JPS60233718A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS60233718A JPS60233718A JP59090574A JP9057484A JPS60233718A JP S60233718 A JPS60233718 A JP S60233718A JP 59090574 A JP59090574 A JP 59090574A JP 9057484 A JP9057484 A JP 9057484A JP S60233718 A JPS60233718 A JP S60233718A
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- JP
- Japan
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- temperature
- heater
- positive feedback
- time
- signal
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (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】
産業上の利用分野
本発明は、主に貯湯式の湯わかし器等の温度を制御する
温度制御装置に関する、。
温度制御装置に関する、。
従来例の構成とその問題点
従来の温度制御装置は、１図に示すように、水等の被加
熱体の温度を温度センサ１で検出し、抵抗２．３により
つくられる基準電位と比較器４により比較し、設定温度
より被加熱体の温度が低くなると、駆動部５の０１より
トリガ信号を出してスイッチ素子６をオン（以下ＯＮと
する）させ、ヒータ７により被加熱体を加熱する。ヒー
タ７がＯＮからオフ（以下ＯＦＦ七する）又はＯＦＦか
らＯＮに反転する時等に発生する発振を防止するために
帰還抵抗８をつけ、正帰還をかけている。
熱体の温度を温度センサ１で検出し、抵抗２．３により
つくられる基準電位と比較器４により比較し、設定温度
より被加熱体の温度が低くなると、駆動部５の０１より
トリガ信号を出してスイッチ素子６をオン（以下ＯＮと
する）させ、ヒータ７により被加熱体を加熱する。ヒー
タ７がＯＮからオフ（以下ＯＦＦ七する）又はＯＦＦか
らＯＮに反転する時等に発生する発振を防止するために
帰還抵抗８をつけ、正帰還をかけている。
特にヒータ容量が大きい場合には発振が周囲の機器にあ
たえる影響は大で、一般の温度制御回路において帰還抵
抗８を入れるのは常識化している。
たえる影響は大で、一般の温度制御回路において帰還抵
抗８を入れるのは常識化している。
第２図は、マイクロコンピュータ９（以後マイコンと呼
ぶ）を用いてソフト的に前記従来例を実現した場合の回
路図である。第１図と同一部材には同一番号を付してい
る。１０はラダー回路で比較器４と合わせてＡ／Ｄ変換
を行う。第３図は、従来例の温度制御フローである。ま
ずＳｌでセンサ電位レベルを第２図のマイコン９のｏ２
〜ｏ７の出力と逐次比較しながら被加熱体の温度データ
として入力し、それをセンサ値とする。Ｓ２で現在ヒー
タ７がＯＮかＯＦＦかを判断し、ヒータ７がＯＮしてい
る時のみＳ３でセンサ値からヒステリシス値（以後ヒス
値と呼ぶ）をひいて、新しいセンサ値とするＳ４で前記
センサ値と基準値を比較し、ｓ５ 、ｓ６でヒータ７を
ＯＮ、０ＦＦＬ、被加熱体の温度制御を行う。
ぶ）を用いてソフト的に前記従来例を実現した場合の回
路図である。第１図と同一部材には同一番号を付してい
る。１０はラダー回路で比較器４と合わせてＡ／Ｄ変換
を行う。第３図は、従来例の温度制御フローである。ま
ずＳｌでセンサ電位レベルを第２図のマイコン９のｏ２
〜ｏ７の出力と逐次比較しながら被加熱体の温度データ
として入力し、それをセンサ値とする。Ｓ２で現在ヒー
タ７がＯＮかＯＦＦかを判断し、ヒータ７がＯＮしてい
る時のみＳ３でセンサ値からヒステリシス値（以後ヒス
値と呼ぶ）をひいて、新しいセンサ値とするＳ４で前記
センサ値と基準値を比較し、ｓ５ 、ｓ６でヒータ７を
ＯＮ、０ＦＦＬ、被加熱体の温度制御を行う。
つまりＳ２．Ｓ３によって温度制御に正帰還をかけ、発
振をふせいている。しかし、第１図による例も第２図に
よる例も正帰還をかけた温度中だけ、温度制御時のヒー
タ７がＯＦＦからＯＮに反転する温度（以後ＯＮ温度と
呼ぶ）とヒータ７がＯＮからＯＦＦに反転する温度（以
後ＯＦＦ温度と呼ぶ）の差が生じる。被加熱体とヒータ
７と温度センサ１により構成される熱回路により生じる
オーバーシュート、アンダーシュートの温度差モｔ。
振をふせいている。しかし、第１図による例も第２図に
よる例も正帰還をかけた温度中だけ、温度制御時のヒー
タ７がＯＦＦからＯＮに反転する温度（以後ＯＮ温度と
呼ぶ）とヒータ７がＯＮからＯＦＦに反転する温度（以
後ＯＦＦ温度と呼ぶ）の差が生じる。被加熱体とヒータ
７と温度センサ１により構成される熱回路により生じる
オーバーシュート、アンダーシュートの温度差モｔ。
ふくめると、温度のピークｒｅピークはさらに大きくな
り、貯湯式の温水器でその湯を直接人体にかける機器、
たとえば衛生洗浄便座等のように、その使用感から高い
制御性を要求されるものでは大きな問題となる。特にＡ
／ Ｄ内蔵のマイコンを使用する場合などは、Ａ／Ｄ
変換できるダイナミックレンジが峡く（マイコンの電源
電圧以下）ノイズによる発振を防ぐために、湯温にして
３〜４℃相当の正帰還をかけなければならないことも少
なくない。
り、貯湯式の温水器でその湯を直接人体にかける機器、
たとえば衛生洗浄便座等のように、その使用感から高い
制御性を要求されるものでは大きな問題となる。特にＡ
／ Ｄ内蔵のマイコンを使用する場合などは、Ａ／Ｄ
変換できるダイナミックレンジが峡く（マイコンの電源
電圧以下）ノイズによる発振を防ぐために、湯温にして
３〜４℃相当の正帰還をかけなければならないことも少
なくない。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、ヒータの
ＯＮからＯＦＦ又はＯＦＦからＯＮへの反転時のノイズ
等による発振を効果的におさえ、周辺機器への影響を低
減し、さらに温度制御によるＯＮ温度、ＯＦＦ温度の差
をなくし、精度の高い温度制御を行うことを目的とする
。
ＯＮからＯＦＦ又はＯＦＦからＯＮへの反転時のノイズ
等による発振を効果的におさえ、周辺機器への影響を低
減し、さらに温度制御によるＯＮ温度、ＯＦＦ温度の差
をなくし、精度の高い温度制御を行うことを目的とする
。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は温度制御状態におい
てヒータがＯＮから０ＦＦ１ＯＦＦからＯＮへ反転した
時点から一定時間動作する蛍帰還部と前記正帰還部の動
作を制限するタイマ部を設けたものである。これにより
ヒータの反転時におこる発振がおさえられ、タイマ部の
動作時間を適当に選ぶことで正帰還により正じるＯＮ、
ＯＦＦ温度差をより小さくできる。又、被加熱体とヒー
タとセンサの熱回路によるオーバーシュートとアンダー
シュートにタイマ時間をマツチさせることで正帰還によ
る温度差への影響をなくすことができる。
てヒータがＯＮから０ＦＦ１ＯＦＦからＯＮへ反転した
時点から一定時間動作する蛍帰還部と前記正帰還部の動
作を制限するタイマ部を設けたものである。これにより
ヒータの反転時におこる発振がおさえられ、タイマ部の
動作時間を適当に選ぶことで正帰還により正じるＯＮ、
ＯＦＦ温度差をより小さくできる。又、被加熱体とヒー
タとセンサの熱回路によるオーバーシュートとアンダー
シュートにタイマ時間をマツチさせることで正帰還によ
る温度差への影響をなくすことができる。
実施例の説明
ここではハードは第２図に示す構成でソフトによる本発
明の一実施例を第４図、第５図を用いて説明する。第４
図は第２図に示すマイコン９により実行する温度制御ソ
フトのフローである。
明の一実施例を第４図、第５図を用いて説明する。第４
図は第２図に示すマイコン９により実行する温度制御ソ
フトのフローである。
ｉｆ、ＳＳ１で七ンサーレベルをＡ／Ｄ変換り入力する
。ＳＳ２でタイマーがカウントアツプしていればセンサ
値をそのままＳＳ３で比較し、センサ値〉基準値の（設
定温度より被加熱体の温度が尚い）ときまずＳＳ４でそ
の時までのヒータの状態を判断し、ＯＮのときはＯＮか
らＯＦＦへの反転ということで、Ｓ８５でタイマをセッ
トしスタートさせ、ＳＳ６でヒータ７を０ＦＦＬ、ＳＳ
１にもどる。Ｓ８４でヒータ７がＯＦＦだった場合状態
変化なしということで、ＳＳＳをとばし、ＳＳ６でヒー
タ７をＯＦＦする。ＳＳ３でセンサ値≦基準値の（設定
温度より被加熱体の温度が低い）とき、ＳＳ７でその時
までのヒータ７の状態を判断し、ヒータ７がＯＦＦだっ
た時はヒータ７の状態がＯＦＦからＯＮに反転するので
、Ｓ８８でタイマをセットし、スタートさせ、ヒータ７
をＯＮＬ、ＳＳＩにもどる。この例のマイコン９はタイ
マ機能をもっている例で、第４図に示す）ｖ−チンとは
独立してタイマのカウントダウンを行う。
。ＳＳ２でタイマーがカウントアツプしていればセンサ
値をそのままＳＳ３で比較し、センサ値〉基準値の（設
定温度より被加熱体の温度が尚い）ときまずＳＳ４でそ
の時までのヒータの状態を判断し、ＯＮのときはＯＮか
らＯＦＦへの反転ということで、Ｓ８５でタイマをセッ
トしスタートさせ、ＳＳ６でヒータ７を０ＦＦＬ、ＳＳ
１にもどる。Ｓ８４でヒータ７がＯＦＦだった場合状態
変化なしということで、ＳＳＳをとばし、ＳＳ６でヒー
タ７をＯＦＦする。ＳＳ３でセンサ値≦基準値の（設定
温度より被加熱体の温度が低い）とき、ＳＳ７でその時
までのヒータ７の状態を判断し、ヒータ７がＯＦＦだっ
た時はヒータ７の状態がＯＦＦからＯＮに反転するので
、Ｓ８８でタイマをセットし、スタートさせ、ヒータ７
をＯＮＬ、ＳＳＩにもどる。この例のマイコン９はタイ
マ機能をもっている例で、第４図に示す）ｖ−チンとは
独立してタイマのカウントダウンを行う。
したがってＳ８５又はＳ８８でタイマをセットしスター
トすれば一定時間の間はＳ８２でタイマがカウントアツ
プしていないということで、５Ｓ１０の方へ分岐する。
トすれば一定時間の間はＳ８２でタイマがカウントアツ
プしていないということで、５Ｓ１０の方へ分岐する。
５ＳＩＯでヒータ７の状態がＯＮかＯＦＦかを調べ、５
Ｓ１１．５Ｓ１２で正帰還が働くようにセンサ値に補正
を加えてそれをセンサ値とし、ＳＳ３で基準値と比較す
る。
Ｓ１１．５Ｓ１２で正帰還が働くようにセンサ値に補正
を加えてそれをセンサ値とし、ＳＳ３で基準値と比較す
る。
５ＳＩＯ，５ＳＩＩ 、５Ｓ１２によりヒータの状態が
反転してから、ｓｓｓ、ｓｓａでセットした時間だけそ
の状態が深まる方向ヘセンサ値を一定のヒヌ値だけ補正
（正帰還）してヒータを制御している。これによりＳＳ
５．ＳＳ８でセットした時間より短い時間ではノイズ等
で容易に反転しなくなり、発振をふせぐことかできる。
反転してから、ｓｓｓ、ｓｓａでセットした時間だけそ
の状態が深まる方向ヘセンサ値を一定のヒヌ値だけ補正
（正帰還）してヒータを制御している。これによりＳＳ
５．ＳＳ８でセットした時間より短い時間ではノイズ等
で容易に反転しなくなり、発振をふせぐことかできる。
第５図が湯温と設定温度と正帰還補正、それに対応した
ヒータのＯＮ、ＯＦＦの状態を時間軸上に示している。
ヒータのＯＮ、ＯＦＦの状態を時間軸上に示している。
ａ、ｂがまったく正帰還をかけない場合、ｃ、ｄが第３
図に示した従来例により、制御した場合、ｅ、ｆが本発
明の第４図に示す実施例で制御した場合である。
図に示した従来例により、制御した場合、ｅ、ｆが本発
明の第４図に示す実施例で制御した場合である。
ａ、ｂではヒータ７がＯＦＦからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ
に反転する時、ｂに示すよう発振がおこりやすい。特に
貯湯式湯わかし器筒被加熱体が冷えにくいものでは、設
定温度と湯温か徐々に冷えるため、設定温度と近接して
いる時間が長く発振もおこりやすい。ｃ、ｄでは、ヒー
タ７がＯＦＦからＯＮに反転した時に湯温の信号に正帰
還補正をかけて発振をおさえている。そのために湯温の
温度差が大きくなっている。
に反転する時、ｂに示すよう発振がおこりやすい。特に
貯湯式湯わかし器筒被加熱体が冷えにくいものでは、設
定温度と湯温か徐々に冷えるため、設定温度と近接して
いる時間が長く発振もおこりやすい。ｃ、ｄでは、ヒー
タ７がＯＦＦからＯＮに反転した時に湯温の信号に正帰
還補正をかけて発振をおさえている。そのために湯温の
温度差が大きくなっている。
本発明実施例では、ｅ、ｆに示すようにヒータ７がＯＦ
ＦからＯＮに反転した時、湯温信号に正帰還補正を一定
時間だけかけ、反転時の発振だけを押えている。又ヒー
タ７がＯＮからＯＦＦへ反転した時も同様である。ここ
で、ａ、ｂに示した正帰還補正をかけない場合のＯＮ、
ＯＦＦの時間よりも正帰還補正をかける時間を短かくと
っであるので、次の反転時には正帰還補正のかかってい
ない状態で湯温が制御されるのでｃ、ｄに示すような温
度差の増加を押えることができる。
ＦからＯＮに反転した時、湯温信号に正帰還補正を一定
時間だけかけ、反転時の発振だけを押えている。又ヒー
タ７がＯＮからＯＦＦへ反転した時も同様である。ここ
で、ａ、ｂに示した正帰還補正をかけない場合のＯＮ、
ＯＦＦの時間よりも正帰還補正をかける時間を短かくと
っであるので、次の反転時には正帰還補正のかかってい
ない状態で湯温が制御されるのでｃ、ｄに示すような温
度差の増加を押えることができる。
又ここでは湯温信号の方に正帰還補正をかけた場合を示
しているが設定温度に正帰還補正をかけても同等の効果
が得られる。
しているが設定温度に正帰還補正をかけても同等の効果
が得られる。
発明の効果
このように本発明によれば、温度制御を行う場合に発生
しゃすいヒータ等の発振を効果的におさえることができ
、さらにそのことにより発生する制御温度差の増加もふ
せぐことかできる。
しゃすいヒータ等の発振を効果的におさえることができ
、さらにそのことにより発生する制御温度差の増加もふ
せぐことかできる。
これは特に、人体に直接かけてっがう貯湯型の湯わかし
等のようにヒータ容量が大でその通電が発振状態になる
と周辺の機器への影響が大で、なおかつ、湯温の温度差
はできるだけ小さくすることが要求される温度制御装置
においては、その効果は大である。
等のようにヒータ容量が大でその通電が発振状態になる
と周辺の機器への影響が大で、なおかつ、湯温の温度差
はできるだけ小さくすることが要求される温度制御装置
においては、その効果は大である。
又、ＯＮ、ＯＦＦの状態をタイマで保持するタイプと異
なり、正帰還補正をタイマで保持しているので、タイマ
の故障等により、ＯＮ状態が保持されつづけ危険な状態
におちいる可能性も低くなる。
なり、正帰還補正をタイマで保持しているので、タイマ
の故障等により、ＯＮ状態が保持されつづけ危険な状態
におちいる可能性も低くなる。
第１図は従来例の温度制御装置の回路図、第２図は本発
明の一実施例の回路図、第３図は第２図に示した回路を
用いて従来例の制御を行った場合の制御フロー図、第４
図は本発明の一実施例の制御フロー図、第５図は各制御
での状態遷移図である。 １・・・・・・温度センサ、２．３・・・用基準抵抗、
４・・・・・・比較部、５，６・・・・・・駆動部、７
・・・・・・ヒータ、８・・・・・・帰還部、９・・・
・・・マイクロコンピュータ、１゜・・・・・・ラダー
回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 ５ ／ 第２図 第３図 第４図
明の一実施例の回路図、第３図は第２図に示した回路を
用いて従来例の制御を行った場合の制御フロー図、第４
図は本発明の一実施例の制御フロー図、第５図は各制御
での状態遷移図である。 １・・・・・・温度センサ、２．３・・・用基準抵抗、
４・・・・・・比較部、５，６・・・・・・駆動部、７
・・・・・・ヒータ、８・・・・・・帰還部、９・・・
・・・マイクロコンピュータ、１゜・・・・・・ラダー
回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 ５ ／ 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）被加熱体を加熱するヒータと、この被加熱体の温
度を検出する温度センサと、前記温度センサ゛ の温度
信号と基準信号とを比較、する比較部と、前記比較部か
らの出力信号により前記被加熱体の温度が一定になるよ
う前記ヒータを駆動する駆動部と、前記比較部の出力か
ら基準信号又は温度信号に正帰還をかける帰還部と、前
記比較部の出力の反転から一定時間後に前記帰還部の正
帰還を解除するタイマ部とよりなる温度制御装置。 ■ 比較部の出力がオンからオフに反転した時と、オフ
からオンに反転した時とそれぞれ異った時間で正帰還を
解除できるようにした特許請求の範囲第１項記載の温度
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090574A JPS60233718A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59090574A JPS60233718A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233718A true JPS60233718A (ja) | 1985-11-20 |
Family
ID=14002194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59090574A Pending JPS60233718A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60233718A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431952A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS54138984A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS54138978A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS5518736A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-09 | Hitachi Heating Appliance Co Ltd | Temperature controller |
| JPS5769684A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP59090574A patent/JPS60233718A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431952A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS54138984A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS54138978A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
| JPS5518736A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-09 | Hitachi Heating Appliance Co Ltd | Temperature controller |
| JPS5769684A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature controller |
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