JPS61279902A - 温度制御装置 - Google Patents

温度制御装置

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Publication number
JPS61279902A
JPS61279902A JP12173385A JP12173385A JPS61279902A JP S61279902 A JPS61279902 A JP S61279902A JP 12173385 A JP12173385 A JP 12173385A JP 12173385 A JP12173385 A JP 12173385A JP S61279902 A JPS61279902 A JP S61279902A
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JP
Japan
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temperature
proportional control
heater
control range
detected
Prior art date
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Pending
Application number
JP12173385A
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English (en)
Inventor
Yukichi Abe
阿部 勇吉
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Toshiba Home Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Home Technology Corp
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明はヒータを比例制−する温度制御装置に関する
[発明の技術的背景〕 従来、1度制御装置としては第8図に示すものが知られ
ている。これは交流N8!1に整流用ダイオード2を介
して平滑コンデンサ3を接続している。前記平滑コンデ
ンサ3には温度ヒユーズ4及び後述するリレーの常開接
点5を直列に介してヒータ6を接続するとともに、抵抗
7を介して定電圧ダイオード8を接続している。
前記定電圧ダイオード8には抵抗9と温度設定用の可変
抵抗10との直列回路、抵抗11と温度検出用の負特性
妊−ミスタ12との直列回路並びにNPN形のトランジ
スタ13と前記常開接点5を開閉制御するリレー14と
の直列回路をそれぞれ接続している。なお、前記リレー
14にはサージ吸収用のダイオード15を並列に接続し
ている。
前記抵抗9と可変抵抗10との接続点をコンパレータ1
6の反転入力端子(−)に接続するとともに抵抗11と
サーミスタ12との接続点を前記コンパレータ16の非
反転入力端子(+)に接続している。そして前記コンパ
レータ16の出力端子を前記トランジスタ13のベース
13に接続している。前記トランジスタ13のベースは
また抵抗17を介して前記定電圧ダイオード8のカソー
ドに接続している。
この装置においては、サーミスタ12の検出温度が可変
抵抗10による設定濃度よりも低い状態ではコンパレー
タ16の出力がハイレベルとなってトランジスタ13が
オンし、リレー14が動作してヒータ6への通電が行わ
れる。また、サーミスタ12の検出温度が可変抵抗10
による設定温度以上になるとコンパレータ16の出力が
ローレベルに反転してトランジスタ13がオフし、リレ
ー14が非動作となってヒータ6への通電が停止される
[背景技術の問題点] しかしこのようにヒータへの通電を単にオン、オフ制御
するものでは、ヒータ6の負荷が軽過ぎる場合第9図に
示すように検出温度が設定温度に達しても温度はそのま
ましばらく上昇し続けてオーバシュートがかなり大きく
なり、場合によっては温度ヒユーズ4が溶断される問題
があった。また軽負荷では設定温度に対するドリフトが
大きくなり、安定した温度制シ硲きなくなる問題があっ
た。
この問題を解決するために設定温度の近傍に達したとき
ヒータを比例制御することが考えられる。
この比例制御はヒータを単にオン、オフ制御するのでは
なく、設定温度に応じである時間に対するヒータのオン
時間の割合いを変化させ、その割合いでヒータを間欠的
にオン動作させるというものである。しかし、この比例
制御ではその制御範囲を固定すると負荷の容量が大き過
ぎる場合に比例制御範囲での温度上昇が悪くなり設定温
度に達するまでの時間が長くかかり、場合によっては設
定温度まで達しなくなる問題がある。
[発明の目的] この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、設定温度近傍でヒータを比例制御するものにおい
て、その比例制御の範囲を負荷の容量によって可変する
ことができ、負荷の容量が大きい場合でも設定温度に対
する濃度制御を確実にでき、しかも設定温度への温度上
昇を迅速にできる温度制御装置を提供することを目的と
する。
[発明の概要] この発明は設定温度に対して比例制御範囲を決め、検出
温度が比例制御範囲から外れている場合にはヒータを設
定温度との関係でオン、オフ制御し、検出温度が比例制
御範囲に入った場合にはある設定時間に対するヒータの
オン時間の割合いを制御する温度制御装置において、ヒ
ータを設定温度以下でオン、オフ制御している期間中に
検出濃度の温度変化率を求める手段と、この手段により
求められた温度変化率をもとに設定温度に対する比例制
御範囲を設定する手段とを設け、温度変化率が小さいと
きには比例制御範囲を狭く設定し、かつ温度変化率が大
きいときには比例制御範囲を広く設定するものである。
[発明の実施例コ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図に示すように、+Vc端子と接地との間に抵抗2
1及び温度検出用の負特性サーミスタ22との直列回路
並びに抵抗23と温度設定用の可変抵抗24との直列回
路を接続している。前記抵抗21とサーミスタ22との
接続点をマイクロコンピュータ25のA/D (アナロ
グ/デジタル)。1カ、イエ1工いう。よえ1.ユ、 
  □23と可変抵抗24との接続点を前記マイクロコ
ンとュータ25の別のA/D変換用入力端子に接   
 1統している。前記マイクロコンピュータ25の出 
   )力端子をインバータ26の入力端子に接続して
いる。前記インバータ26の出力端子と+Vc端子との
間にリレー27を接続している。前記リレー27にはサ
ージ吸収用のダイオード28が並列に接続されている。
°                  奄また、交流
電源29に温度ヒユーズ30及び前記リレー27の常開
接点31を直列に介してヒー    1′【 り32を接続している。また、前記交流電源29に整流
用のダイオード33を介して平滑コンデンサ34を接続
し、その平滑コンデンサ34に抵抗35を介して定電圧
ダイオード36を接続している。そして前記定電圧ダイ
オード36のカソード端子に前記+Vc端子を接続して
いる。
前記マイクロコンピュータ25にはデータ取込み用のレ
ジスタR1、R2、R3、R4及び第1、第2、第3の
カウンタCTRr 、CTR2、CTR3が設けられ、
また第2図に示すように時間Δhに対する温度変化Δt
からオン、オフ制御期間における温度変化率を求める手
段、この手段によって求められた温度変化率から第3図
に示すグラフT−α(Δt/Δh)に基づいて比例制御
範囲の1/2、すなわちT deoreeを設定する手
段、また前記可変抵抗24による設定温度TVRから第
4図のグラフTON−βTVRに基づいて比例制御期間
におけるヒータ32のオン時間Topi、すなわち第5
図に示すように一定時間Tpに対するオン時間TONの
割合いを設定する手段などが設けられている。なお、第
1のカウンタCTR1は比例制御のときの一定時間Tp
をカウントするカウンタであり、第2のカウンタCTR
2は変化率を求めるときの時間Δhをカウントするカウ
ンタであり、第3のカウンタCTR3は比例制御期間に
おいである一定の時間T3毎にサーミスタ22の検出温
度を読込んで傾きを求めるときの時間T3をカウントす
るカウンタである。
前記マイクロコンピュータ25は第6図に示す処理を行
なう。すなわち先ず可変抵抗24で設定された温度TV
RをレジスタR4に取込み、続いてサーミスタ22の検
出温度TH2をレジスタR2に取込む。続いてl TV
R−TR21<T(比例制御範囲の1/2)をチェック
し、ITVR−TR21<Tでなければ通常のオン、オ
フ制御範囲であるため第1のカウンタCTRrをクリア
し、さらにサーミスタ22の検出温度TRIをレジスタ
R1に取込む。この状態で第2のカウンタCTR2−Δ
hになっているか否かをチェックする。そしてCTR2
−Δhになっていhば続いてサーミスタ22の検出温度
TH2をレジスタR2に取込み、Δt(1度変化)−I
TI(1−TR21を求める。そして第3図のグラフT
−α(Δt/Δh)から比例制御範囲の1/2を求め比
例制御範囲を設定する。さらに第2のカウンタCTR2
をクリアする。また、CTR2−Δhになっていなけれ
ばこの処理をバスする。次にTVR>T)11をチェッ
クする。そしてTVR>THIであれば出力をハイレベ
ルにしてリレー27をオンし、ヒータ32をオン動作さ
せる。また、T−VR>THlでなければ出力をローレ
ベルにしてリレー27をオフし、ヒータ32をオフ動作
させる。
一方、前記ITVR−TH2+<Tのチェックにおいて
l TVR−TI(21<Tになっていれば、続いて第
3のカウンタCTR3−T3か否かをチェックする。そ
してCTR3=73でなければ第2のカウンタCTR2
をクリアし、ヒータ32の比例制御におけるオン時間を
第4図のグラフTON−βTVRに基づいて求める。ま
た、CTR3−T3であれば続いて1TV2−TR31
〉Δtsか否かをチェックする。なお、この場合のΔt
sは第7図に示すように比例制御中において時間T3毎
のl TV2−TR31の温度傾斜が飽和しているか否
かを判断するための温度傾斜値であり、Δtx>Δts
>Δtyの関係がある。
そしてITV2−TR31−Δtx>Δtsであれば比
例制御のオン時間を変化させず、また1TV2−TR3
+−Δty<Δtsr”あれば比例制御のオン時間を変
化させる。
そして1TV2−TR31>Δtsであれば第3   
′のカウンタCTR3をクリアし、レジスタR3の内容
TV2をレジスタR3に転送してTR3とする。また、
l TV2−TR31>Δtsでなければ続いてTv*
>To2をチェックし、TVR>TR2であればヒータ
32のオン時間To’を+1する。なお、この場合図中
点線で示すように一定時間Tρを−1してもよい。また
、TVR>T)12でなければヒータ32のオン時間T
o’を−1する。なお、この場合図中点線で示すように
一定時間Tpを+1してもよい。この処理が終了すると
続いて第3のカウンタCTR3をクリアし、レジスタR
3の内容TV2をレジスタR3に転送してTuiとする
レジスタR3の内容TV2をレジスタR3に転送した後
は第2のカウンタCTR2をクリアし、ヒータ32の比
例制御におけるオン時間を第4図のグラフTON−βT
VRに基づいて求める。
ヒータ32の比例制御におけるオン時間をTON−β丁
VRに基づいて求めると次に第1のカウンタCTRr 
−To Nになったか否かをチェックする。そしてCT
R1=To sでなければリレー27をオン動作してヒ
ータ32をオン動作する。また、CTR1=TONであ
ればリレー27をオフ動作してヒータ32をオフ動作し
、続いて第1のカウンタCTR5−Tpか否かをチェッ
クする。そしてCTRI −Tpでなければこの処理を
終了し、またCTRI −Tpであれば第1のカウンタ
CTR1をクリアしてからこの処理を終了する。
このような構成の本発明実施例におG)では設定温度T
VRと検出温度TH2との差の絶対値が比例制御ll範
囲の1/2である王よりも大きければ通常のオン、オフ
制御を行なう。この場合は検出温度THIが設定温度T
VRよりも低ければヒータ32をオン動作し、逆に検出
温度THIが設定温度TVRよりも高ければヒータ32
をオフ動作する。従って、電源を投入した当初において
は検出温度THIが設定温度TVRよりも充分に低いの
でこのときにはヒータ32はオンされ続ける。そしてこ
のヒータのオン、オフ制御期間中においては第2のカウ
ンタCTR2がカウントする時間Δh置きに検出された
2つの検出温度THI、TR2の差の絶対値Δtを求め
、■−α(Δt/Δh)の関係から比例制御範囲の1/
2を求める。
こうして比例制御範囲の1/2の温度幅Tが求められる
。その後設定温度TVRと検出温度TH2との差の絶対
値が比例制御範囲の1/2であるTよりも小さくなると
、比例制御が開始されるようになる。そしてこの比例制
御においては時間T3の間隔で検出される2つの検出温
度TH2とTR3どの差の絶対値が温度傾斜値であるΔ
tsよりも大きいか否かがチェックされ、もし小さけれ
ば検出温度が設定温度TVRより低い場合にはヒータ3
2のオン時間を+1して長くし温度傾斜を上げる。また
、一定時間Tpを−1短くして温度傾斜を上げてもよい
。また、検出温度が設定温度TVRより高い場合にはヒ
ータ32のオン時間を−1して短<Lt1度傾斜を下げ
る。また、一定時間Tpを+1長くして濃度傾斜を下げ
てもよい。
また、この比例1御においては一定時間Tpに対して求
められたオン時間TONだけヒータ32がオン動作され
、これがくり返される。
このように、オン、オフ制御を行なっている最中に濃度
変化率Δt/Δhを求め、それから比例制御範囲の1/
2であるTを求めているので、負荷容量が大きい場合に
は温度変化率が小さいため第3図のグラフからも分るよ
うに比例制御範囲の幅は狭くなる。これは換言すれば負
荷容量が大きい場合には温度上昇が比較的層やかである
ので比例制御範囲が狭くても検出温度がそれから外れる
虞れはな(、しかも設定温度の近くまでヒータ32がオ
ン、オフ制御されるので、設定温度まで温度が迅速に上
昇することになる。また、負荷容量が小さい場合には温
度変化率が大きいため第3図のグラフからも分るように
比例制御範囲の幅は広くなる。これは換言すれば負荷容
量が小さい場合には温度上昇が比較的急激に行われるの
で比例     □制御範囲を広くすることによって検
出温度がそれゆ、い8.:8ケいよう。工い。1.工、
   ニオ−″′“″″″“おき4な′i ’)・ド!
J711/大     ・、、0°ゞす18虞411な
0゛・             l。
[発明の効果]                  
  ″<h′”1tit’ニー、h’tc:cri*m
c、hnttmt’aa    l。
近傍でヒータを比例制御するものにおいて、その比例制
御の範囲を負荷の容量によって可変することができ、負
荷の容量が大きい場合でも設定温度に対する温度制御を
確実にでき、しかも設定濃度への温度上昇を迅速にでき
る温度制御装置を提供     1゜ミ できるものである。                
  I
【図面の簡単な説明】
;1 第1図〜第7図はこの発明の実施例を示すもの    
 :・で、第1図は回路構成図、第2図は温度上昇曲線
に対する温度変化率の関係を示すグラフ、第3図は温度
変化率と比例制御範囲との関係を示すグラフ、第4図は
設定温度とヒータのオン時間との関係を示すグラフ、第
5図は比例制御におけるヒータの間欠オン動作を示す図
、第6図はマイクロコンピュータによる制御を示す流れ
図、第7図は比例制御範囲でのヒータ制御を説明するた
めのグラフ、第8図は従来例を示す回路図、第9図は従
来における温度上昇曲線を示すグラフである。 22・・・温度検出用の負特性サーミスタ、24・・・
温度設定用の可変抵抗、25・・・マイクロコンピュー
タ、27・・・リレー、32・・・ヒータ、RI N 
R2、R3、R4・・・レジスタ、CTRt・・・第1
のカウンタ、CTR2・・・第2のカウンタ、CTR9
・・・第3のカウンタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第7図 第8WJ 119図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  設定温度に対して比例制御範囲を決め、検出温度が比
    例制御範囲から外れている場合にはヒータを設定温度と
    の関係でオン、オフ制御し、検出温度が比例制御範囲に
    入つた場合にはある設定時間に対するヒータのオン時間
    の割合いを制御する温度制御装置において、前記ヒータ
    を設定温度以下でオン、オフ制御している期間中に検出
    温度の温度変化率を求める手段と、この手段により求め
    られた温度変化率をもとに設定温度に対する比例制御範
    囲を設定する手段とを設け、温度変化率が小さいときに
    は比例制御範囲を狭く設定し、かつ温度変化率が大きい
    ときには比例制御範囲を広く設定することを特徴とする
    温度制御装置。
JP12173385A 1985-06-05 1985-06-05 温度制御装置 Pending JPS61279902A (ja)

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JP12173385A JPS61279902A (ja) 1985-06-05 1985-06-05 温度制御装置

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JP12173385A JPS61279902A (ja) 1985-06-05 1985-06-05 温度制御装置

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JPS61279902A true JPS61279902A (ja) 1986-12-10

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JP12173385A Pending JPS61279902A (ja) 1985-06-05 1985-06-05 温度制御装置

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JP (1) JPS61279902A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146609A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 湯水混合制御装置
JPH03160512A (ja) * 1989-11-17 1991-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱機器の温度制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02146609A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 湯水混合制御装置
JPH03160512A (ja) * 1989-11-17 1991-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱機器の温度制御装置

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