JP3019783B2 - プリント基板温度検出装置 - Google Patents
プリント基板温度検出装置Info
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- H05K1/00—Printed circuits
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板とそ
の周辺の温度上昇を検出するプリント基板温度検出装置
に関する。
の周辺の温度上昇を検出するプリント基板温度検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプリント基板温度検出装置の一例
を図４に示す。図４において、プリント基板１は、電気
信号の処理を行う電気回路８を搭載している。これに対
し、プリント基板温度検出装置としては、温度センサ９
をプリント基板１上の電気回路８の近くに配置し、この
温度センサ９により、電気回路８の発熱及び周辺の温度
の上昇を検出し、温度検出信号を発生するようにしてい
る。
を図４に示す。図４において、プリント基板１は、電気
信号の処理を行う電気回路８を搭載している。これに対
し、プリント基板温度検出装置としては、温度センサ９
をプリント基板１上の電気回路８の近くに配置し、この
温度センサ９により、電気回路８の発熱及び周辺の温度
の上昇を検出し、温度検出信号を発生するようにしてい
る。
【０００３】次に動作について説明する。プリント基板
１上の電気回路８が、正常な動作を行うための周囲温度
条件を越えていないかを検出するため、また電気回路８
の異常動作による発熱でのプリント基板１の焼損を検出
するために、プリント基板上の温度を検出する必要があ
る。そこで、プリント基板１上に温度を検出するための
温度センサ９を設ける。
１上の電気回路８が、正常な動作を行うための周囲温度
条件を越えていないかを検出するため、また電気回路８
の異常動作による発熱でのプリント基板１の焼損を検出
するために、プリント基板上の温度を検出する必要があ
る。そこで、プリント基板１上に温度を検出するための
温度センサ９を設ける。
【０００４】温度センサ９としては、例えば温度スイッ
チを用いる。すなわち、プリント基板１上の周辺が予め
規定した温度に達したとき、温度スイッチがオン（また
はオフ）するように設定する。この温度スイッチの動作
により温度異常を検出することができる。
チを用いる。すなわち、プリント基板１上の周辺が予め
規定した温度に達したとき、温度スイッチがオン（また
はオフ）するように設定する。この温度スイッチの動作
により温度異常を検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のプリント基板温度検出装置は、温度センサ
をプリント基板上に配置して温度検出をしているため、
温度センサ周辺の温度上昇しか検出することができず、
プリント基板の寸法が大きくなったときに、温度センサ
から遠い位置での温度を検出することができない。も
し、プリント基板上の全ての場所で温度を検出する場合
には、多くの温度センサをつける必要があり、回路規模
が大きくなってしまう。
ような従来のプリント基板温度検出装置は、温度センサ
をプリント基板上に配置して温度検出をしているため、
温度センサ周辺の温度上昇しか検出することができず、
プリント基板の寸法が大きくなったときに、温度センサ
から遠い位置での温度を検出することができない。も
し、プリント基板上の全ての場所で温度を検出する場合
には、多くの温度センサをつける必要があり、回路規模
が大きくなってしまう。
【０００６】本発明は、上記の問題を解決し、プリント
基板の寸法にかかわらず、任意の場所の温度異常を検出
することのできるプリント基板温度検出装置を提供する
ことを目的とする。
基板の寸法にかかわらず、任意の場所の温度異常を検出
することのできるプリント基板温度検出装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るプリント基板温度検出装置は、プリン
ト基板１に少なくとも一対の外部インターフェース端子
１Ａ，１Ｂを設け、当該プリント基板１の少なくとも温
度検出が必要な箇所に導体パターン２を配線し、その両
端をそれぞれ前記一対の外部インタフェース端子１Ａ，
１Ｂに接続してなる導体配線手段と、前記プリント基板
１の一対の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂの間の
抵抗値を測定する抵抗値測定手段３と、この手段３で得
られた抵抗値が予め設定された規定値を越えたとき、温
度検出信号を発生する温度検出信号発生手段４とを備え
て構成される。
め、本発明に係るプリント基板温度検出装置は、プリン
ト基板１に少なくとも一対の外部インターフェース端子
１Ａ，１Ｂを設け、当該プリント基板１の少なくとも温
度検出が必要な箇所に導体パターン２を配線し、その両
端をそれぞれ前記一対の外部インタフェース端子１Ａ，
１Ｂに接続してなる導体配線手段と、前記プリント基板
１の一対の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂの間の
抵抗値を測定する抵抗値測定手段３と、この手段３で得
られた抵抗値が予め設定された規定値を越えたとき、温
度検出信号を発生する温度検出信号発生手段４とを備え
て構成される。
【０００８】特に、前記抵抗値測定手段３は、前記一対
の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂを通じて前記導
体パターン２に定電流を流す定電流源５を備え、前記定
電流が流れるときの前記導体パターン２に発生する電圧
値を抵抗値として読みとることを特徴とする。
の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂを通じて前記導
体パターン２に定電流を流す定電流源５を備え、前記定
電流が流れるときの前記導体パターン２に発生する電圧
値を抵抗値として読みとることを特徴とする。
【０００９】また、前記温度検出信号発生手段４は、前
記抵抗値測定手段３で読みとられた電圧値を予め設定さ
れた検出温度に相当する規定値と比較して、その比較に
より入力電圧値が規定値を越えたとき、温度検出信号を
発生出力することを特徴とする。
記抵抗値測定手段３で読みとられた電圧値を予め設定さ
れた検出温度に相当する規定値と比較して、その比較に
より入力電圧値が規定値を越えたとき、温度検出信号を
発生出力することを特徴とする。
【００１０】さらにまた、前記導体配線手段は、前記プ
リント基板１にさらに複数の外部インターフェース端子
１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎを備え、前記プリント基板１上に
配線した導体パターン２の任意の箇所を前記外部インタ
ーフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎのいずれかに選択
的に接続する。このとき、前記抵抗値測定手段３は前記
複数の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎ
の任意の端子間の抵抗値を選択的に測定するようにした
ことを特徴とする。
リント基板１にさらに複数の外部インターフェース端子
１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎを備え、前記プリント基板１上に
配線した導体パターン２の任意の箇所を前記外部インタ
ーフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎのいずれかに選択
的に接続する。このとき、前記抵抗値測定手段３は前記
複数の外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎ
の任意の端子間の抵抗値を選択的に測定するようにした
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１から図３を参照して本
発明の実施の形態を詳細に説明する。
発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明に係るプリント基板温度検出
装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
図１において、プリント基板１には、外部インターフェ
ース端子１Ａ，１Ｂが設けられ、そのプリント基板１の
一方面には導電パターン２が隅々まで通るように配線さ
れ、その両端はそれぞれ上記外部インタフェース端子１
Ａ，１Ｂに接続される。
装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
図１において、プリント基板１には、外部インターフェ
ース端子１Ａ，１Ｂが設けられ、そのプリント基板１の
一方面には導電パターン２が隅々まで通るように配線さ
れ、その両端はそれぞれ上記外部インタフェース端子１
Ａ，１Ｂに接続される。
【００１３】プリント基板１の外部インタフェース端子
１Ａ，１Ｂには、導電パターン２の両端間の抵抗値を測
定する抵抗計３が接続される。この抵抗計３の測定結果
は温度検出信号発生回路４に供給される。この温度検出
信号発生回路４は入力される抵抗値が所定値を越えると
き、温度検出信号を出力するものである。
１Ａ，１Ｂには、導電パターン２の両端間の抵抗値を測
定する抵抗計３が接続される。この抵抗計３の測定結果
は温度検出信号発生回路４に供給される。この温度検出
信号発生回路４は入力される抵抗値が所定値を越えると
き、温度検出信号を出力するものである。
【００１４】上記構成において、以下にその動作につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】プリント基板１上に配線された導電パター
ン２の導体パターンには抵抗分を有するが、この抵抗分
には温度特性がある。そこで、本発明による温度検出装
置では、プリント基板１の外部インターフェース端子１
Ａ，１Ｂ間に抵抗計３を接続して、導電パターン２の抵
抗値の変化を読みとることにより、プリント基板１上の
温度を検出する。
ン２の導体パターンには抵抗分を有するが、この抵抗分
には温度特性がある。そこで、本発明による温度検出装
置では、プリント基板１の外部インターフェース端子１
Ａ，１Ｂ間に抵抗計３を接続して、導電パターン２の抵
抗値の変化を読みとることにより、プリント基板１上の
温度を検出する。
【００１６】ここで、導電パターン２を形成する導体の
抵抗率をＰ、導体長をＬ、導体幅をＷ、導体厚をｔ、ま
た導体の温度係数をａ、及び導体温度をＴとすると導電
パターン２の抵抗Ｒは の式で表される。この式から、導体温度Ｔの上昇に伴っ
て抵抗Ｒの値が増大することがわかる。
抵抗率をＰ、導体長をＬ、導体幅をＷ、導体厚をｔ、ま
た導体の温度係数をａ、及び導体温度をＴとすると導電
パターン２の抵抗Ｒは の式で表される。この式から、導体温度Ｔの上昇に伴っ
て抵抗Ｒの値が増大することがわかる。
【００１７】そこで、温度検出信号発生回路４では、上
記の式（１）に基づいて、予め検出しようとする導体温
度Ｔから抵抗値Ｒの基準値を求めておき、入力される抵
抗値Ｒが基準値を超えるとき、温度検出信号を発生出力
する。
記の式（１）に基づいて、予め検出しようとする導体温
度Ｔから抵抗値Ｒの基準値を求めておき、入力される抵
抗値Ｒが基準値を超えるとき、温度検出信号を発生出力
する。
【００１８】したがって、上記構成によれば、プリント
基板１の寸法が大型になったとしても、装置規模を大型
化することなく、全体の温度を求めることができる。
基板１の寸法が大型になったとしても、装置規模を大型
化することなく、全体の温度を求めることができる。
【００１９】図２は上記抵抗計３及び温度検出信号発生
回路４の具体的な構成を示すものである。すなわち、抵
抗計３として、プリント基板１で導電パターン２の一端
が接続された外部インターフェース端子１Ａに、導電パ
ターン２に定電流Ｉを流す定電流源５を接続し、導電パ
ターン２のもう一端が接続される端子１Ｂを接地する。
回路４の具体的な構成を示すものである。すなわち、抵
抗計３として、プリント基板１で導電パターン２の一端
が接続された外部インターフェース端子１Ａに、導電パ
ターン２に定電流Ｉを流す定電流源５を接続し、導電パ
ターン２のもう一端が接続される端子１Ｂを接地する。
【００２０】これに対し、温度検出信号発生回路４は、
端子１Ａを増幅器６の正側入力端（＋）に接続し、端子
１Ｂを抵抗Ｒ１を介して増幅器６の負側入力端（−）に
接続する。この増幅器６は、その出力端が抵抗Ｒ２を介
して負側入力端（−）に接続された負帰還増幅器であ
り、端子１Ａ，１Ｂ間に発生する電圧Ｖを抵抗Ｒ１，Ｒ
２による利得で増大する。そして、この増幅器６から出
力される電圧Ｖ’を電圧比較器７で判定電圧Ｖｒｅｆと
比較し、この判定電圧Ｖｒｅｆを越えたとき、温度検出
信号を出力する。
端子１Ａを増幅器６の正側入力端（＋）に接続し、端子
１Ｂを抵抗Ｒ１を介して増幅器６の負側入力端（−）に
接続する。この増幅器６は、その出力端が抵抗Ｒ２を介
して負側入力端（−）に接続された負帰還増幅器であ
り、端子１Ａ，１Ｂ間に発生する電圧Ｖを抵抗Ｒ１，Ｒ
２による利得で増大する。そして、この増幅器６から出
力される電圧Ｖ’を電圧比較器７で判定電圧Ｖｒｅｆと
比較し、この判定電圧Ｖｒｅｆを越えたとき、温度検出
信号を出力する。
【００２１】上記構成において、以下にその動作を説明
する。
する。
【００２２】まず、端子１Ａ，１Ｂ間の電位Ｖ（以後、
電圧Ｖという）は、オームの法則により、定電流Ｉと導
電パターン２の導体抵抗Ｒから、 Ｖ＝ＩＲ …（２） となる。
電圧Ｖという）は、オームの法則により、定電流Ｉと導
電パターン２の導体抵抗Ｒから、 Ｖ＝ＩＲ …（２） となる。
【００２３】導電パターン２の導体抵抗Ｒは式（１）で
示す通り、温度の上昇に伴い抵抗値は大きくなる。よっ
て端子１Ａ，１Ｂ間の電圧Ｖも大きくなる。このときの
温度上昇による端子１Ａ，１Ｂ間電圧Ｖの増加を、電圧
比較器７により、予め式（１），（２）から求めた温度
検出をする判定電圧Ｖｒｅｆと比較することで温度を検
出し、温度検出信号を発生させる。
示す通り、温度の上昇に伴い抵抗値は大きくなる。よっ
て端子１Ａ，１Ｂ間の電圧Ｖも大きくなる。このときの
温度上昇による端子１Ａ，１Ｂ間電圧Ｖの増加を、電圧
比較器７により、予め式（１），（２）から求めた温度
検出をする判定電圧Ｖｒｅｆと比較することで温度を検
出し、温度検出信号を発生させる。
【００２４】また、一般によく使われる導電パターン２
の導体抵抗Ｒは極めて小さいので、端子１Ａ，１Ｂ間の
電圧Ｖも小さい値となる。このため、電圧比較器７での
判定が小さい電圧レベルの差で行うことになり、正確な
判定が難しい。そこで、ここでは、図２で示すように端
子１Ａ，１Ｂ間の電圧Ｖを増幅器６で増幅し電圧Ｖ’と
しておいてから電圧比較器７で判定を行う。
の導体抵抗Ｒは極めて小さいので、端子１Ａ，１Ｂ間の
電圧Ｖも小さい値となる。このため、電圧比較器７での
判定が小さい電圧レベルの差で行うことになり、正確な
判定が難しい。そこで、ここでは、図２で示すように端
子１Ａ，１Ｂ間の電圧Ｖを増幅器６で増幅し電圧Ｖ’と
しておいてから電圧比較器７で判定を行う。
【００２５】このときの電圧Ｖ’は Ｖ’＝Ｖ＊（Ｒ２／Ｒ１） …（３） となり、温度判定電圧Ｖｒｅｆは式（１），（２），
（３）から求めることができる。
（３）から求めることができる。
【００２６】上記構成によれば、抵抗値を電圧値に変換
し、適切なレベルに変換して温度判定電圧と比較するよ
うにしているので、検出精度を向上させることができ
る。
し、適切なレベルに変換して温度判定電圧と比較するよ
うにしているので、検出精度を向上させることができ
る。
【００２７】図３は本発明に係るプリント基板温度検出
装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
尚、図３において、図１と同一部分には同一符号を付し
て示し、ここでは重複する説明を省略する。
装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
尚、図３において、図１と同一部分には同一符号を付し
て示し、ここでは重複する説明を省略する。
【００２８】図３に示す温度検出装置では、プリント基
板１に外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎ
を設け、プリント基板１上に張り巡らされた導電パター
ン２の数ヶ所（ここではｎヶ所とする）を端子１Ｂ１〜
１Ｂｎに接続する。そして、抵抗計３で外部インターフ
ェース端子１Ａと端子１Ｂ１〜１Ｂｎの間のそれぞれの
抵抗値を測定する。
板１に外部インターフェース端子１Ａ，１Ｂ１〜１Ｂｎ
を設け、プリント基板１上に張り巡らされた導電パター
ン２の数ヶ所（ここではｎヶ所とする）を端子１Ｂ１〜
１Ｂｎに接続する。そして、抵抗計３で外部インターフ
ェース端子１Ａと端子１Ｂ１〜１Ｂｎの間のそれぞれの
抵抗値を測定する。
【００２９】上記構成によれば、例えばプリント基板１
に搭載された電気回路８の異常により、プリント基板の
焼損事故が起きて、導電パターン２が変形、切断された
場合でも、端子１Ａと端子１Ｂ１〜１Ｂｎのどの端子間
の抵抗値が高抵抗状態になるかを読むことで、プリント
基板１上のどの部分で焼損事故が起きたのかを特定する
ことができる。
に搭載された電気回路８の異常により、プリント基板の
焼損事故が起きて、導電パターン２が変形、切断された
場合でも、端子１Ａと端子１Ｂ１〜１Ｂｎのどの端子間
の抵抗値が高抵抗状態になるかを読むことで、プリント
基板１上のどの部分で焼損事故が起きたのかを特定する
ことができる。
【００３０】したがって、以上の各実施形態によるプリ
ント基板温度検出装置は、プリント基板上の隅々に導電
パターンを配線し、その温度特性を持つ導体抵抗を測定
することによって温度を検出するため、プリント基板上
に温度測定用の部品を配置する必要がない。このため大
きなプリント基板でも、回路規模を大きくすることなく
温度を検出することができる。
ント基板温度検出装置は、プリント基板上の隅々に導電
パターンを配線し、その温度特性を持つ導体抵抗を測定
することによって温度を検出するため、プリント基板上
に温度測定用の部品を配置する必要がない。このため大
きなプリント基板でも、回路規模を大きくすることなく
温度を検出することができる。
【００３１】尚、上記の各実施形態では、プリント基板
の隅々まで導体パターンを張り巡らせるようにしたが、
これは検出の必要な部分のみでよいことは勿論である。
の隅々まで導体パターンを張り巡らせるようにしたが、
これは検出の必要な部分のみでよいことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プリント
基板の寸法にかかわらず、任意の場所の温度異常を検出
することのできるプリント基板温度検出装置を提供する
ことができる。
基板の寸法にかかわらず、任意の場所の温度異常を検出
することのできるプリント基板温度検出装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明に係るプリント基板温度検出装置の第１
の実施形態の構成を示すブロック図である。
の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態における抵抗計、温度検出信号
発生回路の具体例を示す回路図である。
発生回路の具体例を示す回路図である。
【図３】本発明係るプリント基板温度検出装置の第２の
実施形態の構成を示すブロック図である。
実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のプリント基板温度検出装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ プリント基板 １Ａ〜１Ｂ，１Ｂ１〜１Ｂｎ 外部インターフェース端
子 ２ 導電パターン ３ 抵抗計 ４ 温度検出信号発生回路 ５ 定電流源 ６ 増幅器 ７ 電圧比較器 ８ 電気回路 ９ 温度センサ Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
子 ２ 導電パターン ３ 抵抗計 ４ 温度検出信号発生回路 ５ 定電流源 ６ 増幅器 ７ 電圧比較器 ８ 電気回路 ９ 温度センサ Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 プリント基板(1) に少なくとも一対の外
部インターフェース端子(1A,1B) を設け、当該プリント
基板(1) の少なくとも温度検出が必要な箇所に導体パタ
ーン(2) を配線し、その両端をそれぞれ前記一対の外部
インタフェース端子(1A,1B) に接続してなる導体配線手
段と、 前記プリント基板(1) の一対の外部インターフェース端
子(1A,1B) の間の抵抗値を測定する抵抗値測定手段(3)
と、 この手段(3) で得られた抵抗値が予め設定された規定値
を越えたとき、温度検出信号を発生する温度検出信号発
生手段(4) とを備えることを特徴とするプリント基板温
度検出装置。 - 【請求項２】 前記抵抗値測定手段(3) は、前記一対の
外部インターフェース端子(1A,1B) を通じて前記導体パ
ターン(2) に定電流を流す定電流源(5) を備え、前記定
電流が流れるときの前記導体パターン(2) に発生する電
圧値を抵抗値として読みとることを特徴とする請求項１
に記載のプリント基板温度検出装置。 - 【請求項３】 前記温度検出信号発生手段(4) は、前記
抵抗値測定手段(3)で読みとられた電圧値を予め設定さ
れた検出温度に相当する規定値と比較して、その比較に
より入力電圧値が規定値を越えたとき、温度検出信号を
発生出力することを特徴とする請求項２に記載のプリン
ト基板温度検出装置。 - 【請求項４】 前記導体配線手段は、前記プリント基板
(1) にさらに複数の外部インターフェース端子(1A,1B1-
1Bn)を備え、前記プリント基板(1) 上に配線した導体パ
ターン(2) の任意の箇所を前記外部インターフェース端
子(1A,1B1-1Bn)のいずれかに選択的に接続し、 前記抵抗値測定手段(3) は前記複数の外部インターフェ
ース端子(1A,1B1-1Bn)の任意の端子間の抵抗値を選択的
に測定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載
のプリント基板温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8245673A JP3019783B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | プリント基板温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8245673A JP3019783B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | プリント基板温度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068658A JPH1068658A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3019783B2 true JP3019783B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=17137120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8245673A Expired - Fee Related JP3019783B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | プリント基板温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019783B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014096433A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Hitachi Chemical Co Ltd | インテリジェンス機能を有するプリント配線板及びプリント配線板の配線温度計測方法 |
| DE102014016068A1 (de) * | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Bartec Gmbh | Einrichtung zur Überwachung der Temperatur von elektrischen/elektronischen Bauteilen im Ex-Bereich |
-
1996
- 1996-08-28 JP JP8245673A patent/JP3019783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1068658A (ja) | 1998-03-10 |
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