JPS586010Y2 - 温度制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 一般に回転体、又は遠隔部の温度測定、あるいは温度制
御を行なう場合、非接触による方法が構じられる。

その方法としては、被測定物からの赤外線の輻射を検知
して行なう方法があるが、より手軽で安価に行なう方法
として、被温度検出部に配置した感温フェライトが温度
上昇によりキュリ一温度に達すると急激に透磁率が減少
することを、空隙を介して配置した磁気ヘッドにより検
出することによって温度を検出し、その出力信号にて温
度を制御するものが知られている。

本考案は、このように感温フェライトと磁気ヘッドによ
る温度検出装置を用いた温度制御回路に関するものであ
る。

以下、本考案を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、感温フェライトと磁気ヘッドによる温度検出
装置を示しており、感温フェライト１は被温度検出部２
上に配置されている。

この感温フェライト１は、被温度検出部２を制御すべき
温度に相当するキュリ一温度を持つ。

磁気ヘッドである差動トランス３は感温フェライト１と
図のように空隙を介して対向している。

なお４は１次巻線で、５は２次巻線である。

今一次巻線４へ、例えば第３図に示されるごとき発振器
８の出力を増幅器９で増幅して供給しておく。

感温フェライト１の温度がそのキュリ一温度より低い時
は、差動トランス３の各磁路のうち片方の磁気抵抗が小
さいので（感温フコライトを含まない方の磁路は感温フ
ェライトを含む方の磁路に比して磁束が小さくなる）、
即ち図において１φ。

く１φ２１であるので、ｌφ２１−１φ１１に相当した
出力電圧■。

が２次巻線５から得られる。感温フェライト１の温度が
上昇してそのキュリ一温度以上になると、感温フェライ
トの透磁率は急激に減少するので、１φ１１＝１φ２１
となり差動トランス３はバランス状態となり、出力電圧
■。

は減少する。

第２図はこのような感温フェライト１の温度を変化させ
た時の差動トランス３の２次巻線５の出力電圧Ｖ。

の温度特性を測定した例でありキュリ一温度を境として
急激に減少しでいる。

このような温度検出装置を用いた従来の温度制御回路を
第３図に示す。

同図を参照して、二次巻線５の出力電圧■。

は微少であるため、増幅器１０を用いて増幅される。

増幅器１０の出力はピーク検波器１１で直流化され、レ
ベル判定回路１２に加えられ加熱器あるいは冷却機の動
作制御信号を得る。

この動作制御信号は加熱器や冷却機のコンプレッサー等
の制御を行う負荷開閉器１４へ与えられる。

回路部動作を詳しく述べるため、加熱ヒーターを用いて
被測定物の温度を一定に保つ例について述べる。

この場合感温フェライトのキュリ一温度は、被測定物の
保持すべき一定温度に相当するように選ばれる。

被測定物の温度が感温フェライトのキュリ一温度以下の
時は、差動トランスの出力電圧■。

は、増幅器にで交流増幅され、ピーク値検波器で交番波
形のピークで直流化される。

この電圧をレベル判定回路へ導く。

レベル判定回路は入力電圧が感応レベル以上の時出力信
号が得られるように構成してあり、この出力信号によっ
て負荷開閉器は導通状態となり加熱ヒーターが動作して
被測定物の温度を上昇させる。

感温フェライトの温度が上昇して、キュリ一温度以上に
なると■。

の出力は消滅して、ピーク値検波後の直流電圧もなくな
る。

従って負荷開閉器は遮断され、加熱ヒーターの動作は停
止される。

以上の動作をくりかえし被測定物の温度は一定に保たれ
る。

尚、被測定物が回転体等の運動物の場合において、感温
フェライトと差動トランスの対向状態が継続せず、ある
時間間隔をもって現れる場合には、レベル判定回路の出
力状態を保持する記憶回路を使用することが必要である
。

第３図では、この記憶回路を１３として用いた場合を示
している。

上記した原理を用いて、温度制御を行う非接触温度制御
回路では、ピーク値検波器にで直流化した信号を直接レ
ベル判定回路にて判定するように構成している。

このような構成では、ピーク値検波器の時定数が非常に
大きく、外来雑音が入った場合にピーク値検波器出力に
この雑音によるレベル変動が入りこみ、これがレベル判
定回路の出力に現れ誤動作を起こしやすい欠点がある。

又回転体の温度制御の場合にはピーク値検波器の応答性
が問題となる事がある。

本考案は、このような欠点を改良するものであり、耐ノ
イズ性もあり動作が確実で、あらゆる回転体スピードの
検出に耐える回路を提供するものである。

本考案の特徴は差動トランス出力信号を増幅器、シュミ
ットトリガ−１整流回路を通しで負荷開閉器へ導くよう
に回路構成したものである。

第４図は、本考案の実施例回路のブロック図を示す。

同図において点線内が本考案による改善部分で他は従来
と同様である。

差動トランス３の２訳出力■。

を、増幅器１５にて感温フェライト１の温度が低いとき
に次段入力部が破壊しない電圧まで増幅する。

この出力を交番波形のままシュミット回路１６へ導くか
ら、ここで感温フェライト１の温度がキュリ一温度以下
のときには出力波形は整形されて、短波形となる。

感温フェライト１の温度が上昇すると、シュミット回路
１６の入力電圧も減少するので、入力交番波形ピーク値
が、シュミット回路の感応レベル以下となり出力に矩形
波を得られなくなる。

従って、増幅器１５の交番波形出力を直接シュミット回
路１６の感応レベルと比較して、レベル判定を行うこと
ができる。

シュミット回路１６の矩形波出力が得られている時は、
被温度測定体２の温度が感温フェライト１のキュリ一温
度以下であるので、この矩形波を整流回路１７で整流し
て直流化する。

この時の直流電圧値は次段の負荷開閉器１４をドライブ
できる程度の低電圧を得ればよく、シかもシュミット回
路の出力はその電源電圧まで上昇するので、整流時定数
は小さくても良く雑音入力の影響を受けた時のレベル変
動をなくす事ができる。

そしてこの直流電圧を負荷開閉器１４へ導くと、負荷は
導通状態となる。

感温フェライトの温度が上昇すると、前記の通りシュミ
ット回路１６の入力電圧も下がり感応レベルを境として
矩形波が得られなくなる。

従って負荷開閉器も遮断される。

以上のくり返しにより、被温度測定物の温度を一定に保
つことができる。

なお、被温度測定物が回転体等の運動物である場合は、
感温フエライト１と差動トランス３とが対向した時に、
温度が低い場合、シュミット回路出力が得られるが、回
転数が極めて犬である場合には差動トランス３の１次巻
線に流す交番周波数（すなわち、発振器８の発振周波数
）を高くする事により確実なパルスを得ることができる
のは当然である。

そして、このシュミット回路１６の出力を次の対向状態
が現れるまで適当な記憶回路の使用によって保持して支
障なく温度制御を行うことが可能となる。

以上の通り、本考案によれば、増幅された出力のレベル
判定を交番波形のまま直接行う事ができ、かつピーク値
の検出が可能となるので外来ノイズの影響を受けにくく
、確実に動作させる事ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を説明するため、感温フェライトと差
動トランスを用いた非接触温度検出の原理をあきらかに
する一実施例図である。 主なる参照符号は以下の通りである。 １・・・感温フェライト、３・・・差動トランス。 第２図は、本考案を説明するため、差動トランスの温度
対出力電圧特性の一例図である。 第３図は、従来の方式による温度制御回路のブロック図
を示す。 図中、参照符号は８は交番波形発振器、１０は増幅器、
１１はピーク値検波器、１２はレベル判定回路である。 第４図は、本考案による実施例を示すブロック図で、図
中、参照符号１５は増幅器、１６はシュミット回路、１
７は整流器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被温度検出部に固定された所定のキュリ一温度を有する
   強磁性体と、該強磁性体に対向して空隙を介在せしめて
   配置された差動トランス型磁気ヘットと、該差動トラン
   ス型磁気ヘッドの一次巻線へ交流信号を供給する発振器
   とを有し、被温度検出部の温度が上記キュリ一温度の上
   下に変化したことにもとづく上記強磁性体の透磁率の急
   激な変化による上記磁気ヘッドの二次側交流信号の振幅
   の変化として被温度検出部の温度を検出して温度制御を
   行うようにした温度制御回路において、上記磁気ヘッド
   の二次側交流信号を増幅した後シュミット回路へ導いて
   矩形波変換し、該シュミット回路からの矩形波出力を整
   流した信号で加熱器あるいは冷却機の動作を制御するよ
   うに構成したことを特徴とする耐ノイズ・高速応答形弁
   接触温度制御回路。