JP4254270B2 - Thermal sensing circuit - Google Patents

Thermal sensing circuit Download PDF

Info

Publication number
JP4254270B2
JP4254270B2 JP2003044955A JP2003044955A JP4254270B2 JP 4254270 B2 JP4254270 B2 JP 4254270B2 JP 2003044955 A JP2003044955 A JP 2003044955A JP 2003044955 A JP2003044955 A JP 2003044955A JP 4254270 B2 JP4254270 B2 JP 4254270B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
determination
resistor
detection
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003044955A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004251852A (en
Inventor
保司 小西
雅則 林
慎司 坂本
昭一 岡
剛嗣 和田
克裕 内沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2003044955A priority Critical patent/JP4254270B2/en
Publication of JP2004251852A publication Critical patent/JP2004251852A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4254270B2 publication Critical patent/JP4254270B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ等の温度検知素子を用いて温度を検知する熱感知回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、火災報知器等として用いられる熱感知回路では、火災等に伴う温度をサーミスタ等の温度検知素子を用いて測定し、その測定温度が所定の温度を越えたり、その測定温度が所定の温度上昇率を越えて上昇したりしたことを検出することにより、火災の発生や測定対象の温度が所定の温度になったこと等を検出するものが知られている。このような熱感知回路においては、サーミスタ等の温度検知素子はその温度特性が線形ではないため、温度測定を行うために温度検知素子により得られた測定信号を補正する必要がある。
【0003】
例えばサーミスタは温度の上昇に応じて抵抗値が指数関数的に小さくなる。そのため、サーミスタに電流を流して生じた電圧を、A/Dコンバータによってデジタルデータに変換し、そのデジタルデータから指数関数を用いた演算処理によって、温度情報を取得するようにした熱感知回路が知られている。このような熱感知回路では、温度検知素子の温度特性を補正するために指数関数演算のような複雑な演算処理を行う必要があり、その演算処理のためにマイクロコンピュータが用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−49773号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようにマイクロコンピュータを用いて温度検知素子の温度特性を補正する場合には、低コスト化することが困難であるという不都合がある。
【0006】
本発明の目的は、簡素な回路を用いて温度検知素子の温度特性を補正することができるとともに、低コスト化を図ることができる熱感知回路を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検知素子を用いてその特性値に応じた検知電圧を生成する温度検知手段を備えた熱感知回路において、前記温度検知手段により生成された検知電圧をアナログデジタル変換したデジタルデータである検知電圧データを生成するAD変換手段と、前記AD変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データをアドレスとして用いた当該アドレスに、その検知電圧データに対応すると共に前記温度検知素子の温度特性が補正された温度データを記憶したテーブル記憶手段と、前記AD変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データが、前記テーブル記憶手段によってアドレスとして取得されることにより前記テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、所定の判定条件が成立したことを検知する判定手段と、前記判定手段により前記判定条件が成立したことが検知されたとき、熱検知を報知する報知手段とを備えることを特徴としている。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、温度検知手段により温度に応じた検知電圧が生成され、AD変換手段により前記検知電圧がアナログデジタル変換されて検知電圧データが生成され、その検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段によりその検知電圧データに対応する温度データが出力される。そして、テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、判定手段により所定の判定条件が成立したことが検知されたとき、報知手段により熱検知が報知される。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱感知回路において、外部から取り込んだ電源電圧を安定化して前記AD変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧を生成する電源安定手段をさらに備えることを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、AD変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧が安定化される。この場合、AD変換手段のアナログデジタル変換によって生成された検知電圧データをアドレスとして、直接テーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、前記基準電圧の電圧精度が直接温度データの精度に影響を与える。従って、基準電圧が安定化されることにより、温度データの精度が向上される。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の熱感知回路において、前記AD変換手段と、前記AD変換手段と前記温度検知手段との間の接続を切り替えるための第1、第2、第3、第4のスイッチング手段とを有する集積回路と、前記第1、第2、第3、第4のスイッチング手段のオンオフを制御する抵抗モード切替手段とを備え、前記温度検知素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感熱抵抗体であり、前記温度検知手段は、前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を、直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第1の抵抗と、前記感熱抵抗体と前記第1の抵抗との接続点に接続されると共に前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第2の抵抗とを備え、前記集積回路は、前記第1の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第1の接続端子と、前記第2の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第2の接続端子とをさらに備え、前記第1のスイッチング手段は、前記第1の接続端子を介して前記第1の抵抗と接続されると共に前記第1の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第2のスイッチング手段は、前記第2の接続端子を介して前記第2の抵抗と接続されると共に前記第2の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第3のスイッチング手段は、前記第1の接続端子に導かれた電圧を、前記AD変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記第4のスイッチング手段は、前記第2の接続端子に導かれた電圧を、前記AD変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記抵抗モード切替手段は、前記AD変換手段へ導かれた検知電圧に応じて、前記第1、第4のスイッチング手段をオンさせると共に前記第2、第3のスイッチング手段をオフさせる第1の抵抗モードと、前記第2、第3のスイッチング手段をオンさせると共に前記第1、第4のスイッチング手段をオフさせる第2の抵抗モードとを切り替えることを特徴としている。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、第1の抵抗モードにおいて、第1のスイッチング手段がオンすることにより第1の接続端子を介して感熱抵抗体及び第1の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第1の抵抗との間に生じた検知電圧が、第2の接続端子と第4のスイッチング手段とを介してAD変換手段へ導かれる。また、第2の抵抗モードにおいて、第2のスイッチング手段がオンすることにより第2の接続端子を介して感熱抵抗体及び第2の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第2の抵抗との間に生じた検知電圧が、第1の接続端子と第3のスイッチング手段とを介してAD変換手段へ導かれる。
【0013】
この場合、第1の抵抗モードにおいては、第1の接続端子が感熱抵抗体及び第1の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第2の接続端子が検知電圧をAD変換手段へ導く用途に用いられる。一方、第2の抵抗モードにおいては、第2の接続端子が感熱抵抗体及び第2の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第1の接続端子が検知電圧をAD変換手段へ導く用途に用いられる。これにより、第1、第2の接続端子それぞれを、2つの異なった用途のために用いることができる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の熱感知回路において、前記判定手段は、所定のサンプリング時間間隔毎のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第1の記憶手段と、前記第1の記憶手段が前記温度データを記憶したサンプリングタイミングの直前のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記憶手段によって記憶された温度データと前記第2の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差と所定の差動基準データとを比較して、その差が前記差動基準データの値よりも大きくなる差動成立状態を検知する差動判定手段と、外部から取り込んだ電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき、前記第1、第2の記憶手段を初期化させる電源監視手段とを備え、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無に基づいて、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、テーブル記憶手段から出力された温度データが第1の記憶手段により記憶され、その温度データが記憶されたときよりも所定のサンプリング時間前の温度データが第2の記憶手段によって記憶される。そして、第1の記憶手段によって記憶された温度データと第2の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。さらに、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第1、第2の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第1、第2の記憶手段が初期化される。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の熱感知回路において、前記判定手段は、前記テーブル記憶手段から出力された温度データと所定の定温基準データとを比較して、その温度データが前記定温基準データの値よりも大きくなる定温成立状態を検知する定温判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、前記定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことが検知されるので、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、及び温度が定温基準データの値よりも高温のときに、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の熱感知回路において、前記差動成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する差動モードにする設定と、前記定温成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する定温モードにする設定とを受け付ける設定受付手段をさらに備え、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記判定手段は、前記設定受付手段により前記定温モードにする設定が受け付けられた場合、前記定温成立状態を検知したとき前記判定条件が成立したことを検知し、前記設定受付手段により前記差動モードにする設定が受け付けられた場合、前記差動成立状態を検知したとき及び前記負温度特性抵抗体が短絡していることを示す短絡判定温度を前記定温基準データとして前記定温判定手段が定温成立状態を検知したとき、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【0019】
請求項6に記載の発明によれば、設定受付手段により定温モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段により定温成立状態が検知されたとき、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。また、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、差動判定手段により差動成立状態が検知されたとき判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知され、さらに定温判定手段により前記短絡判定温度を定温基準データとして定温成立状態が検知されたときにも、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。
【0020】
これにより、ユーザーが設定受付手段を用いて定温モードと差動モードとを切替可能にされており、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することが可能になる。
【0021】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき前記負温度特性抵抗体の断線を検知する断線検知手段を備え、前記報知手段は、前記断線検知手段により前記負温度特性抵抗体の断線が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【0022】
請求項7に記載の発明によれば、断線検知手段によって、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線が検知され、熱検知が報知される。この場合、断線検知手段は、温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線を検知するので、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【0023】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき前記負温度特性抵抗体の短絡を検知する短絡検知手段を備え、前記報知手段は、前記短絡検知手段により前記負温度特性抵抗体の短絡が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【0024】
請求項8に記載の発明によれば、短絡検知手段によって、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡が検知され、熱検知が報知される。この場合、短絡検知手段は、温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡を検知するので、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る熱感知回路10の構成の一例を示すブロック図である。図1に示す熱感知回路10は、熱感知回路10の動作用電力の供給及び熱感知回路10から出力された報知信号を伝達するための一対の感知器回線11に、接続端子12を介して接続される。接続端子12の両極間には、感知器回線11に生じたサージ電圧を吸収して熱感知回路10の内部回路を保護するサージアブソーバ13が接続されている。また、接続端子12の両極間には、ダイオードブリッジ14が接続され、感知器回線11から取り込まれた電源電圧がダイオードブリッジ14により整流された後、定電圧回路15へ出力され、定電圧回路15から電源ライン16を介して熱感知回路10内の各部へ動作用の電源電圧VOPが出力される。
【0026】
電源ライン16には、例えば汎用のリセットIC(Integrated Circuit)からなるリセット回路17と、周囲の温度を検知してその検知した温度に応じた検知電圧を出力する感熱回路18と、感熱回路18から出力された検知電圧に基づいて例えば火災の発生に伴う所定の温度条件が成立したことを検知する集積回路100の接続端子109とが接続され、定電圧回路15から電源ライン16を介してリセット回路17、感熱回路18、及び集積回路100へ電源電圧VOPが出力される。
【0027】
ダイオードブリッジ14の一対の出力ライン間には、例えばサイリスタからなる報知出力回路19が接続されている。そして、所定の温度条件が成立したことを示す熱検知報知信号OUTが集積回路100から報知出力回路19へハイレベルで出力されたとき、報知出力回路19がオンされ、ダイオードブリッジ14の出力ライン間が短絡される。
【0028】
一方、感知器回線11には、感知器回線11に流れる電流を監視する図略の受信機が接続されている。この受信機は、報知出力回路19がオンすることにより感知器回線11に流れる電流が増加したことを、例えば火災発報等を示す熱検知の報知として検出するようにされている。
【0029】
熱感知回路10は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ20と、定電圧回路15から出力された電源電圧VOPを、直列接続されたサーミスタ20との間で分圧する抵抗21と、サーミスタ20と抵抗21との接続点に接続されると共に、電源電圧VOPを直列接続されたサーミスタ20との間で分圧する抵抗22とを備える。
【0030】
集積回路100は、AD変換器101、AD入力セレクタ102、アドレスデコーダ103、テーブルメモリ104、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)105、発振回路106、機種設定回路107、及び判定回路108の各回路ブロックと、スイッチSW1、スイッチSW2、及び接続端子109,110,111,112,113,114,115,116,117とを備え、集積回路100の外部に接続端子114を介してスイッチ24が、接続端子115を介してスイッチ25が接続されている。
【0031】
接続端子109には電源ライン16が接続され、定電圧回路15から出力された電源電圧VOPが接続端子109を介して集積回路100内の各回路ブロックへ供給される。また、接続端子113にはグラウンドライン23が接続され、グラウンド電位が接続端子113を介して集積回路100内の各回路ブロックへ供給される。
【0032】
スイッチSW1,SW2としては、例えばアナログスイッチが用いられる。そして、スイッチSW1は、接続端子110と接続端子113との間に介設され、スイッチSW2は、接続端子111と接続端子113との間に介設されている。そして、後述するAD入力セレクタ102からの低温モード(第1の抵抗モード)に応じた制御信号により、スイッチSW1がオン、スイッチSW2がオフされ、電源電圧VOPがサーミスタ20と抵抗21とで分圧され、サーミスタ20と抵抗21との接続点に生じた電圧が検知電圧Vsとして接続端子112を介してAD変換器101及びAD入力セレクタ102へ導かれる。
【0033】
また、後述するAD入力セレクタ102からの高温モード(第2の抵抗モード)に応じた制御信号により、スイッチSW1がオフ、スイッチSW2がオンされ、電源電圧VOPがサーミスタ20と抵抗22とで分圧され、サーミスタ20と抵抗22との接続点に生じた電圧が検知電圧Vsとして接続端子112を介してAD変換器101及びAD入力セレクタ102へ導かれる。
【0034】
AD変換器101は、例えば8ビットのA/Dコンバータであり、接続端子112を介して導かれた検知電圧Vsをアナログデジタル変換して8ビット長の検知電圧データDvsを生成すると共にアドレスデコーダ103へ出力する。また、AD変換器101がアナログデジタル変換するときの基準電圧Vrefとして、電源電圧VOPが用いられている。
【0035】
なお、基準電圧Vrefとしては、例えば電源電圧VOPを抵抗分圧する等により生成した電圧を用いても良い。また、電源電圧VOPを抵抗分圧する等により2種類の基準電圧Vref1と基準電圧Vref2とを生成し、基準電圧Vref1と基準電圧Vref2とを切り替えて、例えば低温モード時は基準電圧Vrefとして基準電圧Vref1を用い、高温モード時は基準電圧Vrefとして基準電圧Vref2を用いる構成としても良い。
【0036】
AD入力セレクタ102は、サーミスタ20の温度特性に対して低温時に適した温度補正を行う低温モードと、高温時に適した温度補正を行う高温モードとを有する抵抗モードの切替を行う。具体的には、AD入力セレクタ102は、例えばコンパレータを用いて構成され、接続端子112を介して導かれた検知電圧Vsと所定のモード切替電圧Vmとをコンパレータを用いて比較する。
【0037】
そして、AD入力セレクタ102は、例えば検知電圧Vsがモード切替電圧Vm未満のとき、低温モードとしてスイッチSW1をオン、スイッチSW2をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ103へ出力する。また、AD入力セレクタ102は、例えば検知電圧Vsがモード切替電圧Vm以上のとき、高温モードとしてスイッチSW1をオフ、スイッチSW2をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ103へ出力する。
【0038】
なお、AD入力セレクタ102は、モード切替電圧Vmよりも低い下側モード切替電圧VmLとモード切替電圧よりも高い上側モード切替電圧VmHとを用い、低温モードから高温モードへ切り替えるときは、検知電圧Vsが上昇して下側モード切替電圧VmLに達したときに切替を行い、高温モードから低温モードへ切り替えるときは、検知電圧Vsが低下して上側モード切替電圧VmHに達したときに切替を行う構成としてもよい。これにより、低温モードから高温モードへの切り替えを行う検知電圧Vsと、高温モードから低温モードへの切り替えを行う検知電圧Vsとで電圧に差ができるので、例えば検知電圧Vsがモード切替電圧Vm付近でノイズの影響等により変動した場合であっても、誤って抵抗モードが切り替えられてしまうことが抑制される。
【0039】
アドレスデコーダ103は、AD入力セレクタ102から出力された温度セレクト信号をアドレスの1ビットに対応させると共に、AD変換器101から出力された8ビット長の検知電圧データDvsに付加して9ビットのアドレスとしてテーブルメモリ104へ出力する。
【0040】
テーブルメモリ104は、例えばROM(Read Only Memory)を用いて構成され、AD変換器101から出力された検知電圧データに対してサーミスタ20の温度特性の補正を施して、温度を表す温度データDtに変換する温度変換テーブルが予め記憶されている。図2は、テーブルメモリ104に記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【0041】
図2において、アドレス欄41にはテーブルメモリ104の9ビットのアドレスが16進数で記載され、データ欄42は、そのアドレスに記憶された8ビットのデータを16進数で示している。Sel欄43は、AD入力セレクタ102から出力された温度セレクト信号に対応するアドレスの最上位ビットを示し、温度セレクト信号がローレベル、すなわち低温モードのとき”0”にされ、温度セレクト信号がハイレベル、すなわち高温モードのとき”1”にされる。Dvs欄44は、検知電圧データDvsであり、テーブルメモリ104のアドレスの下位8ビットに対応している。
【0042】
また、温度コード欄45はすなわちテーブルメモリ104に記憶されたデータであり、Sel欄43が”0”のアドレスには、低温モード、すなわち電源電圧VOPをサーミスタ20と抵抗21とで分圧して得られた検知電圧データDvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。また、Sel欄43が”1”のアドレスには、高温モード、すなわち電源電圧VOPをサーミスタ20と抵抗22とで分圧して得られた検知電圧データDvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。この場合、温度コードとしては、例えば0.5℃を温度コードの1で表した8ビットのデータが用いられる。温度値欄46は、温度コード欄45に対応する温度値を示している。
【0043】
これにより、テーブルメモリ104は、アドレスデコーダ103から出力されたアドレスに応じて、サーミスタ20の温度特性を補正した温度データDtを判定回路108へ出力する。
【0044】
図1に戻ってEEPROM105と発振回路106とはプログラマブル発振器を構成し、EEPROM105に設定データを記憶させることにより、発振回路106から出力されるクロック信号CKの周波数を変更したり、その周波数を調整したりすることが可能にされている。EEPROM105と発振回路106とを用いる代わりに汎用のプログラマブル発振器を用いても良い。また、発振回路106を周波数固定の発振器により構成しても良い。また、発振回路106は、周波数がそれぞれことなる複数のクロック信号を出力する構成であっても良い。
【0045】
スイッチ24,25は、熱検知を判定するための判定方式を選択するための設定スイッチで、ユーザが切替可能にされている。スイッチ24は、電源ライン16に接続された接点26側とグラウンドライン23に接続された接点27側とに切替可能にされ、スイッチ25は、電源ライン16に接続された接点28側とグラウンドライン23に接続された接点29側とに切替可能にされている。これにより、スイッチ24が接点26側に切り替えられたとき接続端子114がハイレベルにされ、スイッチ24が接点27側に切り替えられたとき接続端子114がローレベルにされる。また、スイッチ25が接点28側に切り替えられたとき接続端子115がハイレベルにされ、スイッチ25が接点29側に切り替えられたとき接続端子115がローレベルにされる。
【0046】
機種設定回路107は、接続端子114,115の電圧レベルに応じた判定方式を設定する。例えば、接続端子114の信号名をMODE1、接続端子115の信号名をMODE2とすると、MODE1がローレベル、MODE2がハイレベルのとき差動式(1種)とし、MODE1及びMODE2がハイレベルのとき差動式(2種)とし、MODE1及びMODE2がローレベルのとき補償式とし、MODE1がハイレベル、MODE2がローレベルのとき定温式とする。そして、設定された判定方式を示す方式設定信号を判定回路108へ出力する。これにより、ユーザがスイッチ24,25を切り替えることによって、差動式(1種)、差動式(2種)、補償式、及び定温式のいずれかの判定方式を選択して設定することが可能にされている。
【0047】
判定回路108は、機種設定回路107により設定された判定方式に応じた判定条件で、その判定条件の成立を検出する。図3は、判定回路108の構成の一例を説明するためのブロック図である。図3に示す判定回路108は、テーブルメモリ104から出力された温度データDtを、クロック信号CKの立ち上がりエッジと同期して記憶するレジスタ120と、レジスタ120との間でシフトレジスタを構成し、クロック信号CKの立ち上がりエッジと同期して、直前のクロック信号CKの立ち上がりエッジでレジスタ120に記憶されていた温度データDtを1クロック前の温度データDtmとして記憶するレジスタ121とを備える。
【0048】
また、判定回路108は、レジスタ120により出力された温度データDtからレジスタ121により出力された温度データDtmを減算し、その減算値Ddtを温度差判定回路123へ出力する減算器122と、所定の差動基準データDdiff1を予め記憶した差動値レジスタ124と、差動基準データDdiff1とは異なる所定の差動基準データDdiff2を予め記憶した差動値レジスタ125とを備える。
【0049】
温度差判定回路123は、機種設定回路107からの方式設定信号が、例えば差動式(2種)を示す信号であった場合は差動値レジスタ125から出力される差動基準データDdiff2を差動基準データDdiffとして取り込み、方式設定信号が差動式(2種)以外の判定方式を示す信号であった場合は差動値レジスタ124から出力される差動基準データDdiff1を差動基準データDdiffとして取り込む。
【0050】
そして、温度差判定回路123は、比較回路を用いて減算値Ddtと差動基準データDdiffとを比較し、減算値Ddtが差動基準データDdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ126へ出力する。一方、減算値Ddtが差動基準データDdiffよりも大きい値であった場合は、温度差判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ126へ出力する。
【0051】
これにより、例えばクロック信号CKの周期が1秒であった場合、1秒間の温度上昇が減算値Ddtとして生成され、その温度上昇値が差動基準データDdiffよりも大きい値であった場合、温度差判定信号がハイレベルで出力されるので、単位時間あたりの温度上昇、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことを検出することができる。また、ユーザがスイッチ24,25を用いて判定方式を差動式(1種)に設定したときと、差動式(2種)に設定したときで、検出の対象となる温度上昇率を変更することが可能になる。
【0052】
アップダウンカウンタ126は、温度差判定回路123から出力された温度差判定信号がハイレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1加算し、温度差判定信号がローレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1減算するアップダウンカウンタである。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”10”以上になったとき、差動検出信号OUTdをハイレベルで出力セレクタ134へ出力する。
【0053】
この場合、所定の温度上昇率が所定の時間以上、例えばクロック信号CKの周期が1秒で閾値が10の場合10秒以上継続したとき、差動検出信号OUTdがハイレベルにされる。
【0054】
また、判定回路108は、所定の定温基準データDconstを予め記憶した定温値レジスタ127と、サーミスタ20が短絡した場合に検出される温度データを示す短絡基準データDshortを予め記憶した短絡値レジスタ128と、定温短絡判定回路129とを備える。
【0055】
定温短絡判定回路129は、例えば、機種設定回路107からの方式設定信号が、定温式又は補償式を示す信号であった場合は定温値レジスタ127から出力される定温基準データDconstを定温短絡基準データDcsとして取り込み、一方、方式設定信号が差動式(1種)又は差動式(2種)を示す信号であった場合は短絡値レジスタ128から出力される短絡基準データDshortを定温短絡基準データDcsとして取り込む。
【0056】
そして、定温短絡判定回路129は、比較回路を用いてレジスタ120から出力された温度データDtと定温短絡基準データDcsとを比較し、温度データDtが定温短絡基準データDcs以下の値であった場合は、定温短絡判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ130へ出力し、一方、温度データDtが定温短絡基準データDcsよりも大きい値であった場合は、定温短絡判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ130へ出力する。
【0057】
これにより、定温短絡判定回路129は、判定方式が差動式(1種)又は差動式(2種)に設定されているときはサーミスタ20の短絡を検出するために用いられ、判定方式が定温式又は補償式に設定されているときはサーミスタ20による検知温度が所定の定温基準データDconstを越えたことを検出するために用いられるので、サーミスタ20の短絡を検出するためと、検知温度が所定の定温基準データDconstを越えたことを検出するためとにそれぞれ判定回路を備える必要がなく、回路が簡略化される。
【0058】
アップダウンカウンタ130は、アップダウンカウンタ126と同様のアップダウンカウンタで、定温短絡判定回路129から出力された定温短絡判定信号がハイレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1加算し、定温短絡判定信号がローレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”10”以上になったとき、定温短絡検出信号OUTcsをハイレベルで出力セレクタ134へ出力する。
【0059】
また、判定回路108は、サーミスタ20が断線した場合に検出される温度データを示す断線基準データDopenを予め記憶した断線値レジスタ131と、断線判定回路132とを備える。断線判定回路132は、比較回路を用いてレジスタ120から出力された温度データDtと断線値レジスタ131から出力された断線基準データDopenとを比較し、温度データDtが断線基準データDopen以上の値であった場合は、断線判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ133へ出力し、一方、温度データDtが断線基準データDopenよりも小さい値であった場合は、断線判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ133へ出力する。
【0060】
アップダウンカウンタ133は、アップダウンカウンタ126と同様のアップダウンカウンタで、断線判定回路132から出力された断線判定信号がハイレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1加算し、断線判定信号がローレベルでクロック信号CKが立ち上がったときカウント値を1減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”10”以上になったとき、断線検出信号OUToをハイレベルで出力セレクタ134へ出力する。
【0061】
出力セレクタ134は、断線検出信号OUTo、定温短絡検出信号OUTcs、差動検出信号OUTd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号OUTをハイレベルで接続端子116を介して報知出力回路19へ出力し、報知出力回路19をオンさせる。そして、感知器回線11に接続された図略の受信機が、熱検知の報知を検出する。
【0062】
図1に戻ってリセット回路17は、電源電圧VOPが低下したとき、接続端子117を介して集積回路100へリセット信号を出力し、判定回路108のレジスタ120,121、アップダウンカウンタ126,130,133を初期化させる。これにより、電源電圧VOPが低下して集積回路100の動作が不安定になったときに、判定回路108の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。
【0063】
次に、図1に示す熱感知回路10の動作を説明する。まず、低温モードにおいてスイッチSW1がオン、スイッチSW2がオフされた状態で、周囲温度がサーミスタ20に伝導し、サーミスタ20の温度が周囲温度とほぼ等しくなる。そして、サーミスタ20の温度に応じた抵抗がサーミスタ20に生じる。そして、定電圧回路15から出力された電源電圧VOPがサーミスタ20と抵抗21とで分圧され、サーミスタ20と抵抗21との接続点に生じた電圧が検知電圧Vsとして接続端子112を介してAD変換器101及びAD入力セレクタ102へ導かれる。これにより、周囲温度に応じた検知電圧Vsが生成される。
【0064】
次に、AD入力セレクタ102により、検知電圧Vsと下側モード切替電圧VmLとが比較され、例えば検知電圧Vsが下側モード切替電圧VmLに満たない場合、低温モードが維持され、温度セレクト信号がローレベルでアドレスデコーダ103へ出力される。一方、検知電圧Vsが下側モード切替電圧VmL以上の場合、低温モードから高温モードへと切り替えられ、スイッチSW1がオフ、スイッチSW2がオンされると共に、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ103へ出力される。
【0065】
次に、AD変換器101により、検知電圧Vsがアナログデジタル変換されて8ビット長の検知電圧データDvsが生成されると共にアドレスデコーダ103へ出力される。
【0066】
図4は、サーミスタ20の温度と検知電圧データDvsとの関係を示す図である。図4において、横軸はサーミスタ20の温度であり、縦軸はAD変換器101の出力値、すなわち検知電圧データDvsを10進数で表記した値である。また、グラフ47は、低温モード、すなわちスイッチSW1がオン、スイッチSW2がオフ、AD変換器101の基準電圧Vrefとして基準電圧Vref1を用いた場合のグラフである。また、グラフ48は、高温モード、すなわちスイッチSW1がオフ、スイッチSW2がオン、AD変換器101の基準電圧Vrefとして基準電圧Vref2を用いた場合のグラフである。
【0067】
グラフ47は、46℃(図4の破線49で示す温度)以下では、ほぼ直線に近いカーブを示すが、46℃を越えると直線性が悪くなる。一方、グラフ48は、40℃(図4の破線50で示す温度)以上ではほぼ直線に近いカーブを示すが、40℃未満の温度では直線性が悪くなる。この場合、例えばサーミスタ20の温度が43℃(図4の一点鎖線51で示す温度)のときの検知電圧Vsがモード切替電圧Vmとして設定され、サーミスタ20の温度が40℃のときの検知電圧Vsが下側モード切替電圧VmLとして設定され、サーミスタ20の温度が46℃のときの検知電圧Vsが上側モード切替電圧VmHとして設定されている。
【0068】
例えば、低温モードのとき、周囲温度が20℃から上昇すると、サーミスタ20の温度もまた上昇し、グラフ47に沿ってサーミスタ20の温度に応じた検知電圧データDvsがAD変換器101から出力される。さらに温度が上昇し、温度が40℃に達したとき検知電圧Vsが下側モード切替電圧VmLに達し、AD入力セレクタ102によってスイッチSW1がオフされ、スイッチSW2がオンされ、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ103へ出力されて高温モードに切り替えられる。
【0069】
これにより、温度が上昇して40℃以上になったときは、高温モードに切り替えられる結果、グラフ48に沿ってサーミスタ20の温度に応じた検知電圧データDvsがAD変換器101から出力される。従って、グラフ47の破線部52で示す直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することが回避される。
【0070】
さらに、サーミスタ20の温度が40℃を越えて上昇すると、グラフ48に沿ってサーミスタ20の温度に応じた検知電圧データDvsがAD変換器101から出力される。この場合、40℃を越えた部分ではグラフ48は、ほぼ直線に近いカーブを示すので、グラフ48の直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することがない。
【0071】
また、AD変換器101は、8ビットのAD変換器であるので検知電圧データDvsは10進数で0〜255の範囲で出力される。そこで、低温モードと高温モードとでAD変換器101の基準電圧Vrefを切り替えて、低温モードでは基準電圧Vref1とし、高温モードでは基準電圧Vref2とすることにより、グラフ47とグラフ48のほぼ直線に近いカーブを示す部分での検知電圧データDvsが10進数で0〜255の範囲に入るように調整されている。
【0072】
次に、アドレスデコーダ103によって、検知電圧データDvsと温度セレクト信号とに基づく9ビットのアドレスがテーブルメモリ104へ出力される。そして、そのアドレスに応じた温度データDtがテーブルメモリ104から判定回路108へ出力される。これにより、サーミスタ20の温度特性が高精度で補正され、精度の高い温度データDtが判定回路108へ出力される。
【0073】
図3を参照して、テーブルメモリ104から出力された温度データDtは、クロック信号CKの立ち上がりエッジと同期してレジスタ120に記憶され、レジスタ120に記憶されたその温度データDtは、次のクロック信号CKの立ち上がりエッジと同期してレジスタ121に温度データDtmとして記憶される。このとき、レジスタ120には新たな温度データDtが記憶される。これにより、例えばクロック信号CKの周期が1秒の場合、レジスタ121には温度データDtの1秒前の温度データDtmが記憶される。
【0074】
次に、減算器122によって、温度データDtから温度データDtmが減算され、その減算値Ddtが温度差判定回路123へ出力される。そして、判定方式として差動式(2種)が設定されているとき差動基準データDdiff2が差動基準データDdiffとされ、差動式(2種)以外の判定方式が設定されているとき、差動基準データDdiff1が差動基準データDdiffとされる。そして、温度差判定回路123により減算値Ddtと差動基準データDdiffとが比較され、減算値Ddtが差動基準データDdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ126へ出力され、一方、減算値Ddtが差動基準データDdiffよりも大きい値であったとき、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことが検出されたとき、温度差判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ126へ出力される。
【0075】
次に、温度差判定信号がハイレベルの状態が10秒以上継続したとき、すなわち所定の温度上昇率が10秒以上継続したとき、アップダウンカウンタ126から差動検出信号OUTdがハイレベルで出力セレクタ134へ出力される。これにより、熱感知回路10を例えば火災報知器として用いた場合に、一時的な温度上昇により誤って火災の発生を報知してしまうことを抑制することができる。
【0076】
一方、定温短絡判定回路129において、判定方式として定温式又は補償式が設定されているとき定温基準データDconstが定温短絡基準データDcsとされ、判定方式として差動式(1種)又は差動式(2種)が設定されているとき短絡基準データDshortが定温短絡基準データDcsとされる。そして、定温短絡判定回路129により、レジスタ120から出力された温度データDtと定温短絡基準データDcsとが比較され、温度データDtが定温短絡基準データDcs以下の値であったとき、定温短絡判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ130へ出力され、一方、温度データDtが定温短絡基準データDcsよりも大きい値であったとき、定温短絡判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ130へ出力される。
【0077】
次に、定温短絡判定信号がハイレベルの状態が10秒以上継続したとき、すなわち判定方式として定温式又は補償式が設定されているときは所定の温度以上の温度が10秒以上継続して検出されたとき、判定方式として差動式(1種)又は差動式(2種)が設定されているときはサーミスタ20の短絡が10秒以上継続して検出されたときに、アップダウンカウンタ130から定温短絡検出信号OUTcsがハイレベルで出力セレクタ134へ出力される。
【0078】
さらに、断線判定回路132により、レジスタ120から出力された温度データDtと断線基準データDopenとが比較され、温度データDtが断線基準データDopen以上の値であったとき、断線判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ133へ出力され、一方、温度データDtが断線基準データDopenよりも小さい値であったとき、断線判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ133へ出力される。
【0079】
次に、断線判定信号がハイレベルの状態が10秒以上継続したとき、すなわちサーミスタ20の断線が10秒以上継続して検出されたとき、アップダウンカウンタ133から断線検出信号OUToがハイレベルで出力セレクタ134へ出力される。
【0080】
次に、出力セレクタ134によって、断線検出信号OUTo、定温短絡検出信号OUTcs、差動検出信号OUTd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号OUTがハイレベルで接続端子116を介して報知出力回路19へ出力され、報知出力回路19がオンされる。具体的には、出力セレクタ134は、例えば以下に示す論理和演算によって熱検知報知信号OUTを生成し、出力する。
【0081】
例えば、方式設定信号が差動式(1種)及び差動式(2種)を示す信号であった場合、OUT=OUTo+OUTcs+OUTdとして熱検知報知信号OUTが生成される。これにより、サーミスタ20の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ20が短絡した場合、及びサーミスタ20が断線した場合に熱検知報知信号OUTがハイレベルで出力され、報知出力回路19がオンされ、感知器回線11に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【0082】
また、方式設定信号が補償式を示す信号であった場合、例えば、OUT=OUTo+OUTcs+OUTdとして熱検知報知信号OUTが生成される。これにより、サーミスタ20の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ20の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ20が断線した場合に熱検知報知信号OUTがハイレベルで出力され、報知出力回路19がオンされ、感知器回線11に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【0083】
また、方式設定信号が定温式を示す信号であった場合、例えば、OUT=OUTo+OUTcsとして熱検知報知信号OUTが生成される。これにより、サーミスタ20の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ20が断線した場合に熱検知報知信号OUTがハイレベルで出力され、報知出力回路19がオンされ、感知器回線11に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。これにより、図5に示すように、判定方式の設定内容に応じて判定内容が切り替えられる。
【0084】
なお、サーミスタ20は、抵抗値が小さくなるほど温度が高いことを示すので、サーミスタ20が短絡した場合は温度データDtが高温を示す。従って、判定方式が補償式及び定温式に設定されているときにサーミスタ20が短絡した場合は、温度データDtが定温基準データDconstよりも大きい値となる結果、熱検知報知信号OUTがハイレベルで出力され、報知出力回路19がオンされ、感知器回線11に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【0085】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態による熱感知回路10aについて説明する。図6は、本発明の第2の実施形態による熱感知回路10aの構成の一例を示すブロック図である。なお、図1に示す熱感知回路10と同様の部分には同一符号を付している。
【0086】
図6に示す熱感知回路10aと図1に示す熱感知回路10とでは、下記の点で異なる。すなわち、図6に示す熱感知回路10aにおける感熱回路18aは、検知電圧Vsを接続端子112へ導くために、熱感知回路10における感熱回路18が備えた信号ライン30を備えない。また、熱感知回路10aにおける集積回路100aは、接続端子112を備えない。
【0087】
集積回路100aは、接続端子110とAD変換器101及びAD入力セレクタ102aとの間に介設されたスイッチSW3と、接続端子111とAD変換器101及びAD入力セレクタ102aとの間に介設されたスイッチSW4とを備える。
【0088】
AD入力セレクタ102aは、低温モードのときスイッチSW1,SW4をオン、スイッチSW2,SW3をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ103へ出力する一方、高温モードのときスイッチSW1,SW4をオフ、スイッチSW2,SW3をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ103へ出力する。
【0089】
その他の構成は図1に示す熱感知回路10とほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。図6に示す熱感知回路10aにおいては、低温モードのとき、AD入力セレクタ102aによってスイッチSW1,SW4がオン、スイッチSW2,SW3がオフされる。そして、電源電圧VOPがサーミスタ20と抵抗21とで分圧され、サーミスタ20と抵抗21との接続点に生じた電圧が検知電圧Vsとして抵抗22、接続端子111、及びSW4を介してAD変換器101及びAD入力セレクタ102へ導かれる。
【0090】
一方、高温モードのとき、AD入力セレクタ102aによってスイッチSW1,SW4がオフ、スイッチSW2,SW3がオンされる。そして、電源電圧VOPがサーミスタ20と抵抗22とで分圧され、サーミスタ20と抵抗22との接続点に生じた電圧が検知電圧Vsとして抵抗21、接続端子110、及びSW3を介してAD変換器101及びAD入力セレクタ102へ導かれる。
【0091】
これにより、集積回路100aにおいては、低温モードのときは接続端子111が検知電圧Vsを入力するために用いられ、高温モードのときは接続端子110が検知電圧Vsを入力するために用いられるので、集積回路100のように検知電圧Vsを入力するための専用の接続端子112を備える必要がなく、接続端子数を1つ少なくすることができる。
【0092】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態による熱感知回路10bについて説明する。図7は、本発明の第3の実施形態による熱感知回路10bの構成の一例を示すブロック図である。なお、図6に示す熱感知回路10aと同様の部分には同一符号を付している。
【0093】
図7に示す熱感知回路10bと図6に示す熱感知回路10aとでは、下記の点で異なる。すなわち、熱感知回路10bはリセット回路17を備えない。また、熱感知回路10bにおける集積回路100bは、接続端子117を備えず、電源監視回路135、電圧レギュレータ136、及び接続端子137を備える。
【0094】
その他の構成は図6に示す熱感知回路10aとほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。
【0095】
電源監視回路135は、電源電圧VOPが所定の電圧以下に低下したとき、判定回路108へリセット信号を出力し、判定回路108のレジスタ120,121、アップダウンカウンタ126,130,133を初期化させる。これにより、電源電圧VOPが低下して集積回路100bの動作が不安定になったときに、判定回路108の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。また、集積回路100の外部からリセット信号を受け付ける必要がないので、接続端子117を備える必要がなく、接続端子数を1つ少なくすることができる。
【0096】
電圧レギュレータ136は、電源電圧VOPを安定化して集積回路100b内の各部へ動作用電源電圧として出力すると共に、基準電圧Vref1及び基準電圧Vref2をより高精度で生成し、AD変換器101へ出力する。これにより、電源電圧VOPの電圧変動の影響が低減されるので、集積回路100bの動作が安定する。また、AD変換器101のアナログデジタル変換の基準電圧となる基準電圧Vref1及び基準電圧Vref2の電圧精度を向上させることができるので、AD変換器101のアナログデジタル変換の精度が向上し、検知電圧データDvsの精度を向上させることができ、熱感知回路10bの温度検出精度が向上する。
【0097】
また、電圧レギュレータ136により生成された動作用電源電圧は、接続端子137を介して感熱回路18aへ出力される。これにより、電圧レギュレータ136によって安定化された動作用電源電圧を用いて検知電圧Vsが生成されるので、検知電圧Vsの精度が向上し、熱感知回路10bの温度検出精度が向上する。
【0098】
なお、温度検知素子は、サーミスタに限られず、ポジスタ、白金測温抵抗体等の感熱抵抗体や、熱電対等の温度検知素子を用いても良い。また、熱感知回路10,10a,10bは、火災報知器に限られず、例えば工場の生産工程等における熱処理装置の熱を検知するために用いられる熱感知回路等であってもよい。また、報知手段は、感知器回線11を介して接続された受信機に、熱検知の報知を示す信号を出力するものに限られず、例えばブザー、ランプ等によって、熱検知を報知するものであってもよい。
【0099】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、前記検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、温度検知素子の温度特性の補正を簡素な回路を用いて行うことができる。
【0100】
請求項2に記載の発明によれば、所定の判定条件が成立したことを検知するために用いられる温度データの精度を向上させることができるので、熱検知を報知する精度を向上させることができる。
【0101】
請求項3に記載の発明によれば、第1、第2の接続端子それぞれを、2つの異なった用途のために用いることができるので、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【0102】
請求項4に記載の発明によれば、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち温度の上昇率が所定の上昇率を上回るとき、熱検知を報知することができる。また、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第1、第2の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、判定手段を集積回路化した場合に第1、第2の記憶手段を初期化させる信号を外部から受け付けるための接続端子を集積回路に備える必要がない。従って、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【0103】
請求項5に記載の発明によれば、温度の上昇率が所定の上昇率を上回るときと、温度が所定の温度よりも高温のときとに熱検知を報知することができる。
【0104】
請求項6に記載の発明によれば、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられたとき、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することができるので、負温度特性抵抗体の短絡検知のための回路を別途設ける必要がなく、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【0105】
請求項7に記載の発明によれば、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにAD変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の断線を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【0106】
請求項8に記載の発明によれば、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにAD変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図2】テーブルメモリに記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【図3】判定回路の構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図4】サーミスタの温度と検知電圧データとの関係を示す図である。
【図5】判定方式に応じた判定内容の一覧を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図7】本発明の第3の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10,10a,10b 熱感知回路
11 感知器回線
16 電源ライン
18,18a 感熱回路(温度検知手段)
19 報知出力回路(報知手段)
20 サーミスタ(負温度特性抵抗体)
21 抵抗(第1の抵抗)
22 抵抗(第2の抵抗)
23 グラウンドライン
24,25 スイッチ
30 信号ライン
100,100a,100b 集積回路
101 AD変換器(AD変換手段)
102,102a AD入力セレクタ(抵抗モード切替手段)
103 アドレスデコーダ
104 テーブルメモリ(テーブル記憶手段)
106 発振回路
107 機種設定回路(設定受付手段)
108 判定回路(判定手段)
110 接続端子(第1の接続端子)
111 接続端子(第2の接続端子)
112 接続端子
120 レジスタ(第1の記憶手段)
121 レジスタ(第2の記憶手段)
122 減算器
123 温度差判定回路(差動判定手段)
124,125 差動値レジスタ
126,130,133 アップダウンカウンタ
127 定温値レジスタ
128 短絡値レジスタ
129 定温短絡判定回路(定温判定手段,短絡検知手段)
131 断線値レジスタ
132 断線判定回路(断線検知手段)
134 出力セレクタ
135 電源監視回路(電源監視手段)
136 電圧レギュレータ(電源安定手段)
SW1 スイッチ(第1のスイッチング手段)
SW2 スイッチ(第2のスイッチング手段)
SW3 スイッチ(第3のスイッチング手段)
SW4 スイッチ(第4のスイッチング手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sensing circuit that senses temperature using a temperature sensing element such as a thermistor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a heat detection circuit used as a fire alarm or the like, a temperature associated with a fire or the like is measured using a temperature detection element such as a thermistor, and the measured temperature exceeds a predetermined temperature or the measured temperature is a predetermined temperature. There are known devices that detect the occurrence of a fire, the temperature of a measurement object having reached a predetermined temperature, and the like by detecting that the temperature has risen beyond the rate of increase. In such a heat sensing circuit, a temperature sensing element such as a thermistor has a non-linear temperature characteristic. Therefore, it is necessary to correct a measurement signal obtained by the temperature sensing element in order to perform temperature measurement.
[0003]
For example, the resistance value of a thermistor decreases exponentially with increasing temperature. For this reason, a heat sensing circuit is known in which a voltage generated by passing a current through a thermistor is converted into digital data by an A / D converter, and temperature information is obtained from the digital data by an arithmetic process using an exponential function. It has been. In such a heat sensing circuit, it is necessary to perform complicated arithmetic processing such as exponential function calculation in order to correct the temperature characteristics of the temperature detection element, and a microcomputer is used for the arithmetic processing (for example, , See Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-49773
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the temperature characteristic of the temperature detection element is corrected using the microcomputer as described above, there is an inconvenience that it is difficult to reduce the cost.
[0006]
An object of the present invention is to provide a heat sensing circuit capable of correcting the temperature characteristics of the temperature sensing element using a simple circuit and reducing the cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a heat sensing circuit including a temperature detection unit that generates a detection voltage corresponding to a characteristic value using a temperature detection element whose electrical characteristic value changes according to temperature. The detection voltage generated by the temperature detection means is converted from analog to digital. Digital AD conversion means for generating detection voltage data as data, and the AD conversion means Digital data Detection voltage data Used as an address The address corresponds to the detected voltage data And the temperature characteristics of the temperature sensing element were corrected. Table storage means for storing temperature data and generated by the AD conversion means Digital data The detection voltage data is acquired as an address by the table storage unit, and based on the temperature data output from the table storage unit, a determination unit that detects that a predetermined determination condition is satisfied, and the determination unit And a notifying means for notifying of heat detection when it is detected that the determination condition is satisfied.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the detection voltage corresponding to the temperature is generated by the temperature detection means, the detection voltage is analog-digital converted by the AD conversion means, and detection voltage data is generated. By obtaining the address of the table storage means, the table storage means outputs temperature data corresponding to the detected voltage data. Then, based on the temperature data output from the table storage unit, when the determination unit detects that a predetermined determination condition is satisfied, the notification unit notifies the heat detection.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the heat sensing circuit according to the first aspect, a power supply stabilizing means for stabilizing a power supply voltage taken from outside and generating a reference voltage for the AD conversion means to perform analog-digital conversion. Is further provided.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the reference voltage for the analog-to-digital conversion by the AD conversion means is stabilized. In this case, the temperature data corresponding to the detected voltage data is directly output from the table storage means using the detected voltage data generated by the analog-digital conversion of the AD converting means as an address. Affects data accuracy. Accordingly, the accuracy of the temperature data is improved by stabilizing the reference voltage.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the heat sensing circuit according to the first or second aspect, the AD conversion unit and a first and a second for switching the connection between the AD conversion unit and the temperature detection unit. An integrated circuit having second, third, and fourth switching means, and a resistance mode switching means for controlling on / off of the first, second, third, and fourth switching means, and the temperature detecting element is A temperature-sensitive resistor whose resistance value changes according to temperature, and the temperature detecting means divides the power supply voltage taken from the outside of the temperature detecting means between the heat-sensitive resistors connected in series. Between the first resistor and the thermal resistor that is connected to the connection point between the thermal resistor and the first resistor and that is connected in series with the power supply voltage taken from the outside of the temperature detecting means. A second resistor for voltage division The integrated circuit includes a first connection terminal connected to the thermal resistor via the first resistor, and a second connection terminal connected to the thermal resistor via the second resistor. The first switching means is connected to the first resistor via the first connection terminal and turns on and off the current flowing through the first resistor. The second switching means The third switching means is led to the first connection terminal, connected to the second resistance via the second connection terminal and turns on and off the current flowing through the second resistance. The voltage is guided to the AD conversion means as the detection voltage and turned on / off, and the fourth switching means guides the voltage led to the second connection terminal to the AD conversion means as the detection voltage and is turned on / off. And The resistance mode switching means is a first resistor for turning on the first and fourth switching means and turning off the second and third switching means in accordance with a detection voltage guided to the AD conversion means. The mode is switched between the second resistance mode in which the second and third switching means are turned on and the first and fourth switching means are turned off.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, in the first resistance mode, when the first switching means is turned on, the current flowing through the thermal resistor and the first resistor through the first connection terminal A detection voltage generated between the thermal resistor and the first resistor is guided to the AD conversion means via the second connection terminal and the fourth switching means. Further, in the second resistance mode, when the second switching means is turned on, the current flowing through the thermal resistor and the second resistor via the second connection terminal causes the thermal resistor and the second resistor to be The detection voltage generated between the first and second switching means is led to the AD conversion means via the first connection terminal and the third switching means.
[0013]
In this case, in the first resistance mode, the first connection terminal is used for the purpose of flowing current to the thermal resistor and the first resistor, and the second connection terminal is used for the purpose of guiding the detection voltage to the AD conversion means. Used. On the other hand, in the second resistance mode, the second connection terminal is used for the purpose of flowing a current to the thermal resistor and the second resistance, and the first connection terminal is used for the purpose of guiding the detection voltage to the AD conversion means. It is done. Thereby, each of the first and second connection terminals can be used for two different applications.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat sensing circuit according to any one of the first to third aspects, the determination means is temperature data output from the table storage means at a sampling timing for each predetermined sampling time interval. And second storage means for storing the temperature data output from the table storage means at the sampling timing immediately before the sampling timing at which the first storage means stores the temperature data. The difference between the temperature data stored by the first storage means and the temperature data stored by the second storage means is compared with predetermined differential reference data, and the difference is the differential A differential determination means for detecting a differential establishment state that is larger than the value of the reference data, and a power supply voltage taken from outside is a predetermined reset power. Power monitoring means for initializing the first and second storage means when the following conditions are met, and the determination condition is satisfied based on whether or not the differential determination state is detected by the differential determination means It is characterized by detecting this.
[0015]
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature data output from the table storage means is stored in the first storage means, and the temperature data before a predetermined sampling time is stored in the first storage means. 2 storage means. When the difference between the temperature data stored by the first storage unit and the temperature data stored by the second storage unit is larger than the value of the predetermined differential reference data, that is, at a predetermined sampling time. When the temperature rise is larger than the value of the predetermined differential reference data, it is possible to detect that the determination condition is satisfied. Further, the determination means includes power supply monitoring means for initializing the first and second storage means when the power supply voltage becomes equal to or lower than a predetermined reset voltage. First and second storage means are initialized.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat sensing circuit according to the fourth aspect, the determination unit compares the temperature data output from the table storage unit with predetermined constant temperature reference data, and calculates the temperature data. Is further provided with a constant temperature determination means for detecting a constant temperature establishment state in which the value is larger than the value of the constant temperature reference data, and the determination means is based on whether or not the differential determination state is detected by the differential determination means and the constant temperature determination means. It is characterized in that it is detected that the determination condition is satisfied according to whether or not the constant temperature establishment state is detected.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, it is detected that the determination condition is satisfied depending on whether or not the differential establishment state is detected by the differential determination unit and whether or not the constant temperature establishment state is detected by the constant temperature determination unit. Therefore, when the temperature rise at the predetermined sampling time is larger than the value of the predetermined differential reference data, and when the temperature is higher than the value of the constant temperature reference data, it is detected that the determination condition is satisfied. It becomes possible to do.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat sensing circuit according to the fifth aspect, a setting is made to a differential mode for detecting that the determination condition is satisfied according to presence / absence of detection of the differential establishment state; The thermosensitive resistor further includes a setting accepting unit that accepts a setting to be in a constant temperature mode for detecting that the determination condition is satisfied depending on whether or not the constant temperature establishment state is detected, and the thermal resistor has a resistance value as the temperature rises. The negative temperature characteristic resistor becomes smaller, and the determination unit detects that the determination condition is satisfied when the setting of the constant temperature mode is received by the setting reception unit when the constant temperature establishment state is detected. When the setting accepting means is accepted by the setting accepting means, a short-circuit judgment indicating that the differential establishment state is detected and that the negative temperature characteristic resistor is short-circuited. When the constant temperature determining means the temperature as the constant temperature reference data detects a constant temperature established state is characterized by that detects that the determination condition is satisfied.
[0019]
According to the sixth aspect of the present invention, when the setting receiving unit accepts the setting for setting the constant temperature mode, the determination unit establishes the determination condition when the constant temperature determination unit detects the constant temperature establishment state. Is detected. When the setting accepting unit accepts the setting for setting the differential mode, when the differential establishment state is detected by the differential determination unit, the determination unit detects that the determination condition is established, Even when the constant temperature establishment state is detected by the determination means using the short-circuit determination temperature as the constant temperature reference data, the determination means detects that the determination condition is satisfied.
[0020]
As a result, the user can switch between the constant temperature mode and the differential mode using the setting accepting means, and when the setting accepting setting is accepted by the setting accepting means, the constant temperature determining means is used. It becomes possible to detect a short circuit of the negative temperature characteristic resistor.
[0021]
The invention according to claim 7 is the thermal sensing circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal resistor is a negative temperature characteristic resistor whose resistance value decreases as the temperature rises. When the temperature data falls below a predetermined disconnection determination temperature, it is provided with disconnection detection means for detecting disconnection of the negative temperature characteristic resistor, and the notification means detects the disconnection of the negative temperature characteristic resistor by the disconnection detection means. It is characterized by notifying heat detection.
[0022]
According to the seventh aspect of the present invention, when the temperature data falls below a predetermined disconnection determination temperature, the disconnection of the negative temperature characteristic resistor is detected by the disconnection detecting means, and the heat detection is notified. In this case, the disconnection detection means detects the disconnection of the negative temperature characteristic resistor when the temperature data falls below a predetermined disconnection determination temperature, so the disconnection detection means is configured using a temperature comparison circuit similar to the constant temperature determination means. Can do.
[0023]
The invention according to claim 8 is the heat sensing circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat sensitive resistor is a negative temperature characteristic resistor whose resistance value decreases as the temperature rises. Short circuit detection means for detecting a short circuit of the negative temperature characteristic resistor when temperature data exceeds a predetermined short circuit determination temperature, the short circuit detection means detects a short circuit of the negative temperature characteristic resistor. It is characterized by notifying heat detection.
[0024]
According to invention of Claim 8, when the said temperature data exceeds predetermined | prescribed short circuit determination temperature, the short circuit of a negative temperature characteristic resistor is detected by a short circuit detection means, and heat detection is alert | reported. In this case, since the short circuit detection means detects a short circuit of the negative temperature characteristic resistor when the temperature data exceeds a predetermined short circuit determination temperature, the short circuit detection means is configured using a temperature comparison circuit similar to the constant temperature determination means. Can do.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the heat sensing circuit 10 according to the first embodiment of the present invention. A heat sensing circuit 10 shown in FIG. 1 is connected to a pair of sensor lines 11 for supplying power for operation of the heat sensing circuit 10 and transmitting a notification signal output from the heat sensing circuit 10 via a connection terminal 12. Connected. A surge absorber 13 that absorbs a surge voltage generated in the sensor line 11 and protects the internal circuit of the heat sensing circuit 10 is connected between both electrodes of the connection terminal 12. A diode bridge 14 is connected between both electrodes of the connection terminal 12, and the power supply voltage taken in from the sensor line 11 is rectified by the diode bridge 14 and then output to the constant voltage circuit 15. Power supply voltage V for operation from the power supply line 16 to each part in the heat sensing circuit 10 OP Is output.
[0026]
The power line 16 includes, for example, a reset circuit 17 composed of a general-purpose reset IC (Integrated Circuit), a thermal circuit 18 that detects an ambient temperature and outputs a detection voltage corresponding to the detected temperature, and a thermal circuit 18. Based on the output detection voltage, for example, the connection terminal 109 of the integrated circuit 100 that detects that a predetermined temperature condition associated with the occurrence of a fire is established is connected, and the reset circuit is connected from the constant voltage circuit 15 via the power line 16. 17. Power supply voltage V to thermal circuit 18 and integrated circuit 100 OP Is output.
[0027]
Between a pair of output lines of the diode bridge 14, a notification output circuit 19 made of, for example, a thyristor is connected. When the heat detection notification signal OUT indicating that the predetermined temperature condition is established is output from the integrated circuit 100 to the notification output circuit 19 at a high level, the notification output circuit 19 is turned on and the output line of the diode bridge 14 Is short-circuited.
[0028]
On the other hand, a receiver (not shown) that monitors the current flowing through the sensor line 11 is connected to the sensor line 11. This receiver is configured to detect that the current flowing through the sensor line 11 is increased as the notification output circuit 19 is turned on, for example, as a heat detection notification indicating a fire alarm or the like.
[0029]
The thermal sensing circuit 10 includes a thermistor 20 whose resistance value changes according to temperature, and a power supply voltage V output from the constant voltage circuit 15. OP Is connected to a connection point between the thermistor 20 and the resistor 21 and the power supply voltage V OP And a resistor 22 that divides the voltage between the thermistor 20 connected in series.
[0030]
The integrated circuit 100 includes an AD converter 101, an AD input selector 102, an address decoder 103, a table memory 104, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 105, an oscillation circuit 106, a model setting circuit 107, and a determination circuit 108. The block includes a switch SW1, a switch SW2, and connection terminals 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, and 117, and the switch 24 is connected to the outside of the integrated circuit 100 via the connection terminal 114. A switch 25 is connected via a terminal 115.
[0031]
A power supply line 16 is connected to the connection terminal 109, and the power supply voltage V output from the constant voltage circuit 15. OP Is supplied to each circuit block in the integrated circuit 100 through the connection terminal 109. A ground line 23 is connected to the connection terminal 113, and a ground potential is supplied to each circuit block in the integrated circuit 100 via the connection terminal 113.
[0032]
For example, analog switches are used as the switches SW1 and SW2. The switch SW1 is interposed between the connection terminal 110 and the connection terminal 113, and the switch SW2 is interposed between the connection terminal 111 and the connection terminal 113. The switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off by a control signal corresponding to a low temperature mode (first resistance mode) from the AD input selector 102 described later, and the power supply voltage V OP Is divided by the thermistor 20 and the resistor 21, and the voltage generated at the connection point between the thermistor 20 and the resistor 21 is guided to the AD converter 101 and the AD input selector 102 via the connection terminal 112 as the detection voltage Vs.
[0033]
Further, the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on by the control signal corresponding to the high temperature mode (second resistance mode) from the AD input selector 102 described later, and the power supply voltage V OP Is divided by the thermistor 20 and the resistor 22, and the voltage generated at the connection point between the thermistor 20 and the resistor 22 is led to the AD converter 101 and the AD input selector 102 through the connection terminal 112 as the detection voltage Vs.
[0034]
The AD converter 101 is, for example, an 8-bit A / D converter. The AD converter 101 performs analog-to-digital conversion on the detection voltage Vs guided through the connection terminal 112 to generate detection voltage data Dvs having a length of 8 bits and an address decoder 103. Output to. Further, the reference voltage V when the AD converter 101 performs analog-digital conversion. ref As the power supply voltage V OP Is used.
[0035]
Reference voltage V ref For example, the power supply voltage V OP A voltage generated by, for example, voltage dividing by resistance may be used. Also, the power supply voltage V OP 2 types of reference voltage V ref1 And reference voltage V ref2 And the reference voltage V ref1 And reference voltage V ref2 For example, in the low temperature mode, the reference voltage V ref As reference voltage V ref1 And in the high temperature mode, the reference voltage V ref As reference voltage V ref2 It is good also as a structure using.
[0036]
The AD input selector 102 switches between a resistance mode having a low temperature mode for performing temperature correction suitable for the temperature characteristics of the thermistor 20 at a low temperature and a high temperature mode for performing temperature correction suitable for a high temperature. Specifically, the AD input selector 102 is configured using, for example, a comparator, and the detection voltage Vs guided through the connection terminal 112 and a predetermined mode switching voltage V m Are compared using a comparator.
[0037]
For example, the AD input selector 102 detects that the detection voltage Vs is the mode switching voltage Vs. m When the temperature is less than, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off as the low temperature mode, and a temperature select signal is output to the address decoder 103 at a low level to indicate the low temperature mode. Further, the AD input selector 102 is configured such that the detection voltage Vs is, for example, the mode switching voltage Vs. m At this time, the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on as the high temperature mode, and the temperature select signal is output to the address decoder 103 at a high level to indicate the high temperature mode.
[0038]
Note that the AD input selector 102 has a mode switching voltage V m Lower lower mode switching voltage V mL And upper mode switching voltage V higher than mode switching voltage mH When switching from the low temperature mode to the high temperature mode, the detection voltage Vs rises and the lower mode switching voltage V mL When switching from high temperature mode to low temperature mode, the detection voltage Vs decreases and the upper mode switching voltage V mH It is good also as a structure which switches when it reaches | attains. As a result, a voltage difference can be made between the detection voltage Vs for switching from the low temperature mode to the high temperature mode and the detection voltage Vs for switching from the high temperature mode to the low temperature mode. m Even if the vicinity fluctuates due to the influence of noise or the like, it is possible to prevent the resistance mode from being switched by mistake.
[0039]
The address decoder 103 makes the temperature select signal output from the AD input selector 102 correspond to 1 bit of the address, and adds it to the 8-bit detection voltage data Dvs output from the AD converter 101 to generate a 9-bit address. To the table memory 104.
[0040]
The table memory 104 is configured by using, for example, a ROM (Read Only Memory), and corrects the temperature characteristic of the thermistor 20 to the detected voltage data output from the AD converter 101 to obtain temperature data Dt representing the temperature. A temperature conversion table for conversion is stored in advance. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the temperature conversion table stored in the table memory 104.
[0041]
In FIG. 2, the address column 41 describes the 9-bit address of the table memory 104 in hexadecimal, and the data column 42 represents the 8-bit data stored in the address in hexadecimal. The Sel column 43 indicates the most significant bit of the address corresponding to the temperature select signal output from the AD input selector 102, and is set to “0” when the temperature select signal is low level, that is, in the low temperature mode, and the temperature select signal is high. It is set to “1” in the level, that is, in the high temperature mode. The Dvs column 44 is detection voltage data Dvs and corresponds to the lower 8 bits of the address of the table memory 104.
[0042]
Further, the temperature code column 45 is data stored in the table memory 104, and the address in which the Sel column 43 is “0” includes the low temperature mode, that is, the power supply voltage V OP Is stored with a temperature code representing a temperature corresponding to the detected voltage data Dvs obtained by dividing the voltage by the thermistor 20 and the resistor 21. In addition, an address whose Sel column 43 is “1” has a high temperature mode, that is, a power supply voltage V OP Is stored with a temperature code representing a temperature corresponding to the detected voltage data Dvs obtained by dividing the voltage by the thermistor 20 and the resistor 22. In this case, as the temperature code, for example, 8-bit data in which 0.5 ° C. is represented by 1 of the temperature code is used. The temperature value column 46 indicates a temperature value corresponding to the temperature code column 45.
[0043]
Accordingly, the table memory 104 outputs temperature data Dt obtained by correcting the temperature characteristics of the thermistor 20 to the determination circuit 108 in accordance with the address output from the address decoder 103.
[0044]
Returning to FIG. 1, the EEPROM 105 and the oscillation circuit 106 constitute a programmable oscillator, and the setting data is stored in the EEPROM 105, whereby the frequency of the clock signal CK output from the oscillation circuit 106 is changed or the frequency is adjusted. It is possible to do. Instead of using the EEPROM 105 and the oscillation circuit 106, a general-purpose programmable oscillator may be used. Further, the oscillation circuit 106 may be configured by a fixed frequency oscillator. The oscillation circuit 106 may be configured to output a plurality of clock signals having different frequencies.
[0045]
The switches 24 and 25 are setting switches for selecting a determination method for determining heat detection, and are switchable by the user. The switch 24 is switchable between a contact 26 side connected to the power supply line 16 and a contact 27 side connected to the ground line 23, and the switch 25 is switched to the contact 28 side connected to the power supply line 16 and the ground line 23. It is possible to switch to the contact 29 side connected to. Thereby, when the switch 24 is switched to the contact 26 side, the connection terminal 114 is set to the high level, and when the switch 24 is switched to the contact 27 side, the connection terminal 114 is set to the low level. When the switch 25 is switched to the contact 28 side, the connection terminal 115 is set to the high level, and when the switch 25 is switched to the contact 29 side, the connection terminal 115 is set to the low level.
[0046]
The model setting circuit 107 sets a determination method according to the voltage levels of the connection terminals 114 and 115. For example, if the signal name of the connection terminal 114 is MODE1 and the signal name of the connection terminal 115 is MODE2, the differential type (one type) is selected when MODE1 is low level and MODE2 is high level, and MODE1 and MODE2 are high level. A differential type (two types) is used, a compensation type is set when MODE1 and MODE2 are at a low level, and a constant temperature type is set when MODE1 is at a high level and MODE2 is at a low level. Then, a method setting signal indicating the set determination method is output to the determination circuit 108. Thereby, when the user switches the switches 24 and 25, the determination method of the differential type (1 type), the differential type (2 types), the compensation type, and the constant temperature type can be selected and set. Has been made possible.
[0047]
The determination circuit 108 detects the satisfaction of the determination condition according to the determination condition according to the determination method set by the model setting circuit 107. FIG. 3 is a block diagram for explaining an example of the configuration of the determination circuit 108. The determination circuit 108 shown in FIG. 3 forms a shift register between the register 120 and the register 120 that stores the temperature data Dt output from the table memory 104 in synchronization with the rising edge of the clock signal CK. In synchronization with the rising edge of the signal CK, a register 121 that stores the temperature data Dt stored in the register 120 at the preceding rising edge of the clock signal CK as the temperature data Dtm one clock earlier is provided.
[0048]
Further, the determination circuit 108 subtracts the temperature data Dtm output from the register 121 from the temperature data Dt output from the register 120, and outputs a subtraction value Ddt to the temperature difference determination circuit 123; A differential value register 124 that stores differential reference data Ddiff1 in advance and a differential value register 125 that stores predetermined differential reference data Ddiff2 different from the differential reference data Ddiff1 are provided.
[0049]
The temperature difference determination circuit 123 compares the differential reference data Ddiff2 output from the differential value register 125 when the method setting signal from the model setting circuit 107 is, for example, a signal indicating a differential type (two types). If the method setting signal is a signal indicating a determination method other than the differential type (two types), the differential reference data Ddiff1 output from the differential value register 124 is used as the differential reference data Ddiff. Capture as.
[0050]
Then, the temperature difference determination circuit 123 compares the subtraction value Ddt with the differential reference data Ddiff using a comparison circuit. If the subtraction value Ddt is equal to or less than the differential reference data Ddiff, the temperature difference determination signal Is output to the up / down counter 126 at a low level. On the other hand, when the subtraction value Ddt is larger than the differential reference data Ddiff, the temperature difference determination signal is output to the up / down counter 126 at a high level.
[0051]
Thereby, for example, when the cycle of the clock signal CK is 1 second, a temperature rise of 1 second is generated as the subtraction value Ddt, and when the temperature rise value is larger than the differential reference data Ddiff, Since the difference determination signal is output at a high level, it is possible to detect that the temperature rise per unit time, that is, the rate of temperature rise exceeds a predetermined value. In addition, when the user sets the determination method to the differential type (1 type) and the differential type (2 types) using the switches 24 and 25, the temperature increase rate to be detected is changed. It becomes possible to do.
[0052]
The up / down counter 126 adds 1 to the count value when the temperature difference determination signal output from the temperature difference determination circuit 123 is high level and the clock signal CK rises, and the clock difference signal rises when the temperature difference determination signal is low level. It is an up / down counter that subtracts 1 from the count value. When the count value reaches a predetermined threshold, for example, “10” or more, the differential detection signal OUTd is output to the output selector 134 at a high level.
[0053]
In this case, the differential detection signal OUTd is set to the high level when the predetermined temperature increase rate continues for a predetermined time or longer, for example, when the cycle of the clock signal CK is 1 second and the threshold value is 10 for 10 seconds or longer.
[0054]
Further, the determination circuit 108 includes a constant temperature value register 127 that stores predetermined constant temperature reference data Dconst in advance, and a short circuit value register 128 that stores in advance short circuit reference data Dshort indicating temperature data detected when the thermistor 20 is short-circuited. The constant temperature short circuit determination circuit 129 is provided.
[0055]
For example, when the method setting signal from the model setting circuit 107 is a signal indicating a constant temperature equation or a compensation equation, the constant temperature short circuit determination circuit 129 uses the constant temperature reference data Dconst output from the constant temperature value register 127 as the constant temperature short circuit reference data. On the other hand, if the system setting signal is a signal indicating a differential type (1 type) or a differential type (2 types), the short-circuit reference data Dshort output from the short-circuit value register 128 is used as the constant temperature short-circuit reference data. Import as Dcs.
[0056]
The constant temperature short circuit determination circuit 129 uses the comparison circuit to compare the temperature data Dt output from the register 120 with the constant temperature short circuit reference data Dcs, and when the temperature data Dt is equal to or less than the constant temperature short circuit reference data Dcs. Outputs a constant temperature short circuit determination signal to the up / down counter 130 at a low level. On the other hand, if the temperature data Dt is larger than the constant temperature short circuit reference data Dcs, the constant temperature short circuit determination signal is output at a high level. To 130.
[0057]
Thereby, the constant temperature short circuit determination circuit 129 is used to detect the short circuit of the thermistor 20 when the determination method is set to the differential type (1 type) or the differential type (2 types). When it is set to the constant temperature type or the compensation type, it is used to detect that the temperature detected by the thermistor 20 exceeds the predetermined constant temperature reference data Dconst. In order to detect that the predetermined constant temperature reference data Dconst has been exceeded, it is not necessary to provide a determination circuit for each, and the circuit is simplified.
[0058]
The up / down counter 130 is an up / down counter similar to the up / down counter 126. When the constant temperature short circuit determination signal output from the constant temperature short circuit determination circuit 129 is at a high level and the clock signal CK rises, the count value is incremented by one. When the short circuit determination signal is at low level and the clock signal CK rises, 1 is subtracted from the count value. When the count value reaches a predetermined threshold, for example, “10” or more, the constant temperature short circuit detection signal OUTcs is output to the output selector 134 at a high level.
[0059]
The determination circuit 108 includes a disconnection value register 131 that stores in advance disconnection reference data Dopen indicating temperature data detected when the thermistor 20 is disconnected, and a disconnection determination circuit 132. The disconnection determination circuit 132 compares the temperature data Dt output from the register 120 with the disconnection reference data Dopen output from the disconnection value register 131 using a comparison circuit, and the temperature data Dt is a value equal to or higher than the disconnection reference data Dopen. If there is, the disconnection determination signal is output at a low level to the up / down counter 133. On the other hand, if the temperature data Dt is smaller than the disconnection reference data Dopen, the disconnection determination signal is output at a high level. To 133.
[0060]
The up / down counter 133 is an up / down counter similar to the up / down counter 126. When the disconnection determination signal output from the disconnection determination circuit 132 is at a high level and the clock signal CK rises, the count value is incremented by one. When the clock signal CK rises at low level, 1 is subtracted from the count value. When the count value becomes a predetermined threshold, for example, “10” or more, the disconnection detection signal OUTo is output to the output selector 134 at a high level.
[0061]
The output selector 134 outputs the heat detection notification signal OUT to the notification output circuit 19 through the connection terminal 116 at a high level based on the disconnection detection signal OUTo, the constant temperature short circuit detection signal OUTcs, the differential detection signal OUTd, and the method setting signal. Then, the notification output circuit 19 is turned on. Then, a receiver (not shown) connected to the sensor line 11 detects the heat detection notification.
[0062]
Returning to FIG. 1, the reset circuit 17 OP When the voltage drops, a reset signal is output to the integrated circuit 100 via the connection terminal 117, and the registers 120 and 121 and the up / down counters 126, 130, and 133 of the determination circuit 108 are initialized. As a result, the power supply voltage V OP When the operation of the integrated circuit 100 becomes unstable due to a decrease in the temperature of the integrated circuit 100, it is possible to suppress erroneous notification of heat detection due to a malfunction of the determination circuit 108.
[0063]
Next, the operation of the heat sensing circuit 10 shown in FIG. 1 will be described. First, in a state where the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off in the low temperature mode, the ambient temperature is conducted to the thermistor 20, and the temperature of the thermistor 20 becomes substantially equal to the ambient temperature. A resistance corresponding to the temperature of the thermistor 20 is generated in the thermistor 20. Then, the power supply voltage V output from the constant voltage circuit 15 OP Is divided by the thermistor 20 and the resistor 21, and the voltage generated at the connection point between the thermistor 20 and the resistor 21 is guided to the AD converter 101 and the AD input selector 102 via the connection terminal 112 as the detection voltage Vs. Thereby, the detection voltage Vs according to the ambient temperature is generated.
[0064]
Next, the AD input selector 102 controls the detection voltage Vs and the lower mode switching voltage V. mL For example, the detection voltage Vs is the lower mode switching voltage V mL If it is less than this, the low temperature mode is maintained, and the temperature select signal is output to the address decoder 103 at a low level. On the other hand, the detection voltage Vs is the lower mode switching voltage V mL In the above case, the low temperature mode is switched to the high temperature mode, the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on, and the temperature select signal is output to the address decoder 103 at a high level.
[0065]
Next, the AD converter 101 converts the detection voltage Vs from analog to digital to generate detection voltage data Dvs having a length of 8 bits and outputs the detection voltage data Dvs to the address decoder 103.
[0066]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the temperature of the thermistor 20 and the detected voltage data Dvs. In FIG. 4, the horizontal axis represents the temperature of the thermistor 20, and the vertical axis represents the output value of the AD converter 101, that is, the value representing the detected voltage data Dvs in decimal. The graph 47 shows a low temperature mode, that is, the switch SW1 is on, the switch SW2 is off, and the reference voltage V of the AD converter 101. ref As reference voltage V ref1 It is a graph at the time of using. The graph 48 shows a high-temperature mode, that is, the switch SW1 is turned off, the switch SW2 is turned on, and the reference voltage V of the AD converter 101 ref As reference voltage V ref2 It is a graph at the time of using.
[0067]
The graph 47 shows a curve that is almost a straight line below 46 ° C. (the temperature indicated by the broken line 49 in FIG. 4), but if it exceeds 46 ° C., the linearity deteriorates. On the other hand, the graph 48 shows a curve that is almost linear above 40 ° C. (the temperature indicated by the broken line 50 in FIG. 4), but the linearity is poor at temperatures below 40 ° C. In this case, for example, the detection voltage Vs when the temperature of the thermistor 20 is 43 ° C. (the temperature indicated by the one-dot chain line 51 in FIG. 4) is the mode switching voltage V m The detection voltage Vs when the temperature of the thermistor 20 is 40 ° C. is the lower mode switching voltage V mL The detection voltage Vs when the temperature of the thermistor 20 is 46 ° C. is the upper mode switching voltage V mH Is set as
[0068]
For example, when the ambient temperature rises from 20 ° C. in the low temperature mode, the temperature of the thermistor 20 also rises, and detection voltage data Dvs corresponding to the temperature of the thermistor 20 is output from the AD converter 101 along the graph 47. . When the temperature further rises and the temperature reaches 40 ° C., the detection voltage Vs becomes the lower mode switching voltage V mL The switch SW1 is turned off by the AD input selector 102, the switch SW2 is turned on, and the temperature select signal is output to the address decoder 103 at a high level to switch to the high temperature mode.
[0069]
As a result, when the temperature rises to 40 ° C. or higher, as a result of switching to the high temperature mode, detected voltage data Dvs corresponding to the temperature of the thermistor 20 is output from the AD converter 101 along the graph 48. Therefore, it is avoided that the temperature detection accuracy is lowered due to the poor linearity indicated by the broken line portion 52 of the graph 47.
[0070]
Further, when the temperature of the thermistor 20 rises above 40 ° C., detected voltage data Dvs corresponding to the temperature of the thermistor 20 is output from the AD converter 101 along the graph 48. In this case, since the graph 48 shows a curve that is almost a straight line at a portion that exceeds 40 ° C., the temperature detection accuracy is not lowered due to the poor linearity portion of the graph 48.
[0071]
Since the AD converter 101 is an 8-bit AD converter, the detection voltage data Dvs is output in the range of 0 to 255 in decimal. Therefore, the reference voltage V of the AD converter 101 in the low temperature mode and the high temperature mode. ref And switch to the reference voltage V in the low-temperature mode. ref1 In the high temperature mode, the reference voltage V ref2 By doing so, the detected voltage data Dvs in the portion showing the curve that is almost a straight line in the graph 47 and the graph 48 is adjusted to fall within the range of 0 to 255 in decimal.
[0072]
Next, the address decoder 103 outputs a 9-bit address based on the detected voltage data Dvs and the temperature select signal to the table memory 104. The temperature data Dt corresponding to the address is output from the table memory 104 to the determination circuit 108. As a result, the temperature characteristic of the thermistor 20 is corrected with high accuracy, and highly accurate temperature data Dt is output to the determination circuit 108.
[0073]
Referring to FIG. 3, temperature data Dt output from table memory 104 is stored in register 120 in synchronization with the rising edge of clock signal CK, and the temperature data Dt stored in register 120 is stored in the next clock. In synchronization with the rising edge of the signal CK, it is stored in the register 121 as temperature data Dtm. At this time, new temperature data Dt is stored in the register 120. Thereby, for example, when the cycle of the clock signal CK is 1 second, the register 121 stores the temperature data Dtm one second before the temperature data Dt.
[0074]
Next, the subtracter 122 subtracts the temperature data Dtm from the temperature data Dt, and outputs the subtraction value Ddt to the temperature difference determination circuit 123. When the differential method (two types) is set as the determination method, the differential reference data Ddiff2 is set as the differential reference data Ddiff, and when a determination method other than the differential method (two types) is set, The differential reference data Ddiff1 is set as differential reference data Ddiff. Then, the subtraction value Ddt is compared with the differential reference data Ddiff by the temperature difference determination circuit 123. If the subtraction value Ddt is equal to or less than the differential reference data Ddiff, the temperature difference determination signal is increased and decreased at a low level. On the other hand, when the subtraction value Ddt is larger than the differential reference data Ddiff, that is, when it is detected that the temperature increase rate exceeds a predetermined value, the temperature difference determination signal is high. The level is output to the up / down counter 126.
[0075]
Next, when the temperature difference determination signal is in the high level state for 10 seconds or longer, that is, when the predetermined temperature increase rate continues for 10 seconds or longer, the differential selector signal OUTd is output from the up / down counter 126 at the high level. It is output to 134. Thereby, when the heat sensing circuit 10 is used as, for example, a fire alarm, it is possible to suppress accidental notification of the occurrence of a fire due to a temporary temperature rise.
[0076]
On the other hand, in the constant temperature short circuit determination circuit 129, when the constant temperature type or the compensation type is set as the determination method, the constant temperature reference data Dconst is set as the constant temperature short circuit reference data Dcs, and the differential method (one type) or the differential type is used as the determination method. When (2 types) is set, the short circuit reference data Dshort is set as the constant temperature short circuit reference data Dcs. Then, the constant temperature short circuit determination circuit 129 compares the temperature data Dt output from the register 120 with the constant temperature short circuit reference data Dcs. When the temperature data Dt is equal to or less than the constant temperature short circuit reference data Dcs, the constant temperature short circuit determination signal Is output to the up / down counter 130 at a low level. On the other hand, when the temperature data Dt is larger than the constant temperature short circuit reference data Dcs, a constant temperature short circuit determination signal is output to the up / down counter 130 at a high level.
[0077]
Next, when the constant temperature short circuit determination signal is in the high level state for 10 seconds or longer, that is, when the constant temperature type or compensation type is set as the determination method, the temperature above the predetermined temperature is continuously detected for 10 seconds or longer. When the differential type (1 type) or the differential type (2 types) is set as the determination method, the up / down counter 130 is detected when the short circuit of the thermistor 20 is continuously detected for 10 seconds or more. The constant temperature short circuit detection signal OUTcs is output to the output selector 134 at a high level.
[0078]
Further, the disconnection determination circuit 132 compares the temperature data Dt output from the register 120 with the disconnection reference data Dopen. When the temperature data Dt is equal to or higher than the disconnection reference data Dopen, the disconnection determination signal is at a low level. On the other hand, when the temperature data Dt is smaller than the disconnection reference data Dopen, the disconnection determination signal is output to the up / down counter 133 at a high level.
[0079]
Next, when the disconnection determination signal is in the high level state for 10 seconds or longer, that is, when the disconnection of the thermistor 20 is continuously detected for 10 seconds or longer, the disconnection detection signal OUTo is output from the up / down counter 133 at the high level. It is output to the selector 134.
[0080]
Next, based on the disconnection detection signal OUTo, the constant temperature short circuit detection signal OUTcs, the differential detection signal OUTd, and the method setting signal, the output selector 134 causes the heat detection notification signal OUT to be high level via the connection terminal 116 based on the notification output circuit. 19 and the notification output circuit 19 is turned on. Specifically, the output selector 134 generates and outputs the heat detection notification signal OUT by, for example, the following logical sum operation.
[0081]
For example, when the method setting signal is a signal indicating a differential type (1 type) and a differential type (2 types), the heat detection notification signal OUT is generated as OUT = OUTo + OUTcs + OUTd. Thereby, when the rate of temperature increase of the thermistor 20 exceeds a predetermined rate of increase, when the thermistor 20 is short-circuited or when the thermistor 20 is disconnected, the heat detection notification signal OUT is output at a high level, and a notification output circuit 19 is turned on, and a heat detection notification is detected by a receiver (not shown) connected to the sensor line 11.
[0082]
Further, when the method setting signal is a signal indicating a compensation formula, for example, the heat detection notification signal OUT is generated as OUT = OUTo + OUTcs + OUTd. As a result, when the rate of increase in the temperature of the thermistor 20 exceeds a predetermined rate, when the temperature of the thermistor 20 exceeds a predetermined temperature, and when the thermistor 20 is disconnected, the heat detection notification signal OUT is at a high level. Is output, the notification output circuit 19 is turned on, and a notification of heat detection is detected by a receiver (not shown) connected to the sensor line 11.
[0083]
When the method setting signal is a signal indicating a constant temperature type, for example, the heat detection notification signal OUT is generated as OUT = OUTo + OUTcs. As a result, when the temperature of the thermistor 20 exceeds a predetermined temperature and when the thermistor 20 is disconnected, the heat detection notification signal OUT is output at a high level, the notification output circuit 19 is turned on, and the sensor line 11 is connected. The notification of heat detection is detected by the receiver (not shown). Thereby, as shown in FIG. 5, the determination content is switched according to the setting content of the determination method.
[0084]
Since the thermistor 20 indicates that the temperature is higher as the resistance value is smaller, the temperature data Dt indicates a higher temperature when the thermistor 20 is short-circuited. Therefore, when the thermistor 20 is short-circuited when the determination method is set to the compensation method and the constant temperature method, the temperature data Dt becomes a value larger than the constant temperature reference data Dconst, so that the heat detection notification signal OUT is at a high level. Is output, the notification output circuit 19 is turned on, and a notification of heat detection is detected by a receiver (not shown) connected to the sensor line 11.
[0085]
(Second Embodiment)
Next, a heat sensing circuit 10a according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the heat sensing circuit 10a according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to the heat sensing circuit 10 shown in FIG.
[0086]
The heat sensing circuit 10a shown in FIG. 6 differs from the heat sensing circuit 10 shown in FIG. 1 in the following points. That is, the thermal circuit 18a in the thermal sensing circuit 10a shown in FIG. 6 does not include the signal line 30 included in the thermal circuit 18 in the thermal sensing circuit 10 in order to guide the detection voltage Vs to the connection terminal 112. Further, the integrated circuit 100a in the heat sensing circuit 10a does not include the connection terminal 112.
[0087]
The integrated circuit 100a is interposed between the connection terminal 110 and the AD converter 101 and the AD input selector 102a, and between the connection terminal 111 and the AD converter 101 and the AD input selector 102a. Switch SW4.
[0088]
The AD input selector 102a turns on the switches SW1 and SW4 and turns off the switches SW2 and SW3 in the low temperature mode, and outputs a temperature select signal to the address decoder 103 at a low level to indicate the low temperature mode. In the mode, the switches SW1 and SW4 are turned off, the switches SW2 and SW3 are turned on, and a temperature select signal is output to the address decoder 103 at a high level to indicate the high temperature mode.
[0089]
Since the other configuration is almost the same as that of the heat sensing circuit 10 shown in FIG. 1, the operation of characteristic points of the present embodiment will be described below. In the thermal sensing circuit 10a shown in FIG. 6, in the low temperature mode, the switches SW1 and SW4 are turned on and the switches SW2 and SW3 are turned off by the AD input selector 102a. And the power supply voltage V OP Is divided by the thermistor 20 and the resistor 21, and the voltage generated at the connection point between the thermistor 20 and the resistor 21 is detected voltage Vs through the resistor 22, the connection terminal 111, and the SW4, and the AD converter 101 and the AD input selector. 102.
[0090]
On the other hand, in the high temperature mode, the switches SW1 and SW4 are turned off and the switches SW2 and SW3 are turned on by the AD input selector 102a. And the power supply voltage V OP Is divided by the thermistor 20 and the resistor 22, and the voltage generated at the connection point between the thermistor 20 and the resistor 22 is detected as a detection voltage Vs through the resistor 21, the connection terminal 110, and the SW3, and the AD converter 101 and the AD input selector. 102.
[0091]
Thereby, in the integrated circuit 100a, the connection terminal 111 is used for inputting the detection voltage Vs in the low temperature mode, and the connection terminal 110 is used for inputting the detection voltage Vs in the high temperature mode. Unlike the integrated circuit 100, it is not necessary to provide the dedicated connection terminal 112 for inputting the detection voltage Vs, and the number of connection terminals can be reduced by one.
[0092]
(Third embodiment)
Next, a heat sensing circuit 10b according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the heat sensing circuit 10b according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to the heat sensing circuit 10a shown in FIG.
[0093]
The heat sensing circuit 10b shown in FIG. 7 differs from the heat sensing circuit 10a shown in FIG. 6 in the following points. That is, the heat sensing circuit 10b does not include the reset circuit 17. Further, the integrated circuit 100b in the heat sensing circuit 10b does not include the connection terminal 117 but includes the power supply monitoring circuit 135, the voltage regulator 136, and the connection terminal 137.
[0094]
Since the other configuration is substantially the same as that of the heat sensing circuit 10a shown in FIG. 6, the operation of characteristic points of the present embodiment will be described below.
[0095]
The power supply monitoring circuit 135 has a power supply voltage V OP When the voltage drops below a predetermined voltage, a reset signal is output to the determination circuit 108, and the registers 120 and 121 and the up / down counters 126, 130, and 133 of the determination circuit 108 are initialized. As a result, the power supply voltage V OP When the operation of the integrated circuit 100b becomes unstable due to a decrease in the temperature of the integrated circuit 100b, it is possible to suppress erroneous notification of heat detection due to a malfunction of the determination circuit 108. Further, since it is not necessary to receive a reset signal from the outside of the integrated circuit 100, it is not necessary to provide the connection terminal 117, and the number of connection terminals can be reduced by one.
[0096]
The voltage regulator 136 has a power supply voltage V OP Is output to each part in the integrated circuit 100b as an operating power supply voltage, and the reference voltage V ref1 And reference voltage V ref2 Is generated with higher accuracy and output to the AD converter 101. As a result, the power supply voltage V OP Therefore, the operation of the integrated circuit 100b is stabilized. Further, a reference voltage V that is a reference voltage for analog-digital conversion of the AD converter 101 ref1 And reference voltage V ref2 Therefore, the accuracy of the analog-digital conversion of the AD converter 101 can be improved, the accuracy of the detection voltage data Dvs can be improved, and the temperature detection accuracy of the heat sensing circuit 10b is improved.
[0097]
The operating power supply voltage generated by the voltage regulator 136 is output to the thermal circuit 18 a via the connection terminal 137. As a result, the detection voltage Vs is generated using the operation power supply voltage stabilized by the voltage regulator 136, so that the accuracy of the detection voltage Vs is improved and the temperature detection accuracy of the heat sensing circuit 10b is improved.
[0098]
Note that the temperature detection element is not limited to the thermistor, and a temperature detection element such as a posistor or a platinum resistance temperature detector, or a thermocouple may be used. Further, the heat sensing circuits 10, 10a, 10b are not limited to fire alarms, and may be, for example, a heat sensing circuit used for detecting heat of a heat treatment apparatus in a production process of a factory. Further, the notifying means is not limited to outputting a signal indicating the notification of heat detection to the receiver connected via the sensor line 11, but for notifying the heat detection by, for example, a buzzer or a lamp. May be.
[0099]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the detection voltage data is acquired as an address of the table storage means, temperature data corresponding to the detection voltage data is output from the table storage means. The temperature characteristic can be corrected using a simple circuit.
[0100]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy of the temperature data used for detecting that the predetermined determination condition is satisfied, and thus it is possible to improve the accuracy of reporting the heat detection. .
[0101]
According to the third aspect of the present invention, each of the first and second connection terminals can be used for two different applications, so that the number of connection terminals of the integrated circuit can be reduced, and low Cost can be increased.
[0102]
According to the fourth aspect of the present invention, when the temperature rise at the predetermined sampling time is larger than the value of the predetermined differential reference data, that is, when the temperature increase rate exceeds the predetermined increase rate, the heat detection is performed. Can be notified. In addition, since the determination means includes power supply monitoring means for initializing the first and second storage means when the power supply voltage becomes equal to or lower than a predetermined reset voltage, when the determination means is integrated, the first and second It is not necessary to provide the integrated circuit with a connection terminal for receiving a signal for initializing the second storage means from the outside. Therefore, the number of connection terminals of the integrated circuit can be reduced and the cost can be reduced.
[0103]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to notify heat detection when the rate of temperature increase exceeds a predetermined rate of increase and when the temperature is higher than the predetermined temperature.
[0104]
According to the sixth aspect of the present invention, when the setting accepting unit accepts the setting for setting the differential mode, it is possible to detect a short circuit of the negative temperature characteristic resistor using the constant temperature determining unit. There is no need to separately provide a circuit for detecting a short circuit of the characteristic resistor, and an increase in circuit scale for detecting a short circuit of the negative temperature characteristic resistor can be suppressed.
[0105]
According to the seventh aspect of the present invention, the disconnection detection means can be configured using a temperature comparison circuit similar to the constant temperature determination means, so that AD conversion means and a disconnection of the negative temperature characteristic resistor are detected A table storage means can be used, and an increase in circuit scale for detecting disconnection of the negative temperature characteristic resistor can be suppressed.
[0106]
According to the invention described in claim 8, since the short-circuit detection means can be configured by using a temperature comparison circuit similar to the constant temperature determination means, the AD conversion means and the disconnection of the negative temperature characteristic resistor are detected. A table storage means can be used, and an increase in circuit scale for detecting a short circuit of the negative temperature characteristic resistor can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a heat sensing circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a temperature conversion table stored in a table memory.
FIG. 3 is a block diagram for explaining an example of a configuration of a determination circuit.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the temperature of the thermistor and detected voltage data.
FIG. 5 is a diagram showing a list of determination contents according to determination methods.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a configuration of a heat sensing circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a configuration of a heat sensing circuit according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b Thermal sensing circuit
11 Sensor line
16 Power line
18, 18a Thermal circuit (temperature detection means)
19 Notification output circuit (notification means)
20 Thermistor (Negative temperature characteristic resistor)
21 Resistance (first resistance)
22 Resistance (second resistance)
23 Ground line
24, 25 switches
30 signal lines
100, 100a, 100b integrated circuit
101 AD converter (AD conversion means)
102,102a AD input selector (resistance mode switching means)
103 Address decoder
104 Table memory (table storage means)
106 Oscillator circuit
107 Model setting circuit (setting accepting means)
108 determination circuit (determination means)
110 connection terminal (first connection terminal)
111 connection terminal (second connection terminal)
112 Connection terminal
120 registers (first storage means)
121 register (second storage means)
122 Subtractor
123 Temperature difference judgment circuit (differential judgment means)
124,125 differential value register
126, 130, 133 Up / down counter
127 Constant temperature register
128 Short-circuit value register
129 Constant temperature short circuit judgment circuit (constant temperature judgment means, short circuit detection means)
131 Disconnection value register
132 Disconnection determination circuit (disconnection detection means)
134 Output selector
135 Power supply monitoring circuit (Power supply monitoring means)
136 Voltage regulator (power stabilization means)
SW1 switch (first switching means)
SW2 switch (second switching means)
SW3 switch (third switching means)
SW4 switch (fourth switching means)

Claims (8)

温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検知素子を用いてその特性値に応じた検知電圧を生成する温度検知手段を備えた熱感知回路において、
前記温度検知手段により生成された検知電圧をアナログデジタル変換したデジタルデータである検知電圧データを生成するAD変換手段と、
前記AD変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データをアドレスとして用いた当該アドレスに、その検知電圧データに対応すると共に前記温度検知素子の温度特性が補正された温度データを記憶したテーブル記憶手段と、
前記AD変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データが、前記テーブル記憶手段によってアドレスとして取得されることにより前記テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、所定の判定条件が成立したことを検知する判定手段と、
前記判定手段により前記判定条件が成立したことが検知されたとき、熱検知を報知する報知手段とを備えることを特徴とする熱感知回路。
In a heat sensing circuit comprising a temperature detecting means for generating a detection voltage corresponding to a characteristic value using a temperature detection element whose electrical characteristic value changes according to temperature,
AD conversion means for generating detection voltage data which is digital data obtained by analog-digital conversion of the detection voltage generated by the temperature detection means;
Table storage storing temperature data corresponding to the detected voltage data and corrected temperature characteristics of the temperature detecting element at the address using the detected voltage data which is digital data generated by the AD conversion means as an address Means,
Detection voltage data, which is digital data generated by the AD conversion means , is acquired as an address by the table storage means, and a predetermined determination condition is established based on temperature data output from the table storage means. A determination means for detecting this,
A heat sensing circuit comprising: notifying means for notifying heat detection when the determination means detects that the determination condition is satisfied.
外部から取り込んだ電源電圧を安定化して前記AD変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧を生成する電源安定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の熱感知回路。  2. The heat sensing circuit according to claim 1, further comprising power supply stabilization means for stabilizing a power supply voltage taken from outside and generating a reference voltage for the AD conversion means to perform analog-digital conversion. 前記判定手段と、前記AD変換手段と、前記AD変換手段と前記温度検知手段との間の接続を切り替えるための第1、第2、第3、第4のスイッチング手段とを有する集積回路と、
前記第1、第2、第3、第4のスイッチング手段のオンオフを制御する抵抗モード切替手段とを備え、
前記温度検知素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感熱抵抗体であり、
前記温度検知手段は、前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を、直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第1の抵抗と、前記感熱抵抗体と前記第1の抵抗との接続点に接続されると共に前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第2の抵抗とを備え、
前記集積回路は、前記第1の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第1の接続端子と、前記第2の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第2の接続端子とをさらに備え、
前記第1のスイッチング手段は、前記第1の接続端子を介して前記第1の抵抗と接続されると共に前記第1の抵抗に流れる電流をオンオフし、
前記第2のスイッチング手段は、前記第2の接続端子を介して前記第2の抵抗と接続されると共に前記第2の抵抗に流れる電流をオンオフし、
前記第3のスイッチング手段は、前記第1の接続端子に導かれた電圧を、前記AD変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、
前記第4のスイッチング手段は、前記第2の接続端子に導かれた電圧を、前記AD変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、
前記抵抗モード切替手段は、前記AD変換手段へ導かれた検知電圧に応じて、前記第1、第4のスイッチング手段をオンさせると共に前記第2、第3のスイッチング手段をオフさせる第1の抵抗モードと、前記第2、第3のスイッチング手段をオンさせると共に前記第1、第4のスイッチング手段をオフさせる第2の抵抗モードとを切り替えることを特徴とする請求項1又は2記載の熱感知回路。
An integrated circuit comprising: the determination means; the AD conversion means; and first, second, third, and fourth switching means for switching the connection between the AD conversion means and the temperature detection means;
A resistance mode switching means for controlling on / off of the first, second, third, and fourth switching means;
The temperature sensing element is a thermal resistor whose resistance value changes according to temperature,
The temperature detection means includes a first resistor that divides a power supply voltage taken from outside the temperature detection means with the thermal resistor connected in series, the thermal resistor, and the first resistor. And a second resistor that divides the power supply voltage taken in from the outside of the temperature detecting means with the thermal resistor connected in series,
The integrated circuit includes a first connection terminal connected to the thermal resistor via the first resistor, and a second connection terminal connected to the thermal resistor via the second resistor. Further comprising
The first switching means is connected to the first resistor via the first connection terminal and turns on and off a current flowing through the first resistor.
The second switching means is connected to the second resistor via the second connection terminal and turns on and off a current flowing through the second resistor.
The third switching unit guides the voltage guided to the first connection terminal to the AD conversion unit as the detection voltage, and turns on and off.
The fourth switching means guides the voltage guided to the second connection terminal to the AD conversion means as the detection voltage and turns on and off.
The resistance mode switching means turns on the first and fourth switching means and turns off the second and third switching means in accordance with a detection voltage guided to the AD conversion means. 3. The thermal sensing according to claim 1, wherein the mode is switched between a second resistance mode in which the second and third switching means are turned on and the first and fourth switching means are turned off. circuit.
前記判定手段は、所定のサンプリング時間間隔毎のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第1の記憶手段と、
前記第1の記憶手段が前記温度データを記憶したサンプリングタイミングの直前のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第2の記憶手段と、
前記第1の記憶手段によって記憶された温度データと前記第2の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差と所定の差動基準データとを比較して、その差が前記差動基準データの値よりも大きくなる差動成立状態を検知する差動判定手段と、
外部から取り込んだ電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき、前記第1、第2の記憶手段を初期化させる電源監視手段とを備え、
前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無に基づいて、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の熱感知回路。
The determination means includes a first storage means for storing temperature data output from the table storage means at a sampling timing for each predetermined sampling time interval;
Second storage means for storing the temperature data output from the table storage means at the sampling timing immediately before the sampling timing at which the first storage means stores the temperature data;
The difference between the temperature data stored by the first storage means and the temperature data stored by the second storage means is compared with predetermined differential reference data, and the difference is the differential reference Differential determination means for detecting a differential establishment state that is greater than the data value;
Power supply monitoring means for initializing the first and second storage means when the power supply voltage taken from outside becomes a predetermined reset voltage or less,
The heat sensing circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein it is detected that the determination condition is satisfied based on whether or not the differential determination state is detected by the differential determination unit.
前記判定手段は、前記テーブル記憶手段から出力された温度データと所定の定温基準データとを比較して、その温度データが前記定温基準データの値よりも大きくなる定温成立状態を検知する定温判定手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、前記定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項4に記載の熱感知回路。
The determination unit compares the temperature data output from the table storage unit with predetermined constant temperature reference data, and detects a constant temperature determination unit that detects a constant temperature establishment state in which the temperature data is larger than the value of the constant temperature reference data. Further comprising
The determination unit detects that the determination condition is satisfied according to presence / absence of detection of a differential establishment state by the differential determination unit and presence / absence of detection of a constant temperature establishment state by the constant temperature determination unit. The heat sensing circuit according to claim 4.
前記差動成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する差動モードにする設定と、前記定温成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する定温モードにする設定とを受け付ける設定受付手段をさらに備え、
前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記判定手段は、前記設定受付手段により前記定温モードにする設定が受け付けられた場合、前記定温成立状態を検知したとき前記判定条件が成立したことを検知し、前記設定受付手段により前記差動モードにする設定が受け付けられた場合、前記差動成立状態を検知したとき及び前記負温度特性抵抗体が短絡していることを示す短絡判定温度を前記定温基準データとして前記定温判定手段が定温成立状態を検知したとき、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項5に記載の熱感知回路。
The differential mode is set to detect that the determination condition is satisfied depending on whether the differential establishment state is detected, and the determination condition is detected based on the detection of the constant temperature establishment state. Further comprising setting accepting means for accepting the setting to be in the constant temperature mode,
The thermal resistor is a negative temperature characteristic resistor whose resistance value decreases with increasing temperature,
The determination means detects that the determination condition is satisfied when the constant temperature establishment state is detected when the setting acceptance means accepts the setting for setting the constant temperature mode, and the setting acceptance means detects the differential mode. When the setting to be received is accepted, the constant temperature determination means is in the constant temperature establishment state when the differential establishment state is detected and the short temperature determination temperature indicating that the negative temperature characteristic resistor is short-circuited is the constant temperature reference data 6. The heat sensing circuit according to claim 5, wherein when the signal is detected, it is detected that the determination condition is satisfied.
前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき前記負温度特性抵抗体の断線を検知する断線検知手段を備え、
前記報知手段は、前記断線検知手段により前記負温度特性抵抗体の断線が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱感知回路。
The thermal resistor is a negative temperature characteristic resistor whose resistance value decreases with increasing temperature,
A disconnection detecting means for detecting disconnection of the negative temperature characteristic resistor when the temperature data falls below a predetermined disconnection determination temperature;
The heat sensing circuit according to any one of claims 1 to 6, wherein the notification means notifies the detection of heat when the disconnection of the negative temperature characteristic resistor is detected by the disconnection detection means.
前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき前記負温度特性抵抗体の短絡を検知する短絡検知手段を備え、
前記報知手段は、前記短絡検知手段により前記負温度特性抵抗体の短絡が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の熱感知回路。
The thermal resistor is a negative temperature characteristic resistor whose resistance value decreases with increasing temperature,
Short circuit detecting means for detecting a short circuit of the negative temperature characteristic resistor when the temperature data exceeds a predetermined short circuit determination temperature,
The heat sensing circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein when the short circuit detecting unit detects a short circuit of the negative temperature characteristic resistor, the notification unit reports heat detection.
JP2003044955A 2003-02-21 2003-02-21 Thermal sensing circuit Expired - Lifetime JP4254270B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003044955A JP4254270B2 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Thermal sensing circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003044955A JP4254270B2 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Thermal sensing circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004251852A JP2004251852A (en) 2004-09-09
JP4254270B2 true JP4254270B2 (en) 2009-04-15

Family

ID=33027509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003044955A Expired - Lifetime JP4254270B2 (en) 2003-02-21 2003-02-21 Thermal sensing circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4254270B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008111761A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Sanyo Electric Co Ltd Temperature detector
JP5063260B2 (en) * 2007-08-27 2012-10-31 能美防災株式会社 Heat sensor
JP4657339B2 (en) * 2008-10-09 2011-03-23 能美防災株式会社 Fire alarm
KR101263291B1 (en) * 2012-06-21 2013-05-10 주식회사 포드림 Early warning system for disaster situation of wood traditional building
JP6115102B2 (en) * 2012-11-30 2017-04-19 株式会社ノーリツ Abnormal temperature detection sensor disconnection detection device and hot water supply device
CN113465767B (en) * 2020-03-31 2024-03-29 Tdk株式会社 Temperature detection circuit, gas detection device and temperature detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004251852A (en) 2004-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5577141B2 (en) Circuit and method for temperature detection
US8718152B2 (en) Two-wire transmitter
JP4254270B2 (en) Thermal sensing circuit
JP3231887B2 (en) Heat detector
CN109426296B (en) Temperature sensor and method for detecting temperature
JP2009250613A (en) Temperature detection apparatus
JP4294633B2 (en) Gas detector
US20190246026A1 (en) Image sensor device and method capable of detecting actual temperature range in which the image sensor device is being operated without using accurate temperature sensor
JP3210875B2 (en) Compensated fire detector
JP2985131B1 (en) Thermistor monitoring device
JP7089203B1 (en) Temperature measurement circuit and temperature measurement device
CN113608111B (en) System for accurately detecting input signal amplitude
JP2006121822A (en) Radio communication apparatus and detecting method for malfunction of power amplifier circuit in radio communication apparatus
JPH06186090A (en) Thermal analog fire detector
JP2005345380A (en) Electronic circuit with failure detecting function
JP2007003420A (en) Gas alarm
CN113178354B (en) Pressure sensing threshold value self-adaptive pressure switch device
JP6108516B2 (en) Gas detector
US20240133834A1 (en) Gas sensor
JP4548192B2 (en) Water level detector
JP4495563B2 (en) Alarm
JP2000214030A (en) Pressure sensor circuit
RU64408U1 (en) DEVICE FOR DETECTING MOVING OBJECTS
KR100283658B1 (en) Temperature Detection Compensation Circuit and Compensation Method
JPH07198672A (en) Life diagnostic device for oxygen sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090119

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4254270

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term