JP2002195890A - 非接触型温度検出装置 - Google Patents

非接触型温度検出装置

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JP2002195890A
JP2002195890A JP2000397164A JP2000397164A JP2002195890A JP 2002195890 A JP2002195890 A JP 2002195890A JP 2000397164 A JP2000397164 A JP 2000397164A JP 2000397164 A JP2000397164 A JP 2000397164A JP 2002195890 A JP2002195890 A JP 2002195890A
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temperature detecting
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Yoichiro Sakurada
陽一郎 桜田
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Tokin Corp
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NEC Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルの渦電流の影響を受けない、安定した
発振回路を有した非接触型温度検出装置を得る。 【解決手段】 センサ検出部10と、回路処理部20と
で構成された非接触型温度検出装置において、前記セン
サ検出部10は、2次コイル3と、誘電体基板1と、コ
ンデンサ2とで構成され、前記コンデンサ2は、温度に
より静電容量が変化し、前記コンデンサ2は、誘電体基
板1の一方の面あるいは面の近傍に前記コンデンサ2を
形成し、前記誘電体基板1の他方の面あるいは面の近傍
に前記2次コイル3を形成し、前記誘電体基板1のコン
デンサ2の形成された面を、被検出物体に接合あるいは
埋め込むように構成しており、また、前記回路処理部2
0は、1次コイル5と、発振回路部6と、フィルタ回路
部7と、検出回路部8とで構成されており、センサ検出
部の2次コイルと、回路処理部の1次コイルとは、所定
の距離を隔てて電磁的に結合させた非接触型温度検出装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として電気炊飯
器や電磁調理器用鍋等の電磁調理器に使用されるのに好
適な非接触型温度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、炎が出ないため火災の危険性が少
ない上に、鍋や釜自身を直接発熱させることにより、エ
ネルギー効率に優れていることから、家庭用の電磁調理
器が多く使用されるようになっている。これらの電磁調
理器においては、発熱体である鍋や釜の温度を精度良く
検出し、その温度を自動的に制御することが要求されて
いる。
【0003】図4は、従来の非接触型温度検出装置の説
明図であり、図4(a)は、センサ検出部の単体の構成
図を示し、図4(b)は、非接触型温度検出装置の全体
の構成図を示す。図4より、従来の温度検出装置は、温
度の被検出場所に配設する温度により容量の変化するコ
ンデンサ2’と送信コイル31とで形成してなる共振回
路4’と、該共振回路4’と離れて電磁的に結合可能な
位置に設定する受信コイル51を有し、温度により変化
する共振回路4’の共振周波数を受信コイル51及び発
振回路部6’にて受信し、上記発振回路の出力を検出回
路部8’で検出し該共振周波数fに対応する温度tを検
出するように構成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電磁調理器用温
度検出装置は、上述のように構成されて加熱温度の検知
動作を行うが、しかしながら、電磁調理器では調理容器
を直接発熱させる誘導加熱方式が用いられており、これ
から発生する磁界の影響によって温度情報のみの正確な
送受信が行われない可能性があった。
【0005】また、誘導加熱方式で調理容器自体を発熱
させる方式であり、一般に励磁周波数約20〜30kH
zの交流による渦電流で発熱するように電気抵抗と板厚
を調整した金属材料であるために、金属にコイルを接近
させると、コイルの渦電流損によって共振回路のQが小
さくなるため、発振回路の帰還電圧が減少し、発振回路
にて発振が停止して共振周波数の検出が行えない可能性
があった。
【0006】従って、本発明の目的は、コイルの渦電流
の影響を受けない、安定した発振回路を有した非接触型
温度検出装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであり、本発明は、1次コ
イルと一定の距離を隔てて対向するように配置され、前
記1次コイルと電磁的に結合する2次コイルを有し、温
度により静電容量が変化するコンデンサを前記2次コイ
ルに並列に接続して共振回路を形成し、温度の変化に伴
う前記共振回路の共振周波数の変化から、温度を検出す
る構成の非接触型温度検出装置において、前記共振回路
として、誘電体基板の一方の面あるいは面の近傍に前記
コンデンサを形成し、前記誘電体基板の他方の面あるい
は面の近傍に前記2次コイルを形成し、前記コンデンサ
と前記2次コイルを、前記誘電体基板の内部あるいは外
部に形成した導体で電気的に並列に接続するとともに、
前記誘電体基板のコンデンサの形成された面を、温度検
出すべき物体に接合あるいは埋め込むように構成したこ
とを特徴としている。
【0008】また、本発明は、前記コンデンサを、誘電
体基板の一方の面に交差指電極を形成して構成したこと
を特徴としている。
【0009】また、本発明は、前記コンデンサを、誘電
体基板の一方の面近傍に面状の電極が形成された電極層
と誘電体層を複数層積層して構成したことを特徴として
いる。
【0010】また、本発明は、前記2次コイルを、誘電
体基板の他方の面に渦巻き状の導体を形成して構成した
ことを特徴としている。
【0011】また、本発明は、前記2次コイルを、誘電
体基板の他方の面近傍に渦巻き状の導体が形成された電
極層と誘電体層を複数層積層して構成したことを特徴と
している。
【0012】また、本発明は、前記1次コイルを含む発
振回路中に、温度変化に対応する共振周波数の変化のみ
を検出するためにフィルタ回路を配したことを特徴とし
ている。
【0013】本発明の温度検出装置によれば、共振回路
の温度変化による共振周波数の変化を磁気結合により検
出回路に導く過程において、共振回路に接近する金属に
よる渦電流損の影響を受けることなく、かつ、電磁調理
器本体から発生する磁界の影響を受けることなく正確な
温度情報の送受信が行われる。
【0014】即ち、本発明は、誘電体基板の一方の面あ
るいは面近傍に形成されたコンデンサと、前記誘電体基
板の他方の面あるいは面近傍に形成された2次コイルと
が、前記誘電体基板の内部あるいは外部に形成した導体
で接続されて共振回路が形成されてなるセンサ検出部
と、1次コイルと発振回路部とフィルタ回路部と検出回
路部とで構成された回路処理部とからなり、前記1次コ
イルと2次コイルとを所定の距離を隔てて電磁的に結合
させ、前記センサ検出部の共振回路の共振周波数の変化
を前記回路処理部で検出する非接触型温度検出装置であ
って、前記検出回路部の誘電体基板の前記コンデンサの
形成されている方の面が被検出物に埋め込まれ、あるい
は接合されている非接触型温度検出装置である。
【0015】また、本発明は、誘電体基板の面あるいは
面近傍に形成されたコンデンサと、前記誘電体基板の一
方の面あるいは面近傍に形成されたインダクタと、前記
誘電体基板の他方の面あるいは面近傍に形成された2次
コイルとが、前記誘電体基板の内部あるいは外部に形成
した導体で接続されて共振回路が形成されてなるセンサ
検出部と、1次コイルと発振回路部とフィルタ回路部と
検出回路部とで構成された回路処理部とからなり、前記
1次コイルと2次コイルとを所定の距離を隔てて電磁的
に結合させ、前記センサ検出部の共振回路の共振周波数
の変化を前記回路処理部で検出する非接触型温度検出装
置であって、前記検出回路部の誘電体基板の前記インダ
クタの形成されている方の面が被検出物に埋め込まれ、
あるいは接合されている非接触型温度検出装置である。
【0016】また、本発明は、前記コンデンサを、前記
誘電体基板の面に交差指電極を形成して構成した非接触
型温度検出装置である。
【0017】また、本発明は、前記コンデンサを、前記
誘電体基板の面近傍に面状の電極が形成された電極層と
誘電体層を複数層積層して構成した非接触型温度検出装
置である。
【0018】また、本発明は、前記2次コイルを、前記
誘電体基板の面に渦巻き状の導体を形成して構成した非
接触型温度検出装置である。
【0019】また、本発明は、前記2次コイルを、前記
誘電体基板の面近傍に渦巻き状の導体が形成された電極
層と誘電体層を複数層積層して構成した非接触型温度検
出装置である。
【0020】また、本発明は、前記インダクを、前記誘
電体基板の面に交差指電極を形成して構成したことを特
徴とする非接触型温度検出装置である。
【0021】また、本発明は、前記インダクを、前記誘
電体基板の面近傍に面状の電極が形成された電極層と誘
電体層を複数層積層して構成した非接触型温度検出装置
である。
【0022】また、本発明は、前記1次コイルを含む発
振回路中に、温度変化に対応する共振周波数の変化のみ
を検出するためにフィルタ回路を配した非接触型温度検
出装置である。
【0023】
【実施例】本発明の実施例による非接触型温度検出装置
について、以下に説明する。
【0024】図1は、本発明の実施例による非接触型温
度検出装置の構成図である。図1にて、非接触型温度検
出装置は、センサ検出部10と回路処理部20とで構成
されており、センサ検出部10と回路処理部20とは、
2次コイル3と、1次コイル5とが、所定の距離を隔て
て、電磁的に結合している。
【0025】ここで、前記センサ検出部10は、2次コ
イル3と、誘電体基板1と、コンデンサ2とで構成され
ていて、前記2次コイル3とコンデンサ2とは、共振回
路を形成している。また、前記回路処理部20は、1次
コイル5と、発振回路部6と、フィルタ回路部7と、検
出回路部8とで構成されいる。
【0026】図2は、本発明の非接触型温度検出装置の
センサ検出部について、容量型のセンサ検出部の外観図
である。図2(a)は、表面に容量を形成した場合のセ
ンサ検出部の外観図であり、図2(b)は、積層型の容
量を形成した場合のセンサ検出部の外観図である。
【0027】図2(a)において、誘電体基板1の一方
の面あるいは面の近傍に温度により静電容量が変化する
コンデンサ2を形成し、前記誘電体基板1の他方の面あ
るいは面の近傍に2次コイル3を形成し、前記コンデン
サ2と前記2次コイル3を前記誘電体基板1の内部ある
いは外部に形成した導体で電気的に並列に接続するもの
である。
【0028】前記誘電体基板と前記コンデンサ及び前記
2次コイルにより形成する共振回路4は、前記誘電体基
板のコンデンサの形成された面を、温度検出すべき物体
に接合あるいは埋め込むように構成する。
【0029】ここで、前記共振回路4は、交差指電極の
コンデンサー9aや、積層コンデンサー9bや、渦巻き
状のコイル11aや、積層コイル11b等の構造を有す
るものである。さらに、前記2次コイル3と一定の距離
を隔てて対向するように配置され、前記2次コイルと電
磁的に結合する1次コイル5を有し、前記共振回路の共
振周波数の変化を前記1次コイルで受信して発振回路部
6を経て温度変化に対応する共振周波数fの変化のみを
検出するためにフィルタ回路部7を介して検出回路部8
で該共振周波数fに対応する温度tを検出するように構
成するものである。
【0030】図3は、本発明の非接触型温度検出装置の
センサ検出部について、インダクタンス型のセンサ検出
部の外観図である。図3(a)は、表面にインダクタン
スを形成した場合のセンサ検出部の外観図であり、図3
(b)は、積層型のインダクタンスを形成した場合のセ
ンサ検出部の外観図である。このインダクタンス型のセ
ンサ検出部の場合も、先の非接触型温度検出装置と同様
の効果が得られるものである。
【0031】
【発明の効果】以上の説明のごとく、本発明の非接触型
温度検出装置は、温度により変化する共振周波数を温度
検出出力とし、前記共振周波数の変化を電磁結合により
検出回路に伝達する過程において、外的影響がなく正確
な温度情報の送受信を行う温度検出装置として用いて信
頼性ある装置として顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による非接触型温度検出装置の
構成図。
【図2】本発明の非接触型温度検出装置のセンサ検出部
について、容量型のセンサ検出部の外観図。図2(a)
は、表面に容量を形成した場合のセンサ検出部の外観
図、図2(b)は、積層型の容量を形成した場合のセン
サ検出部の外観図。
【図3】本発明の非接触型温度検出装置のセンサ検出部
について、インダクタンス型のセンサ検出部の外観図。
図3(a)は、表面にインダクタンスを形成した場合の
センサ検出部の外観図、図3(b)は、積層型のインダ
クタンスを形成した場合のセンサ検出部の外観図。
【図4】従来の非接触型温度検出装置の説明図。図4
(a)は、 センサ検出部の単体の構成図、図4(b)
は、非接触型温度検出装置の全体の構成図。
【符号の説明】
1,1’ 誘電体基板 2,2’ コンデンサ 3,3’ 2次コイル 4,4’ 共振回路 5,5’ 1次コイル 6,6’ 発振回路部 7 フィルタ回路部 8,8’ 検出回路部 9a 交差指電極のコンデンサ 9b 積層コンデンサ 11a 渦巻き状のコイル 11b 積層コイル 31 送信コイル 51 受信コイル 10,10a,10b,10c,10d,10’ セ
ンサ検出部 20,20’ 回路処理部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体基板の一方の面あるいは面近傍に
    形成されたコンデンサと、前記誘電体基板の他方の面あ
    るいは面近傍に形成された2次コイルとが、前記誘電体
    基板の内部あるいは外部に形成した導体で接続されて共
    振回路が形成されてなるセンサ検出部と、1次コイルと
    発振回路部とフィルタ回路部と検出回路部とで構成され
    た回路処理部とからなり、前記1次コイルと2次コイル
    とを所定の距離を隔てて電磁的に結合させ、前記センサ
    検出部の共振回路の共振周波数の変化を前記回路処理部
    で検出する非接触型温度検出装置であって、前記検出回
    路部の誘電体基板の前記コンデンサの形成されている方
    の面が被検出物に埋め込まれ、あるいは接合されている
    ことを特徴とする非接触型温度検出装置。
  2. 【請求項2】 誘電体基板の面あるいは面近傍に形成さ
    れたコンデンサと、前記誘電体基板の一方の面あるいは
    面近傍に形成されたインダクタと、前記誘電体基板の他
    方の面あるいは面近傍に形成された2次コイルとが、前
    記誘電体基板の内部あるいは外部に形成した導体で接続
    されて共振回路が形成されてなるセンサ検出部と、1次
    コイルと発振回路部とフィルタ回路部と検出回路部とで
    構成された回路処理部とからなり、前記1次コイルと2
    次コイルとを所定の距離を隔てて電磁的に結合させ、前
    記センサ検出部の共振回路の共振周波数の変化を前記回
    路処理部で検出する非接触型温度検出装置であって、前
    記検出回路部の誘電体基板の前記インダクタの形成され
    ている方の面が被検出物に埋め込まれ、あるいは接合さ
    れていることを特徴とする非接触型温度検出装置。
  3. 【請求項3】 前記コンデンサを、前記誘電体基板の面
    に交差指電極を形成して構成したことを特徴とする請求
    項1または2に記載の非接触型温度検出装置。
  4. 【請求項4】 前記コンデンサを、前記誘電体基板の面
    近傍に面状の電極が形成された電極層と誘電体層を複数
    層積層して構成したことを特徴とする請求項1または2
    に記載の非接触型温度検出装置。
  5. 【請求項5】 前記2次コイルを、前記誘電体基板の面
    に渦巻き状の導体を形成して構成したことを特徴とする
    請求項1または2に記載の非接触型温度検出装置。
  6. 【請求項6】 前記2次コイルを、前記誘電体基板の面
    近傍に渦巻き状の導体が形成された電極層と誘電体層を
    複数層積層して構成したことを特徴とする請求項1また
    は2に記載の非接触型温度検出装置。
  7. 【請求項7】 前記インダクを、前記誘電体基板の面に
    交差指電極を形成して構成したことを特徴とする請求項
    2に記載の非接触型温度検出装置。
  8. 【請求項8】 前記インダクを、前記誘電体基板の面近
    傍に面状の電極が形成された電極層と誘電体層を複数層
    積層して構成したことを特徴とする請求項2に記載の非
    接触型温度検出装置。
  9. 【請求項9】 前記1次コイルを含む発振回路中に、温
    度変化に対応する共振周波数の変化のみを検出するため
    にフィルタ回路を配したことを特徴とする請求項1ない
    し8のいずれかに記載の非接触型温度検出装置。
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