JPS58127118A - 傾斜検知回路 - Google Patents

傾斜検知回路

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JPS58127118A
JPS58127118A JP1071482A JP1071482A JPS58127118A JP S58127118 A JPS58127118 A JP S58127118A JP 1071482 A JP1071482 A JP 1071482A JP 1071482 A JP1071482 A JP 1071482A JP S58127118 A JPS58127118 A JP S58127118A
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JP
Japan
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timer
section
time
unit
temperature
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JP1071482A
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Keiichi Mori
慶一 森
Shojiro Inoue
井上 象二郎
Manabu Takada
学 高田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • G01D1/10Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving differentiated values

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Cookers (AREA)

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】 本発明は温度等の上昇あるいは下降勾配を検出して各種
制御を行なう傾斜検知回路に関するものである。
従来のこの種の傾斜検知は一定時間毎にデータを計測し
、1回前のデータとの差を演算するものであった。つま
りΔd==dn−cin−1である。
しかしこの方式では早く現状を把握するためにサンプリ
ング時間を短くする必要がある。これは傾斜がなめらか
な場合は問題ないが、一般に我々が取扱うプロセス量は
全体的に見るとある方向に傾斜しているが部分的に見た
場合はフラッキがあることが多い。このためサンプリン
グ時間が短いと全体が見透せないという問題があった。
例えば第8図で横軸が時間T1縦軸が出力りとすると全
体を見れば破線Aの傾斜で上昇していることがわか3〈
−2 る。しかしサンプリング時間Bで傾斜を見るとB2やB
5では傾きなし、B7やB12では負、B8やB14で
はA線よりかなり大きい傾きとなり、これ等の計測では
本描のA線を見ることができない。そこでサンプリング
時間を長くしてCで斜きを測定するとほぼA線の見当が
つく。このときDの値がある値を越える点Eを検出しよ
うとする場合は時間C2が終了した後でないと検出でき
ず、大幅な時間遅れとなる。ところがサンプリング時間
BではB8の終了時に検出可能となり時間遅れは少ない
このように互いに相反する特性となシ、うまく検出でき
なかった。
本発明はこのような従来の欠点を除去するもので正確な
データの傾斜を検知すると共にあるポイントを検出する
ための時間遅nがなく早く検出可能とする傾斜検知回路
を提供することを目的とする。
この目的の達成のために本発明は、第1のタイマ部によ
シ短かいサンプリング時間でデータの計測を行なうと共
に第1のタイマ部の整数倍の長時間の第2のタイマ部に
よシデータの傾斜を演算する構成としたものである。
また傾斜の度合いに応じて第2のタイマ部のタイマ時間
を切替る切替部を設けたものである。
この構成により、短時間のサンプリング時間でデータを
測定し、応答早くチェックすると同時にその整数倍の長
時間の間隔の傾斜を演算するため、正確に傾斜が検出可
能となる。
また長時間の第2のタイマ部は第1のタイマ部の整数倍
であるので、第2のタイマ時間の変更のための切替部は
、第1のタイマ部の倍数の変更を行なうものである。
さらに切替部は、当初のデータの傾斜に応じてそ九以後
傾斜検知サンプリング時間幅を自動的に切替える構成と
もなるものである。
以下、本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すシステム図で、ガステ
ープルコンロの燃焼量制御に応用した例を示す。図で1
はガス入口で燃焼量を制御するコン5ベ−二、′ トロールバルブ2を通り、バーナ3で燃焼し鍋4内の調
理物を加熱する。6は鍋4の外底部に接し、その温度を
検出するよう構成された温度センサである。6は温度セ
ンサ5の信号を計測するデータ計測部、7は1定時間毎
にデータ計測部を駆動する第1のタイマ部、8は第1の
タイマ部の動作をカウントし、傾斜演算部9により演算
する傾斜の時間幅を決定する第2のタイマ部、10は傾
斜演算部の出力によりコントロールバルブ2を駆動しバ
ーナ3の火力を制御する制御部を示す。
一般に煮物は最初強火で内部を煮立たせた後、弱火に絞
り長時間じっく9煮込むのが普通である。
しかし煮物は内部に水分が多いため煮立っている状態で
は内部が水の沸騰点である100″Cと々る。
このため火力を絞るタイミングが遅ければ吹きこぼれや
、焦げつきが発生し、反対に早ければいつまでも煮立っ
てこなくなる。このため100°Cの検出が非常に高精
度を要し、特に図の様に鍋底の温度を検出して内部温度
を推測する方式では、鍋の材質や厚みにより誤差が大き
くなシ非常に難し6ベー ・ いものであった。
そこで、鍋の内部が沸騰したときには、水分がなくなる
までは100°C以上に上昇しなくなシ、鍋底のセンサ
6の温度もこれと平行に動作し、ある温度に保持される
ことに着眼し、センサ5の温度上昇の傾斜が一定値以下
になる点を検出し、その温度を鍋内部が100″Cとな
った温度と判定する構成とした。第2図にこの様子を示
し、横軸Tは時間、縦軸Hは温度を示す。破線が鍋の中
の調理物の温度、実線がセンサ5で検出した温度を、B
点が沸騰点を示す。
このときのセンサ6の温度上昇は第2図に示すようにな
めらかではなく、実際には第8図で説明したようにフラ
ッキがあり傾斜検知のサンプリング時間はある程度長く
する必要がある。しかしサンプリング時間が長ければ、
B点の検知が遅れてその分火力を絞るタイミングが遅れ
ることになシ、ふきこぼれの危険が発生する。
)そこで、本発明の要旨を第1図および第3図によシ説
明してゆく。
7ベー ゛ データ計測部6は第1のタイマ部7によるサンプリング
時間F毎に温度センサ5の温度を計測する。時間Fは応
答遅れを防ぐだめに数秒単位の短時間としている。ここ
で第3図のように全体の温度の傾斜はB点を境として破
線で示すように変化しているが、短時間では実線のよう
にフラツキが大きい。そこで第2のタイマ8で時間Fの
整数倍(図では6倍)の時間Gを計測し、時間Gの間の
温度差を傾斜演算部9で演算し、その傾斜に応じて制御
部10が制御出力を出す。
まだ時間GはG G ・・・・・・Gn というように
12 時間F毎に更新され、傾斜値HもHl、H2・・・・・
Hnと計測してゆき、Hの値が小さくなっだH9あるい
はHl。、H11附近でB点の検出が可能となる。
ここで例えば時間Gでサンプリングする方式であれば、
G  −G  −G   ・・・・・・と計測してゆき
B1   了   13 点の検出はG13 の終了後でないとできなくなり応答
の遅れが発生する。
第4図は他の実施例を示すもので、第1図社同一機能部
は同一番号を印す。11は第2のタイマ部8の時間長を
切替るスイッチ部を示す。これは第2図あるいは第3図
のB点に至るまでの傾斜が鍋4の材質や内容物の調理量
により非常に大きく異なるためこれ等に応じて第2のタ
イマ時間を切替え、傾斜検知部9の傾斜演算値の精度の
向上をはかるものである。例えばアルミニウムの鍋で数
100CGの調理を行なう場合と、土鍋で数℃の調理を
行なう場合は、その傾斜は10〜20倍変化する。
第5図はさらに他の実施例を示す。12は初期第2のタ
イマ部8のタイマ時間を設定する初期タイマ時間、13
はこれにより計測された傾斜値に応じて第2のタイマ部
8のタイマ時間を切替る初期補正部を示す。第6図を用
いて動作を説明する。
この例では初期タイマ時間12はサンプリング時間Fの
2倍であるKとしている。このときの傾斜値りにより第
2のタイマ部8の設定時間がGに決定され以後HH・・
・・・・・Hnと傾斜検知す1 T  2 I る。時間GはLの値により変化するもので例えば調理量
が少ない場合は傾斜が急でありLの値は大9 パ−゛ きい。このときは傾斜計測時間Gは短かくしてもよいが
、調理量が多い場合はLが小さい値となり時間Gも長く
して傾斜検知精度を向上させるように初期補正部13が
動作する。
第7図に第5図のシステムを実現するだめの簡単なフロ
ー図を示す。工は時間F毎に温度Mを計測する部分で第
6図のデータ計測部6に相当する。、■は傾斜検知時間
Gが設定されているがどうかの判定で、初期は未設定で
あるため下方Noへ流れる。■はデータMの計測数Nが
3かどうかの判定を示し、これは時間Kをカウントする
ものであり初期タイマ時間12に相当する。今[=2で
あるためN=3になるまでは右方NOへ流れ■の第1の
タイマ部7を通り再度Iへ帰りデータを計測する。
■でN=3となった場合は時間Kが完了したと判断し、
下方Yesへ流れる。■は初期補正部13に対応する部
分でV−1で時間Kにおける傾斜りを演算し、■−2で
Lの値に応じてGの値を○。
P、Qの3段階に分類する。ここでは3段である10 
l゛− がこれ以外でもよく、まだGをLの関数(例えばG =
 S X L +W )としだ式で演算して求める方式
とし、無段階にすることも可能である。■は傾斜演算部
9を示し、時間Gに対応した傾斜Hを演算している。■
は制御部10に対応し、■−1で傾斜Hが予め定められ
た値Xよりも小さくなったとき、第3図のB点を通過し
て内部が沸騰したと判断する部分であり、このとき左方
Yesへ流れバーナ3の火力を絞る信号を出力する。ま
たHがXよりも大きい場合は下方Noに流れ大火力を維
持する。ここでXは固定された値でもよくLやGを関数
としだ式で演算した値に可変する方法でもよい。
この後■を通り初期に帰還して同じ動作をくシ返すが、
このとき■ではGセット済であるために左方Yesへ流
れ■・■の初期補正はバイパスする。
以上のフロー図の構成をマイクロコンピュータでプログ
ラムすることにより第5図、第6図、第3図の動作を行
なうことが可能となる。
この実施例では、一番効果の大きいガステープルコンロ
の温度制御を例に上げて説明してきたが、11 ゛ これに限ること々く各種の制御に応用展開が可能であシ
、例えばガスオーブンや電気コンロ等の温度制御はもと
より圧力、湿度、変位その他の制御に容易に応用できる
以上のように本発明の傾斜検知回路によれば、短いサン
プリング時間でデータを計測し、このサンプリング時間
の何倍かの長い時間間隔でデータの傾斜を演算すると共
に、傾斜の演算を前述のサンプリング時間毎に更新して
ゆく構成とすることによシ、第8図のように長期的に見
ればある一定の傾斜を持っているが短期間には脈動やフ
ラツキのあるデータであっても確実に傾斜検出可能とす
ると同時に、そのデータの中のあるポイント(第3図B
点)を検出する場合には短いサンプリング時間で計測す
るために時間遅れが少なくて済む、というように相反す
る2つの検出を精度よく検知可能としだ。
まだ、データの傾斜を演算する時間間隔を任意に切替る
切替部を設けることによシ計測対象物にすして最適な傾
斜検知が可能となる。
さらに初期の傾斜に応じてその後の傾斜を演算する時間
を自動設定する初期傾斜補正部を設けることにより傾斜
の緩急を問わずに自動的に最適な傾斜検知を行ない検出
精度が非常に向上する。
さらにこれ等をテーブルコンロの鍋底温度制御に応用す
ることにより、鍋の材質や肉厚、調理量に関係なく内部
温度を正確に判定可能となり、焦げつきや吹きこぼれ等
の危険をなくすると同時に沸かし過ぎ等による無駄なエ
ネルギー消費もなくなるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明をガステープルコンロのMt温度制御に
応用した実施例のシステム図、第2図は煮込み調理を行
なった場合の温度上昇特性図、第3図は傾斜検知方法を
説明する特性図、第4図。 第5図は他の実施例のシステム図、第6図は第5図の実
施例の動作を説明する特性図、第7図はその具体的なフ
ロー図、第8図は従来の問題点を説明する特性図を示す
図である。 2 、、、、、、コントロールバルブ(加熱制御部)、
13 、ニー  : 3・・・・・・バーナ(加熱源)、3 、、、、、、鍋
(被加熱部)、5・・・・・・センサ(温度検知部)、
6・・・・・・データ計測部、7 、、、、、、第1の
タイマ部、8 、、、、。 第2のタイマ部、9 、、、、、、傾斜演算部、10 
、、、、。 制御部、11 、、、、、、切替部、12 、、、、、
、初期タイマ時間、13 、、、、、、初期補正部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第5
図 第6図 第  7  図 第8図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一定時間毎にデータを計測するデータ計測部を駆
    動する第1のタイマ部と、前記データ計測部で計測した
    データの一定時間間隔毎の傾きを求める傾斜演算部を駆
    動する第2のタイマ部と、前記傾斜演算部の出力によシ
    各種制御を行なう制御部を有し、前記第2のタイマ部は
    前記第1のタイマ部の整数倍の時間長とした傾斜検知回
    路。
  2. (2)第2のタイマ部は、その時間長を選択切替可能な
    切替部を有する特許請求の範囲第1項記載の傾斜検知回
    路。
  3. (3)切替部は、予め定められた第2のタイマ部の初期
    タイマ時間によシ駆動される傾斜演算部の初期の出力に
    より以後の第2のタイマ部のタイマ時間を決定する初期
    補正部によシ駆動する構成とした特許請求の範囲第2項
    記載の傾斜検知回路。
  4. (4)  データ計測部は、加熱源にょシ加熱される被
    2ぺ一一、′ 加熱部の温度を検出する温度検出部の信号を計測する構
    成とし、制御部は前記加熱源の加熱量を制御する加熱制
    御部により構成した特許請求の範囲第1項記載の傾斜検
    知回路。
JP1071482A 1982-01-26 1982-01-26 傾斜検知回路 Granted JPS58127118A (ja)

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JP1071482A JPS58127118A (ja) 1982-01-26 1982-01-26 傾斜検知回路

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JPS58127118A true JPS58127118A (ja) 1983-07-28
JPH0160249B2 JPH0160249B2 (ja) 1989-12-21

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JP (1) JPS58127118A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63256862A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Iwatsu Electric Co Ltd 掃引時間較正回路
DE102005021252B4 (de) * 2004-05-14 2014-07-10 General Motors Corp. Verfahren zum Bestimmen der Ableitung eines Eingangssignals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63256862A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Iwatsu Electric Co Ltd 掃引時間較正回路
DE102005021252B4 (de) * 2004-05-14 2014-07-10 General Motors Corp. Verfahren zum Bestimmen der Ableitung eines Eingangssignals

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