JP2006184097A - Noncontact temperature sensor and abnormality sensing method for the noncontact temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検知体の表面温度を非接触で計測する非接触温度センサおよび該センサの異常を検知する方法に関する。 The present invention relates to a non-contact temperature sensor that measures the surface temperature of a detected object in a non-contact manner and a method for detecting an abnormality of the sensor.
従来、例えば、ローラや軸のように回転する被加熱体を加熱する温度制御では、非接触温度センサによって被加熱体の温度を非接触で計測し、それに基いて、被加熱体の温度が所望の温度になるように加熱装置を制御している(例えば、特許文献1参照)。
かかる温度制御には、温度調節器が用いられるが、一般に温度調節器は、温度センサとして用いられる熱電対の断線(バーンアウト)を検知する断線検知回路を備えている。 For such temperature control, a temperature regulator is used. Generally, the temperature regulator includes a disconnection detection circuit that detects disconnection (burnout) of a thermocouple used as a temperature sensor.
この断線検知回路は、図3に示すように、抵抗Rを介して直流電源VRから熱電対4に常時微小な電流を流しておき、熱電対4あるいは補償導線に断線7が生じた場合には、直流電源VRの電位が増幅回路5で増幅されて断線検知回路6に与えられることになり、断線がないときの電位に比べて大きくなるので、それに基いて、断線検知回路6では、断線を検知できることになる。
The disconnection detecting circuit, as shown in FIG. 3, via a resistor R keep flowing constantly minute current to the
非接触温度センサは、一般に、熱電対の起電力と同等の出力電圧に設計されており、温度調節器1の熱電対4が接続される入力端子2a,2bに接続して使用される。
The non-contact temperature sensor is generally designed to have an output voltage equivalent to the electromotive force of the thermocouple, and is used by being connected to the
非接触温度センサ30の場合にも、図4に示すように、断線検知回路6によってリード線14等の断線を検知することはできるけれども、サーモパイルのようなセンサ素子8の出力を増幅する増幅回路9を内蔵しており、図示しないDC電源から直流電源Vccが供給されておらず、動作していない場合(この場合、出力電圧は0Vとなる)のような異常を、断線検知回路6で検知することはできなかった。
In the case of
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、断線検知回路で、断線以外の異常も検知できるようにした非接触温度センサおよび非接触温度センサの異常検知方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a situation, and provides a non-contact temperature sensor and a non-contact temperature sensor abnormality detection method in which an abnormality other than the disconnection can be detected by a disconnection detection circuit. For the purpose.
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。 The present invention is configured as follows in order to achieve the above-described object.
すなわち、本発明は、熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサであって、前記入力端子に直列に接続されるスイッチ回路と、該スイッチ回路の開閉を制御する制御回路とを備えている。 That is, the present invention is a non-contact temperature sensor connectable to the input terminal of a temperature regulator including an input terminal to which a thermocouple is connected and a disconnection detection circuit for detecting disconnection of the thermocouple, And a control circuit for controlling opening and closing of the switch circuit.
非接触温度センサは、サーモパイルのようなセンサ素子と、該センサ素子の出力を増幅する増幅回路とを備え、前記スイッチ回路は、前記増幅回路とプラス側の前記入力端子との間に設けられるのが好ましい。 The non-contact temperature sensor includes a sensor element such as a thermopile and an amplifier circuit that amplifies the output of the sensor element, and the switch circuit is provided between the amplifier circuit and the positive input terminal. Is preferred.
前記制御回路は、当該非接触温度センサへの電源の供給の有無に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御するのが好ましく、また、前記制御回路は、前記増幅回路の出力電圧に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御するのが好ましい。さらに、制御回路は、前記電源の供給がないとき、および/または、前記出力電圧が異常であるときに、前記スイッチ回路を開くのが好ましい。 The control circuit preferably controls the opening and closing of the switch circuit according to the presence or absence of power supply to the non-contact temperature sensor, and the control circuit according to the output voltage of the amplifier circuit, It is preferable to control the opening and closing of the switch circuit. Further, it is preferable that the control circuit opens the switch circuit when the power is not supplied and / or when the output voltage is abnormal.
上記構成によると、温度調節器の入力端子に直列のスイッチ回路を開くことにより、温度調節器の断線検知回路は、それを断線として検知することができるので、当該非接触温度センサへ電源が供給されていない、あるいは、増幅回路の出力電圧が正常でないような異常のときに、スイッチ回路を開くことで、断線検知回路で異常を検知できることになる。 According to the above configuration, by opening a switch circuit in series with the input terminal of the temperature controller, the disconnection detection circuit of the temperature controller can detect it as a disconnection, so power is supplied to the non-contact temperature sensor. When the abnormality is not performed or the abnormality is such that the output voltage of the amplifier circuit is not normal, the disconnection detection circuit can detect the abnormality by opening the switch circuit.
また、本発明は、熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサの異常を検知する方法であって、前記非接触温度センサと入力端子との間にスイッチ回路を介装し、該非接触温度センサへの電源の供給の有無に基いて、前記スイッチ回路の開閉を制御するものである。 Further, the present invention is a method for detecting an abnormality of a non-contact temperature sensor connectable to the input terminal of a temperature controller provided with an input terminal to which a thermocouple is connected and a disconnection detection circuit for detecting disconnection of the thermocouple. A switch circuit is interposed between the non-contact temperature sensor and the input terminal, and the opening and closing of the switch circuit is controlled based on whether or not power is supplied to the non-contact temperature sensor.
前記電源の供給がないとき、および/または、前記出力電圧が異常であるときに、前記スイッチ回路を開くのが好ましい。 The switch circuit is preferably opened when the power is not supplied and / or when the output voltage is abnormal.
上記構成によると、温度調節器の入力端子に直列のスイッチ回路を開くことにより、温度調節器の断線検知回路は、それを断線として検知することができるので、当該非接触温度センサに電源が供給されていないような異常のときに、スイッチ回路を開くことで、断線検知回路で異常を検知できることになる。 According to the above configuration, by opening a switch circuit in series with the input terminal of the temperature controller, the disconnection detection circuit of the temperature controller can detect it as a disconnection, so power is supplied to the non-contact temperature sensor. When the abnormality is not performed, the disconnection detection circuit can detect the abnormality by opening the switch circuit.
本発明によると、非接触温度センサの異常、例えば、電源が供給されていない、あるいは、出力が正常でないといった異常を、当該非接触温度センサが接続される温度調節器の断線検知回路を利用して検知できることになる。 According to the present invention, an abnormality of a non-contact temperature sensor, for example, an abnormality such that power is not supplied or an output is not normal is detected using a disconnection detection circuit of a temperature controller to which the non-contact temperature sensor is connected. Can be detected.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の一つの実施の形態に係る非接触温度センサを、温度調節器に接続した状態を示す要部の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part showing a state in which a non-contact temperature sensor according to one embodiment of the present invention is connected to a temperature controller.
温度調節器1の入力端子2a,2bには、本発明に係る非接触温度センサ3が接続される。この入力端子2a,2bには、図3に示すように、非接触温度センサ3に代えて、熱電対4を接続して温度を計測することも可能である。
The
温度調節器1は、従来と同様に、熱電対4の断線を検知できるように、抵抗Rを介して接続されているセンサに電流を流すための直流電源VRと、増幅回路5で増幅されたセンサの入力が与えられる断線検知回路6とを備えている。なお、増幅回路5の出力は、図示しない計測処理回路に与えられて、温度の計測処理が行われる。
Temperature controller 1, as in the prior art, so that it can detect the disconnection of the
熱電対4あるいは補償導線に断線7が生じると、前記直流電源VRの電位が増幅回路5で増幅されて断線検知回路6に与えられることになり、断線がないときの電位に比べて大きくなるので、それに基いて、断線検知回路6では、従来と同様にして断線を検知できることになる。
When disconnection 7
温度調節器1の熱電対4が接続される入力端子2a,2bに接続される非接触温度センサ3は、図1に示すように、サーモパイル等のセンサ素子8と、このセンサ素子8の出力を増幅する増幅回路9とを備えており、図示しないDC電源から直流電源Vccが供給される。
As shown in FIG. 1, the
以上の構成は、基本的に従来の非接触温度センサと同様である。 The above configuration is basically the same as that of a conventional non-contact temperature sensor.
この実施の形態では、断線以外の異常、例えば、直流電源が供給されていないときには、その異常を温度調節器1の断線検知回路6で検知できるように、次のように構成している。
This embodiment is configured as follows so that an abnormality other than disconnection, for example, when DC power is not supplied, can be detected by the
すなわち、この実施の形態の非接触温度センサ3は、温度調節器1のプラス側の入力端子2aと増幅回路9との間に、直列に介装されたスイッチ回路としてのアナログスイッチ10と、アナログスイッチ10の開閉を制御する制御回路11とを備えている。
That is, the
制御回路11は、直流電源Vccの供給の有無に応じて、アナログスイッチ10の開閉を制御するものであり、直流電源Vccが供給されているときには、ハイレベルの出力によって、アナログスイッチ10をオン(閉)し、直流電源Vccが断線などによって供給されていないときには、ローレベルの出力によって、アナログスイッチ10をオフ(開)する。
The
すなわち、直流電源Vccが供給されていないときには、アナログスイッチ10がオフして断線が生じた状態と等価となる。このため、温度調節器1では、アナログスイッチ10がオフしたことを、断線検知回路6で検知することができ、直流電源Vccが供給されていないことを検知できることになる。
That is, when the DC power supply Vcc is not supplied, this is equivalent to a state in which the
なお、温度調節器1は、断線検知回路6で断線を検知したときには、表示や警報等の報知を行う。
Note that when the
このように、非接触温度センサ3に、アナログスイッチ10および制御回路11を追加することにより、従来から温度調節器1に搭載されている断線検知回路6を用いて、非接触温度センサ3の異常を検知できることになる。
In this way, by adding the
(実施の形態2)
図2は、本発明の他の実施の形態に係る非接触温度センサを、温度調節器に接続した状態を示す要部のブロック図であり、上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram of a main part showing a state in which a non-contact temperature sensor according to another embodiment of the present invention is connected to a temperature controller, and parts corresponding to the above-described embodiment are identical. The reference sign is attached.
この実施の形態では、アナログスイッチ10の開閉を制御する制御回路11’は、直流電源Vccに一方の入力端子が接続されるとともに、ウインドコンパレータ12の出力に他方の入力端子が接続されたアンド回路13と、増幅回路9の出力電圧が与えられる前記ウインドコンパレータ12とを備えている。
In this embodiment, the
ウインドコンパレータ12は、増幅回路9の出力電圧と、上下限の基準電圧VU,VLとを比較し、増幅回路9の出力電圧が、基準電圧範囲にあるときには、ハイレベルの出力を、アンド回路13に与え、基準電圧範囲外にあるときには、ローレベルの出力を、アンド回路13に与える。
The
したがって、アンド回路13は、直流電源Vccが供給されており、しかも、増幅回路9の出力電圧が、基準電圧範囲にあるとき、すなわち、正常なときには、アナログスイッチ10に対してハイレベルの出力を与え、これによって、アナログスイッチ10は、オン(閉)し、温度の計測が行える。
Therefore, the
一方、直流電源Vccが供給されていないとき、あるいは、増幅回路の出力電圧が、基準電圧範囲外にあるとき、すなわち、異常なときには、アナログスイッチ10に対して、ローレベルの出力を与え、これによって、アナログスイッチ10がオフ(開)し、断線が生じた状態と等価となる。このため、温度調節器1では、アナログスイッチ10がオフしたことを、断線検知回路6で検知することができ、直流電源Vccが供給されていない、あるいは、増幅回路9の出力電圧が、基準電圧範囲外にある異常を、検知できることになる。
On the other hand, when the DC power source Vcc is not supplied, or when the output voltage of the amplifier circuit is outside the reference voltage range, that is, when it is abnormal, a low level output is given to the
(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、スイッチ回路としてアナログスイッチ10を用いたけれども、本発明は、アナログスイッチ10に限らず、リレーなどを用いてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、スイッチ回路および制御回路を、非接触温度センサに内蔵したけれども、本発明の他の実施の形態として、非接触温度センサとは別体の装置として構成してもよい。 In the above-described embodiment, the switch circuit and the control circuit are incorporated in the non-contact temperature sensor. However, as another embodiment of the present invention, the switch circuit and the control circuit may be configured as a separate device from the non-contact temperature sensor.
本発明は、非接触温度センサの異常検知に有用である。 The present invention is useful for detecting an abnormality of a non-contact temperature sensor.
1 温度調節器
2a,2b 入力端子
3,3’ 非接触温度センサ
4 熱電対
5,9 増幅回路
6 断線検知回路
8 センサ素子
10 アナログスイッチ
11 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記入力端子に直列に接続されるスイッチ回路と、該スイッチ回路の開閉を制御する制御回路とを備えることを特徴とする非接触温度センサ。 A non-contact temperature sensor connectable to the input terminal of a temperature controller comprising an input terminal to which a thermocouple is connected and a disconnection detection circuit for detecting disconnection of the thermocouple,
A non-contact temperature sensor comprising: a switch circuit connected in series to the input terminal; and a control circuit for controlling opening and closing of the switch circuit.
前記非接触温度センサと入力端子との間にスイッチ回路を介装し、該非接触温度センサへの電源の供給の有無に基いて、前記スイッチ回路の開閉を制御することを特徴とする非接触温度センサの異常検知方法。 A method for detecting an abnormality of a non-contact temperature sensor connectable to the input terminal of a temperature controller comprising an input terminal to which a thermocouple is connected and a disconnection detection circuit for detecting disconnection of the thermocouple,
A non-contact temperature, wherein a switch circuit is interposed between the non-contact temperature sensor and an input terminal, and the opening and closing of the switch circuit is controlled based on whether power is supplied to the non-contact temperature sensor. Sensor abnormality detection method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004376826A JP2006184097A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Noncontact temperature sensor and abnormality sensing method for the noncontact temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009024962A (en) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Panasonic Corp | Air conditioner |
-
2004
- 2004-12-27 JP JP2004376826A patent/JP2006184097A/en active Pending
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