CN1150633A - 热敏电阻电路监视装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种热敏电阻电路监视装置，目的在于检测该电路的异常。其中，第2电阻(3)与串联的开关晶体管(1)和第1电阻(2)并联后，一端与电源连接，另一端与热敏电阻(4)和电压监视手段(7)相连。开关手段(5)控制晶体管(1)的通断。电压监视手段的输入信号(6)根据热敏电阻(4)的阻值变化和晶体管(1)的通断而变化，电压监视手段根据该信号用输出信号(10)控制晶体管(11)并开关电磁阀(12)。即使考虑电压监视手段输入阻抗和热敏电阻B常数的离散，也能检测第2电阻断线。

Description

热敏电阻电路监视装置

本发明涉及燃气燃烧器的热敏电阻电路监视装置。

近年来，为了普及防止燃气烹调器的烹调油过热的装置，有必要提供更廉价的防止过热装置。

以往的防止过热装置使用相对于温度变化电阻值变化小、即所谓B常数小的热敏电阻作为传感器。且，采用一个用于把热敏电阻阻值变化变换为电压的分压电阻加以检测。

但是，为了使防止过热装置更廉价，希望使用廉价的热敏电阻。廉价的热敏电阻通常B常数大，因而相对于温度变化，电阻值的变化大，若使用温度范围为从零度至几百度，则电阻值从几兆欧变化至一百几十兆欧，想用一个分压电阻检测宽的温度范围，就会在高温部分或低温部分，灵敏度显著劣化。因此，欲采用多个分压电阻加以切换来改善灵敏度的劣化，则必须监视切换电阻的短路或断线且监视切换手段的短路或断线故障。但是，在热敏电阻的阻值大时第2电阻断线的情况下，依据信号监视手段的输入阻抗的大小，开关元件非导通状态的信号值与第2电阻正常场合的信号相同，仅用比较器单纯比较不能检测第2电阻断线。

又，在因开关元件损耗而引起电压下降且热敏电阻B常数离散大的场合，热敏电阻阻值大而第1电阻短路时的第2信号变得与第1电阻正常时的第2信号相同，不能检测第1电阻短路。

若热敏电阻B常数离散大时，其阻值大，第1电阻断线时的第2信号变得与第1电阻正常时的第2信号相同，不能检测第1电阻断线。

反之，若使用阻值离散小的热敏电阻则价格昂贵。

本发明的目的在于提供一种能检测电路异常的热敏电阻电路监视装置。

为了解决上述课题，本发明备有，连接至电源的开关元件，用于开关上述开关元件的开关手段，与上述开关元件串联连接的第1电阻，一端与上述第1电阻串联、另一端连接地电位的热敏电阻，一端连接至第1电阻和热敏电阻的连接点、另一端接至上述电源的第2电阻，接至上述连接点、监测上述连接点的信号、若该信号为预定状态则关断设置在燃气通路上的电磁阀的信号监测手段；如上述开关元件非导通状态时，上述连接点的信号处于预定范围，且与上述开关元件导通状态时，上述连接点的信号的差小于预定值，则关闭上述电磁阀。

通过上述构成，即使考虑开关元件损耗和热敏电阻B常数的离散，在第1电阻短路时开关元件导通和阻断状态的信号差与第1电阻正常时开关元件导通和阻断状态的信号差不相同的范围内，确定第1信号的范围，由此能检测第1电阻短路。

为了解决上述课题，作为本发明的第1手段，其构成备有：连接至电源的开关元件，与该开关元件串联的第1电阻，一端连接至第1电阻和开关元件连接端的相对侧端、另一端连接电源的第2电阻，一端连接至第1电阻和第2电阻的连接点、另一端连接地电位的热敏电阻，用于对开关元件进行开关的开关手段，连接至第1电阻和热敏电阻的连接点、监测该连接点信号、若该信号为预定的信号状态则输出用于关断燃气通路上所设电磁阀的信号的信号监视手段。

上述构成使：若在开关元件非导通状态下，第1电阻和热敏电阻连接点的第1信号处于预定范围，且它与在开关元件导通状态下，第1电阻和热敏电阻连接点的第2信号的差或比值小于预定值。则关断电磁阀。

上述构成还使：开关元件导通状态时的连接点的信号处于预定范围且与上述开关元件非导通状态时上述连接点信号的差或比值小于预定值，则关断电磁阀。

上述构成又使：开关元件导通状态连接点信号与非导通状态时连接点信号相同时，关断电磁阀。

本发明进一步备有：比较热敏电阻电路正常时连接点输出信号与使用时连接点输出信号的比较手段。

本发明通过上述构成，即使考虑开关元件的损耗和热敏电阻B常数的离散，也能通过检测输出信号差或比值来监测热敏电阻电路。

图1是表示本发明一个实施例的热敏电阻电路监视装置构成的图。

图2至图10是表示图1所示热敏电阻电路监视装置的热敏电阻阻值与输入信号关系的特性曲线。

图中：1、11是晶体管(开关元件)，2是第1电阻，3是第2电阻，4是热敏电阻，5是开关手段，6是电压监测手段，8、9是电阻，12是安全阀。

下面，参照附图，说明本发明的实施例。

在本发明中，其基本概念是：利用作为热敏电阻电路监视装置的开关元件的晶体管，导通与截止时的信号差，在正常时与异常状态时是不同的这一点，且利用正常时的导通信号或截止信号与异常状态时的导通信号或截止信号是不同的，通过正常时与异常状态时的差或者比值检测热敏电阻电路的异常，关断电磁阀。下面说明具体例子。

图1表示本发明的热敏电阻电路监视装置一个实施例的构成。图1中，在作为连接至电源的开关元件的晶体管1上连接开关手段5，第1电阻2和热敏电阻4串联连接至该晶体管1，第2电阻3与晶体管1和第1电阻2并联连接，电压监视手段7连接至第1电阻2，第2电阻3及热敏电阻4的连接点。开关手段5以预定周期使晶体管1导通、截止。

电压监视手段7的输入信号6，根据热敏电阻4的阻值变化及晶体管1的通、断而变化。电压监视手段7相应于输入信号6的状态，通过输出信号10控制晶体管11，开关电磁阀12。电阻8、9表示电压监视手段的输入电阻。

图2是装置正常动作时，热敏电阻4的阻值与输入信号6的特性曲线。横轴的阻值相当于热敏电阻温度上升其电阻增加的情况。13、14是晶体管导通时的特性，15、16是晶体管截止时的特性，13和14之间以及15和16之间的宽度是含有热敏电阻4和晶体管1的饱和电压及电压监视手段7的输入电阻偏差的例子。

图3是第1电阻2短路时的图2特性曲线，17、18及19、20分别是晶体管1导通时和截止时的特性。若比较图2和图3的特性，在范围A部分中，晶体管1导通时的输入信号6存在显著差别。因而，确定电压监视手段7的各常数，使晶体管1截止时的输入信号6位于范围A时，晶体管1导通时的信号与晶体管1截止时信号的差在异常状态的情况下，通过输出信号10使晶体管11截止，关断电磁阀12，由此，可检测第1电阻2的短路。

同样，晶体管1导通时的正常输出信号(图2的13、14)和异常输出信号(图3的17、18)的差，如图4中的21、22所示，存在显著差异。又，23是截止时两者的差，大致为零。因而，比较正常时的输出信号与使用时的信号，把两者差异比预定值大的情况判断为异常，与上述场合同样，能够通过输出信号10关断电磁阀12。由此能检测第1电阻2的短路。

本实施例的情况，设置比较正常信号和使用时信号的比较手段。该比较手段有采用微机，比较正常信号的方法，还有采用基准电阻值并与之比较的方法等。

图5是第1电阻2或晶体管1的发射极或集电极断线时、与图2同样坐标条件的特性曲线。晶体管1导通和截止时的特性曲线重叠，为24及25。因而，确定电压监视手段7的各常数使晶体管1导通时和截止时输入信号6没有差别时，由输出信号10使晶体管11截止、关断电磁阀12，由此，在第1电阻2或晶体管1的发射极或集电极断线时，能安全地切断燃气。

又，晶体管1导通时的正常输出信号(图2的13、14)与异常输出信号(图5的24、25)的差如图6的27、28所示，差别显著。且，26是晶体管1截止时的情况，此时由于正常与异常时没有差异，故信号差为零。因而，比较正常时的输出信号与使用时的信号，在差异比预定值大时，判断为异常，与上述场合同样，可通过输出信号10关断电磁阀12。由此，在第1电阻或晶体管1的发射极或集电极断线时可安全地切断燃气。

图7是第2电阻3断线时，与图2同样坐标条件的特性曲线。29、30和31、32分别是晶体管1导通时和截止时的特性。31是电压监视手段7的输入电阻8和9相对于输入信号6的输出电阻不能忽略的场合，32是电压监视手段7的输入电阻8和9相对于输入信号6的输出电阻可忽略的场合。电压监视手段7的输入电阻8和9相对于输入信号6的输出电阻不能忽略时，图2和图7的特性曲线中，在范围C的部分，晶体管1截止时的输入信号6方面存在差别。因而，在晶体管1导通时的输入信号6位于范围C、晶体管1截止时的输入信号6的值为异常状态时，输入信号对导通和截止的差别变大。此时，确定电压监视手段7的各常数，使由输出信号10截止晶体管11，关断电磁阀，由此可检测第1电阻2的断线。

又，图8表示第2电阻3断线时正常场合(图2)与异常状态的场合(图7)输出信号6的电子差。晶体管1导通时两者未见差别(图8的33)，而晶体管截止时两者可见显著差异(图8的34、35)。因而在存在差异时，与上述情况同样，可由输出信号10关断电磁阀12。

图9是晶体管1的发射极和集电极间短路时，坐标条件与图2同样的特性曲线。晶体管1导通与截止时没有差异，如36、37所示。图2和图9的特性曲线中，在范围D部分差异显著。因而，确定电压监视手段7的各常数，使在晶体管1导通时输入信号6位于范围D的情况下，晶体管1导通和截止状态各输入信号6的差为零时，由输出信号6关闭晶体管11、切断电磁阀12，从而可检测晶体管1发射极和集电极间的短路。

图10表示晶体管1发射极与集电极短路时，晶体管1截止的正常场合(图2)与异常状态场合(图9)各输出信号6的电平差。晶体管1导通时，两者未见差异，而在晶体管1截止时，两者差显著(图10的38、39)。因而，存在差异时，与上述情况同样，可由输出信号10关断电磁阀12。

又，通过采用电压信号或电流信号作为输入信号6，可容易地达到发明目的。

另外，在本实施例中，是对于检测晶体管导通和截止时输出信号的电子差或正常时与异常状态时输出信号的电平差，这种情况来加以说明的，但本发明不限于此，也可以通过求晶体管导通和截止时信号的比值或者正常状态时与异常状态时信号比值，且比较该比值与预定值，而由输出信号10切断电磁阀12。

本发明的热敏电阻电路监视装置具有下述效果。

在本发明的热敏电阻电路中，由于其部件的故障，晶体管在导通或截止时其输出信号会异常。因而，在晶体管导通时的输出信号与截止时输出信号的差或比值小于预定值时，可判断为故障。同样，可在正常时的输出信号(例如初始输出信号)与使用时的输出信号的差或比值小于预定值时，判断为故障。

因此，即使考虑热敏电阻B常数离散，也能使用对于温度变化阻值变化大，即B常数大的热敏电阻。

Claims (8)

1.一种热敏电阻电路监视装置，其特征在于包括：连接至电源的开关元件，使所述开关元件进行开关的开关手段，与所述开关元件串联的第1电阻，一端与所述第1电阻串联、另一端连接至地电位的热敏电阻，一端连接所述第1电阻与热敏电阻的连接点、另一端连接至所述电源的第2电阻，连接至所述连接点的、监视所述连接点信号并在信号为预定状态时输出关断燃气通路上所设电磁阀的信号的信号监视手段。

2.如权利要求1所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，若所述开关元件非导通状态时的连接点的信号处于预定范围且与所述开关元件导通状态的连接点信号的差或比值小于预定值，则关断所述电磁阀。

3.如权利要求1所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，当所述开关元件导通状态时连接点信号处于预定范围且与所述开关元件非导通状态的连接点信号的差或比值小于预定值时，关断所述电磁阀。

4.如权利要求1所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，当所述开关元件导通状态时的连接点信号与非导通状态时的连接点信号相同一时，关断电磁阀。

5.如权利要求1所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于还包括，比较热敏电阻电路正常时的连接点输出信号和使用时连接点输出信号的比较手段。

6.如权利要求5所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，采用微机作为比较手段。

7.如权利要求5所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，备有基准电阻作为比较手段。

8.如权利要求5至7中任一项所述的热敏电阻电路监视装置，其特征在于，若热敏电阻电路正常时的连接点的输出信号与使用时连接点的输出信号的差或比值小于预定值，则关断电磁阀。

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