JPH02228081A - 温度補償装置 - Google Patents

温度補償装置

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Publication number
JPH02228081A
JPH02228081A JP1048204A JP4820489A JPH02228081A JP H02228081 A JPH02228081 A JP H02228081A JP 1048204 A JP1048204 A JP 1048204A JP 4820489 A JP4820489 A JP 4820489A JP H02228081 A JPH02228081 A JP H02228081A
Authority
JP
Japan
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temperature
current
peltier element
value
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP1048204A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakaishi
浩志 中石
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ペルチェ素子を用いた冷却および加熱による
温度制御回路に利用する。特に、環境温度の変化に対し
ペルチェ素子に流す電流を段階的に制御する温度補償回
路に関する。
〔概要〕
本発明は、ペルチェ素子を用いた温度補償装置において
、 ペルチェ素子に流す電流を3段階に切替えることにより
、 設定値に短時間内に温度を収束させることができるよう
にしたものである。
〔従来の技術〕
従来の温度補償回路としては、特公昭62−17231
2号公報で開示された回路がある。この温度補償回路は
、第3図に示すように、温度電圧変換回路1と、温度電
圧変換回路1の出力を人力とするAD変換器2と、AD
変換器2の出力をアドレスとする読出専用メモリ3と、
続出専用メモリ3の出力データを人力とするDA変換器
4と、温度電圧変換回路1の出力を入力とする比較回路
7および8と、比較回路7および8の出力を人力として
ペルチェ素子10に流す電流の向きを切換える切換回路
9と、切換回路9に接続され、AD変換器2の出力を人
力としてペルチェ素子10に流れる電流の量を制御する
電流制御回路6とを含む。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来例では、温度制御を施す対象物の温度が
温度制御区間に達するとペルチェ素子に電流を流し、こ
の対象物の温度が温度制御区間から外れるとペルチェ素
子に電流を流さないように対象物の温度を二値制御して
いたので、環境温度変化に対し対象物の温度が所定値に
収束するのに時間がかかる欠点があった。
本発明はこのような欠点を除去するもので、対象物の温
度を速やかに所定値に収束させることができる温度補償
装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、制御対象の温度を計測し、この計測値に相当
の計測信号を生成する変換手段と、上記制御対象の温度
を調節するペルチェ素子と、上記制御対象の温度の増減
方向に応じてこのペルチェ素子に与える電流の方向を切
替える第一制御手段と、上記ペルチェ素子に所定の値の
電流を与える第二制御手段とを備えた温度補償装置にお
いて、上記第二制御手段は、所定値ちよびこの所定値よ
り低い値である中間値の電流を発生する手段を有し、上
記計測信号に基づき、上記制御対象の温度がこの制御対
象に設定された温度制御目標値の制御幅内にあるときは
、上記ペルチェ素子に電流を与えず、上記制御対象の温
度がこの制御対象に設定された温度制御目標値の制御幅
を逸脱するときは、この逸脱の程度に応じて上記所定値
の電流または上記中間値の電流の一方を選択して上記ペ
ルチェ素子に与える構成であることを特徴とする。
〔作用〕
ペルチェ素子に流れる電流を目標幅からの偏差に応じて
三位置制御する。これにより、速やかに目標幅内に制御
対象である温度が収束する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。第1図は、この実施例の構成を示すブロック構成図で
ある。
この実施例は、第1図に示すように、対象物の温度を検
知してこの温度を電圧に変換する温度電圧変換器1と、
温度電圧変換器1の出力を人力して、ディジタルデータ
を出力するAD変換器2と、AD変換器2の出力データ
をアドレスとしてこのアドレスに対応したデータを出力
する読出専用メモリ3と、読出専用メモリ3の出力デー
タをアナログ電圧に変換するDA変換器4と、DA変換
器4の出力を人力としてこの人力値によって出力を3段
階に切換える電圧制御回路5と、電圧制御回路5の出力
を人力として次段に流す電流値を制御する電流制御面路
6と、温度電圧変換器1の出力と基準電圧を比較する比
較器7および8と、比較器7および8の出力に応じて電
流制御回路6からの出力電流の向きを切換える切換回路
9と、電流制御回路6から切換回路9を通して出力され
た電流を人力し、切換回路9に出力するペルチェ素子1
0とを備える。
すなわち、この実施例は、制御対象の温度を計測し、こ
の計測値に相当の計測信号を生成する変換手段である温
度電圧変換回路1と、上記制御対象の温度を調節するペ
ルチェ素子10と、上記制御対象の温度の増減方向に応
じてこのペルチェ素子10に与える電流の方向を切替え
る第一制御手段である切換回路9と、ペルチェ素子10
に所定の値の電流を与える電流制御回路6を含む第二制
御手段とを備え、さらに、本発明の特徴とする手段とし
て、上記第二制御手段は、所定値およびこの所定値より
低い値である中間値の電流を発生する手段を有し、上記
計測信号に基づき、上記制御対象の温度がこの制御対象
に設定された温度制御目標値の制御幅内にあるときは、
上記ペルチェ素子に電流を与えず、上記制御対象の温度
がこの制御対象に設定された温度制御目標値の制御幅を
逸脱するときは、この逸脱の程度に応じて上記所定値の
電流または上記中間値の電流の一方を選択してペルチェ
素子10に与える電圧制御回路5を含む。
次に、この実施例の動作を説明する。温度電圧変換51
は、サーミスタなどの温度センサによって対象物の温度
を検知してこの温度に応じた電圧を出力する。温度電圧
変換器1から出力された電圧はAD変換器2に人力され
、ディジタルデータに変換される。読出専用メモリ3は
AD変換器2から出力されたディジタルデータをアドレ
スとし、あらかじめこのアドレスに格納しておいたデー
タを出力する。読出専用メモリ3から出力されたデータ
はDA変換器4に入力され、アドレス電圧に変換される
。温度電圧変換器1からDA変換器4の動作で温度に対
応する電圧が出力される。電圧変換回路5は、DA変換
器4の出力電圧が一定値または大から小へ変換するとき
は、DA変換器4の出力電圧をそのまま出力し、DA変
換器4の出力電圧が小から大へ変化し、所定のしきい値
を越えるとある一定の電圧値を出力する回路である。
電流制御回路6は電圧変換回路5の出力を入力として次
段に流す電流の量を制御する。一方、温度電圧変換回路
1から出力された電圧は比較器7および8に人力され、
基準電圧と比較される。比較器7および8は、常温時に
温度電圧変換器1から出力される電圧を基準電圧として
設定しておき、比較器7の入力が基準電圧より高いとき
は比較器7の出力がr)(Jレベルになり、比較器8の
人力が基準電圧より高いときは比較器8の出力が「L」
レベルになる。比較器7および8の人力が基準電圧より
低いときは前述の動作と逆になる。切換回路9は比較器
5および6の出力のいずれがr)(Jレベルになってい
るかを判定して、電流制御回路6から流れ出る電流の向
きを切換える。ペルチェ素子10は、電流制御回路6か
ら切換回路9を通して流れ込む電流の量、向きによって
放熱または吸熱する。
次に、この実施例の制御動作を第2図(a)を用いて詳
細に説明する。
第2図(a)は温度電圧変換器1の出力V1に対するペ
ルチェ素子10に流れる電流の量■。の関係の一例であ
る。第2図(a)の横軸は温度電圧変換器1の出力電圧
V、であり、縦軸は、ペルチェ素子10に流れる電流の
量I。である。第2図(a)で対象物の温度が低くなる
に従って温度電圧変換器1の出力電圧は大になる。ここ
で、温度電圧変換器1の出力電圧■1がvl□からV1
3の範囲であれば、続出専用メモリ3に書き込みを行わ
ず、したがってペルチェ素子10に電流を流さずに消費
電流を減らすようにする。温度電圧変換器1の出力電圧
vIがVta以下またはV13以上の範囲を温度制御区
間とする。すなわち、温度電圧変換器1の出力電圧V1
がV13以上のときはペルチェ素子10に放熱するよう
に電流を流し、温度によって電流の量を変化させてペル
チェ素子10の放熱能力を制御する。
また、温度電圧変換器1の出力電圧V、がV12以下の
ときはペルチェ素子10に吸熱するように電流を流し、
ペルチェ素子10の吸熱能力を制御する。
さらに、この実施例は電圧変換回路5を有しているので
、環境温度が温度制御区間のある温度にあるときに対象
物の温度を所定値に早く収束できる。すなわち、電圧変
換回路5は切換回路11aおよびllbとしきい値設定
回路12とから構成され、まず、しきい値設定回路12
で、あらかじめ切換回路11aをオン状態に、切換回路
11bをオフ状態にしておき、DA変換器4の出力がそ
のまま電流制御回路6へ出力されるように設定しておく
。次に、温度電圧変換器1の出力電圧VIがV I O
からV i 2へ変化してV 151 を越えると、し
きい値設定回路12でその変化を調べて切換回路11a
をオフ状態、切換回路11bをオン状態にすると同時に
、一定の出力電圧を電流制御回路6に出力する。その結
果として、ペルチェ素子10へ一定の電流I。、が流れ
る。温度電圧変換器1の出力電圧V1がViaからV1
3へ変化してv3,2を越えるときも同様の動作を行う
。温度電圧変換器1の出力V1がVl3からVl4また
はVI2からv口と変化するときは、しきい値設定回路
12で切換回路11aをオン状態、切換回路11bをオ
フ状態に切換えるので、電流制御回路6へはDA変換器
4の出力がそのまま出力され、ペルチェ素子10へ流れ
る電流の量は「0」からI。1に変化する。また、温度
電圧変換器1の出力VlがV +o−V is+ →V
 sb−+V t2→V t3−Vl4と変化するとき
は、第2図(b)中の矢印に示すように変化する。すな
わち、VlがV l lからVt□に変化するときは、
しきい値設定回路12でその変化を調べ、VIがV t
 s +を越えるときに切換回路11aをオフ状態、切
換回路11bをオン状態にすると同時に、しきい値設定
回路12から一定の出力電圧を電流制御回路6に出力す
るので、ペルチェ素子10にはI。。
が流れる。切換回路11aと切換回路11bとはVlが
V i 2になるまで現在の状態を保つので、ペルチェ
素子IOには継続してI。、が流れる。V+がV[#か
らV1□になると、しきい値設定回路12はその変化を
調べて切換回路11aをオン状態、切換回路11bをオ
フ状態にするので、DA変換器4の出力をそまま電流制
御回路6へ出力し、ペルチェ素子10に流れる電流はI
。、から「0」へ変化する。さらに、■、がVl2から
Vo、Vl3からV、5と変化するときは、しきい値設
定回路12は切換回路11aをオン状態、切換回路11
tlをオフ状態に設定してDA変換器4の出力をそのま
ま電流制御回路6へ出力するので、ペルチェ素子lOに
流れる電流は「0」からIo+に変化する。すなわち、
V、がVi。→VLSI→V+g→v1゜→V13→V
i4と変化するときは、ペルチェ素子10に流れる電流
はIol→■。S→■。S→0→Io1→Io1と変化
する。また、VlがV14→V 、S 2 →V t 
s −V i3 →V L 2 →V t +と変化す
るときは、第2図(C)中の矢印で示すようにペルチェ
素子に流れる電流はI。l−+Ios→I0s→「0」
→Io1→101と変化する。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、比較的容易な回路で温
度補償を行うことができる効果がある。
また、対象物の温度が温度制御区間から無制御温度区間
に変化するときに、ペルチェ素子に流す電流値Iをro
」、nl5I (0<n<1)の3段階にて制御してい
るので、従来の方法に比べ対象物の温度を短時間に設定
値に収束させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の構成を示すブロック構成図。 第2図は温度電圧変換器の出力電圧値に対するペルチェ
素子へ入力される電流値間係を示すグラフ。 第3図は従来例の構成を示すブロック構成図。 1・・・温度電圧変換器、2・・・AD変換器、3・・
・読出専用メモリ、4・・・DA変換器、5・・・電圧
制御回路、6・・・電流制御回路、7.8−比較器、9
.11a−11b・・・切換回路、10・・・ペルチェ
素子、12・・・しきい値設定回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、制御対象の温度を計測し、この計測値に相当の計測
    信号を生成する変換手段と、 上記制御対象の温度を調節するペルチェ素子と、上記制
    御対象の温度の増減方向に応じてこのペルチェ素子に与
    える電流の方向を切替える第一制御手段と、 上記ペルチェ素子に所定の値の電流を与える第二制御手
    段と を備えた温度補償装置において、 上記第二制御手段は、所定値およびこの所定値より低い
    値である中間値の電流を発生する手段を有し、上記計測
    信号に基づき、上記制御対象の温度がこの制御対象に設
    定された温度制御目標値の制御幅内にあるときは、上記
    ペルチェ素子に電流を与えず、上記制御対象の温度がこ
    の制御対象に設定された温度制御目標値の制御幅を逸脱
    するときは、この逸脱の程度に応じて上記所定値の電流
    または上記中間値の電流の一方を選択して上記ペルチェ
    素子に与える構成である ことを特徴とする温度補償装置。
JP1048204A 1989-02-28 1989-02-28 温度補償装置 Pending JPH02228081A (ja)

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JP1048204A JPH02228081A (ja) 1989-02-28 1989-02-28 温度補償装置

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JP (1) JPH02228081A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100382386B1 (ko) * 2000-01-07 2003-05-09 시티즌 도케이 가부시키가이샤 열전 시스템
JP2015091214A (ja) * 2013-11-07 2015-05-11 Smc株式会社 温調装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100382386B1 (ko) * 2000-01-07 2003-05-09 시티즌 도케이 가부시키가이샤 열전 시스템
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