JP5181830B2 - Heater control device - Google Patents
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Description
本発明は、ヒータの温度制御に関し、特に、ヒータの通電検査の時間短縮に効果的な制御手段に関するものである。 The present invention relates to a temperature control of a heater, and more particularly to a control means effective for shortening a heater energization inspection time.
従来、この種のヒータ制御装置は図9に示す構成となっていた。すなわち、ヒータ制御器101はヒータ102と温度制御手段103を有し、また、前記ヒータ102への通電時に同ヒータ2そのものを外方から加熱してその昇温を促進する補助ヒータ104が配置してあった。
Conventionally, this type of heater control device has a configuration shown in FIG. That is, the heater controller 101 has a
前記補助ヒータ104は、ヒータ102の温度検出手段5からの出力信号に応動する駆動制御手段106を介して駆動制御され、さらに、ヒータ102に対する電力供給状態に基づいてヒータ制御器101の作動状態の良否を判定する判定手段107を備えている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の構成では、専用の補助ヒータ104を備えなくてはならないため、検査装置が大掛かりとなり、場所と費用がかかる事と、補助ヒータ104を使用するにしても一定の昇温時間をもつ事になり、大量生産ラインにおいて検査に時間を要し生産効率が下がるという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, since the dedicated
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、合理的で、しかも短時間でヒータの通電検査を可能としたものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, is rational, and enables a heater energization inspection in a short time.
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒータ制御装置は、ヒータと、温度検出手段と、温度制御手段と、動作開始用のスイッチとを備え、前記温度制御手段は、前記スイッチを入れることで動作を開始し、前記温度検出手段から得られる検出温度と予め定められた目標温度とを比較して前記ヒータへの通電の入/切動作を制御する事で、加熱する対象物を前記目標温度に保つようにし、前記検出温度が前記目標温度を越え前記ヒータに通電されない場合に、前記スイッチを入れた直後から所定の時間内は、前記検出温度によらず強制的に前記ヒータへ通電させる構成とし、検出温度が目標温度を超えている場合、目標温度と検出温度の温度差が大きい場合は強制的にヒータに通電する時間を短い時間とし、前記温度差が小さい場合は強制的に前記ヒータを入れる時間を長い時間とするようにして、前記温度差に応じて前記ヒータの通電時間を自動的に調整する構成としたものである。 In order to solve the conventional problem, the heater control device of the present invention includes a heater, a temperature detection means, a temperature control means, and an operation start switch, and the temperature control means turns on the switch. The object to be heated is controlled by controlling the turning on / off operation of the heater by comparing the detected temperature obtained from the temperature detecting means with a predetermined target temperature. When the detected temperature exceeds the target temperature and the heater is not energized, the heater is forcibly energized for a predetermined time immediately after the switch is turned on regardless of the detected temperature. a configuration which, when the detected temperature exceeds the target temperature, when the temperature difference between the target temperature and the detected temperature is large, the short time period to force the current to the heater, if the temperature difference is small strong The set as the long time to put the heater manner, in which a configuration to automatically adjust the energization time of the heater in accordance with the temperature difference.
これによって、検査する場所の温度が高い場合であっても必ずヒータへの通電がなされる為、容易に通電検査を行う事が出来るようにしたものである。 As a result, even if the temperature of the place to be inspected is high, the heater is always energized, so that the energization inspection can be easily performed.
本発明のヒータ制御装置は、検査時間の短縮化を実現出来、確実性を高める事も出来る。また、検査時にヒータが過度に温度上昇することを防ぐ事が自動的に出来、安全な監査を実施する事が出来る。また、ヒータOFF動作を確実に確認する事が出来るので、故障の発見率を向上させることが出来る。 The heater control device of the present invention can realize a reduction in inspection time and can also increase certainty. In addition, it is possible to automatically prevent the heater from excessively rising during the inspection, and to perform a safe audit. In addition, since the heater OFF operation can be confirmed with certainty, the failure detection rate can be improved.
本発明は、ヒータと、温度検出手段と、温度制御手段と、動作開始用のスイッチとを備え、前記温度制御手段は、前記スイッチを入れることで動作を開始し、前記温度検出手段から得られる検出温度と予め定められた目標温度とを比較して前記ヒータへの通電の入/切動作を制御する事で、加熱する対象物を前記目標温度に保つようにし、前記検出温度が前記目標温度を越え前記ヒータに通電されない場合に、前記スイッチを入れた直後から所定の時間内は、前記検出温度によらず強制的に前記ヒータへ通電させる構成とし、検出温度が目標温度を超えている場合、目標温度と検出温度の温度差が大きい場合は強制的にヒータに通電する時間を短い時間とし、前記温度差が小さい場合は強制的に前記ヒータを入れる時間を長い時間とするようにして、前記温度差に応じて前記ヒータの通電時間を自動的に調整する構成とすることで、周囲の環境に合わせて過度の温度上昇を防ぐ事が出来るので、より安全に検査を行う事が出来る。 The present invention includes a heater, a temperature detection means, a temperature control means, and an operation start switch. The temperature control means starts operation by turning on the switch, and is obtained from the temperature detection means. The target temperature to be heated is maintained at the target temperature by controlling the on / off operation of the energization to the heater by comparing the detected temperature with a predetermined target temperature, and the detected temperature is the target temperature. When the heater is not energized, the heater is forcibly energized within a predetermined time immediately after the switch is turned on, regardless of the detected temperature, and the detected temperature exceeds the target temperature. When the temperature difference between the target temperature and the detected temperature is large, the time for forcibly energizing the heater is set to a short time, and when the temperature difference is small, the time for forcibly putting the heater is set to a long time. In addition, by adopting a configuration that automatically adjusts the energization time of the heater according to the temperature difference, it is possible to prevent an excessive temperature rise according to the surrounding environment, so that the inspection can be performed more safely. I can do it.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1は暖房装置の加熱手段であるヒータを制御して所定の温度に保つ温度制御装置への応用例である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of application to a temperature control device that controls a heater, which is a heating means of a heating device, to maintain a predetermined temperature.
図1において、ヒータ1は暖房用加熱手段として機能し、温度制御手段としてのマイコン2で制御されるもので、スイッチ3の操作によって電源4が供給され、温度制御動作を開始する。
In FIG. 1, a
また、マイコン2はスイッチ3の投入から所定時間の間、無条件にヒータ1への通電を行うタイマーを有するものである。
The microcomputer 2 has a timer that unconditionally energizes the
温度検出手段5は温度と抵抗値の相関があるサーミスタからなり、固定抵抗6との分圧回路を構成することにより、マイコン2に入力される電圧が温度に応じた電圧値となるようにしてある。
The temperature detection means 5 is composed of a thermistor having a correlation between temperature and resistance value, and constitutes a voltage dividing circuit with the
そして、この電圧をマイコン2は内蔵のAD変換器によりデジタル値に変換し、さらに温度情報に換算する。 Then, the microcomputer 2 converts this voltage into a digital value by a built-in AD converter, and further converts it into temperature information.
また、マイコン2は、上記温度検出手段5で検出した温度が制御温度より低ければ、FET7をONさせる信号を出力してヒータ1への通電を開始する。
If the temperature detected by the temperature detecting means 5 is lower than the control temperature, the microcomputer 2 outputs a signal for turning on the FET 7 and starts energizing the
ヒータ1に通電されて温度が上昇し、制御温度に到達すれば、マイコン2はFET7をOFFさせ、ヒータ1への通電を切る。
When the
以上のように構成されたヒータ制御装置について、以下その動作、作用について図2の動作フロー図を参照しながら説明する。 The operation and action of the heater control apparatus configured as described above will be described below with reference to the operation flow chart of FIG.
まず、ステップ1でスイッチ3をONするとステップ2に進み、マイコン2がFET7に信号を出力してヒータ1を通電状態として加熱動作を開始し、同時にマイコン2のタイマーが計時を開始する。
First, when the
次にステップ3で、タイマー計時時間をチェックし、計時時間Tを超えない場合は時間Tの経過を待つ動作を繰り返す。
Next, in
ステップ3で計時時間Tを超えた場合、ステップ4へ進んでマイコン2がFET7をOFFさせ、ヒータ1への通電を切る。
When the time T is exceeded in
ヒータ1の通電検査は、ステップ2からステップ4までの間がヒータ8への通電がされているので可能となる。
The energization inspection of the
以上のように、本実施の形態では、スイッチ3を入れると、温度検出手段5による温度に無関係に強制的にヒータ1への通電を開始する構成であるので、検査する部屋の、季節や空調設備による温度変動の影響を受ける事が無く、しかもタイマーを設けて短時間だけ強制通電するので通常動作にはほとんど影響も無く、確実に短時間に検査を実施する事が出来る。
As described above, in this embodiment, when the
(実施の形態2)
図3は、実施の形態2を示し、抵抗8,9により電源4を分圧してマイコン2に入力するように構成している。マイコン2は内蔵のAD変換器によりデジタル値に変換し、さらに電圧情報に換算する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows a second embodiment in which the power supply 4 is divided by resistors 8 and 9 and input to the microcomputer 2. The microcomputer 2 converts it into a digital value by a built-in AD converter and further converts it into voltage information.
なお、図1に示す構成と同作用をするものには同一符号を付し、具体的説明は実施の形態1のものを援用する。
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to what has the effect | action same as the structure shown in FIG. 1, and the thing of
以上のように構成されたヒータ制御装置について、以下その動作、作用について図4の動作フロー図も参照しながら説明する。 The operation and action of the heater control device configured as described above will be described below with reference to the operation flow chart of FIG.
まず、ステップ5でスイッチ3を入れるとステップ6に進み、電源4の電圧をマイコン2で取得する。
First, when the
ステップ7でこの電圧を判断し、所定の電圧a以下であるときは、温度検出手段5に無関係に強制的にヒータ1に通電するようにマイコン2がFET7をONさせる。
In step 7, this voltage is determined. If the voltage is equal to or lower than the predetermined voltage a, the microcomputer 2 turns on the FET 7 so that the
このモードは検査専用モードであり、所定の電圧aも通常の使用範囲より低く設定されており、ヒータ1が連続通電になるが、電力は小さい為、過度の温度上昇となる事は無い
。
This mode is an inspection-only mode, and the predetermined voltage a is also set lower than the normal use range, and the
一方、ステップ7で電源4の電圧が通常使用範囲の場合は、ステップ9に進み、温度検出手段5で検出温度を取得し、ステップ10で検出温度と目標温度を比較する。
On the other hand, if the voltage of the power source 4 is in the normal use range in step 7, the process proceeds to step 9, where the temperature detection means 5 acquires the detected temperature, and in
検出温度が目標温度よりも低い場合は、ステップ11へ進み、ヒータ1への通電を開始し、検出温度が目標温度よりも高い場合はステップ12へ進み、ヒータ1の通電を切る。いずれの場合もステップ10へ進み、同様の動作を繰り返して、温度を目標温度で一定にするように制御するようにしている。
When the detected temperature is lower than the target temperature, the process proceeds to step 11 to start energization of the
以上のように、実施の形態2では電源4の電圧を通常と異なる電圧にすることで検査専用モードでシステムを立ち上げ、このときはヒータ1が強制的に通電されるように動作する構成であるので、検査する部屋の、季節や空調設備による温度変動の影響を受ける事が無く、確実に短時間に検査を実施する事が出来る。
As described above, in the second embodiment, the system is started up in the test-only mode by setting the voltage of the power supply 4 to a voltage different from the normal voltage. At this time, the
また、実施の形態1のようなタイマーを設ける必要も無いので、高精度なマイコン2を使用することも必要なく、低コストで量産性に優れたヒータ制御装置を提供する事が出来る。 In addition, since it is not necessary to provide a timer as in the first embodiment, it is not necessary to use a high-precision microcomputer 2, and it is possible to provide a heater control device that is low in cost and excellent in mass productivity.
(実施の形態3)
図5は実施の形態3を示すもので、構成は図1と同じである。
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows the third embodiment, and the configuration is the same as FIG.
以下、本実施の形態のヒータ制御装置の動作、作用について説明する。 Hereinafter, operation | movement and an effect | action of the heater control apparatus of this Embodiment are demonstrated.
ステップ13でスイッチ3を入れると、ステップ14に進み、マイコン2はFET7に信号を出力してヒータ1へ通電して加熱動作を開始し、同時にタイマーが計時を開始し、さらに温度検出手段5にて検出温度を取得する。
When the
次に、ステップ15で、図6に示すような検出温度と目標温度の差と通電時間の関係からなる換算を行なって、取得した検出温度からタイマ時限Tを算出する。 Next, in step 15, a conversion consisting of the relationship between the difference between the detected temperature and the target temperature and the energization time as shown in FIG. 6 is performed, and the timer time period T is calculated from the acquired detected temperature.
しかる後、ステップ16でタイマー計時時間をチェックし、タイマーが時間Tを超えない場合はステップ16へ戻り、時間Tの経過を待つ動作を繰り返す。 Thereafter, the timer time is checked in step 16, and if the timer does not exceed time T, the process returns to step 16 to repeat the operation of waiting for the elapse of time T.
タイマーが時間Tを超えた場合、ステップ17へ進んで、マイコン2がFET7をOFFさせ、ヒータ1への通電を切る。
When the timer exceeds the time T, the process proceeds to step 17 where the microcomputer 2 turns off the FET 7 and turns off the
ヒータ1の通電検査は、ステップ14〜17までの間で可能となる。
The energization inspection of the
以上のように、本実施の形態では、スイッチ3を入れると、温度検出手段5による温度に無関係に強制的にヒータ1に通電開始し、その通電している時間が、検出した温度と目標温度の温度差に応じて自動調整が可能となり、目標温度よりも高いときにはより早く通電を切るように動作する構成であるので、過度の過熱による温度上昇を防ぐことが出来、検査する部屋の、季節や空調設備による温度変動の影響を受ける事が無く、しかもタイマーを設けて短時間だけ強制通電するので通常動作にはほとんど影響も無く、確実に短時間に検査を実施する事が出来る。
As described above, in the present embodiment, when the
(実施の形態4)
図7は実施の形態4を示すもので、構成は図1と同じである。
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows the fourth embodiment, and the configuration is the same as FIG.
以下、本実施の形態のヒータ制御装置の動作、作用について説明する。 Hereinafter, operation | movement and an effect | action of the heater control apparatus of this Embodiment are demonstrated.
ステップ18でスイッチ3を入れると、ステップ19に進み、マイコン2はFET7に信号を出力してヒータ1へ通電し、これによって加熱動作を開始するとともに、タイマーが計時を開始し、さらに温度検出手段5にて検出温度を取得する。
When the
次に、ステップ20へ進み、タイマー計時時間をチェックし、時間Tを超えた場合はステップ22へ進んでヒータ1への通電を切るが、時間Tを超えない場合はフロー21へ進み、検出温度と第2目標温度とを比較する。
Next, the process proceeds to step 20, where the timer time is checked. If the time T is exceeded, the process proceeds to step 22 and the
第2目標温度を超えた場合にはステップ22へ進んでヒータ1への通電を切るが、第2目標温度を超えない場合はステップ20へ戻り、タイマー時間Tまで同様の動作を繰り返す。ヒータ1の通電検査は、フロー19〜22までの間で可能となる。
If the second target temperature is exceeded, the routine proceeds to step 22 and the
なお、第2目標温度は、通常の温度制御における目標温度よりもかなり高い温度に設定しておき、過度の温度上昇となるのを防ぐリミッターの役目を担っている。 The second target temperature is set to a temperature considerably higher than the target temperature in normal temperature control, and serves as a limiter that prevents an excessive temperature rise.
以上のように、本実施の形態では、スイッチ3を入れると、温度検出手段5による温度に無関係に強制的にヒータ1に通電開始する構成であるので、検査する部屋の、季節や空調設備による温度変動の影響を受ける事が無く、しかもタイマーを設けて短時間だけ強制通電するので通常動作にはほとんど影響も無く、確実に短時間に検査を実施する事が出来る。
As described above, in the present embodiment, when the
さらに、タイマー時間内であっても温度が過度に上昇したときにはヒータ1への通電を切るリミッターを設けているので、より安全なヒータ制御装置を提供することが出来る。
Furthermore, since a limiter that cuts off the power to the
(実施の形態5)
図8は実施の形態4を示すもので、構成は基本的には図1と同じで、マイコン2が第1、第2のタイマーをもっている点が異なる。
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows the fourth embodiment. The configuration is basically the same as that in FIG. 1 except that the microcomputer 2 has first and second timers.
以下、本実施の形態のヒータ制御装置の動作、作用について説明する。 Hereinafter, operation | movement and an effect | action of the heater control apparatus of this Embodiment are demonstrated.
ステップ23でスイッチ3を入れるとステップ24に進み、第1のタイマーが計時を開始する。
When the
次に、ステップ25で第1のタイマーの計時時間をチェックし、時間T1を超えない場合はステップ25へ戻り、時間T1の経過を待つ動作を繰り返す。 Next, the time measured by the first timer is checked in step 25. If the time T1 is not exceeded, the process returns to step 25, and the operation of waiting for the elapse of time T1 is repeated.
ステップ25で時間T1を超えた場合、ステップ26へ進んでマイコン2がFET7に信号を出力してヒータ1へ通電し、これにより加熱動作を開始するとともに、タイマーが計時を開始する。
When the time T1 is exceeded in step 25, the process proceeds to step 26 where the microcomputer 2 outputs a signal to the FET 7 to energize the
次に、ステップ27へ進んで第2のタイマーの計時時間をチェックし、第2のタイマーが時間T2を超えない場合はステップ27へ戻り、時間T2の経過を待つ動作を繰り返す。ステップ27で第2のタイマーの計時時間T2を超えた場合、ステップ28へ進んで、マイコン2がFET7をOFFさせ、ヒータ1への通電を切る。
Next, the process proceeds to step 27, where the time measured by the second timer is checked. If the second timer does not exceed the time T2, the process returns to step 27 and the operation of waiting for the elapse of the time T2 is repeated. When the measured time T2 of the second timer is exceeded in step 27, the process proceeds to step 28 where the microcomputer 2 turns off the FET 7 and turns off the
ヒータ1の通電検査は、ステップ26〜28の間で可能となる。
An energization inspection of the
また、ヒータ1への通電OFF確認も、第1タイマー動作中のステップ24〜26まで
の間で可能である。
In addition, it is possible to confirm that the
以上のように、本実施の形態では、動作スイッチ3を入れると、まずヒータ通電を確実に切る動作から開始するので、故障時に連続してヒータ1が入りっ放しとなる故障を検出すことが出来る。
As described above, in the present embodiment, when the
その後、温度検出手段5による温度に無関係に強制的にヒータ1に通電開始する構成であるので、検査する部屋の、季節や空調設備による温度変動の影響を受ける事が無く、しかもタイマーを設けて短時間だけ強制通電するので通常動作にはほとんど影響も無く、確実に短時間に検査を実施する事が出来る。
After that, since the
以上のように、本発明にかかるヒータ制御装置は、ヒータ制御装置の検査に関し、動作開始直後には温度制御に無関係に強制的にヒータに通電をして検査が出来るようしたものであり、あるいは、動作開始直後はヒータを一定時間OFFさせてからその後にヒーターを強制通電する構成であり、ヒータの通電時間も短時間として過度の温度上昇とならないように工夫をしており、安全で効率よく短時間に確実に検査することができるヒータ制御装置を提供することが出来る。 As described above, the heater control device according to the present invention relates to the inspection of the heater control device, and immediately after the operation is started, the heater can be forcibly energized regardless of the temperature control, or the inspection can be performed. Immediately after the start of operation, the heater is turned off for a certain period of time and then the heater is forcibly energized. The heater is energized for a short time so as not to cause an excessive temperature rise. It is possible to provide a heater control device capable of reliably inspecting in a short time.
1 ヒータ
2 温度制御手段
3 スイッチ
5 温度検出手段
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