JPS6011019A - 燃焼制御装置用の温度検出回路 - Google Patents
燃焼制御装置用の温度検出回路Info
- Publication number
- JPS6011019A JPS6011019A JP11604983A JP11604983A JPS6011019A JP S6011019 A JPS6011019 A JP S6011019A JP 11604983 A JP11604983 A JP 11604983A JP 11604983 A JP11604983 A JP 11604983A JP S6011019 A JPS6011019 A JP S6011019A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- thermistor
- resistor
- temperature detection
- resistance value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/14—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
- F23N5/143—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors using electronic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Combustion (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。
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、燃焼制御装置用の温度検出回路、殊に瞬間型
給湯機や湯沸器の燃焼制御装置用として適当な温度検出
装置に関する。
給湯機や湯沸器の燃焼制御装置用として適当な温度検出
装置に関する。
昨今に至って、上記の瞬間型給湯機や湯沸器として、設
定温度と出湯温度乃至給湯温度との偏差を検出し、その
偏差に応じた信号をガス比例弁に与えて燃料流量の制御
をし、もって給湯温度を設定温度に維持しようとする製
品が開発されてきている。確かに、こうした製品は、そ
れまでの無制御型の製品に比べればその給湯特性が向上
しているが、給湯能力以上に出湯すると、湯温が設定温
より著しく低下するという欠点が残っている。
定温度と出湯温度乃至給湯温度との偏差を検出し、その
偏差に応じた信号をガス比例弁に与えて燃料流量の制御
をし、もって給湯温度を設定温度に維持しようとする製
品が開発されてきている。確かに、こうした製品は、そ
れまでの無制御型の製品に比べればその給湯特性が向上
しているが、給湯能力以上に出湯すると、湯温が設定温
より著しく低下するという欠点が残っている。
この欠点を補うためには、給湯能力を常に最大限で使用
するように図ることが必要で、そのためにはまた、給水
温度、設定温度、及び出湯量を検出して、燃焼量、即ち
設定温度と給水温度の差と出湯量との積、が当該給湯能
力を越えないように制御する必要があるとされている。
するように図ることが必要で、そのためにはまた、給水
温度、設定温度、及び出湯量を検出して、燃焼量、即ち
設定温度と給水温度の差と出湯量との積、が当該給湯能
力を越えないように制御する必要があるとされている。
換言すると、使用者が要求する給湯温度に対応する設定
温度をＴ１（°Ｃ）、給水温度をＴ２（’Ｃ）、Ｗ湯量
をＬ（１／時）として、これらの値からまる燃焼量をＸ
（Ｋｃａｌ／時）とし、用いる給湯機の給湯能力をＹ（
Ｋｃａｌ／時）とした場合には、次式を満たすように制
御する必要があるとされているのである。
温度をＴ１（°Ｃ）、給水温度をＴ２（’Ｃ）、Ｗ湯量
をＬ（１／時）として、これらの値からまる燃焼量をＸ
（Ｋｃａｌ／時）とし、用いる給湯機の給湯能力をＹ（
Ｋｃａｌ／時）とした場合には、次式を満たすように制
御する必要があるとされているのである。
Ｘ＝ （ＴＩ−Ｔ２）ＸＬ ≦ｖ ・−−（１）然して
、この式を満たすにも、実際上、問題となるのは給水温
度Ｔ２の検出方法乃至検出器構成である。
、この式を満たすにも、実際上、問題となるのは給水温
度Ｔ２の検出方法乃至検出器構成である。
一般に、この種の分野において、何等かの部位乃至部分
の温度を検出する場合、普通に用いられる素子は負特性
サーミスタである。然して、このサーミスタの温度対抵
抗値曲線は、周知のように、リニアではなく、第１図示
のように非線形カーブを描く。従って、他の諸点におい
ては優れた点も多々あるから、こうしたサーミスタを上
記給水温度の検出に用いてみようとしても、対象となる
温度範囲の全域に亘っての正確な温度検出は側底期待で
きず、結局、上記の原理はその通りに実現されることが
なかったのである。
の温度を検出する場合、普通に用いられる素子は負特性
サーミスタである。然して、このサーミスタの温度対抵
抗値曲線は、周知のように、リニアではなく、第１図示
のように非線形カーブを描く。従って、他の諸点におい
ては優れた点も多々あるから、こうしたサーミスタを上
記給水温度の検出に用いてみようとしても、対象となる
温度範囲の全域に亘っての正確な温度検出は側底期待で
きず、結局、上記の原理はその通りに実現されることが
なかったのである。
本発明はこのような実情に鑑みて成されたもので、給水
温度検出用等、正確な温度を検出する必要のある部分に
適用される温度検出回路として、基本素子としてはサー
ミスタを用いながらも、その根本的な欠点であった温度
特性の非直線性を補償し、もって上記給湯機等に最適な
駆動原理を実現できるようにすることをその目的とした
ものである。
温度検出用等、正確な温度を検出する必要のある部分に
適用される温度検出回路として、基本素子としてはサー
ミスタを用いながらも、その根本的な欠点であった温度
特性の非直線性を補償し、もって上記給湯機等に最適な
駆動原理を実現できるようにすることをその目的とした
ものである。
以下、添附の図面に即して本発明の一実施例にまで言い
及ぶが、先ず、第２図には本発明に用いる温度検出部の
構成が示しである。
及ぶが、先ず、第２図には本発明に用いる温度検出部の
構成が示しである。
本発明によるこの温度検出部ｌは、サーミスタ２に対し
て直列の抵抗３と並列の抵抗４とを接続して成っていて
、検出電圧信号Ｖｓはサーミスタ２の両端から取り出し
ている。このような直列、並列の各抵抗３，４を用いる
と、第１図示のような温度対抵抗値の非線形特性は大幅
に改善され、実質的に直線と看做し得る程になる。その
理由を定性的に言えば、低温時でサーミスタの抵抗値が
第１図示のように高い時には、抵抗３と抵抗４との分圧
特性により温度対抵抗値関係が定義され、逆に温度が高
くなってサーミスタ２の抵抗値が低下した時には当該サ
ーミスタ２とこれに直列に入っている抵抗３の抵抗値と
の間で温度対抵抗値関係が定められるからと言うことが
できる。
て直列の抵抗３と並列の抵抗４とを接続して成っていて
、検出電圧信号Ｖｓはサーミスタ２の両端から取り出し
ている。このような直列、並列の各抵抗３，４を用いる
と、第１図示のような温度対抵抗値の非線形特性は大幅
に改善され、実質的に直線と看做し得る程になる。その
理由を定性的に言えば、低温時でサーミスタの抵抗値が
第１図示のように高い時には、抵抗３と抵抗４との分圧
特性により温度対抵抗値関係が定義され、逆に温度が高
くなってサーミスタ２の抵抗値が低下した時には当該サ
ーミスタ２とこれに直列に入っている抵抗３の抵抗値と
の間で温度対抵抗値関係が定められるからと言うことが
できる。
第３図は、こうした本発明者の知見に基いて実際に第２
図示の検出部ｌを構成した場合の特性例 ７と、本発明
によらない従来例の特性例とを示している６図中の各曲
線に付した番号■〜■は、抵抗３、抵抗４の各個Ｒ３、
Ｒ４を下記の各個にした各実験例の番号に対応している
。
図示の検出部ｌを構成した場合の特性例 ７と、本発明
によらない従来例の特性例とを示している６図中の各曲
線に付した番号■〜■は、抵抗３、抵抗４の各個Ｒ３、
Ｒ４を下記の各個にした各実験例の番号に対応している
。
上記において、実験例■が本発明の第２図示構成による
検出部ｌの特性に相当し、その他の実験例■、■、■、
は、サーミスタ２に直列抵抗３を設けたにのみ留め、並
列抵抗４を設けなかった場合の特性に相当する。ここで
、他の共通定数を挙げると次の通りである。
検出部ｌの特性に相当し、その他の実験例■、■、■、
は、サーミスタ２に直列抵抗３を設けたにのみ留め、並
列抵抗４を設けなかった場合の特性に相当する。ここで
、他の共通定数を挙げると次の通りである。
サーミスタ定数Ｂ＝３４５０゜
温度Ｏ′Ｃの時のサーミスタ抵抗値
Ｒｔｈ（０’Ｃ）＝３０に、、 。
電源電圧Ｖｃｃ＝１２Ｖ
確かに、実験例■、■、■に示されるように、単に直列
抵抗３を加えただけであっても、サーミスタ単体の特性
に比べればその特性はかなり直線化してはいる。然し、
それでも尚、非線形性は残っており、本発明が対象とし
ているようなかなり高精度の温度検出が要求されるよう
な用途には未だ望ましくはない。これに対して、実験例
■に明確に示されるように、並列抵抗４をも加えた本発
明による検出部１にあっては、略ぐ完全と言って良い直
線化が見られ、広い温度範囲の全域に亘って極めて高精
度で温度検出が行なえることが示されている。
抵抗３を加えただけであっても、サーミスタ単体の特性
に比べればその特性はかなり直線化してはいる。然し、
それでも尚、非線形性は残っており、本発明が対象とし
ているようなかなり高精度の温度検出が要求されるよう
な用途には未だ望ましくはない。これに対して、実験例
■に明確に示されるように、並列抵抗４をも加えた本発
明による検出部１にあっては、略ぐ完全と言って良い直
線化が見られ、広い温度範囲の全域に亘って極めて高精
度で温度検出が行なえることが示されている。
従って、本発明による実験例■の温度検出部１を用いた
場合、その検出電圧Ｖｓと温度Ｔとの間には実効的に次
の関係が成り立つと考えて良い。
場合、その検出電圧Ｖｓと温度Ｔとの間には実効的に次
の関係が成り立つと考えて良い。
Ｖｓ＝−ａＴ十ｂ ； ａ、ｂは正の定数・・・（２）
このように直線化された温度検出部ｌを用いて燃焼制御
装置履用として好適な温度検出回路を構成した本発明実
施例が第４図に示されている。
装置履用として好適な温度検出回路を構成した本発明実
施例が第４図に示されている。
電源１１と接地乃至基準電位間には第２図示の温度検出
部ｌが挿入され、その出力電圧Ｖｓは、ボルテージ・フ
ォロワを構成した演算増幅器９の出力電圧Ｖｌとして、
略ｉそのまま現れるようになっている。即ち、検出部の
出力インピーダンスのみが好ましい低い値に変換され、
従って後続の処理回路の入力インピーダンスの影響によ
っても検出出力電圧値Ｖｓ乃至ｖｌ自体には変化が起き
ないように構成されているのである。
部ｌが挿入され、その出力電圧Ｖｓは、ボルテージ・フ
ォロワを構成した演算増幅器９の出力電圧Ｖｌとして、
略ｉそのまま現れるようになっている。即ち、検出部の
出力インピーダンスのみが好ましい低い値に変換され、
従って後続の処理回路の入力インピーダンスの影響によ
っても検出出力電圧値Ｖｓ乃至ｖｌ自体には変化が起き
ないように構成されているのである。
Ｖｓ＝Ｖｌ ・・・（３）
次に、この演算増幅器乃至ボルテージ・フォロワ９の出
力は、同じく演算増幅器１０を逆相増幅器として構成し
た差動増幅器１０の反転入力乃至逆相入力に抵抗５を介
して接続される。一方、この差動増幅器の正相入力乃至
非反転入力には電源電圧を抵抗６，７で分圧した電圧ｖ
２が印加され、出力端と反転入力側とは帰還抵抗８で接
続されている。
力は、同じく演算増幅器１０を逆相増幅器として構成し
た差動増幅器１０の反転入力乃至逆相入力に抵抗５を介
して接続される。一方、この差動増幅器の正相入力乃至
非反転入力には電源電圧を抵抗６，７で分圧した電圧ｖ
２が印加され、出力端と反転入力側とは帰還抵抗８で接
続されている。
従って、上記抵抗５，８の各個を夫々、］？５．］’７
Ｂとすれば、当該差動増幅器ｌＯの出力電圧ｖ３は次式
で表すことができる。
Ｂとすれば、当該差動増幅器ｌＯの出力電圧ｖ３は次式
で表すことができる。
Ｖ３＝ （１＋（Ｒ８／Ｒ５））Ｖ２− （Ｒ８／Ｒ５
）Ｖｌ・ ・ ・ （４） この （４）式中のｖｌを上記 （３）式によりＶｓに
代え、上記（２）式を代入すると、下記（５）式が得ら
れる。
）Ｖｌ・ ・ ・ （４） この （４）式中のｖｌを上記 （３）式によりＶｓに
代え、上記（２）式を代入すると、下記（５）式が得ら
れる。
Ｖ３＝ （Ｒ８／Ｒ５）ａＴ＋（１＋（Ｒ８／Ｒ５））
Ｖ２−（Ｒ８／Ｒ５）ｂ・・・（５） この （５）式において、 ＋１＋（Ｒ８／Ｒ５）ｌＶ２＝ （Ｒ８／Ｒ５）ｂ・・
・（６） となるように、抵抗５，８の各個Ｒ５、Ｒ８及び抵抗８
．７による電源電圧の分圧値ｖ２を設計的に定めれば、
演算増幅器ｌＯの出力電圧は下記（７）式にて表すこと
ができる。
Ｖ２−（Ｒ８／Ｒ５）ｂ・・・（５） この （５）式において、 ＋１＋（Ｒ８／Ｒ５）ｌＶ２＝ （Ｒ８／Ｒ５）ｂ・・
・（６） となるように、抵抗５，８の各個Ｒ５、Ｒ８及び抵抗８
．７による電源電圧の分圧値ｖ２を設計的に定めれば、
演算増幅器ｌＯの出力電圧は下記（７）式にて表すこと
ができる。
ｖ３；（Ｒ８／Ｒ５）８丁・・・（７）即ち、上記のよ
うに設計的な各数値を選択することにより、差動増幅器
出力には検出温度Ｔに対して正の直線性を示す第５図示
のような出力電圧信号Ｖ３が得られることになる。この
ようにリニアな検出信号が得られれば、既存の燃焼制御
回路１２を駆動するに際しても良好な制御性が得られる
ことになる。但し、燃焼制御回路の構成の如何によって
は、検出出力信号電圧は負の直線性を示した方が良いこ
ともあるが、そのような場合には、勿論、出力段の増幅
器乃至インピーダンス変換器を正相動作で使用すれば良
い。
うに設計的な各数値を選択することにより、差動増幅器
出力には検出温度Ｔに対して正の直線性を示す第５図示
のような出力電圧信号Ｖ３が得られることになる。この
ようにリニアな検出信号が得られれば、既存の燃焼制御
回路１２を駆動するに際しても良好な制御性が得られる
ことになる。但し、燃焼制御回路の構成の如何によって
は、検出出力信号電圧は負の直線性を示した方が良いこ
ともあるが、そのような場合には、勿論、出力段の増幅
器乃至インピーダンス変換器を正相動作で使用すれば良
い。
以上、詳記したように、本発明によれば、各種燃焼制御
装置用の温度検出回路として安価で簡単な割に高精度な
ものが提供でき、この種センサ技術に大いに貢献するも
のである。
装置用の温度検出回路として安価で簡単な割に高精度な
ものが提供でき、この種センサ技術に大いに貢献するも
のである。
第１図は通常の負特性サーミスタの特性説明図、
第２図は本発明で用いる温度検出部の概略高製図、第３
図は第２図示検出部の検出特性の説明図、第４図は本発
明による温度検出回路の一実施例の概略構成図、第５図
は第４図示回路の温度検出電圧出力の説明図、である。 図中、１は全体としての温度検出部、２は負特性サーミ
スタ、３，４，５，８，７，８．は抵抗、８，１０は演
算増幅器、である。
図は第２図示検出部の検出特性の説明図、第４図は本発
明による温度検出回路の一実施例の概略構成図、第５図
は第４図示回路の温度検出電圧出力の説明図、である。 図中、１は全体としての温度検出部、２は負特性サーミ
スタ、３，４，５，８，７，８．は抵抗、８，１０は演
算増幅器、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 温度検出素子にサーミスタを用いた燃焼制御装置用の温
度検出回路であって、 上記温度検出素子としてのサーミスタに直列の抵抗と並
列の抵抗とを付して温度対抵抗値特性を略Ｃ直線に近似
して成る温度検出部を有することを特徴とする燃焼制御
装置用の温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11604983A JPS6011019A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 燃焼制御装置用の温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11604983A JPS6011019A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 燃焼制御装置用の温度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011019A true JPS6011019A (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=14677436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11604983A Pending JPS6011019A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 燃焼制御装置用の温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03296714A (ja) * | 1990-04-17 | 1991-12-27 | Pioneer Electron Corp | 画像表示装置 |
| FR3083307A1 (fr) * | 2018-06-29 | 2020-01-03 | Sc2N | Capteur de temperature |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124973A (en) * | 1975-04-25 | 1976-10-30 | Toa Denpa Kogyo Kk | Temperature measurement apparatus |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11604983A patent/JPS6011019A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124973A (en) * | 1975-04-25 | 1976-10-30 | Toa Denpa Kogyo Kk | Temperature measurement apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03296714A (ja) * | 1990-04-17 | 1991-12-27 | Pioneer Electron Corp | 画像表示装置 |
| FR3083307A1 (fr) * | 2018-06-29 | 2020-01-03 | Sc2N | Capteur de temperature |
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