JPS5949698A

JPS5949698A - 湿度センサ

Info

Publication number: JPS5949698A
Application number: JP16119382A
Authority: JP
Inventors: 野田　湛; 保夫石塚; 武内　伸夫; 柳下　稔; 小林　彬男
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-03-22

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、空調制御システム熱源制御システム等に用い
られる湿度センサに関するものである。

例えば空調制御システムにおいては従来の湿度センサは
、単に湿度を検出し電気信号として送出する機能のみを
備えておシ、これを用いて空Ｎ’＋’Ｊ　ｆｌｉｌＪ御
システムシステム全構成には、第１図のブロック図に示
すものとなっていた。

すなわち、電算機等の中実装置ＣＥと、各所へ分散のう
え配行されたデータ果状盤ＤＧＰ工〜ＤＧＰｎとの間を
共通の伝送路りによ＃）接続すると共に、各データ収集
盤ＤＧＰ工〜ＤＧＰｎへ計測用温度センサＴｌおよび湿
度センサＨ１を各個別に」ｄ絖し、かつ、空調制御部Ａ
Ｃおよび空調イ森器用の動カ盤ＰＰ′ｆ：接続しており
、温度センサＴ０および湿度センサＨ１の出力をデータ
果状盤Ｄ　Ｇ　Ｐ　Ｉ　ＮＤ　Ｇ　Ｐ　ｎにおいてディ
ジタル信号へ変換のうえ、中実装置ＣＥへ送信する一方
、これを受信した中実装置ＣＥが監視する。

一方、ＡＣ制御部では、接続石れている制御用の温度セ
ンサＴ３及び湿度センサＨ！によシ制御量を演算し、接
続されている制御弁ＭＶ及び１１ｉｌＪ御ダンパＭＤを
操作する。さらに、中火装ｆｉ’Ｊ　ＣＢにて設定され
た設定値は、データ果状盤ＤＧＰ工〜ＤＧＰｎを経由し
て空調制御部ＡＣに伝送される。中実装置ＣＥにて判断
されるオン・オフ制御信号は、データ収集盤ＤＧＰを紅
白して、ル！１力盤ＰＩ）に伝送される。

しかし、か＼る従来のシステムにおいては、中火装社Ｃ
Ｅとデータ果状盤ＤＧＰｌ−ＤＧＰｎとの間は共通の伝
送路りにより−Ｍ続されるもＯ＼、データ果状盤ＤＧＩ
’＞〜Ｄ　Ｇ　ＰＨと温度センサＴｌ、湿度センサＩＩ
ｌとの間および、データ果状ｆｉ　ＤＧＰ、〜ＤＧＰｎ
と空調制御部ＡＣおよび動力盤ｐｐとの間さらに、璧調
制御部ＡＣと温度センサＴｍ、湿度センサＨ８、制御弁
ＭＶ１、ＭＶ、、制御ダンパＭＤｌ。

ｈＩＤ　ｈＭＤ　＠　の間は、各個別の布ＭＡを要し、
線材費および布線工数費が高価となる欠点を生ずる。

また、従来のシステムにおいては、データ果状盤ＤＧＰ
ｌ−ＤＧＰＨを便すると共に、これへ接続される機器の
数および種別に応じて種々な形式のデータ果状ｕ　Ｄ　
Ｇ　Ｐ　１〜１）ＧＰｎを用意せねばならず、共通化が
図られないため量産効果が減殺され、これらが高価とな
ることによシ、システム全体としても高価となる欠点を
生じている。

本発明は、従来のか＼る欠点を根本的に解決する目的を
有し、湿度検出素子と変換器、制御部停からなるデータ
処理部および伝送回路等を一体化し、湿度検出機能と共
にデータ送受信機能ｆ：具備するものとした極めて効果
的な、湿度センサラ提供するものである以下、空調制御システムにおける実施例を示す図によっ
て本発明の詳細な説りＪするが、便宜上、本発明の適用
されるシステム構成について最初に説明する。

すなわち、第２図のブロック図に示すとお如、本発明の
湿度センサＨａけ、データ送受信機能を有するため、空
ｈ１，１制御部ＡＣＤと共通線によって接続することが
可能となシ、かつ、各々が個Ｍのアドレスをイ１１／、
これと一致するポーリング信号を空調制御部ＡＣＤから
送受することにょシ、各湿度センサＨａからの湿度デー
タを空調制御部ＡＣＤが各個別に集取できるものとなっ
ておシ、これらは、共通の伝送路ＬＩＣよってのみ接続
されるものとなるため、接続用の線材費および布線工数
費が大幅に低減される。

また、同様の機能を有する温度センサＴＳ　　アクチェ
ータＡＴおよびスタートストップモジュール８８Ｍ等を
用意すれば、これらがすべて共通の伝送路りによって接
続できるものとなるうえ、アクチェータＡＴによ、り、
ＴＩｉ接制御弁Ｍｖおよび制御ダンパＭＤさらにスター
トストップモジュールＳＳＭにより！Ｏ力盤ｐｐを制御
できるものとなるため、従来のデータ果状盤ＤＧＰＩ−
ＤＧｐｌおよび空調制御部ｈｃｔ一体化することが可能
となシ、システム構成が極めて簡略化てれる。

第３図は、本発明の実施例を示すブロック図であ）、例
えば、アクリル板の表面へ対向゛電極を形成のうえ、塩
化リチウム溶液を塗布した湿度検出素子ｌＩＤを設け、
これの検出々力を変調回路ＣＶによシミ気信号へ変換の
うえ、アナログ・ディジタル式換器（以下、ＡＤＣ）Ａ
／Ｄへ与えておシ、これによってディジタル信号へ変換
された電気信号１グ、更に制御部ＣＮＴへ与えられ、空
調制御部ＡＣＤｚ）ｈらのポーリング信号に応じ、湿屁
値のデータとして伝送回路ＳＲを介し、空調制御部ＡＣ
Ｄへ送信てれろものとなっている。

なお、マイクロプロセッサ、メモリおよび入出力回路等
により構成された制御部ＣＮＴ　！＝よ、データの送受
信制御機能も備えており、伝送回路ＳＲｉ介して与えら
れるポーリング信号によって指定されたアドレスと、ア
ドレス設定器Ａｓにょ如股犀された自己に個有のアドレ
スと全比較１７、両者の一致に応じて湿度値のデータを
送信するものとなっている。

また、制御部ＣＮＴは、高密度集積回路化等圧する共用
化を図るため、メモリ内に神々の用途に応じたプログラ
ノ・が格納されＣおり、モード設定器ＭＳによりメモリ
内のプログラムが指定されるものとなっている。この場
合は、モード設定器ＭＳによシ湿度センサとしての動作
モードを設５ピするものとなっている。

このほか、湿度検出素子ＨＤ（ＩＣは、個有の特性偏差
があシ、これを補正するため零設定器ＺＡが設けである
と共に、制御部ＣＮＴおよび変換回路ＣＶヘカウンタ停
の分局器ＤＶ′ｆｒ：介して交流信号を供給するため、
クロックパルスを発生するバルス発生器ＰＧが設けてあ
り、更に、ｃｖ変換回路のアナログ信号を制御部ＣＮＴ
へ送信するためにＡＤＣ−Ａ／Ｄが設けられ、また、制
御部ＣＮＴにょシ、求めた湿度値を指示する目的上、表
示部ＤＰが設けである。

また、割り部ＣＮＴは、外部の接点Ｓがオンかオフかの
情報も湿度値のデータと共に送出するものとなってお９
、この目的上、操作用スイッチ等の接点Ｓを接続できる
ものとなっている。

たｙし、伝送路りは、この場合３線式のものが用いられ
、線路Ｌｌが信号用、線路り、が電源用、線路Ｌｓが共
通用となっておシ、線路り、、Ｌ、から供給てれる電源
を電源回路ＰＳによ）安定化のうえ、局部電源Ｅとして
各部へ供給している。

第４図は、変換回路ＣＶの詳細を示すブロック図であシ
、分周器ＤＶの出力からコンデンサＣによシ交流成分の
みを抽出のうえ湿度検出素子ＨＤへ印加し、これによっ
て湿度検出素子ＨＤへ交流電流を通じており、湿度に応
する湿度検出素子ＨＤのインピーダンス変化を交流電流
の変化として求めている交流電流によって得られた電圧Ｖ、倍信号、反転増幅器
Ａ１によシ反転式れ、逆数を示、す電圧となってから、
検波回路ＤＥＴにより検波てれ、積分回路叫の低減ｐ波
器ＬＰＦによって平滑化されたうえ、係数器ＦＭｌにょ
シ係数１／Ｋｉ　が乗ぜられた彼、加算器ＡＤ１へ与え
られる。

一方、湿度を求める際、温度も求めることが要求されて
いるため、抵抗器Ｒ１−Ｒ＠とニッケル線抵抗体等の温
度検出素子ＴＤとによりブリッジ回路を構成し、これへ
電源Ｅ’（ｒ印加のうえ、抵抗器Ｒ１とＲ，との接続点
および、抵抗器Ｒ３と温度検出素子ＴＤとの接続点から
不平衡電圧を取シ出し、差動増幅器Ａ、において増幅度
に４にょシ差動増幅を行なってから、この出力へ係数器
ＦＭ８にょ）係数ｔ／Ｋｉ　を乗じた後、加算器ＡＤＩ
へ与えている。

加算器ＡＤＩの出力は、係数器ＦＭ、にょシ係数ＫＢが
乗ぜられたうえ、加算器ＡＤ、においてレベルシフト電
源ｅの電圧ｖｅが加３）されてから、増幅度に８　のバ
ッファ用増幅器Ａｓ　を介し、出力ＯＵＴへ送ＩＥされ
、これの出方電圧Ｖｏが湿度の値に比例するものとなる
。

すなわち、温度検出素子ＩＩＤのインピーダンスＺｌｌ
は、湿度’ｋ　１■、温度をＴとするとき、一般に次式
によって示される。

このため、（１）式に応じて湿度Ｈを求めるための演算
回路を構成すれば２１１４図に示すものとなり、同図に
おける出力１Ｔｉ圧Ｖ。は、抵抗器Ｒ１＝ｌｔａ＝Ｒ。

湿度検出素子ＨＤへ印加される３で流１５号の波高値を
ｖ１１電源Ｅの電圧をＶ、とすれば、次式によ・拳・・
・（２）したがって、レベルシフ）１４圧Ｖｅが加昇されたうえ
、出力１′ｌ圧■ｏが湿ＪＪＩＤＩに比例して変化する
ものとなる。制御部ＣＮＴの主要機能は、電源投入によ
る’　５ＴＡＲＴ　’につぎ、各部に初期状態を設定す
る顎イニシャル処理“、カウンタＣ１ＪＴ　のカウント
値を取如込み、メモリへ格納する等の’　ｉｆ−測処理
“、接点Ｓの情報を取込んでメモリへ格納する一接点情
報処理〃中央よりの要求に応じて計測データを送信する
１伝送処理“および中央よりの命令による実行等の気コ
マンド処押〃の５つである。

シτ５図は、１伝送処理′の詳細を示すフローチャート
であ勺、まず、−針側処理〃によって得られた１データ
を送信レジスタへセット〃してから、空調制御部ＡＣＤ
　がらの信号ｔ９信する待磯状に！へ入Ｄ、ＪＭ号受信
Ｉが行なわれ＼ば、コードの４’１ＥＩＫよｒポーリン
グ信号７７Ｆを判１；Ｉｉ　シ、こｆ’ＬのＹＥＳに応
じ、アドレス設定器Ａｓにょシ設定嘔れたアドレスとポ
ーリッツ１ｄ号によって示されるアドレスとを１アドレ
ス一致？“により比較のうえ、こ７ｔがＹＥＳであれば
、１送信準グｂ〃葡行なった後、送信レジスタの内′イ
を伝送回１ｆｈｓＲへ送出して１デ一タ送信′企行ない
、気送（Ｍ終］？〃のＹＥＳにしたがって、データの送
的ヲ終了する。

このほか、第３図における各設定器Ｍ、Ｓ、Ａｓ。

ＺＡ等は、ダイオードマトリクス回路を用い、所定のダ
イオードをカットして所定のコードを発生するものとす
れば好適であるが、ディジタルスイッチ、ストラップ端
子等を用いても同様である。

また、湿度検出素子ＩＴ’）としては、上述のもの＼ほ
か、湿度に応じて電気的特性の変化するものを用いれば
よく、これの種別に応じて変梗回路Ｃｖの構成を選定す
ればよい。

なお、綜路り、、Ｌ、による電源の供給は、伝送路Ｌ’
に２線式としたうえ、ファントム給電とし°Ｃもよく、
あるいは、別途の電源を用いるものとしても同様であシ
、湿度検出素子ＨＤへ印加する又波信号としてクロック
パルスを用いず、他の回路によ多発生した交流（ｉ号を
用いてもよい等、本発明は独々の変形が自在である。

以上の説明によシ明らかなとお９本発明によれば、制御
装置と複数個を直接々続できる湿度センサが得られるた
め、空調制御システムおよび熱源システム等の１１考成
が大幅にｎ１１略化され、相互接４）ε用の線材費およ
び布腺工数費が低減さソ′１．ると共に、システム構成
の変更、増設等が容易となハかっ、システム全体として
も安価に４．４成できるものとなシ、各種制御システム
の湿度センサとして顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空調制御システムを示すブロック図、第
２図は本発明を適用した場合の空１ｄ１４制御システム
金示すブロック図、第３図は本発明の実施例を示すブロ
ック図、第４図は変換回路の詳４１１１を示すブロック
図、第５図は１伝送処Ｊ４１ｊ　ｌのｂｌ・Ａ１１１全
示すフローチャートであるｌＩＤ−＠・・湿度検出素子、ｃｖ・・・−変換回路、
Ａ／Ｄ・―・・ＡＤＣ（アナログ・ディジタル変おｈｇ
ｙ）、ＣＮ’ｐ・・・・制御部、ＳＩζ・・・・伝送回
路、ＡＳφ・・・アドレス設定器。

Claims

【特許請求の範囲】

湿度検出素子と、該湿度検出素子の検出々カを電気信号
へ変換する変換回路と、該変換回路の出力をディジタル
信号へ変換するアナログ・ディジタル斐換器と、データ
信号の送受信を行なう伝送回路と、該伝送回路を介した
自己のアドレスを指定するポーリング信号に応じ前記ア
ナログ拳ディジタル変換器の出方を湿度値のデータとし
て前記伝送回路を介して送信する制御部とを備えたこと
を特徴とする湿度センサ。