(57)【要約】【課題】検出部の小型化が可能で、部品からの発熱による測定精度の低下も回避できる物理量の検出装置、ならびにそれに適したアナログ／ディジタル変換方法及び回路。【解決手段】温度等に対応するアナログ信号を、内蔵したＡ／Ｄ変換回路で    電圧パルス信号に変換する検出装置において、アナログ信号に応じた速度で上昇する電圧が上限に達するまで低レベルを、この電圧を降下させて下限に達するまで高レベルを与える電圧パルス信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を用いる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号として入力される電流に対応する第１の速さで、回路の第１の点における電圧が所定の第１の電圧値まで上昇し、
前記第１の点における電圧が前記第１の電圧値まで上昇する間、回路の第２の点に電圧パルス信号の第１のレベルを発生し、
前記第１の点における前記電圧が、前記第１の電圧値に達した後は所定の第２の速さで所定の第２の電圧値まで低下し、
前記電圧が前記第２の電圧値まで低下する期間、前記第２の点に電圧パルス信号の第２のレベルを発生し、
前記電圧は、前記第２の電圧値まで低下した後には再び前記第１の速さで前記第１の電圧値に達するまで上昇し、
前記電圧が再び上昇する間、前記第２の点に前記電圧パルス信号の第１のレベルを発生することにより、
前記アナログ信号から、前記第１及び第２のレベルを有する電圧パルス信号を発生することを特徴とする、アナログ／ディジタル変換方法。
【請求項２】
前記アナログ信号が、物理量に応じて変化する電流に対応する信号である、請求項１のアナログ／ディジタル変換方法。
【請求項３】
前記物理量が温度である、請求項２のアナログ／ディジタル変換方法。
【請求項４】
前記第１の点における前記電圧を、それが上昇している間前記第１の電圧値と比較回路で比較し、
前記電圧が前記第１の電圧値より小さいときは、前記比較回路が比較結果として前記電圧パルス信号の前記第１のレベルを発生し、
前記電圧が前記第１の電圧値に達した後は、前記電圧を前記第２の速さで低下させるとともに、
前記電圧を前記第２の電圧値と前記比較回路で比較し、
低下する前記電圧が前記第２の電圧値より大きいときは、前記比較回路が比較結果として前記電圧パルス信号の前記第２のレベルを発生し、
前記電圧が前記第２の電圧値まで低下した後は、前記電圧を再び前記第１の速さで上昇させるとともに、
前記電圧を再び前記第１の電圧値と前記比較回路で比較することから成る、請求項１のアナログ／ディジタル変換方法。
【請求項５】
入力されるアナログ信号に基づき、回路の第１の点における電圧を、所定の第１の電圧値まで第１の速さで上昇させる手段と、
前記第１の点における前記電圧を、前記第１の電圧値に達した後は所定の第２の速さで低下させる手段と、
前記電圧を、所定の第２の電圧値まで低下した後は再び前記第１の速さで上昇させる手段と、
前記電圧が上昇している間は第１のレベルを、前記電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を、回路の第２の点に発生する手段とから成ることを特徴とする、アナログ／ディジタル変換回路。
【請求項６】
前記第２の点に発生する電圧パルス信号が、前記入力されるアナログ信号に対応したパルス幅又は周期を有する、請求項５のアナログ／ディジタル変換回路。
【請求項７】
回路の所定の点における電圧が第１の速さで上昇するように構成した第１の部分回路と、
前記電圧を所定の電圧値と比較する比較回路と、
前記電圧が上昇して、所定の第１の電圧値に達したことが前記比較回路で検出された後は、前記電圧を所定の第２の速さで低下させる第２の部分回路と、
前記電圧が所定の第２の電圧値まで低下したことが、前記比較回路で検出された後は、前記電圧が再び前記第１の速さで上昇するように構成した第３の部分回路とから成り、
前記比較回路は、前記第１の点における前記電圧が上昇している間は第１のレベルを、前記電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を出力するように構成され、
前記所定の点に供給されたアナログ信号に対応する電圧パルス信号が出力されることを特徴とする、アナログ／ディジタル変換回路。
【請求項８】
前記比較回路は、一方の入力端子に前記電圧を入力し、他方には前記電圧が上昇している間前記第１の電圧値を入力し、前記電圧が低下している間前記第２の電圧値を入力し、
前記第１の電圧値が入力されている間は前記電圧パルス信号の前記第１のレベルを、前記第２の電圧値が入力されている間は前記電圧パルス信号の前記第２のレベルを、それぞれ出力する、請求項７のアナログ／ディジタル変換回路。
【請求項９】
前記アナログ信号が、物理量に応じて変化する電圧又は電流から成る信号である、請求項７のアナログ／ディジタル変換回路。
【請求項１０】
前記電圧パルス信号が、前記物理量に対応したパルス幅又は周期を有する、請求項７のアナログ／ディジタル変換回路。
【請求項１１】
前記物理量が温度である、請求項９または１０のアナログ／ディジタル変換回路。
【請求項１２】
物理量を検出してアナログ信号を発生する検出手段と、前記アナログ信号を電圧パルス信号に変換するアナログ／ディジタル変換回路から成り、このアナログ／ディジタル変換回路が、
回路の所定の点における電圧が第１の速さで上昇するように構成した第１の部分回路と、
前記電圧を所定の電圧値と比較する比較回路と、
前記電圧が上昇して、所定の第１の電圧値に達したことが前記比較回路で検出された後は、前記電圧を所定の第２の速さで低下させる第２の部分回路と、
前記電圧が所定の第２の電圧値まで低下したことが、前記比較回路で検出された後は、前記電圧が再び前記第１の速さで上昇するように構成した第３の部分回路とから成り、
前記比較回路は、前記第１の点における前記電圧が上昇している間は第１のレベルを、前記電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を出力し、前記所定の点に供給されたアナログ信号に対応する電圧パルス信号が出力されるように構成されていることを特徴とする、物理量の検出装置。
【請求項１３】
前記アナログ信号が前記物理量に応じて変化する電圧又は電流から成る、請求項１２の物理量の検出装置。
【請求項１４】
前記第２の速さが一定である、請求項１２の物理量の検出装置。
【請求項１５】
前記電圧パルス信号が、前記物理量に応じたパルス幅を有する、請求項１２の物理量の検出装置。
【請求項１６】
前記物理量が温度である、請求項１３又は１５の物理量の検出装置。
【請求項１７】
前記電圧パルス信号を無線電波で中央管理装置に送信する請求項１５の物理量の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ／ディジタル変換（以下、「Ａ／Ｄ変換」と記す。）方法および回路ならびにそれを用いた物理量の検出装置に関し、特に、温度等の物理量の検出に有用なアナログ／ディジタル変換方法および回路、ならびに食品等の監視対象の温度測定に有用な、温度等の物理量の検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
肉、魚等の生鮮または加工食品の冷凍保存において、食品の品質を保つためには急速冷凍する必要がある。これらの食品を急速冷凍する際、冷凍機電力の低減および庫内温度の均一化のために、いろいろの工夫がされており、その一つは、特許文献１に開示されているように、冷凍される食品の内部の温度を測定して、凍結完了を検出し、庫内の気流循環方法を変更するものである。
【０００３】
特許文献１に開示された方法では、食品の中央部付近の温度のみを測定するため、個々の食品の凍結が完了したとき、漸くそれが検出される。多数の食品個体を順次搬入して冷凍する場合には、それらの凍結を追跡管理するには、食品の内部温度の監視のために人手を要する。
【０００４】
このような問題を解消するため、特許文献２では、食品の内部温度を検出する棒状の芯温計の基部から先端までの間に複数の温度センサーを設けて、代表となる個体の内部の温度分布の変化を追跡して、他の個体の凍結の進行を予測するようにしている。各温度センサーからの温度信号は演算装置で処理される。
【０００５】
通常、信号の演算処理は電圧パルス信号により行なわれるから、アナログ量である温度センサーからの温度信号は、特許文献３に記載されているように、Ａ／Ｄ変換回路を用いて電圧パルス信号に変換される。
【０００６】
複数の温度センサーからの信号は、アナログ信号のままで伝送すると、伝送路の抵抗、インダクタンス等の影響により測定精度が低下するので、Ａ／Ｄ変換回路を各センサーに内蔵または密接して設け、電圧パルス信号に変換している。
【０００７】
従来のＡ／Ｄ変換回路にはいくつかの種類がある。主なものは、追従型、逐次比較型、フラッシュ（並列）型、２ステップフラッシュ型、２重積分型、サブレンジング型等である。追従型は変換に時間を要するという大きな欠点がある。逐次比較型は変換速度が速く、広く利用されている。フラッシュ（並列）型はさらに変換速度が速いが、回路の規模が大きくなる。２ステップフラッシュ型、２重積分型、サブレンジング型は、いずれも種々の付属回路を必要とし、回路の規模が大きい。
【０００８】
従って、実用上最も広く利用されているＡ／Ｄ変換回路は逐次比較型で、その代表例は特許文献４に記載されている。
【０００９】
図９は、特許文献４に記載されたＡ／Ｄ変換回路を示す。このＡ／Ｄ変換回路は、直列に接続した同じ抵抗値の抵抗２ｍ個から成る抵抗回路網６１と、トランスミッションゲート６２と、そのいずれかをオンにするセレクト信号を出すセレクタ回路６３と、トランスミッションゲートで構成されるスイッチ６４と、コンパレータ（比較回路）６５と、その反転入力ノード６６と、反転入力ノード６６と大地の間にスイッチ群６７を介して接続されたコンデンサ群６８と、コンパレータ６５の出力に応じてスイッチ群６７に対し制御信号を出力する制御信号発生回路６９と、アナログ信号をコンパレータ６５の非反転入力端子（＋）に供給するアナログ入力回路７０と、チャンネルレジスタ７１と、データバス７２と、コンパレータ６５からのディジタル・データの最下位ビットを保持するための比較結果レジスタ７３と、コンパレータ６５の出力データを保持するデータレジスタ７４とから成る。
【００１０】
抵抗回路網１は電源Ｖｄｄと大地の間に接続され、直列に接続された抵抗の接続点から電源電圧を２ｍ分割した基準電圧を与える。基準電圧はスイッチ６２の各トランスミッションゲート及びスイッチ６４を介してコンパレータ６５の反転入力ノード６６に入力される。スイッチ群６７は、トランスミッションゲートＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３から成り、コンデンサ群６８のコンデンサ８１，８２，８３はＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３にそれぞれ接続されている。制御信号発生回路６９からの制御信号によりＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３の開閉が制御される。制御信号発生回路６９は、コンパレータ６５の出力に応じてセレクタ回路６３をも制御する。チャンネルレジスタ７１には、アナログ入力回路７０に入力されるアナログ信号の入力端子を選択するデータが設定される。
【００１１】
制御信号発生回路６９からの最初の制御信号に応じて、セレクタ回路６３からの信号により、抵抗回路網６１の抵抗群の中央の接続点に対応するトランスミッションゲート６２がオンとなり、基準電圧Ｖｄｄ／２がスイッチ６４を介してコンパレータ６５の反転入力ノード６６に入力され、アナログ信号と比較される。アナログ信号がＶｄｄ／２より大であれば、コンパレータ６５の出力は１（小であれば０）となり、データレジスタ７４の最上位に保持される。第２の制御信号により抵抗回路網６１から基準電圧３／４Ｖｄｄがコンパレータ６５に入力され、アナログ信号と比較されて、アナログ信号が３／４Ｖｄｄより大であればコンパレータ６５の出力は１（小であれば０）となる。最初の段階の比較でアナログ信号がＶｄｄ／２より小（コンパレータ６５の出力が０）であれば、第２の段階で１／４Ｖｄｄと比較される。同様にして順次ｍ回の比較が行なわれ、ｍビットの電圧パルス信号が生成される。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３１１６４９号公報
【特許文献２】
特開２００１−９９５４４号公報
【特許文献３】
特開平９−２４３４６６号公報
【特許文献４】
特開２００１−５３６１２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＡ／Ｄ変換回路は一般に回路構成が複雑で、特に多数の抵抗を用いたものが多い。抵抗等の部品からの発熱により、Ａ／Ｄ変換回路を含む温度センサー自体が影響を受けるため、温度の測定精度が損なわれる。
【００１４】
食品の内部に挿入して局所的な温度を測定する温度センサーは、小型である必要があり、付属するＡ／Ｄ変換回路も当然小型でなければならない。このような目的の温度センサーでは、小型化に伴い、部品密度は高くなり、温度センサーに付属する、多数の抵抗を含むＡ／Ｄ変換回路からの発熱による影響が大きくなるので、測定精度の低下が避けられない。これが温度センサーの小型化を困難にしている。
【００１５】
またＡ／Ｄ変換回路には、多くの場合、かなりの数のコンデンサーを用いており、これがＡ／Ｄ変換回路を内蔵する温度センサーの小型化を著しく制約する。
【００１６】
温度センサーからの信号をアナログ信号のまま線路上を伝送すると、前述の通り、伝送路上での損失により測定精度が低下するから、Ａ／Ｄ変換回路を分離することは望ましくない。
【００１７】
従って、本発明の目的は、検出部の小型化が可能で、部品からの発熱による測定精度の低下が回避できる物理量検出装置を実現でき、特に、小型化が可能で、内蔵するアナログ／ディジタル変換回路からの発熱による影響が回避でき、測定精度の高い物理量の検出装置を実現することにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、回路の小型化や熱的影響の回避に適したアナログ／ディジタル変換方法を実現することにある。
【００１９】
また、本発明の目的は、温度等の物理量の検出装置に内蔵するのに適する小型化されたアナログ／ディジタル変換回路を実現することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のアナログ／ディジタル変換方法は、アナログ信号として入力される電流に対応する第１の速さで、回路の第１の点における電圧が所定の第１の電圧値まで上昇し、第１の点における電圧が第１の電圧値まで上昇する間、回路の第２の点に電圧パルス信号の第１のレベルを発生し、第１の点における電圧が、第１の電圧値に達した後は所定の第２の速さで所定の第２の電圧値まで低下し、第１の点における電圧が第２の電圧値まで低下する期間、第２の点に電圧パルス信号の第２のレベルを発生し、第１の点における電圧は、第２の電圧値まで低下した後には再び第１の速さで第１の電圧値に達するまで上昇し、電圧が再び上昇する間、第２の点に電圧パルス信号の第１のレベルを発生することにより、アナログ信号から、第１及び第２のレベルを有する電圧パルス信号を発生することを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明のアナログ／ディジタル変換回路は、入力されるアナログ信号に基づき、回路の第１の点における電圧を、所定の第１の電圧値まで第１の速さで上昇させる手段と、第１の点における電圧を、第１の電圧値に達した後は所定の第２の速さで低下させる手段と、この電圧を、所定の第２の電圧値まで低下した後は再び第１の速さで上昇させる手段と、この電圧が上昇している間は第１のレベルを、電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を、回路の第２の点に発生する手段とから成ることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明のアナログ／ディジタル変換回路を用いた物理量の検出装置は、物理量を検出してアナログ信号を発生する検出手段と、このアナログ信号を電圧パルス信号に変換するアナログ／ディジタル変換回路とから成り、このアナログ／ディジタル変換回路が、回路の所定の点における電圧が第１の速さで上昇するように構成した第１の部分回路と、電圧を所定の電圧値と比較する比較回路と、この電圧が上昇して、所定の第１の電圧値に達したことが比較回路で検出された後は、電圧を所定の第２の速さで低下させる第２の部分回路と、電圧が所定の第２の電圧値まで低下したことが比較回路で検出された後は、電圧が再び第１の速さで上昇するように構成した第３の部分回路とから成り、比較回路は、第１の点における電圧が上昇している間は第１のレベルを、電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を出力し、所定の点に供給されたアナログ信号に対応する電圧パルス信号が出力されるように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
アナログ信号は例えば、物理量に応じて変化する電流に対応する信号である。物理量は例えば、温度である。
【００２４】
第２の点（比較回路の出力）に発生する電圧パルス信号が、入力されるアナログ信号に対応したパルス幅あるいは周期を有するように、回路を構成することができる。第１の点における電圧が第１の電圧値に達した後一定の速さで低下するようにすれば、アナログ信号に対応したパルス幅を有する電圧パルス信号を得ることができる。アナログ信号に対応した速さで低下するようにすれば、アナログ信号に対応した周期を有する電圧パルス信号を得ることができる。
【００２５】
本発明のＡ／Ｄ変換回路で、第１の点における電圧を、第１の電圧値に達した後第２の速さで低下させるには、この電圧を所定の電圧値と比較する比較回路を設ければ良い。比較回路を用いることにより、本発明のＡ／Ｄ変換回路は、回路の所定の点における電圧が第１の速さで上昇するように構成した第１の部分回路と、この電圧を所定の電圧値と比較する比較回路と、この電圧が上昇して、所定の第１の電圧値に達したことが比較回路で検出された後は、第１の点における電圧を所定の第２の速さで低下させる第２の部分回路と、この電圧が所定の第２の電圧値まで低下したことが、比較回路で検出された後は、この電圧が再び第１の速さで上昇するように構成した第３の部分回路とから成るものとし、比較回路は、第１の点における電圧が上昇している間は第１のレベルを、この電圧が低下している間は第２のレベルを取る電圧パルス信号を出力するように構成される。比較回路からは、第１の点に供給されたアナログ信号に対応する電圧パルス信号が出力される。
【００２６】
回路の第１の点における電圧の、第１の電圧値（上限値）および第２の電圧値（下限値）の少なくとも一方を変化させると、アナログ信号又は温度等の物理量と電圧パルス信号のパルス幅又は周期（周波数）との対応関係を変えることができる。
【００２７】
本発明の物理量検出装置では、温度、湿度、加速度等、多種の物理量を検出することができるが、特に温度を測定する場合、検出装置を小型化しても高い測定精度を維持できるので、冷凍食品の内部温度等の測定に適する。殊に、冷凍食品の多数入庫の際の凍結進行管理に有用である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を示す。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る温度測定装置を示す。温度測定装置１は、センサー３を先端部に有するプローブ２と、温度信号出力部５から成り、配線６で、図示されない信号処理部に接続されている。プローブ２は断熱材料で構成されており、トレー８に載せられた食品７の内部に、所要の深さに挿入される。センサー３は配線４で温度信号出力部５に接続されている。
【００２９】
図２は、図１に示した温度測定装置の温度信号出力部５の細部を示す。温度信号出力部５は、センサー３と温度／電圧変換回路１１ａとを含む感温部１１と、電圧／電流（Ｖ／Ｉ）変換回路１２と、電流／周波数（Ｉ／ｆ）変換回路１３と、制御部１４と、ＩＤ保持部１５と、チップセレクト部１６および出力部（Ｉ／Ｏ）１７とから成る。
【００３０】
食品７に対して所要の深さにプローブ２を挿入すると、センサー３は食品７の内部の温度を検出する。センサー３の抵抗変化等に伴う温度信号は、温度／電圧変換回路１１ａによって温度に対応する電圧に変換され、電圧／電流変換回路１２により温度に対応する電流に変換され、さらに電流／周波数変換回路１３により温度に対応する周波数に変換される。温度に対応する周波数の信号は、制御部１４の制御の下に出力部１７から出力される。ＩＤ保持部１５は、複数存在することがある温度センサーを識別するためのＩＤを保存し、必要に応じてＩＤ信号を出力する。チップセレクト部１６は、複数存在する温度センサーのうち特定のものを選択する場合に処理に必要な信号を発生する。
【００３１】
図３は、温度／電圧変換回路１１ａの細部を示し、定電流回路２２と、ダイオード２３とを有してセンサーからの温度に応じて変化する電圧を出力する。
【００３２】
図４は、電圧／電流変換回路１２の細部を示す。この電圧／電流変換回路１２は、比較回路３１と、電界効果トランジスタ３２と、抵抗３３とで構成される。
電圧信号は比較回路３１の＋側に入力され、電界効果トランジスタ３２の出力側から電流変化として出力される。
【００３３】
図５は、Ａ／Ｄ変換回路１３の細部を示す。このＡ／Ｄ変換回路１３は、コンデンサ４１と、比較回路４２と、２個のトランジスタ４３Ａ，４３Ｂと、直列に接続された抵抗４４，４５，および４６と、比較回路４２の出力に接続された抵抗４７，４８と、定電流回路４９とで構成される。
【００３４】
図６は、Ａ／Ｄ変換回路１３の動作を示すグラフである。横軸は経過時間、図６（ａ）の縦軸はＰ点の電圧を、図６（ｂ）の縦軸は端子Ｑの電圧を、それぞれ示す。温度に応じて変化する電圧／電流変換回路１２からの電流は、コンデンサ４１を充電し、図６（ａ）に示すように，Ｐ点の電圧は徐々に上昇する。この電圧は比較回路４２の反転入力端子−の電圧Ｖｔと比較され、それより小さい間は、図６（ｂ）に示すように、端子Ｑからの出力は０である。電圧Ｖｔは通常、抵抗４４，４５，４６により決定される。Ｐ点の電圧変化の状況は、図６（ａ）の原点から電圧が上限ＶｔＨに達するまでの領域に示される。
【００３５】
Ｐ点の電圧が、比較回路４２の反転入力端子−の電圧Ｖｔに等しい値ＶｔＨに達すると、図６（ｂ）に示すように、端子Ｑからは一定の電圧Ｖが発生する。電圧Ｖは抵抗４８を介してトランジスタ４３Ａのベースに与えられるので、定電流回路４９を経てコンデンサ４１が放電を始め、図６（ａ）に示すように、Ｐ点の電圧は一定速度で降下してゆく。
【００３６】
端子Ｑの電圧Ｖが抵抗４７を介してトランジスタ４３Ｂのベースに与えられると、抵抗４６がバイパスされ、それに応じて比較回路４２の端子−の電圧Ｖｔは、図６（ａ）に示すように、低い値ＶｔＬとなる。Ｐ点の電圧が比較回路４２の端子−の電圧ＶｔＬより大きい間は、図６（ｂ）に示すように、端子Ｑの電圧Ｖが維持される。
【００３７】
Ｐ点の電圧が比較回路４２の端子−の電圧ＶｔＬに等しい値まで低下すると、図６（ｂ）に示すように、端子Ｑからの出力は０になる。そうするとトランジスタ４３Ａのエミッタ・コレクタ間はオフとなるので、コンデンサ４１の放電は停止し、入力電流によるコンデンサ４１の充電が始まる。図６（ａ）に示すように、Ｐ点の電圧は再び上昇し、ＶｔＨに達するまで上昇を続ける。
【００３８】
Ｐ点の電圧の上昇の速度は入力電流Ｉに比例し、低下の速度は一定である。Ｑ点からは、図６（ｂ）に示す電圧パルス信号が出力され、そのパルス間隔はセンサーからの温度依存電圧信号の大きさに対応する。出力信号は、図示されない信号処理部で処理され、表示又は記録される。
【００３９】
上記した第１の実施の形態によると、温度を検出してアナログ信号を発生し、このアナログ信号を電圧パルス信号に変換するアナログ／ディジタル変換回路を設けることによって、多数の抵抗や大容量のコンデンサを用いなくてもよく、そのことによって発熱量が小さく、回路の規模を小にすることができる。
【００４０】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る複数の温度測定装置を設けた場合の接続図である。図示しない温度センサーをそれぞれ有する温度測定装置５１，５２，５３は、それぞれ電源線Ｖｃｃおよび大地ＧＮＤに接続されている。温度測定装置のデータ出力端子Ｄは共通のデータバス５４に、クロック端子Ｓは共通の制御信号線５５に、それぞれ接続されている。データバス５４と制御信号線５５は、信号処理部を含む中央管理装置５６に接続されている。中央管理装置５６から制御信号線５５を介して、各温度測定装置のＩＤを含む制御信号が順次対応するクロック端子Ｓに送られると、該当する温度測定装置のデータ出力端子Ｄからディジタル温度信号が中央管理装置５６に送られ、温度データが処理され、必要に応じ表示および記録される。
【００４１】
図８は、本発明による温度測定装置を示す。温度検出部１は、３個のセンサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃを有するプローブ２と、温度信号出力部５から成り、配線６で図示されない信号処理部に接続されている。プローブ２は食品７の内部に所要の深さに挿入される。プローブ２は断熱材料で構成されており、センサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃは互いに熱的に絶縁されている。センサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃはそれぞれ独立の配線４Ａ，４Ｂ，４Ｃで温度信号出力部５に接続されている。センサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、いずれも図１の温度測定装置のセンサー３と同じである。
【００４２】
食品７の内部に所要の深さに挿入されたプローブ２の、各部位に設けられた３個のセンサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃにより、食品７の対応する深さでの温度が検出される。各センサーからの抵抗変化等の温度信号は、図２に示す温度／電圧変換回路１１により温度に対応する電圧に変換され、電圧／電流変換回路１２により温度に対応する電流に変換され、さらに電流／周波数変換回路１３により温度に対応する周波数に変換され、図示されない信号処理部で処理される。
【００４３】
上記した第２の実施の形態によると、コンデンサ４１は、時にμＦオーダという大変大きな値（ＩＣに内蔵不可能）を取る必要が生じることがあり、その場合、上記したように複数のセンサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃを有する構成では、ＩＤ保管部１５を有し、チップセレクト部を有することによって信号線を共有でき、そのことによってコンデンサ４１を複数のセンサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃで共有できることから、構成を簡素化することができる。
【００４４】
なお、上記した実施の形態では、中央管理装置５６と各センサー３Ａ，３Ｂ，３Ｃとが信号線を介して通信する構成を説明したが、例えば、無線によって通信を行うようにしても良い。この場合には、検出温度に基づくアナログ信号をパルス時間信号として所定の周波数の電波として送信するようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のアナログ／ディジタル変換方法によると、回路の小型化や熱的影響の回避に適した方法が実現される。これは、本発明のアナログ／ディジタル変換方法では、多数の抵抗や大容量のコンデンサを用いずに、小規模の回路で実施することができるためである。
【００４６】
本発明のアナログ／ディジタル変換回路によると、小型化された、温度等の物理量の検出装置に内蔵するのに適したアナログ／ディジタル変換回路が実現される。これは、本発明のアナログ／ディジタル変換回路は、従来のアナログ／ディジタル変換回路のように多数の抵抗や大容量のコンデンサを用いないため、発熱量が小さく、回路の規模も小さくできるためである。
【００４７】
本発明の物理量の検出装置によると、検出部の小型化が可能で、部品からの発熱による測定精度の低下が回避できる、物理量検出装置が実現される。特に、小型化が可能で、内蔵するＡ／Ｄ変換回路からの発熱による影響が回避でき、温度測定精度の高い、食品内部温度等の測定に適した、温度検出装置が実現される。
これは、本発明の物理量の検出装置が、物理量を検出してアナログ信号を発生する検出手段と、アナログ信号を電圧パルス信号に変換するアナログ／ディジタル変換回路とから成り、このアナログ／ディジタル変換回路に多数の抵抗や大容量のコンデンサを用いないため、発熱量が小さく、回路の規模も小さくできるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施に係る温度測定装置の断面説明図
【図２】温度測定装置の温度信号出力部の細部のブロックダイヤグラム
【図３】温度測定装置の温度信号出力部の、温度／電圧変換回路の回路図
【図４】温度測定装置の温度信号出力部の、電圧／電流変換回路の回路図
【図５】温度測定装置の温度信号出力部の、Ａ／Ｄ変換回路の回路図
【図６】本発明によるＡ／Ｄ変換回路の動作を示すグラフ。
図６（ａ）はＰ点の電圧の、図６（ｂ）は端子Ｑの電圧の、時間に対する変化を示す。
【図７】本発明の第２の実施に係る複数の温度測定装置の接続図
【図８】本発明の第２の実施に係る温度測定装置の断面説明図
【図９】従来のＡ／Ｄ変換回路のブロック図
【符号の説明】
１  温度検出部
２  プローブ
３  センサー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  センサー
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  配線
５  温度信号出力部
６  配線
７  食品
１１  感温部
１１ａ  温度／電圧変換回路
１２  電圧／電流変換回路
１３  電流／周波数変換回路
１４  制御部
１５  ＩＤ保持部
１６  チップセレクト部
１７  出力部
２１，２２                トランジスタ
２３，２４，２５  ダイオード
２６  抵抗
３１  比較回路
３２  電界効果トランジスタ
３３  抵抗
４１  コンデンサ
４２  比較回路
４３Ａ，４３Ｂ  トランジスタ
４４，４５，４６  抵抗
４７，４８  抵抗
４９  定電圧電源
５１，５２，５３  温度測定装置
５４  データバス
５５  制御信号線
５６  中央管理装置
Ｄ    データ出力端子
Ｓ    クロック端子
６１  抵抗回路網
６２  トランスミッションゲート
６３  セレクタ回路
６４  スイッチ
６５  コンパレータ（比較回路）
６６  反転入力ノード
６７  スイッチ群
６８  コンデンサ群
７０  アナログ入力回路
７１  チャンネルレジスタ
７２  データバス
７３  比較結果レジスタ
７４  データレジスタ
【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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