温度センサーとして用いられている。
薄膜熱電対素子はバルクの熱電対素子と比べて薄くフレキシブルであるという利点を有するが、図１１に温度−熱起電力の特性を示すように、薄膜熱電対素子において発生する熱起電力は、一般的なバルクの熱電対素子において発生する熱起電力より数割程度落ちるものである。
薄膜熱電対素子の温度−熱起電力特性を、バルクの熱電対素子の温度−熱起電力特性に一致させることは難しい。また、薄膜熱電対素子の温度−熱起電力特性をバルクの熱電対素子の温度−熱起電力特性に限りなく近づけることも可能であるが、生産性を考えると現実的ではない。
【０００４】
さらに、薄膜熱電対素子とリード線（熱電対素線）との接点における金属細線と薄膜との相違等により、薄膜熱電対素子は、実際の温度差に由来する熱起電力よりも低い値を示すことになる。
従って、薄膜熱電対素子の温度−熱起電力特性は、ＪＩＳ規格に従うバルクの熱電対素子の温度−熱起電力特性とは一致せず、正確な温度測定が困難となる。
【０００５】
特許文献１には、薄膜熱電対を用いて正確な温度測定を行うための技術として、二点測定と適切な補正処理により正確な温度を算出する技術が記載されている。
特許文献１の測温素子は、薄膜熱電対素子である第１の熱電対と、第１の熱電対の外部接点と接続された信号取り出し用である一対の金属線とを備え、第１の熱電対と一対の金属線との接続部分近傍に、第１の熱電対と同じ構成材料により構成され、かつ同じ長さの一対の外部金属線である第２の熱電対を備える構成としている。そして、薄膜熱電対素子である第１の熱電対の測温用接点及び第２の熱電対の接点の二点の出力電圧を測定している。
測定された第１の熱電対の測温用接点及び第２の熱電対の接点の出力、ゼロ点補償による計測装置の温度を用いて所定の計算式で演算を行うことにより、薄膜熱電対素子をバルク材料と接続することに起因する温度測定の誤差を軽減する補正処理を行い、薄膜熱電対の測温用接点の正確な温度を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９０７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、第１の熱電対である薄膜熱電対素子部分の他に、コネクタ部分の二点の出力電圧を測定する必要があるため、２つの入力チャンネルを有する温度表示装置、データロガー等の温度計測機が必須であった。
【０００８】
従来のバルクの熱電対素子を用いた温度計測においては、入力チャンネルを１つのみ有する温度表示装置などの温度計測機に、バルクの熱電対素子を１本接続することで温度計測や温度制御を行うことが殆どであった。
従って、既存の入力チャンネルを１つのみ有する温度計測機に対して、バルクの熱電対素子と同じ様に薄膜熱電対素子を接続して使うことは難しく、バルクの熱電対素子を使っているユーザーの立場からすると、薄膜熱電対素子は使うことが難しいと判断されてしまう可能性があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、薄膜熱電対素子を従来用いられていた汎用的なバルクの熱電対素子用の温度表示装置に接続できるように熱起電力の変換を行う温度校正装置、及び温度校正装置を用いた温度計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題は、本発明の温度計測装置によれば、異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を少なくとも１つ備えた薄膜熱電対素子と、入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置と、前記薄膜熱電対素子及び前記温度表示装置の間に接続された温度校正装置と、を備え、前記温度校正装置は、導電性材料からなり、前記一対の外部接点にそれぞれ接続された少なくとも一対の入力端子と、前記温度表示装置に連結された一対の導線にそれぞれ接続された導電性材料からなる少なくとも一対の出力端子と、前記少なくとも一対の入力端子間の電圧の検出値を校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、前記少なくとも一対の出力端子間に、前記校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、前記温度表示装置は、前記少なくとも一対の出力端子及び前記一対の導線を介して入力された前記校正後電圧を用いて校正温度を算出し、算出した校正温度を表示すること、により解決される。
上記構成により、薄膜熱電対素子及び温度校正装置を、１つのバルクの熱電対素子と見立てて温度表示装置と接続できるため、温度換算などの補正を別途行う必要がなく、既存の一般的な温度表示装置を用いた温度計測装置を提供できる。
【００１１】
このとき、前記一対の導線に接続された出力用コネクタを有し、該出力用コネクタの数は１つであるように構成されていると好適である。
このように、温度校正装置を用いることにより、入力チャンネルが１つのみの温度表示装置であっても、薄膜熱電対素子を適用した温度計測装置を提供できる。
【００１２】
前記課題は、本発明の温度校正装置によれば、異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を少なくとも１つ備えた薄膜熱電対素子に接続される温度校正装置であって、導電性材料からなり、前記一対の外部接点にそれぞれ接続可能な少なくとも一対の入力端子と、入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置に連結された前記一対の導線に、それぞれ接続可能で、導電性材料からなる少なくとも一対の出力端子と、前記少なくとも一対の入力端子間の電圧の検出値を校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、前記少なくとも一対の出力端子間に、前記校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、前記少なくとも一対の入力端子が、前記薄膜熱電対素子の前記一対の外部接点に接続され、前記少なくとも一対の出力端子が前記温度表示装置に接続されたときに、前記校正後電圧を、前記温度表示装置に対して出力すること、により解決される。
上記構成により、薄膜熱電対素子及び温度校正装置を、一つのバルクの熱電対素子と見立てて使用できるため、温度換算などの補正を別途行う必要がなく、既存の一般的な温度表示装置などの設備を変更せずにフィルム形状の薄膜熱電対素子を使用できる。
【００１３】
このとき、前記一対の導線に接続された出力用コネクタを有し、該出力用コネクタの数は１つであるように構成されていると好適である。
このように構成することで、温度校正装置は配線の数を従来と比べて少ないものとすることができるとともに、入力チャンネルが１つのみの温度表示装置にも薄膜熱電対素子を適用することができる。
【００１４】
このとき、前記演算手段は、前記一対の入力端子間の電圧の検出値をＶ１としたときに、予め設定された温度定数Ｔ０及び勾配定数ａを用いて、式（１）により、前記校正温度Ｔを算出し、
Ｔ＝ａ×Ｖ１＋Ｔ０    （１）
該校正温度Ｔを用いて、式（２）により、前記校正後電圧Ｖ１’を算出するように構成されていると好適である。
Ｖ１’＝Ｔ／ｂ    （２）
（但し、パラメータａは薄膜熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、薄膜熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される値であり、パラメータＴ０は、薄膜熱電対素子の外部接点及びにおける温度であり、パラメータｂは、バルクの熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、バルクの熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される定数である。）
このように構成することで、予め測定可能な定数を用いた関係式により、薄膜熱電対素子で発生する熱起電力から測温用接点の温度を温度表示器に表示させるのに対応する校正後電圧を求めることができる。
【００１５】
このとき、前記少なくとも一対の出力端子の代わりに、前記校正後電圧を、前記温度表示装置に無線送信するための無線送信手段を備えるように構成されていると好適である。
このように構成することで、導線や出力用コネクタなどの配線が不要となるため、薄膜熱電対素子の使用がより容易になるとともに、適用可能な範囲が広くなり、温度表示装置から離れた場所の温度の計測も可能となる。
【００１６】
このとき、前記一対の外部接点を前記少なくとも一対の入力端子に着脱可能に接続する接続部を有するように構成されていると好適である。
このように構成することで、薄膜熱電対部分が交換可能となり、温度校正装置を繰り返し温度測定に使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の温度校正装置を用いると、薄膜熱電対素子と温度校正装置を、一つのバルクの熱電対と見立てて使用できるため、既存の一般的な温度表示装置などの設備を変更せずにフィルム形状の薄膜熱電対素子を使用できる。
また、正確な温度を求めるために、測定された温度を補正する必要があるといった、煩わしさを解消することができる。
【００１８】
また、本発明の温度校正装置に対して、薄膜熱電対素子を着脱可能にしているので、本発明の温度校正装置を用いた温度計測装置が採用された場合に、薄膜熱電対素子を定期的に交換して継続的に使用することができる。
【００１９】
さらに、本発明の温度校正装置は繰り返し使用可能であるため、現行の薄膜熱電対素子が分離不可能にコネクタと結合された製品よりも繰り返し使用した際のコストを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る温度校正装置を用いた温度計測装置の構成を示す概略模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る温度校正装置に接続される薄膜熱電対素子を示す概略模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る温度校正装置の電気的構造を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る温度校正装置の接続部を示す図１のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る温度表示装置の電気的構造を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る温度校正装置を用いた温度測定方法を示すフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法におけるＣＰＵの制御を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例に係る温度校正装置の電気的構造を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係る温度表示装置の電気的構造を示すブロック図である。
【図１０】バルクの熱電対素子を示す概略模式図である。
【図１１】薄膜熱電対素子及びバルクの熱電対素子の温度−熱起電力特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る温度校正装置を用いて温度表示装置と薄膜熱電対素子を接続し、温度測定を行った結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る温度校正装置、温度校正装置を用いた温度計測装置、温度校正装置を用いた薄膜熱電対素子で発生する熱起電力の変換方法、及び温度校正装置を用いた温度測定方法について図１乃至１２を参照して説明する。
【００２２】
＜温度計測装置＞
図１に、本実施形態に係る温度校正装置１０を用いた温度計測装置Ａを示す。
温度計測装置Ａは、異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を備えた薄膜熱電対素子２０と、入力された電圧を用いて温度を算出し、算出された温度を表示する温度表示装置３０と、薄膜熱電対素子２０と温度表示装置３０との間に接続される温度校正装置１０を主要構成要素とするものである。
【００２３】
図１に示すように、温度校正装置１０の接続部１１に測温素子としての薄膜熱電対素子２０の外部接点２５及び２６が接続され、温度校正装置１０の出力用コネクタ１９が温度表示装置３０の接続手段３１に接続されることで温度計測装置Ａが構成される。
本実施形態の温度校正装置１０は、薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力を校正して、測温用接点２４の温度を温度表示装置３０に表示させるのに対応する校正後電圧に変換する機能を有する。
【００２４】
＜薄膜熱電対素子＞
図２は本実施形態に係る温度校正装置１０に接続される薄膜熱電対素子２０の概略模式図である。
薄膜熱電対素子２０は、長尺矩形状のフィルムなどの基板２１上に異なる金属からなる一対の薄膜により形成され、長手方向に沿って平行に延びる一対の導電性薄膜２２及び２３を備えている。一対の導電性薄膜２２及び２３は、一方の端部側で交差して、交差した箇所は接続して被対象物の測温用である測温用接点２４となっている。一対の導電性薄膜２２及び２３の他端には、開放端となる外部接点２５及び２６を備えている。
【００２５】
薄膜熱電対素子２０は、外部接点２５及び２６において、温度校正装置１０の接続部１１に設けられた一対の入力端子１２ａ及び１２ｂとそれぞれ接続される。
導電性薄膜２２及び２３はそれぞれ異種材料であり、測温用接点２４において、導電性薄膜２２及び２３が重なるように接合されている。
【００２６】
薄膜熱電対素子２０を形成する基板２１として、ガラス、フィルム、金属などを用いることができる。但し、基板２１を金属などの導電性のある材料とする場合には、予め金属表面にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁膜を形成した上で薄膜熱電対素子を形成する必要がある。
したがって、好ましくはフィルムを用いるのが良い。ガラス、フィルムは金属などの導電性のある基板のように、前処理を必要とすることがないため、操作が煩雑になることが無く、好適である。また、フィルムはその可撓性により、薄膜熱電対素子の強度を高めることができる。さらに好ましくは、ポリイミドフィルムを用いるのが良い。ポリイミドフィルムは、折り曲げることが可能で基板を数十ミクロンの厚さにしても壊れにくく取り扱いが容易である点と、２００℃を超える温度でも比較的安定している点において、薄膜熱電対素子の基板として適した材料である。
【００２７】
基板２１の厚さは、１μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下、特に好ましくは１μｍ以上１８μｍ以下であるとよい。
【００２８】
薄膜熱電対素子２０の導電性薄膜を構成する異種金属の組み合わせとしては、クロメル−アルメル、ＰｔＲｈ−Ｐｔ、クロメル−コンスタンタン、ナイクロシル−ナイシル、Ｃｕ−コンスタンタン、Ｆｅ−コンスタンタン、Ｉｒ−ＩｒＲｈ、Ｗ−Ｒｅ、Ａｕ−Ｐｔ、Ｐｔ−Ｐｄ、Ｂｉ−Ｓｂなどを用いることができる。好ましくは、使用温度範囲が広く、温度と熱起電力の関係が直線的である、クロメル−アルメルの組み合わせを用いるのが良い。
【００２９】
導電性薄膜を形成するための方法としては、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、加熱蒸着法等の真空成膜法や、塗布法等を用いることができる。好ましくは、より薄く均一に薄膜を形成できる真空成膜法を用いるのが良い。さらに好ましくは、蒸着物質との原子組成のずれが少なく、均一に成膜ができるスパッタリング法を用いるのが良い。
【００３０】
薄膜熱電対素子２０は保護膜により覆われていることが望ましい。保護膜は薄膜熱電対素子の耐環境性を高めると共に、薄膜熱電対素子が外力により変形した際に懸念されるクラックの発生を防ぐ効果もあるためである。適用可能な保護膜は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などを蒸着法、スパッタリング法、ディッピング法等により形成した絶縁膜、スクリーン印刷法によるポリイミドフィルムなどである。好ましくは、耐熱性および耐薬品性が高く、接着性の高いポリイミドフィルムを用いるのがよい。
【００３１】
導電性薄膜２２及び２３の厚さは、５０ｎｍ以上１μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であるとよい。
【００３２】
＜温度校正装置＞
本実施形態に係る温度校正装置１０は、薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力を用いて演算して、測温用接点２４の温度を温度表示装置３０に表示させるのに対応する校正後電圧に変換する機能を有している。
本実施形態に係る温度校正装置１０は、図３に示すように、薄膜熱電対素子２０を接続するための接続部１１に設けられた一対の入力端子１２と、薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力が入力される電圧入力手段１３と、入力された熱起電力の検出値から校正後電圧を算出する演算手段１４と、演算手段１４が各種制御を行うのに必要な制御プログラムや各種関係式などが記憶されている記憶手段１５と、算出された校正後電圧を出力する電圧印加手段１６と、出力端子１７と、導線１８ａ，１８ｂと、出力用コネクタ１９を含む。
以下、温度校正装置１０を構成する各構成要素について詳述する。
【００３３】
（接続部及び入力端子）
接続部１１は、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５及び２６を電圧入力手段１３と電気的に接続するためのものである。接続部１１は、薄膜熱電対素子２０の基板２１の導電性薄膜２２及び２３を有しない側に圧着用弾性物を備えている公知の着脱可能な接続構造を有している。
具体的には、図４に示す断面図のように、接続部１１は、筺体（蓋側）１１ａ及び筺体（本体側）１１ｂからなり、導電性薄膜２２を入力端子１２ａに、導電性薄膜２３を入力端子１２ｂに圧着するため、基板２１の導電性薄膜を有しない側に圧着用弾性物１１ｃを備えている。
従って、薄膜熱電対素子２０を、接続部１１に対して着脱可能に接続することができるため、薄膜熱電対素子２０が消耗した場合に、新しい薄膜熱電対素子２０と交換することが可能となる。
【００３４】
（電圧入力手段）
電圧入力手段１３には、導電性薄膜２２の外部接点２５に接続された接続部１１の入力端子１２ａと、導電性薄膜２３の外部接点２６に接続された接続部１１の入力端子１２ｂとの間に発生する熱起電力が入力される。
電圧入力手段１３は、入力された熱起電力をデジタル信号にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部を含み、Ａ／Ｄ変換された熱起電力の検出値を演算手段１４へと入力する。
【００３５】
（演算手段）
演算手段１４は、ＣＰＵからなり、記憶手段１５に記憶されたプログラムに基づいて温度校正装置１０における各種制御を行うための指示信号を出力する制御部としての機能、及び記憶手段１５に記憶された関係式に従い各種演算を行う機能を有している。
演算手段１４は、電圧入力手段１３より入力されるＡ／Ｄ変換された熱起電力の検出値から、記憶手段１５に記憶された関係式（例えば、式（１））を参照して用いて、薄膜熱電対素子２０の測温用接点２４における温度（校正温度）を算出する。
続いて、演算手段１４は、記憶手段１５に記憶された温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧と表示温度の関係式（例えば、式（２））に基づいて、薄膜熱電対素子２０の測温用接点２４における温度（校正温度）を温度表示装置３０の温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧を算出する。
そして、演算手段１４は、算出された校正後電圧を電圧印加手段１６に出力する。
【００３６】
（記憶部）
記憶手段１５は、ＲＡＭ等の記憶媒体からなり、本実施形態の薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法を実行するための制御プログラム等の演算手段１４が各種制御を行うのに必要な制御プログラムや各種関係式などが予め記憶されている。
記憶手段１５は、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５と外部接点２６との間に発生し、一対の入力端子１２ａ及び１２ｂ間の電圧の検出値から測温用接点２４の温度を算出する関係式（下記式（１））と、温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧と表示温度との関係式（下記式（２））が記憶されている。
【００３７】
記憶手段１５に記憶されている一対の入力端子１２ａ及び１２ｂ間の電圧の検出値Ｖ１から測温用接点２４の温度（校正温度）Ｔを算出する関係式は、以下の式（１）で表わされる。
Ｔ＝ａ×Ｖ１＋Ｔ０    （１）
ここで、パラメータａは薄膜熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、薄膜熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される勾配定数であり、用いる薄膜熱電対素子２０の導電性薄膜を構成する異種金属の組み合わせや導電性薄膜２２及び２３の厚さ及び長さなどによって決まる値である。
パラメータＴ０は、バルクの熱電対素子を用いて測定された導電性薄膜２２の外部接点２５及び２６における温度（温度定数）である。
【００３８】
記憶手段１５に記憶されている温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧Ｖ１’と表示温度Ｔとの関係式は、以下の式（２）で表わされる。
Ｖ１’＝Ｔ／ｂ    （２）
ここで、パラメータｂは、バルクの熱電対素子２０’における測温用接点と外部接点との間の温度差と、バルクの熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される定数である。
【００３９】
記憶手段１５に記憶されている、制御プログラムや上述の関係式などの情報は書き換え可能である。記憶手段１５に記憶される情報の書き換えは、温度校正装置１０に設けられた不図示の外部通信部（ＵＳＢ端子）を介して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置と接続し、外部装置によって情報を書き換えることで行われる。
【００４０】
（電圧印加手段）
電圧印加手段１６は、演算手段１４から入力される校正後電圧を発生する機能を有している。電圧印加手段１６は、演算手段１４から入力される校正後電圧をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部を含み、Ｄ／Ａ変換された校正後電圧を一対の出力端子１７、一対の導線１８及び出力用コネクタ１９を介して温度表示装置３０へと出力する。
【００４１】
（出力端子）
出力端子１７ａ及び１７ｂは、一対の導線１８ａ及び１８ｂにそれぞれ接続された導電性材料からなる一対の出力端子１７である。出力端子１７ａ及び１７ｂの間には、電圧印加手段１６により校正後電圧が出力される。
【００４２】
（導線及び出力用コネクタ）
一対の導線１８及び出力用コネクタ１９は、電圧印加手段１６により一対の出力端子１７間に出力される校正後電圧を温度表示装置３０等の外部装置に入力するための機能を有している。
一対の導線１８は、端部に出力用コネクタ１９を１つ有しており、該出力用コネクタ１９が温度表示装置３０の接続手段３１に接続される。
一対の導線１８の導線１８ａは一対の出力端子１７の出力端子１７ａに接続されており、一対の導線１８の導線１８ｂは一対の出力端子１７の出力端子１７ｂに接続されている。
電圧印加手段１６により出力端子１７ａ及び１７ｂ間に出力された校正後電圧が、温度表示装置３０の接続手段３１を介して温度算出手段３３に入力される。
本実施形態に係る温度校正装置１０は、一対の導線１８に接続された出力用コネクタ１９を１つ有しているのみであり、コネクタを１つ接続可能な１チャンネル式の温度表示装置３０に対しても用いることができる。
【００４３】
＜温度表示装置＞
本実施形態の温度計測装置Ａで用いられる温度表示装置３０は、図５に示すように、コネクタが１つ接続可能な１チャンネル式の接続手段３１と、接続手段３１を介して入力される電圧を用いて温度を算出する温度算出手段３３と、温度算出手段３３で算出された温度を表示する温度表示手段３２を具備する一般的な温度表示装置又は温度計測装置である。
温度表示装置３０の接続手段３１には、温度校正装置１０の一対の導線１８の端部に設けられた出力用コネクタ１９が接続される。
【００４４】
図１及び図５における温度表示手段３２は、温度表示装置３０に設けられた表示部であるが、これに限定されるものではなく、温度表示装置３０に、表示画面を備えたＰＣ等の外部装置を接続し、該外部装置の表示画面を温度表示手段３２とすることも可能である。
温度算出手段３３は、入力される電圧を対応する温度に換算する機能を備えている。
【００４５】
温度表示装置３０としては、入力される電圧を用いて、対応する温度を算出し、該算出された温度を表示することが可能なものであれば、一般的な温度表示装置を用いることができるが、これに限定されるものではなく、様々な演算機能を備えた温度表示装置等の特殊な温度表示装置を用いることも可能である。
【００４６】
温度校正装置１０の演算手段１４で演算された校正後電圧が、温度算出手段３３に入力される。温度算出手段３３は、入力された校正後電圧を用いて、対応する温度を算出し、算出された温度を温度表示手段３２に表示する。
温度校正装置１０は、薄膜熱電対素子２０の測温用接点２４における温度が正しく表示されるように、校正後電圧を演算して出力するため、温度表示装置３０の温度表示手段３２に、測温用接点２４の正確な温度を表示することができる。
【００４７】
＜温度校正装置が行う熱起電力の校正＞
温度校正装置１０における、薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力の校正後電圧への変換（校正）について、Ａ．薄膜熱電対素子及びバルクの熱電対素子における温度差と熱起電力の関係、Ｂ．温度表示装置における温度表示、Ｃ．温度校正装置における演算と共に説明する。
【００４８】
（Ａ．薄膜熱電対素子及びバルクの熱電対素子における温度差と熱起電力の関係）
薄膜熱電対素子２０における温度差と熱起電力の関係は、以下の式（３）で規定される。
ｔ＝ａ×ｖ  （３）
ここで、ｔは測温用接点２４と外部接点２５，２６の間の温度差であり、ｖは外部接点２５と外部接点２６との間に発生する熱起電力（薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力ともいう）であり、ａは温度差ｔと発生する熱起電力ｖとの関係から求められる近似曲線により算出される勾配定数である。
【００４９】
バルクの熱電対素子２０’（Ｋ型熱電対素子）における温度差と熱起電力の関係は、以下の式（４）で規定される。
Ｔ＝ｂ×Ｖ  （４）
ここで、Ｔは測温用接点２４’と外部接点２５’，２６’の間の温度差であり、Ｖは外部接点２５’と外部接点２６’との間に発生する熱起電力（バルクの熱電対素子２０’で発生する熱起電力ともいう）であり、ｂは温度差Ｔと発生する熱起電力Ｖとの関係から求められる近似曲線により算出される勾配定数である。
【００５０】
薄膜熱電対素子２０とバルクの熱電対素子２０’では、同じ温度差に対して発生する熱起電力が異なる。つまり、Ｔ＝ｔのとき、ａ×Ｖ＝ｂ×ｖであるが、Ｖ≠ｖである。
図１１は、薄膜熱電対素子２０及びバルクの熱電対素子２０’の温度−熱起電力特性を示すグラフである。薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力は、バルクの熱電対素子２０’（Ｋ型熱電対素子）で発生する熱起電力と比べて７割程度の大きさである。
【００５１】
（Ｂ．温度表示装置における温度表示）
温度表示装置３０は、バルクの熱電対素子２０’の温度−熱起電力特性である式（４）を基に温度を表示する。
具体的には、温度表示装置３０の温度算出手段３３において、バルクの熱電対素子２０’の外部接点２５’と外部接点２６’の間に発生する熱起電力Ｖに、予め設定されている定数ｂを乗じることにより温度Ｔを算出し、温度表示手段３２に温度Ｔを表示する。
【００５２】
従って、温度表示装置３０に薄膜熱電対素子２０を直接接続した場合、実際の温度と温度表示手段３２に表示される表示温度が異なってしまう。
表示温度が異なってしまう原因は、一般的な温度表示装置３０がバルクの熱電対素子２０’の温度−熱起電力特性である式（４）を基に温度を算出するのに対して、薄膜熱電対素子２０の温度−熱起電力の関係が式（３）に従うためである。
本実施形態の温度校正装置１０では、このずれ量を補正値として使用し、バルクの熱電対素子２０’の温度−熱起電力特性の式に合わせる補正を行う。
【００５３】
（Ｃ．温度校正装置における演算）
図２及び図１０に示すように、各熱電対（薄膜熱電対素子２０、バルクの熱電対素子２０’）の測温用接点２４及び２４’の温度をＴ、各熱電対の外部接点２５，２６，２５’，２６’の温度をＴ０とすると、測温用接点と外部接点との間に生じる温度差は、Ｔ−Ｔ０となる。
【００５４】
薄膜熱電対素子２０について、式（３）から、以下の式（５）が導かれる。
Ｔ−Ｔ０＝ａ×Ｖ１  （５）
ここで、Ｖ１は、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５と外部接点２６の間に発生する熱起電力である。
【００５５】
バルクの熱電対素子２０’について、式（４）から、以下の式（６）が導かれる。
Ｔ−Ｔ０＝ｂ×Ｖ２  （６）
ここで、Ｖ２は、バルクの熱電対素子２０’の外部接点２５’と外部接点２６’の間に発生する熱起電力である。
【００５６】
薄膜熱電対素子２０を温度表示装置３０に接続した場合の温度表示をＴ１とすると、以下の式（７）が成立する。
Ｔ１＝ｂ×Ｖ１＋Ｔ０  （７）
【００５７】
式（７）を変形し、式（５）を変形して得られるＶ１を代入すると、以下の式（８）が得られる。
Ｔ１−Ｔ０＝（ｂ／ａ)×（Ｔ−Ｔ０）  （８）
【００５８】
ここで、Ｔ１は薄膜熱電対素子２０を温度表示装置３０に接続して計測可能であり、Ｔ及びＴ０はバルクの熱電対素子２０’を用いて計測可能であるため、上記式（８）に、Ｔ１，Ｔ，Ｔ０の実測値を代入することで、（ｂ／ａ）を求めることができる。
【００５９】
（１／α）＝（ｂ／ａ)とすると、上記式（８）は、以下の式（９）に変形できる。
Ｔ＝α×Ｔ１＋（１−α）×Ｔ０  （９）
また、この式（９）に、式（７）のＴ１を代入すると、以下の式（１）に変形できる。
Ｔ＝（ａ／ｂ)×ｂ×Ｖ１＋Ｔ０
＝ａ×Ｖ１＋Ｔ０  （１）
【００６０】
ここで、Ｔ０はバルクの熱電対素子２０’により実測することが可能であり、式（４）を用いると以下の式（１０）に変換できる。
Ｔ＝ａ×Ｖ１＋ｂ×Ｖ０  （１０）
従って、式（１０）は、特開２０１０−１９０７３５号公報の式（Ｔ＝ａＶ１＋ｂＶ２＋Ｔｃ）においてＶ２をＶ０とし、Ｔｃ＝０とした場合に対応するものである。
【００６１】
（Ｄ．薄膜熱電対素子で発生する熱起電力の校正後電圧への変換）
上述の式（１）において、勾配定数ａは薄膜熱電対素子２０における温度差と発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出することが可能であり、Ｔ０（＝ｂ×Ｖ０）はバルクの熱電対素子２０’により実測することが可能であるため、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５と外部接点２６の間に発生する熱起電力Ｖ１の値から、測温用接点２４の温度Ｔを算出することができる。
【００６２】
温度校正装置１０の演算手段１４は、記憶手段１５に記憶されている上述の式（１）を用いて、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５と外部接点２６の間に発生する熱起電力Ｖ１から薄膜熱電対の測温用接点２４における温度Ｔを校正温度として算出する。
そして、演算手段１４は、記憶手段１５に記憶された、温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧と温度の関係式である上述の式（２）に基づいて、校正温度Ｔを温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’を電圧印加手段１６に発生させる。
【００６３】
従って、薄膜熱電対素子２０と温度表示装置３０の間に、本実施形態に係る温度校正装置１０を接続することによって、測温用接点における温度Ｔを温度表示装置３０の温度表示手段３２に表示させることができる。
【００６４】
＜温度校正装置を用いた温度測定方法＞
本実施形態に係る温度校正装置１０を用いた温度測定方法は、図６に示すように、温度校正装置を用いた温度計測装置を準備する準備工程（ステップＳ１０）と、前記準備工程で準備した温度計測装置を用いて温度の測定を行う温度測定工程（ステップＳ２０）と、前記温度測定工程で測定した温度を温度表示装置に表示する温度表示工程（ステップＳ３０）と、を行うことを特徴とする。
【００６５】
（Ａ．準備工程）
準備工程（ステップＳ１０）では、まず、温度校正装置１０の記憶手段１５に、薄膜熱電対素子２０で発生し、一対の入力端子１２間で検出される検出値としての熱起電力Ｖ１から校正温度としての測温用接点の温度Ｔを算出するための関係式（例えば、式（１））と、算出された測温用接点の温度Ｔを温度表示装置３０に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’を算出するための関係式（例えば、式（２））を記憶させる記憶工程を行う。
【００６６】
具体的には、予め測定した定数ａ及びＴ０（＝ｂ×Ｖ０）を代入した式（１）を記憶手段１５に記憶させる。同様に、温度校正装置１０と共に用いる温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧と表示温度との関係式である式（２）を記憶手段１５に記憶させる。
【００６７】
記憶手段１５に記憶させる情報の記憶は、温度校正装置１０に設けられた不図示の外部入力部（ＵＳＢ端子）を介して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置と接続することで行われる。
この記憶工程は、温度校正装置１０を用いて温度測定を行うユーザーが行うことができるが、温度校正装置１０を製造する段階において製造者が行ってもよいし、温度校正装置１０を販売する段階において販売者が行ってもよい。
【００６８】
次に、上述の記憶工程で記憶手段１５に関係式を記憶させた温度校正装置１０と、薄膜熱電対素子２０と、温度表示装置３０とを用いて、温度計測装置Ａを組み立てる組み立て工程を行う。
組み立て工程では、図１に示すように、温度校正装置１０の接続部１１に測温素子としての薄膜熱電対素子２０の外部接点２５及び２６を接続し、温度校正装置１０の出力用コネクタ１９を温度表示装置３０の接続手段３１に接続することで、温度計測装置Ａを組み立てる。
【００６９】
（Ｂ．温度測定工程）
上述の準備工程に引き続いて、温度校正装置１０を用いた温度計測装置Ａを用いた温度測定工程（ステップＳ２０）では、本実施形態に係る薄膜熱電対素子で発生する熱起電力の変換方法が実行される。
【００７０】
本実施形態に係る薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法は、図７に示すように、基板上に異なる金属からなる一対の薄膜により形成され、一端側に測温用接点を有し、他端側に各薄膜の外部接点を備えた薄膜熱電対で発生する熱起電力を検出する熱起電力検出工程（ステップＳ１）と、検出された前記熱起電力を用いて演算して校正後電圧を変換する演算工程（ステップＳ２及びステップＳ３）と、算出された前記校正後電圧を出力する校正後電圧出力工程（ステップＳ４）と、を行い、前記演算工程では、前記熱起電力検出工程で検出された熱起電力を演算して、前記測温用接点の温度を算出し（ステップＳ２）、前記算出された温度を温度表示装置に表示するのに対応する校正後電圧を算出する（ステップＳ３）ことを特徴とする。
以下、各工程について図７を参照して詳細に説明する。図７のプログラム処理に関する制御プログラムは記憶手段１５に記憶されており、演算手段１４を構成するＣＰＵ１４が記憶手段１５に記憶された制御プログラムに基づいてプログラム処理を制御する。
【００７１】
温度校正装置１０の接続部１１に薄膜熱電対素子２０が接続され、温度校正装置１０の出力用コネクタ１９が温度表示装置３０の接続手段３１に接続されると、図７のプログラム処理がスタートする。
【００７２】
（熱起電力検出工程）
図７のプログラム処理がスタートすると、まず、ステップＳ１（熱起電力検出工程）で、基板２１上に異なる金属からなる一対の導電性薄膜２２，２３により形成され、一端側に測温用接点２４を有し、他端側に各薄膜の外部接点２５，２６を備えた薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力Ｖ１を取得する。
具体的には、ＣＰＵ１４が、一対の入力端子１２に入力され、電圧入力手段１３でデジタル信号にＡ／Ｄ変換された薄膜熱電対素子２０の外部接点間に発生する熱起電力Ｖ１を検出する。
【００７３】
（演算工程）
演算工程（ステップＳ２及びステップＳ３）では、熱起電力検出工程で検出された熱起電力Ｖ１を用いて演算して校正後電圧Ｖ１’を算出する。
具体的には、ＣＰＵ１４が、記憶手段１５に記憶された関係式（例えば、式（１））を参照し、電圧入力手段１３でＡ／Ｄ変換された熱起電力Ｖ１から、薄膜熱電対素子２０の測温用接点２４における温度Ｔを算出する（ステップＳ２）。
【００７４】
次に、ＣＰＵ１４が、記憶手段１５に記憶された、温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧信号と表示温度の関係式（例えば、式（２））を参照して、薄膜熱電対素子２０の測温用接点２４における温度Ｔ（校正温度）を温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’を算出する（ステップＳ３）。
【００７５】
（校正後電圧出力工程）
校正後電圧出力工程（ステップＳ４）では、演算工程で算出された校正後電圧Ｖ１’を出力する。
具体的には、ＣＰＵ１４は、算出された校正後電圧Ｖ１’を電圧印加手段１６においてアナログ信号にＤ／Ａ変換させ、Ｄ／Ａ変換された校正後電圧Ｖ１’を一対の出力端子１７間に出力し、一対の導線１８及び出力用コネクタ１９を介して温度表示装置３０へと出力させる。
【００７６】
校正後電圧出力工程（ステップＳ４）で校正後電圧Ｖ１’を出力した後、プログラム処理が終了する。
図５のプログラム処理は、薄膜熱電対素子２０を用いて温度を測定する際に目的に応じて、所定の間隔及び回数で断続的に繰り返されるものであっても、所定期間連続して繰り返されるものであってもよい。
【００７７】
本実施形態に係る薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法によって、薄膜熱電対素子２０で発生する熱起電力Ｖ１が、測温用接点２４における温度Ｔを温度表示装置３０の温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’に変換され、変換された校正後電圧Ｖ１’が出力される。
【００７８】
（Ｃ．温度表示工程）
上述の温度測定工程に引き続いて、校正温度Ｔに対応する校正後電圧Ｖ１’に基づいて温度表示装置３０に校正温度Ｔを表示する温度表示工程（ステップＳ３０）が行われる。
温度表示工程では、上述の薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法により変換された校正後電圧Ｖ１’に基づき、測温用接点２４における温度Ｔ（校正温度）が、温度表示装置３０の温度表示手段３２に表示される。
【００７９】
従って、温度校正装置を用いた温度測定方法によれば、薄膜熱電対素子２０を用いた場合であっても、従来汎用されている温度表示装置３０をそのまま使用して、測温用接点２４における正確な温度を表示させることが可能となる。
【００８０】
本実施形態では、主として本発明に係る温度校正装置、温度校正装置を用いた温度計測装置、薄膜熱電対で発生する熱起電力の変換方法、及び温度校正装置を用いた温度測定方法について説明した。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００８１】
＜変形例＞
上述の実施形態では、温度校正装置１０の一対の導線１８の端部に設けられた出力用コネクタ１９を温度表示装置３０の接続手段３１に有線接続する例を示したが、温度校正装置１０と温度表示装置３０との接続は有線接続に限られるものではなく、無線通信による接続であってもよい。
【００８２】
例えば、図８に示すように、一対の出力端子１７の代わりに、温度校正装置１０’の電圧印加手段１６’に無線送信手段１７’を設け、演算手段１４で演算された校正後電圧を外部へと無線送信可能とする。
【００８３】
一方、図９に示すように、温度表示装置３０’は無線受信手段３４を有しており、温度校正装置１０’の無線送信手段１７’から送信される校正後電圧を受信するように構成されている。
ここで、温度表示装置３０’の無線受信手段３４は、温度表示装置３０’に元々備わっている機能を利用する以外にも、接続手段３１に市販の無線受信機を接続することで、無線受信手段３４とすることも可能である。
【００８４】
このように、温度校正装置に無線送信手段１７’を設けた場合、導線１８及び出力用コネクタ１９などの配線が不要となるため、薄膜熱電対素子の使用がより容易になると共に、適用範囲が広くなり、温度表示装置３０から離れた場所の温度の計測も可能となる。
【００８５】
また、無線送信手段１７’を搭載した温度校正装置１０’と、電圧信号を温度に変換する専用のアプリケーションをインストールした、無線受信手段３４を有する温度表示装置３０’としてのＰＣ等の外部装置を組み合わせて用いることもできる。
具体的には、温度校正装置１０’の無線送信手段１７’から送信される校正電圧信号を、温度表示装置３０’としての外部装置の無線受信手段３４が受信し、専用のアプリケーションによりデータ処理を行い、算出される温度を温度表示装置３０’としての外部装置の表示装置上に出力させることも可能である。
【００８６】
上述の実施形態では、式（１）で表わされる関係式を用いて薄膜熱電対素子２０に発生する熱起電力Ｖ１から薄膜熱電対の測温用接点２４における温度Ｔを校正温度として算出し、式（２）で表わされる関係式を用いて校正温度Ｔを温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’を算出した例を示したが、熱起電力Ｖ１から校正後電圧Ｖ１’を算出できる関係式であれば、用いる関係式は上記式（１）及び式（２）に限定されるものではない。
【００８７】
例えば、式（１）のＴを式（２）に代入して得られる、下記式（１１）を用いて薄膜熱電対素子２０に発生する熱起電力Ｖ１から校正温度Ｔを温度表示手段３２に表示させるのに対応する校正後電圧Ｖ１’を算出することも可能である。
Ｖ１’＝（ａ×Ｖ１＋Ｔ０）／ｂ  （１１）
ここで、パラメータａは薄膜熱電対素子における測温用接点と外部接点との間の温度差と、薄膜熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される勾配定数であり、パラメータＴ０は、バルクの熱電対素子を用いて測定された導電性薄膜２２の外部接点２５及び２６における温度（温度定数）であり、パラメータｂは、バルクの熱電対素子２０’における測温用接点と外部接点との間の温度差と、バルクの熱電対素子で発生する熱起電力との関係から求められる近似曲線により算出される定数である。
【００８８】
上述の実施形態では、温度校正装置に接続される薄膜熱電対素子が、異種金属からなり、一端側の側温用接点で相互に接続すると共に、他端に一対の外部接点を有する一対の薄膜を１つ備えた例を示したが、一対の薄膜を２つ以上（一対の薄膜を複数対）備えた多点測定用の薄膜熱電対素子を用いることも可能である。
この場合、温度校正装置を、導電性材料からなる一対の入力端子を２つ以上備えるとともに、導電性材料からなる一対の出力端子を２つ以上備える構成とする。
そして、複数備えられている入力端子間の電圧の検出値をそれぞれ校正して、校正後電圧を演算する演算手段と、複数備えられている出力端子間に、それぞれの校正後電圧を出力する電圧印加手段と、を備え、複数備えられている入力端子が、薄膜熱電対素子に複数設けられている外部接点にそれぞれ接続され、複数備えられている出力端子が温度表示装置に接続されたときに、校正後電圧を、温度表示装置に対して出力する。
このような構成とすることで、多点測定用の薄膜熱電対素子及び温度校正装置を、一つのバルクの熱電対素子と見立てて使用できるため、温度換算などの補正を別途行う必要がなく、既存の一般的な温度表示装置などの設備を変更せずにフィルム形状の多点測定用の薄膜熱電対素子を使用できる。
【実施例】
【００８９】
以下、本発明の温度校正装置を用いて温度測定を行った具体的実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００９０】
まず、温度校正装置１０の記憶手段１５に、演算手段１４が各種制御を行うのに必要な制御プログラム、各種関係式などの情報を予め記憶させた。
記憶手段１５に記憶させた関係式は、薄膜熱電対素子２０の外部接点２５と外部接点２６との間に発生する熱起電力Ｖ１から測温用接点２４の温度Ｔを算出する関係式（Ｔ＝ａ×Ｖ１＋Ｔ０  式（１））と、温度表示装置３０の温度算出手段３３における入力される電圧Ｖ１’と表示温度Ｔとの関係式（Ｖ１’＝Ｔ／ｂ  式（２））である。
ここで式（１）のパラメータａ、Ｔ０は、高温側でａ＝３１．５８１［℃／μＶ］、Ｔ０＝２５［℃］を用い、また、低温側でａ＝３０．７０１［℃／μＶ］、Ｔ０＝２５［℃］を用いた。式（２）のパラメータｂはｂ＝２４．４９７［℃／μＶ］を用いた。
【００９１】
次に、図１に示すように、本実施形態に係る温度校正装置１０を、測温素子としての薄膜熱電対素子２０と、温度表示装置３０との間に接続し、温度計測装置Ａを構成した。
具体的には、温度校正装置１０の接続部１１に薄膜熱電対素子２０の外部接点２５及び２６を接続し、温度校正装置１０の出力用コネクタ１９を温度表示装置３０の接続手段３１に接続することで、温度計測装置Ａを組み立てた。
【００９２】
ここで、本実施例では薄膜熱電対素子２０の材料金属として、クロメル−アルメルを用い、スパッタリング法により、ポリイミドフィルムの基板２１上に薄膜熱電対を形成した。さらに、薄膜熱電対に基板２１とは異なるポリイミドフィルムを接着し、それを保護膜とした。
【００９３】
本実施例では、温度表示装置３０として、コネクタを１つ接続可能な１チャンネル式の接続手段３１と、温度表示手段３２と、入力される電圧を対応する温度に換算する温度算出手段３３とを具備する一般的な温度表示装置（Ｋタイプ熱電対用温度計測装置、Ａｇｉｌｅｎｔ社製、３４９７０Ａ）を用いた。
【００９４】
本実施例における薄膜熱電対素子２０により温度を測定した時の、薄膜熱電対の測温用接点２４と外部接点２５及び２６との間にかかる温度差と、熱起電力との関係を図１１に示す。薄膜熱電対素子２０の熱起電力は、バルクの熱電対素子２０’（Ｋ型熱電対素子）の熱起電力と比べて７割程度の大きさであった。また、図１１には、温度校正後の熱起電力の温度依存性も併せてプロットされている。
【００９５】
温度校正装置１０は、薄膜熱電対素子２０で発生し、一対の入力端子１２間で検出される熱起電力（電圧）を、上述の式（１）を用いて、予め評価し算出した勾配定数ａで定数倍増幅し、外部接点２５及び２６の温度Ｔ０を加えることにより、測温用接点２４の正確な温度Ｔを校正温度として得ることができる。
ここで、熱起電力が正の値の場合と負の値の場合で式（１）におけるａの値が若干異なるので、ａの値も熱起電力の符号に応じて変更した形で式（１）を記憶手段１５に記憶しておくことが正確な温度を求める上で望ましい。
【００９６】
一般的な温度表示装置３０と薄膜熱電対素子２０を、本発明の温度校正装置１０を用いて接続し、温度測定を行った結果を図１２に示す。
図１２に示すように、温度表示装置３０の温度表示手段３２の表示（温度校正装置適用後）は、バルクの熱電対素子２０’（バルクのＫ型熱電対）を用いた場合の温度表示と良い一致を示した。
【符号の説明】
【００９７】
Ａ  温度計測装置
１０，１０’  温度校正装置
１１  接続部
１１ａ  筐体（蓋側）
１１ｂ  筐体（本体側）
１１ｃ  圧着用弾性体
１２  一対の入力端子
１２ａ，１２ｂ  入力端子
１３  電圧入力手段
１４  演算手段（ＣＰＵ）
１５  記憶手段
１６  電圧印加手段
１７  出力端子
１７’  無線送信部
１８  一対の導線
１８ａ，１８ｂ  導線
１９  出力用コネクタ
２０  薄膜熱電対素子
２１  基板
２２，２３  導電性薄膜
２４  測温用接点
２５，２６  外部接点
２０’  バルクの熱電対素子
２２’，２３’  金属線
２４’  測温用接点
２５’，２６’  外部接点
３０，３０’  温度表示装置
３１  接続手段
３２  温度表示手段
３３  温度算出手段
３４  無線受信手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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