JPH0668958A - 面状採暖具の温度制御装置 - Google Patents
面状採暖具の温度制御装置Info
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- JPH0668958A JPH0668958A JP21591792A JP21591792A JPH0668958A JP H0668958 A JPH0668958 A JP H0668958A JP 21591792 A JP21591792 A JP 21591792A JP 21591792 A JP21591792 A JP 21591792A JP H0668958 A JPH0668958 A JP H0668958A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】温度・電圧特性電圧を常に一定の比率で直流電
圧に変換でき、しかも直流電圧のリップル幅を小さくす
ることができる面状採暖具の温度制御装置を提供するに
ある。 【構成】増幅回路１０のオペアンプＯＰは、出力端子を
ダイオードＤと抵抗Ｒ 1 との直列回路を介して平滑回路
３のコンデンサＣ1 と第２の抵抗Ｒ2 との並列回路に接
続している。またオペアンプＯＰは非反転入力端子を帰
還抵抗Ｒｆを介してダイオードＤと抵抗Ｒ1 との接続点
に接続している。このように構成される増幅回路１０で
は、ダイオードＤと抵抗Ｒ1 の接続点の電圧Ｖ1 と、温
度・電圧特性電圧ＶａのオペアンプＯＰ増幅動作の関係
にダイオードＤのオン電圧が何ら関与しない。そのため
温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電圧Ｖ
DCに変換でき、しかも直流電圧ＶDCのリップル幅を小さ
くすることができるのである。
圧に変換でき、しかも直流電圧のリップル幅を小さくす
ることができる面状採暖具の温度制御装置を提供するに
ある。 【構成】増幅回路１０のオペアンプＯＰは、出力端子を
ダイオードＤと抵抗Ｒ 1 との直列回路を介して平滑回路
３のコンデンサＣ1 と第２の抵抗Ｒ2 との並列回路に接
続している。またオペアンプＯＰは非反転入力端子を帰
還抵抗Ｒｆを介してダイオードＤと抵抗Ｒ1 との接続点
に接続している。このように構成される増幅回路１０で
は、ダイオードＤと抵抗Ｒ1 の接続点の電圧Ｖ1 と、温
度・電圧特性電圧ＶａのオペアンプＯＰ増幅動作の関係
にダイオードＤのオン電圧が何ら関与しない。そのため
温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電圧Ｖ
DCに変換でき、しかも直流電圧ＶDCのリップル幅を小さ
くすることができるのである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として電気カーペッ
トや電気フロアヒータ等の床暖房装置に用いられる面状
採暖具の温度制御装置に関する。
トや電気フロアヒータ等の床暖房装置に用いられる面状
採暖具の温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気カーペット等の面状採暖房具は、消
費電力が比較的大きいので、温度制御は、従来、特開昭
６２−１９９１７号公報等に示されているように、リレ
ーを使用したオンオフ制御が一般的に用いられている。
このオンオフ制御には種々の方式があるが、原理は以下
のようになっている。
費電力が比較的大きいので、温度制御は、従来、特開昭
６２−１９９１７号公報等に示されているように、リレ
ーを使用したオンオフ制御が一般的に用いられている。
このオンオフ制御には種々の方式があるが、原理は以下
のようになっている。
【０００３】即ち、面状感熱発熱体と共に配設した面状
の図４に示すような負特性を持つサーミスタからなる温
度センサによって、発熱体の温度上昇を検知し、温度調
節温度まで温度上昇があれば、リレーをオフして発熱を
停止し、発熱体の温度が低下すれば、再びリレーをオン
して発熱させることによって温度を一定に制御するもの
である。また、好みの温度を得るためには、温度調節温
度を可変にできるようにしていた。
の図４に示すような負特性を持つサーミスタからなる温
度センサによって、発熱体の温度上昇を検知し、温度調
節温度まで温度上昇があれば、リレーをオフして発熱を
停止し、発熱体の温度が低下すれば、再びリレーをオン
して発熱させることによって温度を一定に制御するもの
である。また、好みの温度を得るためには、温度調節温
度を可変にできるようにしていた。
【０００４】図５は上述の如きオンオフ制御をしている
従来の温度制御装置の構成を示し、図５において、面状
感熱発熱体２の発熱線２ａの両端にはリレー接点Ｓ1 及
び電源スイッチＳＷを介して商用交流電源１（ＡＣ１０
０Ｖ）が接続されており、センサー電極２ｂの一端は発
熱線２ａの一端（制御回路のアース側）に接続されてい
る。ここで使用される面状感熱発熱体２は、商用交流電
源１の通電に伴って発熱する線路よりなる発熱線２ａ
と、導体線路よりなる検知線２ｂとを、温度に応じてイ
ンピーダンスが変化する感熱材料２ｃを介して対向させ
て形成したワイヤー状感熱発熱線をジグザグ状に配設し
てなる。
従来の温度制御装置の構成を示し、図５において、面状
感熱発熱体２の発熱線２ａの両端にはリレー接点Ｓ1 及
び電源スイッチＳＷを介して商用交流電源１（ＡＣ１０
０Ｖ）が接続されており、センサー電極２ｂの一端は発
熱線２ａの一端（制御回路のアース側）に接続されてい
る。ここで使用される面状感熱発熱体２は、商用交流電
源１の通電に伴って発熱する線路よりなる発熱線２ａ
と、導体線路よりなる検知線２ｂとを、温度に応じてイ
ンピーダンスが変化する感熱材料２ｃを介して対向させ
て形成したワイヤー状感熱発熱線をジグザグ状に配設し
てなる。
【０００５】さて検知線２ｂの他端はバイアス回路７を
介して商用交流電源ラインに接続されると共に、増幅回
路１０に接続され、増幅回路１０の出力は平滑回路３に
入力されている。ここで、平滑回路３は入力された信号
を整流・平滑して直流化を行うものであり、その出力は
スイッチング回路４に接続され、スイッチング回路４の
出力により、リレー駆動回路８が動作するようになって
いる。
介して商用交流電源ラインに接続されると共に、増幅回
路１０に接続され、増幅回路１０の出力は平滑回路３に
入力されている。ここで、平滑回路３は入力された信号
を整流・平滑して直流化を行うものであり、その出力は
スイッチング回路４に接続され、スイッチング回路４の
出力により、リレー駆動回路８が動作するようになって
いる。
【０００６】また、オフ時間タイマー６はスイッチング
回路４の出力信号がＬレベル（リレーのオフ信号）にな
ってから、所定の時間が経過するまでスイッチング回路
４の出力をＬレベルに保持（リレーオフロック）するた
めのものであり、リセット入力端子Ｒがスイッチング回
路４の出力端子に接続され、出力端子はスイッチング回
路４の入力側に接続されている。
回路４の出力信号がＬレベル（リレーのオフ信号）にな
ってから、所定の時間が経過するまでスイッチング回路
４の出力をＬレベルに保持（リレーオフロック）するた
めのものであり、リセット入力端子Ｒがスイッチング回
路４の出力端子に接続され、出力端子はスイッチング回
路４の入力側に接続されている。
【０００７】すなわち、スイッチング回路４の出力がＬ
レベルになると、リレー接点Ｓ1 がオフとなるため、発
熱線２ａには商用交流電圧が印加されなくなり、検知線
２ｂに電流が流れなくなるので、この際にスイッチング
回路４が再び反転してしまわないようにするためのもの
である。また、電源回路９により、各回路部に直流電源
を供給している。
レベルになると、リレー接点Ｓ1 がオフとなるため、発
熱線２ａには商用交流電圧が印加されなくなり、検知線
２ｂに電流が流れなくなるので、この際にスイッチング
回路４が再び反転してしまわないようにするためのもの
である。また、電源回路９により、各回路部に直流電源
を供給している。
【０００８】次に、動作を説明する。面状感熱発熱体２
の温度が低い場合は感熱材２ｃのインピーダンスが高
く、発熱線２ａから感熱材２ｃを介して検知線２ｂに流
れる電流は小さく、その電流によって生ずる検知線２ｂ
間の温度・電圧特性電圧Ｖａは小さな値となる。従っ
て、増幅回路１０の増幅出力電圧も小さく、平滑回路３
によって直流化された信号は、スイッチング回路４の比
較レベルに達しないため、リレー駆動回路８はリレー接
点Ｓ1 をオン状態に保ち、発熱線２ａに商用交流電源１
からの通電を続けて加熱を行う。
の温度が低い場合は感熱材２ｃのインピーダンスが高
く、発熱線２ａから感熱材２ｃを介して検知線２ｂに流
れる電流は小さく、その電流によって生ずる検知線２ｂ
間の温度・電圧特性電圧Ｖａは小さな値となる。従っ
て、増幅回路１０の増幅出力電圧も小さく、平滑回路３
によって直流化された信号は、スイッチング回路４の比
較レベルに達しないため、リレー駆動回路８はリレー接
点Ｓ1 をオン状態に保ち、発熱線２ａに商用交流電源１
からの通電を続けて加熱を行う。
【０００９】面状感熱発熱体２の温度が上昇すると、検
知線２ｂ間の温度・電圧特性電圧Ｖａも大きくなる。温
度が設定値に達すると、スイッチング回路４が反転動作
してリレー駆動回路８に信号を送出し、リレー接点Ｓ1
をオフさせ、発熱線２ａへの通電を停止する。而して、
発熱線２ａが商用交流電源１と切り離されることによ
り、検知線２ｂに生じていた信号電圧は消失してスイッ
チング回路４は再び反転動作を行おうとするが、直前の
オフ動作時にオフ時間タイマー６が動作を開始して、一
定時間、リレー駆動回路８のオフ動作を保持しているの
で、リレー接点Ｓ1 は即座にオンとならず、オフ時間タ
イマー６で設定される一定の冷却時間をおいて再びオン
に復帰する。その後も前記の動作を繰り返し、よって面
状感熱発熱体２は一定温度に保たれることになる。
知線２ｂ間の温度・電圧特性電圧Ｖａも大きくなる。温
度が設定値に達すると、スイッチング回路４が反転動作
してリレー駆動回路８に信号を送出し、リレー接点Ｓ1
をオフさせ、発熱線２ａへの通電を停止する。而して、
発熱線２ａが商用交流電源１と切り離されることによ
り、検知線２ｂに生じていた信号電圧は消失してスイッ
チング回路４は再び反転動作を行おうとするが、直前の
オフ動作時にオフ時間タイマー６が動作を開始して、一
定時間、リレー駆動回路８のオフ動作を保持しているの
で、リレー接点Ｓ1 は即座にオンとならず、オフ時間タ
イマー６で設定される一定の冷却時間をおいて再びオン
に復帰する。その後も前記の動作を繰り返し、よって面
状感熱発熱体２は一定温度に保たれることになる。
【００１０】ここで、好みの温度で制御するために、ス
イッチング回路４のスイッチングレベルを可変抵抗器等
で選択できるようにしていた。図６は図５に示したスイ
ッチング回路４とオフ時間タイマー６をＡ／Ｄ変換回路
１１とマイクロコンピュータ（以下マイコンと略す）１
２に置き換えた従来の温度制御装置の構成を示す。
イッチング回路４のスイッチングレベルを可変抵抗器等
で選択できるようにしていた。図６は図５に示したスイ
ッチング回路４とオフ時間タイマー６をＡ／Ｄ変換回路
１１とマイクロコンピュータ（以下マイコンと略す）１
２に置き換えた従来の温度制御装置の構成を示す。
【００１１】検知線２ｂ間の温度・電圧特性電圧Ｖａは
増幅回路１０で増幅された後、平滑回路３で平滑され、
直流電圧ＶDCに変換される。変換された直流電圧ＶDCは
Ａ／Ｄ変換回路１１でデジタル信号化され、マイコン１
２に入力される。マイコン１２は検知線２ｂ間の温度・
電圧特性電圧Ｖａが任意に設定した上限値に到達した場
合、或る一定時間リレー接点Ｓ1 をオフ状態に保ち、一
定の冷却時間を於いて再びオンに復帰させるようにプロ
グラムされている。
増幅回路１０で増幅された後、平滑回路３で平滑され、
直流電圧ＶDCに変換される。変換された直流電圧ＶDCは
Ａ／Ｄ変換回路１１でデジタル信号化され、マイコン１
２に入力される。マイコン１２は検知線２ｂ間の温度・
電圧特性電圧Ｖａが任意に設定した上限値に到達した場
合、或る一定時間リレー接点Ｓ1 をオフ状態に保ち、一
定の冷却時間を於いて再びオンに復帰させるようにプロ
グラムされている。
【００１２】図７は図５及び図６に示した従来の温度制
御装置の構成要素である増幅回路１０と平滑回路３の具
体的構成例を示す。この図示例では検知線２ｂ間の温度
・電圧特性電圧Ｖａは増幅回路１０のオペアンプＯＰの
非反転入力端子に入力される。オペアンプＯＰの出力端
子はダイオードＤ、抵抗Ｒ1 の直列回路を介して、コン
デンサＣ1 、抵抗Ｒ2 の並列回路からなる平滑回路３に
接続される。更にオペアンプＯＰの出力端子と反転入力
端子との間に帰還抵抗Ｒｆを接続し、帰還抵抗Ｒｆと共
にオペアンプＯＰの増幅率を決定する抵抗Ｒ3 がオペア
ンプＯＰの反転入力端子と回路グランドとの間に接続さ
れている。このようにして増幅回路１０に温度・電圧特
性電圧Ｖａが入力された場合、平滑回路３から温度・電
圧特性電圧Ｖａに応じた直流電圧ＶDCが得られるように
している。
御装置の構成要素である増幅回路１０と平滑回路３の具
体的構成例を示す。この図示例では検知線２ｂ間の温度
・電圧特性電圧Ｖａは増幅回路１０のオペアンプＯＰの
非反転入力端子に入力される。オペアンプＯＰの出力端
子はダイオードＤ、抵抗Ｒ1 の直列回路を介して、コン
デンサＣ1 、抵抗Ｒ2 の並列回路からなる平滑回路３に
接続される。更にオペアンプＯＰの出力端子と反転入力
端子との間に帰還抵抗Ｒｆを接続し、帰還抵抗Ｒｆと共
にオペアンプＯＰの増幅率を決定する抵抗Ｒ3 がオペア
ンプＯＰの反転入力端子と回路グランドとの間に接続さ
れている。このようにして増幅回路１０に温度・電圧特
性電圧Ｖａが入力された場合、平滑回路３から温度・電
圧特性電圧Ｖａに応じた直流電圧ＶDCが得られるように
している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような増幅回路１０と平滑回路３とからなる温度・電圧
特性電圧Ｖａ−直流電圧ＶDCの変換回路の構成では、温
度・電圧特性電圧Ｖａが小さく、オペアンプＯＰの出力
電圧がダイオードＤのオン電圧より小さい場合、ダイオ
ードＤが導通しないため、直流電圧ＶDCは０となるの
で、温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電
圧ＶDCに変換することができない。
ような増幅回路１０と平滑回路３とからなる温度・電圧
特性電圧Ｖａ−直流電圧ＶDCの変換回路の構成では、温
度・電圧特性電圧Ｖａが小さく、オペアンプＯＰの出力
電圧がダイオードＤのオン電圧より小さい場合、ダイオ
ードＤが導通しないため、直流電圧ＶDCは０となるの
で、温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電
圧ＶDCに変換することができない。
【００１４】またダイオードＤのオン電圧が個々の部品
の特性ばらつきや温度特性のばらつきを持った場合に
も、温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電
圧ＶDCに変換できなくなるという問題があった。また図
８に示した増幅回路１０のようにオペアンプＯＰ、ダイ
オードＤからなる交流半波の非反転増幅回路が一般に知
られている。この増幅回路１０では温度・電圧特性電圧
Ｖａ−直流電圧ＶDC変換特性にダイオードＤのオン電圧
が影響を及ぼさないため温度・電圧特性電圧Ｖａを常に
一定の比率で直流電圧ＶDC変換することができるが、増
幅回路１０と平滑回路３を組み合わせた場合オペアンプ
ＯＰが増幅動作をするのは、交流半波のピーク付近の極
短い時間に限られるため、直流電圧ＶDCは図９に示すよ
うなリップル幅の大きい特性になってしまう。つまり直
流電圧ＶDCのリップル幅を小さくすることができないと
いう問題があった。
の特性ばらつきや温度特性のばらつきを持った場合に
も、温度・電圧特性電圧Ｖａを常に一定の比率で直流電
圧ＶDCに変換できなくなるという問題があった。また図
８に示した増幅回路１０のようにオペアンプＯＰ、ダイ
オードＤからなる交流半波の非反転増幅回路が一般に知
られている。この増幅回路１０では温度・電圧特性電圧
Ｖａ−直流電圧ＶDC変換特性にダイオードＤのオン電圧
が影響を及ぼさないため温度・電圧特性電圧Ｖａを常に
一定の比率で直流電圧ＶDC変換することができるが、増
幅回路１０と平滑回路３を組み合わせた場合オペアンプ
ＯＰが増幅動作をするのは、交流半波のピーク付近の極
短い時間に限られるため、直流電圧ＶDCは図９に示すよ
うなリップル幅の大きい特性になってしまう。つまり直
流電圧ＶDCのリップル幅を小さくすることができないと
いう問題があった。
【００１５】本発明は上述の問題点に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは温度・電圧特性電圧を常
に一定の比率で直流電圧に変換でき、しかも直流電圧の
リップル幅を小さくすることができ、面状感熱発熱体の
制御温度ばらつきを小さくすることが可能な面状採暖具
の温度制御装置を提供するにある。
ので、その目的とするところは温度・電圧特性電圧を常
に一定の比率で直流電圧に変換でき、しかも直流電圧の
リップル幅を小さくすることができ、面状感熱発熱体の
制御温度ばらつきを小さくすることが可能な面状採暖具
の温度制御装置を提供するにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、商用交流電源の通電に伴って発熱する
線路よりなる発熱線と、導体線路よりなる検知線とを、
温度に応じてインピーダンスが変化する感熱材料を介し
て対向させて形成したワイヤー状感熱発熱線をジグザグ
状に配設してなる面状感熱発熱体と、前記ワイヤー状感
熱発熱線の発熱線より感熱材料を介して検知線に流れ込
む交流電流を電圧に変換した温度・交流電圧特性電圧を
直流電圧に変換する変換回路とを有し、この変換回路で
変換されて得られた直流電圧を用いて温度制御を行なう
面状採暖具の温度制御装置において、前記温度・交流電
圧特性電圧を反転入力端子に入力し、出力端子にダイオ
ード、第１の抵抗の直列回路を接続し、前記ダイオード
と前記第１の抵抗の一端との接続点と前記反転入力端子
との間に帰還抵抗を接続したオペアンプと、コンデン
サ、第２の抵抗の並列回路からなりこの並列回路に前記
第１の抵抗の他端を接続した平滑回路とで前記変換回路
を構成したものである。
達成するために、商用交流電源の通電に伴って発熱する
線路よりなる発熱線と、導体線路よりなる検知線とを、
温度に応じてインピーダンスが変化する感熱材料を介し
て対向させて形成したワイヤー状感熱発熱線をジグザグ
状に配設してなる面状感熱発熱体と、前記ワイヤー状感
熱発熱線の発熱線より感熱材料を介して検知線に流れ込
む交流電流を電圧に変換した温度・交流電圧特性電圧を
直流電圧に変換する変換回路とを有し、この変換回路で
変換されて得られた直流電圧を用いて温度制御を行なう
面状採暖具の温度制御装置において、前記温度・交流電
圧特性電圧を反転入力端子に入力し、出力端子にダイオ
ード、第１の抵抗の直列回路を接続し、前記ダイオード
と前記第１の抵抗の一端との接続点と前記反転入力端子
との間に帰還抵抗を接続したオペアンプと、コンデン
サ、第２の抵抗の並列回路からなりこの並列回路に前記
第１の抵抗の他端を接続した平滑回路とで前記変換回路
を構成したものである。
【００１７】
【作用】本発明の構成によれば、温度・電圧特性電圧が
小さい場合でも常に一定の比率で直流電圧に精度良く変
換することができ、しかもダイオードのオン電圧の影響
を受けないため、ダイオードの部品ばらつきによってダ
イオードのオン電圧がばらついた場合でも温度電圧特性
電圧ー直流電圧の変換特性には影響がなく、そのため面
状感熱発熱体の制御温度のばらつきが小さくなる。
小さい場合でも常に一定の比率で直流電圧に精度良く変
換することができ、しかもダイオードのオン電圧の影響
を受けないため、ダイオードの部品ばらつきによってダ
イオードのオン電圧がばらついた場合でも温度電圧特性
電圧ー直流電圧の変換特性には影響がなく、そのため面
状感熱発熱体の制御温度のばらつきが小さくなる。
【００１８】また第１の抵抗により平滑回路から出力さ
れる直流電圧のリップル幅を小さくすることができる。
更にオペアンプの入力インピーダンスが十分に大きいた
め、感熱発熱線の発熱線と検知線との間の感熱材料には
直流成分が生じないので、イオン伝導性の高感度のサー
ミスタ材料の使用も可能となる。
れる直流電圧のリップル幅を小さくすることができる。
更にオペアンプの入力インピーダンスが十分に大きいた
め、感熱発熱線の発熱線と検知線との間の感熱材料には
直流成分が生じないので、イオン伝導性の高感度のサー
ミスタ材料の使用も可能となる。
【００１９】
【実施例】本発明の面状採暖具の温度制御装置の回路構
成は本発明の主要な構成である温度・電圧特性電圧Ｖａ
−直流電圧ＶDCの変換回路以外は従来例と基本的に同様
な構成を為すものであるから、温度・電圧特性電圧Ｖａ
−直流電圧ＶDCの変換回路を実施例により説明する。
成は本発明の主要な構成である温度・電圧特性電圧Ｖａ
−直流電圧ＶDCの変換回路以外は従来例と基本的に同様
な構成を為すものであるから、温度・電圧特性電圧Ｖａ
−直流電圧ＶDCの変換回路を実施例により説明する。
【００２０】図１は一実施例の温度・電圧特性電圧Ｖａ
−直流電圧ＶDCの変換回路を示しており、この変換回路
の増幅回路１０は、非反転入力端子に温度・電圧特性電
圧Ｖａが入力されるオペアンプＯＰの出力端子をダイオ
ードＤと第１の抵抗Ｒ1 との直列回路を介して平滑回路
３のコンデンサＣ1 と第２の抵抗Ｒ2 との並列回路に接
続している点では図７の従来例と同様であるが、オペア
ンプＯＰの非反転入力端子を帰還抵抗Ｒｆを介してダイ
オードＤと抵抗Ｒ1 との接続点に接続している点で相違
している。
−直流電圧ＶDCの変換回路を示しており、この変換回路
の増幅回路１０は、非反転入力端子に温度・電圧特性電
圧Ｖａが入力されるオペアンプＯＰの出力端子をダイオ
ードＤと第１の抵抗Ｒ1 との直列回路を介して平滑回路
３のコンデンサＣ1 と第２の抵抗Ｒ2 との並列回路に接
続している点では図７の従来例と同様であるが、オペア
ンプＯＰの非反転入力端子を帰還抵抗Ｒｆを介してダイ
オードＤと抵抗Ｒ1 との接続点に接続している点で相違
している。
【００２１】以上のように構成された本実施例の増幅回
路１０では、ダイオードＤと抵抗Ｒ 1 の接続点の電圧Ｖ
1 と、温度・電圧特性電圧ＶａのオペアンプＯＰ増幅動
作の関係は次の式で表される。 Ｖ1 ＝〔（Ｒｆ＋Ｒ3 ）／Ｒ3 〕×Ｖａ … この式から明らかなように電圧Ｖ1 と温度・電圧特性
電圧ＶａにはダイオードＤのオン電圧等は何ら関与しな
いことが分かる。
路１０では、ダイオードＤと抵抗Ｒ 1 の接続点の電圧Ｖ
1 と、温度・電圧特性電圧ＶａのオペアンプＯＰ増幅動
作の関係は次の式で表される。 Ｖ1 ＝〔（Ｒｆ＋Ｒ3 ）／Ｒ3 〕×Ｖａ … この式から明らかなように電圧Ｖ1 と温度・電圧特性
電圧ＶａにはダイオードＤのオン電圧等は何ら関与しな
いことが分かる。
【００２２】図２には図１に示したオペアンプＯＰの非
反転入力端子の入力電圧Ｖａ（＝温度・電圧特性電圧）
と、反転入力端子電圧Ｖ- との関係を示す。ここでＶａ
＜Ｖ- の条件が成立している場合、オペアンプＯＰは増
幅動作を停止するため、コンデンサＣ1 に充電されてい
る電荷が抵抗Ｒ2 及び抵抗Ｒ1 、Ｒｆ、Ｒ3 の経路で放
電されるため、電圧Ｖ- は低下する。
反転入力端子の入力電圧Ｖａ（＝温度・電圧特性電圧）
と、反転入力端子電圧Ｖ- との関係を示す。ここでＶａ
＜Ｖ- の条件が成立している場合、オペアンプＯＰは増
幅動作を停止するため、コンデンサＣ1 に充電されてい
る電荷が抵抗Ｒ2 及び抵抗Ｒ1 、Ｒｆ、Ｒ3 の経路で放
電されるため、電圧Ｖ- は低下する。
【００２３】またＶａ＞Ｖ- の条件が成立している場
合、オペアンプＯＰのイマジナルシートの原則に従い、
Ｖａ＝Ｖ- となるようにオペアンプＯＰは増幅動作を行
なうことなる。図３は抵抗Ｒ1 の両端間の電圧Ｖ2 を示
す。オペアンプＯＰが増幅動作中はダイオードＤが導通
し、抵抗Ｒ1 を介して平滑回路３に電流が流れるため、
電圧Ｖ 2 は正となるが、オペアンプＯＰが増幅動作を停
止した瞬間、平滑回路３のコンデンサＣ1 に充電されて
いる電荷が抵抗Ｒ1 を介して、放電されるためオペアン
プＯＰの増幅動作中とは逆方向に電流が流れることにな
り、電圧Ｖ2 は極性が入れ換わり負となる。このような
動作の結果、オペアンプＯＰの増幅動作時間を長くする
ことができるため、交流半波のピーク毎にオペアンプＯ
Ｐが増幅動作することが可能となり、リップル幅の小さ
い直流電圧ＶDCを得ることができる。
合、オペアンプＯＰのイマジナルシートの原則に従い、
Ｖａ＝Ｖ- となるようにオペアンプＯＰは増幅動作を行
なうことなる。図３は抵抗Ｒ1 の両端間の電圧Ｖ2 を示
す。オペアンプＯＰが増幅動作中はダイオードＤが導通
し、抵抗Ｒ1 を介して平滑回路３に電流が流れるため、
電圧Ｖ 2 は正となるが、オペアンプＯＰが増幅動作を停
止した瞬間、平滑回路３のコンデンサＣ1 に充電されて
いる電荷が抵抗Ｒ1 を介して、放電されるためオペアン
プＯＰの増幅動作中とは逆方向に電流が流れることにな
り、電圧Ｖ2 は極性が入れ換わり負となる。このような
動作の結果、オペアンプＯＰの増幅動作時間を長くする
ことができるため、交流半波のピーク毎にオペアンプＯ
Ｐが増幅動作することが可能となり、リップル幅の小さ
い直流電圧ＶDCを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述のように温度・交流電圧
特性電圧を反転入力端子に入力し、出力端子にダイオー
ド、第１の抵抗の直列回路を接続し、前記ダイオードと
前記第１の抵抗の一端との接続点と前記反転入力端子と
の間に帰還抵抗を接続したオペアンプと、コンデンサ、
第２の抵抗の並列回路からなりこの並列回路に前記第１
の抵抗の他端を接続した平滑回路とで、温度・電圧特性
電圧−直流電圧の変換回路を構成しているので、温度・
電圧特性電圧が小さい場合でも常に一定の比率で直流電
圧に精度良く変換することができ、しかもダイオードの
オン電圧に影響を受けないため、ダイオードの部品ばら
つきによってダイオードのオン電圧がばらついた場合で
も温度電圧特性電圧ー直流電圧の変換特性には影響がな
く、そのため面状感熱発熱体の制御温度のばらつきが小
さくなるという効果があり、また第１の抵抗により平滑
回路から出力される直流電圧のリップル幅を小さくする
ことができ、更にオペアンプの入力インピーダンスが十
分に大きいため、感熱発熱線の発熱線と検知線との間の
感熱材料には直流成分が生じず、そのためイオン伝導性
の高感度のサーミスタ材料の使用も可能となるという効
果がある。
特性電圧を反転入力端子に入力し、出力端子にダイオー
ド、第１の抵抗の直列回路を接続し、前記ダイオードと
前記第１の抵抗の一端との接続点と前記反転入力端子と
の間に帰還抵抗を接続したオペアンプと、コンデンサ、
第２の抵抗の並列回路からなりこの並列回路に前記第１
の抵抗の他端を接続した平滑回路とで、温度・電圧特性
電圧−直流電圧の変換回路を構成しているので、温度・
電圧特性電圧が小さい場合でも常に一定の比率で直流電
圧に精度良く変換することができ、しかもダイオードの
オン電圧に影響を受けないため、ダイオードの部品ばら
つきによってダイオードのオン電圧がばらついた場合で
も温度電圧特性電圧ー直流電圧の変換特性には影響がな
く、そのため面状感熱発熱体の制御温度のばらつきが小
さくなるという効果があり、また第１の抵抗により平滑
回路から出力される直流電圧のリップル幅を小さくする
ことができ、更にオペアンプの入力インピーダンスが十
分に大きいため、感熱発熱線の発熱線と検知線との間の
感熱材料には直流成分が生じず、そのためイオン伝導性
の高感度のサーミスタ材料の使用も可能となるという効
果がある。
【図１】本発明の一実施例の要部の回路図である。
【図２】同上の増幅回路のオペアンプの非反転入力端子
で何つと反転入力端子電圧の関係説明図である。
で何つと反転入力端子電圧の関係説明図である。
【図３】同上の増幅回路の抵抗Ｒ1 の両端電圧の波形図
である。
である。
【図４】従来使用の温度センサの温度特性図である。
【図５】従来例の温度制御装置の回路構成図である。
【図６】別の従来例の回路構成図である。
【図７】従来例の増幅回路と平滑回路の回路図である。
【図８】非反転増幅回路の一例を示す回路図である。
【図９】非反転増幅回路の出力波形図である。
３ 平滑回路 １０ 増幅回路 Ｒ1 第１の抵抗 Ｒ2 第２の抵抗 Ｒｆ 帰還抵抗 Ｃ1 コンデンサ Ｖａ 温度・電圧特性電圧 ＶDC 直流電圧 ＯＰ オペアンプ
Claims (1)
- 【請求項１】商用交流電源の通電に伴って発熱する線路
よりなる発熱線と、導体線路よりなる検知線とを、温度
に応じてインピーダンスが変化する感熱材料を介して対
向させて形成したワイヤー状感熱発熱線をジグザグ状に
配設してなる面状感熱発熱体と、前記ワイヤー状感熱発
熱線の発熱線より感熱材料を介して検知線に流れ込む交
流電流を電圧に変換した温度・交流電圧特性電圧を直流
電圧に変換する変換回路とを有し、この変換回路で変換
されて得られた直流電圧を用いて温度制御を行なう面状
採暖具の温度制御装置において、前記温度・交流電圧特
性電圧を反転入力端子に入力し、出力端子にダイオー
ド、第１の抵抗の直列回路を接続し、前記ダイオードと
前記第１の抵抗の一端との接続点と前記反転入力端子と
の間に帰還抵抗を接続したオペアンプと、コンデンサ、
第２の抵抗の並列回路からなりこの並列回路に前記第１
の抵抗の他端を接続した平滑回路とで前記変換回路を構
成して成ることを特徴とする面状採暖具の温度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21591792A JP3548185B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 面状採暖具の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21591792A JP3548185B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 面状採暖具の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0668958A true JPH0668958A (ja) | 1994-03-11 |
| JP3548185B2 JP3548185B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=16680401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21591792A Expired - Fee Related JP3548185B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | 面状採暖具の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3548185B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019011897A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社ノーリツ | 暖房用熱源装置 |
-
1992
- 1992-08-13 JP JP21591792A patent/JP3548185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019011897A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社ノーリツ | 暖房用熱源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3548185B2 (ja) | 2004-07-28 |
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