JPH0619296B2 - 温度検知回路 - Google Patents
温度検知回路Info
- Publication number
- JPH0619296B2 JPH0619296B2 JP11150586A JP11150586A JPH0619296B2 JP H0619296 B2 JPH0619296 B2 JP H0619296B2 JP 11150586 A JP11150586 A JP 11150586A JP 11150586 A JP11150586 A JP 11150586A JP H0619296 B2 JPH0619296 B2 JP H0619296B2
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- resistor
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ この発明は、温度制御すべき対象物の温度を検知して、
温度制御を行う装置などに用いられる温度検知回路に関
し、特に、サーミスタの断線状態を確実に検知できるよ
うにしたものに関する。
温度制御を行う装置などに用いられる温度検知回路に関
し、特に、サーミスタの断線状態を確実に検知できるよ
うにしたものに関する。
＜発明の概要＞ この発明に係る温度検知回路は、たとえば、複写機内に
設けられた定着装置の温度制御回路などに用いられるも
のである。特に、温度検知素子として用いられるサーミ
スタが断線したことによって異常な温度制御が行われる
ことを防止するために、サーミスタの断線状態を検知す
るようにしたものであり、対象物の温度を正確に検知す
るとともに、サーミスタの断線状態も確実に検知できる
ようにしたものである。
設けられた定着装置の温度制御回路などに用いられるも
のである。特に、温度検知素子として用いられるサーミ
スタが断線したことによって異常な温度制御が行われる
ことを防止するために、サーミスタの断線状態を検知す
るようにしたものであり、対象物の温度を正確に検知す
るとともに、サーミスタの断線状態も確実に検知できる
ようにしたものである。
＜従来技術とその欠点＞ 従来、たとえば複写機において定着装置の定着温度を制
御するために、第４図に示すようなサーミスタＲｔを温
度検知素子として用いた抵抗ブリッジ回路が用いられて
いる。サーミスタの抵抗値は温度によって変化するため
に、図においてａ点の電位は温度に応じて変化する。こ
のａ点の電位をコンパレータＡを用いて、ｂ点の基準電
位と比較することによって、基準の温度に対して定着装
置の温度が高いか低いか検知することができる。
御するために、第４図に示すようなサーミスタＲｔを温
度検知素子として用いた抵抗ブリッジ回路が用いられて
いる。サーミスタの抵抗値は温度によって変化するため
に、図においてａ点の電位は温度に応じて変化する。こ
のａ点の電位をコンパレータＡを用いて、ｂ点の基準電
位と比較することによって、基準の温度に対して定着装
置の温度が高いか低いか検知することができる。
サーミスタの温度に対する抵抗値の特性は、通常Ｒ＝Ｒ
ａ ｅｘｐ（Ｃ／Ｔ）として表される。ここで、Ｃは定
数、Ｔは絶対温度である。このため、第４図においてａ
点の電位は第５図におけるとして表される特性とな
る。このような温度検知回路を複写機の定着装置の温度
制御回路に用いる場合は、その定着装置（通常１５０℃
〜２００℃）付近の温度を精度よく検知する必要がある
が、同図に示すように直線性が低く、あまり高い検知精
度（分解能）が得られない。
ａ ｅｘｐ（Ｃ／Ｔ）として表される。ここで、Ｃは定
数、Ｔは絶対温度である。このため、第４図においてａ
点の電位は第５図におけるとして表される特性とな
る。このような温度検知回路を複写機の定着装置の温度
制御回路に用いる場合は、その定着装置（通常１５０℃
〜２００℃）付近の温度を精度よく検知する必要がある
が、同図に示すように直線性が低く、あまり高い検知精
度（分解能）が得られない。
このように比較的高温度領域における温度の検知精度を
改善するために、第４図において破線で示した特性補償
用抵抗Ｒ４をサーミスタＲｔに並列に接続した回路が用
いられる。ところがこの特性補償用抵抗Ｒ４の有無によ
る特性の違いを第５図に示す。第５図のは特性補償用
抵抗Ｒ４を接続しない場合の第４図におけるａ点の電
位、は特性補償用抵抗Ｒ４を接続した場合の第４図に
おけるａ点の電位を示す。第５図のととでは、サー
ミスタの断線状態の出力電圧がコンパレータＡ１に対す
る最大電圧Ｖｏに等しくなるようにブリッジ回路の電源
電圧＋Ｖを異ならせている。なぜなら、ａ点の電圧を判
定するコンパレータＡ１には、入力電圧範囲の定格があ
り、その定格電圧範囲を最大限に用いて検出精度を高め
るよう、入力電圧のとり得る範囲を設計するのが通例で
あるためである。このように特性補償用抵抗Ｒ４を接続
した場合の特性と、これを接続しない場合の特性を
比較すると、制御温度範囲ｔ１−ｔ２付近では特性補償
用抵抗Ｒ４を接続した場合の特性のほうが直線性が良
く、特に温度の高いところでは温度に対する電位の変化
量が大きく、高い検知精度（分解能）が得られる。ただ
し、制御温度付近の特性が改善される代償として低温度
領域での検知精度はに比較して低下する。
改善するために、第４図において破線で示した特性補償
用抵抗Ｒ４をサーミスタＲｔに並列に接続した回路が用
いられる。ところがこの特性補償用抵抗Ｒ４の有無によ
る特性の違いを第５図に示す。第５図のは特性補償用
抵抗Ｒ４を接続しない場合の第４図におけるａ点の電
位、は特性補償用抵抗Ｒ４を接続した場合の第４図に
おけるａ点の電位を示す。第５図のととでは、サー
ミスタの断線状態の出力電圧がコンパレータＡ１に対す
る最大電圧Ｖｏに等しくなるようにブリッジ回路の電源
電圧＋Ｖを異ならせている。なぜなら、ａ点の電圧を判
定するコンパレータＡ１には、入力電圧範囲の定格があ
り、その定格電圧範囲を最大限に用いて検出精度を高め
るよう、入力電圧のとり得る範囲を設計するのが通例で
あるためである。このように特性補償用抵抗Ｒ４を接続
した場合の特性と、これを接続しない場合の特性を
比較すると、制御温度範囲ｔ１−ｔ２付近では特性補償
用抵抗Ｒ４を接続した場合の特性のほうが直線性が良
く、特に温度の高いところでは温度に対する電位の変化
量が大きく、高い検知精度（分解能）が得られる。ただ
し、制御温度付近の特性が改善される代償として低温度
領域での検知精度はに比較して低下する。
ところで、複写機の定着装置などのように、対象物を比
較的高温度に加熱する装置においては、サーミスタが断
線した場合に生じる温度の異常上昇を防止するために、
サーミスタの断線状態を検知する必要がある。サーミス
タが断線した状態はその抵抗値が無限大の場合であっ
て、低温の極限状態の特性に対応する。したがって、サ
ーミスタが断線した場合のａ点の電位は第５図に示した
ようにＶ０の値となる。したがって、ａ点の電位がＶ０
に達したことを検出してサーミスタが断線したことを一
応検知することができるが、電源オン直後など、温度制
御の対象物がまだあたたまっていない時には、サーミス
タの抵抗値はかなり高く、サーミスタ出力電圧はＶ０と
ほとんど変わらない。また、対象物が所定の温度で制御
されている状態であっても、上述のように低温度領域に
おける検知精度が低いために、回路定数のばらつきや雑
音などによって誤検知する虞があった。
較的高温度に加熱する装置においては、サーミスタが断
線した場合に生じる温度の異常上昇を防止するために、
サーミスタの断線状態を検知する必要がある。サーミス
タが断線した状態はその抵抗値が無限大の場合であっ
て、低温の極限状態の特性に対応する。したがって、サ
ーミスタが断線した場合のａ点の電位は第５図に示した
ようにＶ０の値となる。したがって、ａ点の電位がＶ０
に達したことを検出してサーミスタが断線したことを一
応検知することができるが、電源オン直後など、温度制
御の対象物がまだあたたまっていない時には、サーミス
タの抵抗値はかなり高く、サーミスタ出力電圧はＶ０と
ほとんど変わらない。また、対象物が所定の温度で制御
されている状態であっても、上述のように低温度領域に
おける検知精度が低いために、回路定数のばらつきや雑
音などによって誤検知する虞があった。
＜発明の目的＞ この発明の目的は、比較的高温度領域における温度検出
の検知精度（分解能）を低下させることなく、サーミス
タ出力電圧によってサーミスタの断線状態を確実に検知
できるようにした温度検知回路を提供することにある。
の検知精度（分解能）を低下させることなく、サーミス
タ出力電圧によってサーミスタの断線状態を確実に検知
できるようにした温度検知回路を提供することにある。
＜発明の構成および効果＞ この発明は、１辺にサーミスタを用いた抵抗ブリッジ回
路を備え、この抵抗ブリッジ回路の出力電圧により温度
検知を行うとともに前記サーミスタの出力電圧によって
そのサーミスタの断線有無を検知するようにした温度検
知回路において、サーミスタに隣接してブリッジ回路の
一辺を構成する隣接抵抗とサーミスタとの間に順方向に
ダイオードを介挿し、隣接抵抗とダイオードの接続点と
サーミスタの一端が接続されている基準電位または電源
電位との間に特性補償用抵抗を接続し、サーミスタとダ
イオードの接続点と隣接抵抗の一端が接続されている電
源電位または基準電位との間に接続点をプルアップまた
はプルダウンするサーミスタ断線検出用抵抗を接続する
とともに、検知すべき温度範囲におけるサーミスタの抵
抗値に対するサーミスタ断線検出用抵抗の抵抗値比を、
特性補償用抵抗に対する隣接抵抗の抵抗値比より大きく
なる関係としたことを特徴とする。
路を備え、この抵抗ブリッジ回路の出力電圧により温度
検知を行うとともに前記サーミスタの出力電圧によって
そのサーミスタの断線有無を検知するようにした温度検
知回路において、サーミスタに隣接してブリッジ回路の
一辺を構成する隣接抵抗とサーミスタとの間に順方向に
ダイオードを介挿し、隣接抵抗とダイオードの接続点と
サーミスタの一端が接続されている基準電位または電源
電位との間に特性補償用抵抗を接続し、サーミスタとダ
イオードの接続点と隣接抵抗の一端が接続されている電
源電位または基準電位との間に接続点をプルアップまた
はプルダウンするサーミスタ断線検出用抵抗を接続する
とともに、検知すべき温度範囲におけるサーミスタの抵
抗値に対するサーミスタ断線検出用抵抗の抵抗値比を、
特性補償用抵抗に対する隣接抵抗の抵抗値比より大きく
なる関係としたことを特徴とする。
以上のように構成したことによって、サーミスタが断線
していない通常の状態では、検知すべき温度範囲におけ
るサーミスタの抵抗値に対するサーミスタ断線検出用抵
抗の比が、特性補償用抵抗に対する隣接抵抗の抵抗値比
より大きいため、ダイオードに対し順方向の電流が流
れ、サーミスタと特性補償用抵抗は順方向のダイオード
を介して等価的に並列に接続され抵抗ブリッジ回路の１
辺を構成する。そのため、検知すべき温度範囲における
温度変化に対する抵抗ブリッジ回路の出力電圧の直線性
が高く、高い検知精度が得られる。もし、サーミスタが
断線すれば、サーミスタとダイオードの接続点はサーミ
スタ断線検出用抵抗によって、隣接抵抗の一端が接続さ
れている電源電位または基準電位にプルアップまたはプ
ルダウンされ、サーミスタ出力電圧は電源電位または基
準電位となる。従って、サーミスタが断線していない通
常状態でサーミスタ出力電圧が最も大きくなる低温度時
におけるサーミスタ出力電圧と比較しても大きく異なる
電圧が出力されるため、サーミスタの断線有無を確実に
検知することができる。
していない通常の状態では、検知すべき温度範囲におけ
るサーミスタの抵抗値に対するサーミスタ断線検出用抵
抗の比が、特性補償用抵抗に対する隣接抵抗の抵抗値比
より大きいため、ダイオードに対し順方向の電流が流
れ、サーミスタと特性補償用抵抗は順方向のダイオード
を介して等価的に並列に接続され抵抗ブリッジ回路の１
辺を構成する。そのため、検知すべき温度範囲における
温度変化に対する抵抗ブリッジ回路の出力電圧の直線性
が高く、高い検知精度が得られる。もし、サーミスタが
断線すれば、サーミスタとダイオードの接続点はサーミ
スタ断線検出用抵抗によって、隣接抵抗の一端が接続さ
れている電源電位または基準電位にプルアップまたはプ
ルダウンされ、サーミスタ出力電圧は電源電位または基
準電位となる。従って、サーミスタが断線していない通
常状態でサーミスタ出力電圧が最も大きくなる低温度時
におけるサーミスタ出力電圧と比較しても大きく異なる
電圧が出力されるため、サーミスタの断線有無を確実に
検知することができる。
＜実施例＞ 第１図はこの発明の実施例である温度検知回路である。
第１図においてサーミスタＲｔ、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
は抵抗ブリッジ回路の４辺の主要部を構成する。サーミ
スタＲｔには特性補償用抵抗Ｒ４をダイオードＤを介し
て等価的に並列に接続している。従って、サーミスタＲ
ｔと特性補償用抵抗Ｒ４との並列回路は抵抗ブリッジ回
路の１辺を構成する。コンパレータＡ１はａ点とｂ点の
電位差を検出して、その検出信号を出力端子ＯＵＴ１に
出力する。
第１図においてサーミスタＲｔ、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
は抵抗ブリッジ回路の４辺の主要部を構成する。サーミ
スタＲｔには特性補償用抵抗Ｒ４をダイオードＤを介し
て等価的に並列に接続している。従って、サーミスタＲ
ｔと特性補償用抵抗Ｒ４との並列回路は抵抗ブリッジ回
路の１辺を構成する。コンパレータＡ１はａ点とｂ点の
電位差を検出して、その検出信号を出力端子ＯＵＴ１に
出力する。
ダイオードＤは抵抗Ｒ１を介してサーミスタＲｔに電圧
が印加される方向に介挿されているため、図に示すよう
にａ点の電位はサーミスタに流れる電流ｉ１と特性補償
用抵抗Ｒ４に流れる電流ｉ２によって定まる。なお、抵
抗Ｒ５はサーミスタ断線検出用抵抗であるが、抵抗Ｒ
１，Ｒ４およびサーミスタＲｔのいずれよりもかなり高
抵抗であるため、サーミスタ断線検出用抵抗Ｒ５からサ
ーミスタＲｔに流れる電流ｉ３は電流ｉ１より極めて小
さい。このため、サーミスタ断線検出用抵抗が温度検知
特性に与える影響は無視することができる。
が印加される方向に介挿されているため、図に示すよう
にａ点の電位はサーミスタに流れる電流ｉ１と特性補償
用抵抗Ｒ４に流れる電流ｉ２によって定まる。なお、抵
抗Ｒ５はサーミスタ断線検出用抵抗であるが、抵抗Ｒ
１，Ｒ４およびサーミスタＲｔのいずれよりもかなり高
抵抗であるため、サーミスタ断線検出用抵抗Ｒ５からサ
ーミスタＲｔに流れる電流ｉ３は電流ｉ１より極めて小
さい。このため、サーミスタ断線検出用抵抗が温度検知
特性に与える影響は無視することができる。
サーミスタＲｔが断線したとき、電流ｉ１とｉ３が流れ
なくなって、ｃ点の電位は電源電圧＋Ｖｃにプルアップ
される。コンパレータＡ２は電源に接続された抵抗Ｒ６
とＲ７によって得られるｄ点の基準電位と前記ｃ点の電
位との比較を行い、その検出信号を出力端子ＯＵＴ２に
出力する。ｄ点の電位を低温度領域においてｃ点に発生
する電位と電源電圧Ｖｃの電位との間に設定することに
よって、サーミスタの断線状態を確実に検知することが
できる。
なくなって、ｃ点の電位は電源電圧＋Ｖｃにプルアップ
される。コンパレータＡ２は電源に接続された抵抗Ｒ６
とＲ７によって得られるｄ点の基準電位と前記ｃ点の電
位との比較を行い、その検出信号を出力端子ＯＵＴ２に
出力する。ｄ点の電位を低温度領域においてｃ点に発生
する電位と電源電圧Ｖｃの電位との間に設定することに
よって、サーミスタの断線状態を確実に検知することが
できる。
次に、具体的な回路定数とその特性の一例を示す。
サーミスタとして、第２図に示すような特性、たとえば
１７０℃においてその抵抗値が１．５ＫΩ、１９０℃で
１．０ＫΩのものを用い、１８０℃付近の分解能を高め
るための回路定数として次に示すような値が考えられ
る。
１７０℃においてその抵抗値が１．５ＫΩ、１９０℃で
１．０ＫΩのものを用い、１８０℃付近の分解能を高め
るための回路定数として次に示すような値が考えられ
る。
電源電圧Ｖｃ： ２０Ｖ Ｒ１ ：５．１ＫΩ Ｒ２ ：５．１ＫΩ Ｒ３ ：５９０ Ω Ｒ４ ：１．５ＫΩ Ｒ５ ： ５ＭΩ 以上のように回路定数を定めて第１図に示した回路を構
成すれば、サーミスタが断線していない通常の状態にお
いて、ａ点の電位とｃ点の電位は第３図に示すような特
性が得られる。図に示すように−２０℃付近の極めて低
温の領域においてもｃ点の電位は約４．２Ｖまで上昇す
るだけであって、サーミスタが断線した場合にｃ点に生
じる電源電圧（２０Ｖ）と比べて大きく異なる。このた
め、低温度領域におけるサーミスタ出力電圧とサーミス
タの断線状態におけるサーミスタ出力電圧とを明確に区
別することができる。
成すれば、サーミスタが断線していない通常の状態にお
いて、ａ点の電位とｃ点の電位は第３図に示すような特
性が得られる。図に示すように−２０℃付近の極めて低
温の領域においてもｃ点の電位は約４．２Ｖまで上昇す
るだけであって、サーミスタが断線した場合にｃ点に生
じる電源電圧（２０Ｖ）と比べて大きく異なる。このた
め、低温度領域におけるサーミスタ出力電圧とサーミス
タの断線状態におけるサーミスタ出力電圧とを明確に区
別することができる。
実施例は第１図において、ｂ点の電位を基準にしてａ点
の電位を検出することによって温度検知を行う例であっ
たが、サーミスタが断線していない通常の状態において
は、ａ点とｃ点の電位差はダイオードの順方向降下電圧
（約０．７Ｖ）だけであるため、ｃ点の電位を検出して
温度検知を行うこともできる。
の電位を検出することによって温度検知を行う例であっ
たが、サーミスタが断線していない通常の状態において
は、ａ点とｃ点の電位差はダイオードの順方向降下電圧
（約０．７Ｖ）だけであるため、ｃ点の電位を検出して
温度検知を行うこともできる。
また、第１図においてＡ１をコンパレータに代えて差動
増幅回路とし、ａ点とｂ点より出力される抵抗ブリッジ
回路の出力電圧を差動増幅して温度測定を行うこともで
きる。
増幅回路とし、ａ点とｂ点より出力される抵抗ブリッジ
回路の出力電圧を差動増幅して温度測定を行うこともで
きる。
また、実施例は電源側にサーミスタ断線検出用抵抗を接
続し、設置側にサーミスタを接続した例であったが、こ
の位置関係を逆とし、これに伴ってダイオードの方向を
逆にして回路を構成することも可能である。この場合、
サーミスタ出力電圧が接地電圧に略等しくなったことを
検出してサーミスタの断線状態を検知することができ
る。
続し、設置側にサーミスタを接続した例であったが、こ
の位置関係を逆とし、これに伴ってダイオードの方向を
逆にして回路を構成することも可能である。この場合、
サーミスタ出力電圧が接地電圧に略等しくなったことを
検出してサーミスタの断線状態を検知することができ
る。
第１図はこの発明の実施例である温度検知回路を表す
図、第２図は具体的なサーミスタの温度特性を表す図、
第３図は具体的な温度とサーミスタ出力電圧との関係を
表す図、第４図は従来の温度検知回路を表す図、第５図
は従来の温度検知回路の特性を説明するための図であ
る。 Ｒｔ……サーミスタ、 Ｒ４……特性補償用抵抗、 Ｒ５……サーミスタ断線検出用抵抗、 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒｔ……抵抗ブリッジ、 Ｄ……ダイオード。
図、第２図は具体的なサーミスタの温度特性を表す図、
第３図は具体的な温度とサーミスタ出力電圧との関係を
表す図、第４図は従来の温度検知回路を表す図、第５図
は従来の温度検知回路の特性を説明するための図であ
る。 Ｒｔ……サーミスタ、 Ｒ４……特性補償用抵抗、 Ｒ５……サーミスタ断線検出用抵抗、 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒｔ……抵抗ブリッジ、 Ｄ……ダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】１辺にサーミスタを用いた抵抗ブリッジ回
路を備え、この抵抗ブリッジ回路の出力電圧により温度
検知を行うとともに前記サーミスタの出力電圧によって
そのサーミスタの断線有無を検知するようにした温度検
知回路において、 サーミスタＲｔに隣接してブリッジ回路の一辺を構成す
る隣接抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔとの間に順方向にダイ
オードＤを介挿し、隣接抵抗Ｒ１とダイオードＤの接続
点ａとサーミスタＲｔの一端が接続されている基準電位
または電源電位との間に特性補償用抵抗Ｒ４を接続し、
サーミスタＲｔとダイオードＤの接続点ｃと隣接抵抗Ｒ
１の一端が接続されている電源電位または基準電位との
間に接続点ｃをプルアップまたはプルダウンするサーミ
スタ断線検出用抵抗Ｒ５を接続するとともに、検知すべ
き温度範囲におけるサーミスタＲｔの抵抗値に対するサ
ーミスタ断線検出用抵抗Ｒ５の抵抗値比を、特性補償用
抵抗Ｒ４に対する隣接抵抗Ｒ１の抵抗値比より大きくな
る関係としたことを特徴とする温度検知回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150586A JPH0619296B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 温度検知回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150586A JPH0619296B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 温度検知回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62266426A JPS62266426A (ja) | 1987-11-19 |
| JPH0619296B2 true JPH0619296B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=14563005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150586A Expired - Fee Related JPH0619296B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 温度検知回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619296B2 (ja) |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP11150586A patent/JPH0619296B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62266426A (ja) | 1987-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |