[发明专利]热电偶用放大电路以及温度监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及对热电偶的两端电压进行放大的热电偶用放大电路以及温度监视系统。

背景技术

目前，使用热电偶进行温度测量。在这种情况下，因为热电偶的输出电压小，所以通过放大电路进行放大。

图4表示现有的热电偶用放大电路的一例的电路结构图。在图4中，在端子TC+和端子TC-之间连接一个热电偶。端子TC+经由电阻R1接地，并且经由串联连接的电阻R2、R3接地。端子TC-经由电阻R4接地，并且经由串联连接的电阻R5、R6与输出端子6连接。

npn晶体管Q0的集电极与基极经由电流源2与电源Vcc连接，晶体管Q0的发射极与电阻R5、R6的连接点连接。npn晶体管Q1的基极与晶体管Q0的基极共同连接，晶体管Q1的集电极经由电流源3与电源Vcc连接，晶体管Q1的发射极与电阻R2、R3的连接点连接。同样地，npn晶体管Q2的基极与晶体管Q0的基极共同连接，晶体管Q2的集电极经由电流源4与电源Vcc连接，晶体管Q2的发射极与电阻R5、R6的连接点连接。

晶体管Q1的集电极与运算放大器5的同相输入端子连接，晶体管Q2的集电极与运算放大器5的反相输入端子连接。晶体管Q1、Q2与晶体管Q0构成了电流反射镜电路，晶体管Q1、Q2分别构成了基极接地电路。

由此，端子TC+、端子TC-之间的电压通过基极接地的晶体管Q1、Q2被提供给运算放大器5，在运算放大器5中通过由电阻R5、R6决定的电压增益（=R6/R5）放大后从端子6输出。

已知以下的技术：经由在差动对的第一、第二晶体管的共同发射极上连接的射极跟随器电路，由电平移动二极管构成第一渥尔曼（cascode）自举电路的偏压电路，在恒流电路和负供给电源-VCC之间设置第二渥尔曼自举电路，通过射极跟随器电路的电平移动电路，对该第二渥尔曼自举电路的偏置电压进行偏置（例如参照专利文献1）。

现有的热电偶用放大电路，因为通过基极接地来使用输入部的晶体管Q1、Q2，所以从晶体管Q1、Q2的发射极经由电阻R2、R5向端子TC+、TC-流入某种程度大的电流。因此，由于晶体管Q1、Q2的发射极电流的偏差、电阻R2、R3、R5、R6的电阻值的偏差、电阻R2与端子TC+之间的配线电阻、电阻R5与端子TC-之间的配线电阻的偏差，作为电阻R2、R3的连接点的A点的电位与作为电阻R5、R6的连接点的B点的电位成为不同的值。由此，放大电路的电压增益变化（电压增益不是R6/R5），存在从端子6输出的温度检测信号的精度恶化的问题。

专利文献1：日本特开平6-120747号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供温度检测信号的精度提高的热电偶用放大电路。

本发明的一个实施方式的热电偶用放大电路，是对热电偶的两端电压进行放大的热电偶用放大电路，具有：集电极接地的第一晶体管（Q11），其集电极接地，所述热电偶的一端的电压提供给基极然后从发射极输出；集电极接地的第二晶体管（Q12），其集电极接地，所述热电偶的另一端的电压提供给基极然后从发射极输出；基极接地的第三晶体管（Q14），其基极为恒定电位，所述第一晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；基极接地的第四晶体管（Q15），其基极为恒定电位，所述第二晶体管的输出提供给发射极然后从集电极输出；以及运算放大器（15），其对所述第三晶体管的输出与所述第四晶体管的输出进行差动放大。

优选具有：第一微调电路（12），其被设置在所述第三晶体管的集电极与电源之间，调整电阻值；以及第二微调电路（13），其被设置在所述第四晶体管的集电极与电源之间，调整电阻值。

优选所述第一或第二微调电路具有：串联连接的N（N为2以上的整数）个电阻（R20~R22）；以及在所述多个电阻中的N-1个电阻各自的两端之间并联连接的熔断器（22、23）。

本发明的一个实施方式的温度监视系统，具有：输出与检测温度对应的两端电压的多个热电偶（31a~31c）；放大所述多个热电偶各自的两端电压的多个上述第一或第二项所述的热电偶用放大电路（30a~30c）；多路复用器（33），其依次选择并输出所述多个热电偶用放大电路输出的温度检测信号；AD变换器（35），其使所述多路复用器的输出信号数字化；以及微型计算机（37），向其供给所述AD变换器输出的数字温度检测信号。

上述括号内的参照符号是为了容易理解而附加的，只是一个例子，并不限于附图的形式。

根据本发明，能够提高温度检测信号的精度。

附图说明