JPS63163908A - 温度制御装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、低温貯蔵庫等の温度制御に用いられる温度制
御装置に関するものである。

従来の技術 近年、温度制御装置への電子技術の進出は目ざましいも
のがあり、とりわけバイオテクノロジーなどに使用され
る低温貯蔵庫等の機器に関する温度制御は電子式の装置
を利用するようになってきた。

以下図面を参照しながら、上述したような従来の温度制
御装置について説明を行なう。

第２図は従来の温度制御装置の回路構成を示すものであ
る。第２図において、１は熱電対である。

２は熱電対１と回路を接続するコネクタであり、（ト）
側を回路側に、（へ）側を直流電源１７の←）側に接続
する。３は第一の感温抵抗、４は第一の抵抗、５は第二
の抵抗、６は第二の感温抵抗、７は基準接点用直流電源
で、第一の感温抵抗３は、基準接点用直流電源７の（＋
）側に、第一の抵抗４は（へ）側に接続されており、熱
電対１の（ト）側を第一の感温抵抗３と第一の抵抗の接
続部に接続する。第二の抵抗６は基準接点用直流電源７
の（ト）側、第二の感温抵抗６は（へ）側に接続されて
おり、ブリッジ回路を構成する。

８は可変抵抗、９は第三抵抗、１０は第四の抵抗で可変
抵抗８は第三の抵抗９に並列に接続され、直流電源１７
間の（ト）側に、第四の抵抗１０は（へ）側に直列に接
続されている。１１はオペアンプで、第二の抵抗６と第
二の感温抵抗８の接続部の電圧■１を（ハ）側に、可変
抵抗８を並列に接続した第三の抵抗９と第四の抵抗１０
の接続部の電圧ｖ２を（ト）側に入力する。

１２は第五の抵抗、１３は第六の抵抗で、第五の抵抗１
２は直流電源１７間の（ト）側に、第六の抵抗１３は←
）側に直列に接続されている。１４はコンパレータで、
オペアンプ１１の出力ｖ３を（−）側に、第五の抵抗１
２と第六の抵抗１３の接続部の電圧ｖ４を←）側に入力
する。

１６はトランジスタ、１６はリレーであり、トランジス
タ１５はコンパレータ１４の出力をぺ一スニ、リレー１
６の一方をコレクタに、直流電源１７の（へ）側をエミ
ッタにそれぞれ接続されている。

リレー１６の他方は直流電源１７の（ト）側に接続され
ている。

第３図において、Ｄは温度制御領域で、Ｔ１はＯＮ温度
、Ｔ２はＯＦＥ温度を示す。

以上のように構成された温度制御装置について、以下そ
の動作について説明する。

熱電対１の周囲温度をＴ３コネクタ２の周囲温度をＴ４
とすると熱電対１により発生する起電力は’ｒ３−　Ｔ
４に相当する電圧となる。従って正しいＴ３を検知する
ためにはＴ４に相当する電圧をコネクタ２の（＋）側に
直列に接続して補償する。そこで、コネクタ２の温度Ｔ
２が変動しても正してＴ３を検知するために、第一の感
温抵抗３．第一の抵抗４゜第二の抵抗６．第二の感温抵
抗８を選び、基準接点補償用ブリッジ回路を構成し、コ
ネクタ２の（ト）側に接続し、補償された電圧ｖ１を得
る。しかしｖｌは微小な為増幅する必要があるのでオペ
アンプ１１の←）側に入力し、次に可変抵抗８を並列に
接続した第三の抵抗９と第四の抵抗１ｏの接続部の電圧
ｖ２をオペアンプ１１の←）側に入力すると、オペアン
プ１１の出力電圧ｖ３は、オペアンプの増幅率をＡとス
ルナらば、Ｖ３＝Ａ　（Ｖ２−Ｖｌ）とナル。

ここで可変抵抗日はオペアンプ１１のオフセット電圧を
補正するためのものである。従ってオペアンプ１１の出
力電圧ｖ３によって温度制御を行えばよいことになる。

そこでオペアンプ１１の出力電圧■３（以下温度信号電
圧とする）と、第五の抵抗１２と第六の抵抗１３の接続
部の電圧（以下基準電圧とする）ｖ４をコンパレータ１
４で比較し、熱電対１の周囲温度Ｔ３がＯＮ温度Ｔ１以
上で、温度信号電圧ｖ３が基準電圧ｖ４よりも低い場合
には、コンパレータ１４から″Ｈ″レベルの信号が出力
され、トランジスタ１６はＯＮ状態となり、リレー１６
がＯＮする。

逆に、熱電対１の周囲温度Ｔ３がＯＦＦ温度温度以下で
、温度信号電圧ｖ３が基準電圧ｖ４よりも高い場合ＫＪ
Ｊ：、コンパレータ１４から“Ｌ”レベルの信号が出力
され、トランジスタ１５はＯＦＦ状態となり、リレー１
６がＯＦＦする。このように温度制御領域りが制御され
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、基準接点補償用回
路と、その直流電源が必要であるので、取付はスペース
、コストにおいて不利であるという問題点を有していた
。

本発明は上記欠点に鑑み、基準接点補償用回路を設ける
ことなく、コストダウンを図ると共に、回路構成を簡単
にすることができる温度制御装置を提供するものである
。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の温度制御装置は、熱
電対の起電力をオペアンプの一方の入力とし、直流電源
間に直列に接続された可変抵抗を並列に接続する第一の
抵抗、感温抵抗の接続部の接続部の電圧をオペアンプの
他方に入力する制御回路から構成されている。

作　　用 この構成によって、基準接点補償用回路を使用すること
なく、一つの感温抵抗で熱電対を補正することができる
。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の一実施例における温度制御装置
の回路構成を示すものである。第１図において、１８は
熱電対、１９は直流電源である。２ｏは熱電対１８と回
路を接続するコネクタであり、（＋）側を回路側に、（
へ）側を直流電源１９の（へ）側に接続する。２１は可
変抵抗、２２は第一の抵抗、２３は感温抵抗で、可変抵
抗２１は第一の抵抗２２に並列に接続され、直流電源１
９の（ト）側に、感温抵抗２３は（へ）側に直列に接続
されている。２４はオペアンプで、熱電対１８の起電力
■を（へ）側に、可変抵抗２１を並列に接続した第一の
抵抗２２と感温抵抗２３の接続部の電圧ｖ２を（ト）側
に入力する。

２６は第二の抵抗、２６は第三の抵抗で、第二の抵抗２
６は直流電源１９間の←）側に、第三の抵抗２６は（へ
）側に直列に接続されている。２７はコンパレータで、
オペアンプ２４の出力ｖ３を（→側に、第二の抵抗２６
と第三の抵抗２６の接続部の電圧ｖ４を（＋−）個に入
力する。

２８はトランジスタ、２９はリレーであシ、トランジス
タ２８はコンパレータ２７の出力をベースに、リレー２
９の一方をコレクタに、直流電源１９の（へ）側をエミ
ッタにそれぞれ接続されている。

リレー２９の他方は直流電源１９の（ト）側に接続され
ている。

以上のように構成された温度制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、熱電対１８の周囲温度がＴ３のときに発生する起
電圧ｖ１をオペアンプ２４の（へ）側に入力する。

しかし、コネクタ２ｏの周囲温度がＴ４であれば、起電
圧ｖ１は’ｒ３−’ｒ４に相当する電圧であり、コネク
タ２ｏの周囲温度Ｔ４が変化すれば、起電圧ｖ１が変化
してしまうことになる。そこでオペアンプ２４の（＋−
）側に、コネクタ２０の周囲温度Ｔ４の変化に対応すべ
き感温抵抗２３と可変抵抗２１を並列に接続した第一の
抵抗２２の接続部の電圧■２を入力すると、オペアンプ
２４の増幅率がＡならば、オペアンプ２４の出力電圧ｖ
３は、コネクタ２ｏの周囲温度Ｔ４カ変化シテも常にＶ
３　＝　Ａ　（Ｖ２−ｖｌ）となる。また、可変抵抗２
１はオペアンプ２４のオフセット電圧を補正するための
ものである。ゆえに、オペアンプ２４の出力電圧ｖ３に
よって温度制御を行えばよい。

そこでオペアンプ２４の出力電圧Ｖ３　（以下温度信号
電圧とする）と、第二の抵抗２６と第三の抵抗２６の接
続部の電圧（以下基準電圧とする）ｖ４をコンパレータ
２７で比較し、熱電対１の周囲温度Ｔ３がＯＮ温度Ｔ１
以上で、温度信号電圧ｖ３が基準電圧ｖ４よりも低い場
合には、コンパレータ２７から“Ｈ”レベルの信号が出
力され、トランジスタ２８はＯＮ状態となり、リレー２
９がＯＮする。

逆に、熱電対１８の周囲温度Ｔ３がＯＦＦ温度以下で、
温度信号電圧ｖ３が基準電圧ｖ４よりも高い場合には、
コンパレータ２７からＩＩ　Ｌ　ｍレベルの信号が出力
され、トランジスタ２８はＯＦＦ状態となり、リレー２
９がＯＦＦする。このように温度制御領域りが制御され
る。

以上のように本実施例によれば、熱電対１８の起電力ｖ
１をオペアンプ２４の（へ）側の入力とし、コネクタ２
ｏの周囲温度Ｔ４の変化による起電力ｖ１の変動に対応
するための、直流電源１９に直列に接続された、可変抵
抗２１を並列に接続した第一の抵抗２２と感温抵抗２３
の接続部の電圧■２をオペアンプ２４の←）側の入力と
する差動増幅回路および、オペアンプ２４の出力電圧ｖ
３をコンパレータ２了の（へ）側の入力とし、直流電圧
１９間に直列に接続された第二の抵抗２６と第三の抵抗
２ｅの接続部の電圧ｖ４をコンパレータ２７の（ト）側
の入力とする比較回路を設けることにより、一つの感温
抵抗２３で、熱電対１８の基準接点補償を行なうことが
できる。従って補償用ブリッジ回路を設ける必要がなく
なシ、取付スペースを縮小し、コストダウンが図れる等
の効果が得られるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、熱電対の起電力をオペアンプ回
路の（へ）側の入力とし、直流電源に直列に接続された
可変抵抗を並列に接続した第一の抵抗と感温抵抗の接続
部の電圧を上記オペアンプ回路の（ト）側の入力とする
増幅回路と、上記オペアンプの出力をコンパレータ回路
の一方の入力とし、直流電源間に直列に接続された第二
の抵抗と第三の接続部の電圧を上記コンパレータ回路の
他方の入力とする比較回路を設けることにより、一つの
感温抵抗で、熱電対の基準接点補償を行なうことができ
、補償用ブリッジ回路を設ける必要がなく、取付はスペ
ースの縮小、コストダウンを図ることができ、その実用
的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における温度制御装置の回路
図、第２図は従来の温度制御装置の回路図、第３図は温
度制御装置の制御特性図である。 １８・・・・・・熱電対、１９・・・・・・直流電源、
２１・・・・・・可変抵抗、２２・・・・・・第一の抵
抗、２３・・・・・・感温抵抗、２４・・・・・・オペ
アンプ、２６・・・・・・第二の抵抗、２６・・・・・
・第三の抵抗、２７・・・・・・コンパレータ、２８・
・・・・・トランジスタ、２９・・・・・・リレー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／δ
−！Ａ重体 ｌ？−一一直流／ｌ、オ、 ？Ｉ−可ｆ急坑コ ど２−−−づヒｔのＪ氏才六− ２３−沁Ａ類 ｚ４−一一オペアンフ゛ ｚ６−’ｌ−Ｚの才に ２６−−−オＪの肴Ｑ魁 ２７−−−　コンノＹし一タ ２６−Ｌランシ゛スタ 第　１　図　　　　　　　　　　　　　　　２’ｌ−’
Ｊレー第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源と、温度変化を与える機器をＯＮ／ＯＦＦさせ
   るリレーと、温度を検知する熱電対と、上記熱電対の起
   電力をオペアンプ回路の（−）側の入力とし、上記直流
   電源間に直列に接続された両端に並列に可変抵抗を接続
   した第一の抵抗、温度により抵抗値が変化する感温抵抗
   の接続部の電圧を、上記オペアンプ回路の（＋）側の入
   力とし、上記オペアンプの増幅された出力をコンパレー
   タ回路の一方の入力とし、上記直流電源間に直列に接続
   された第二の抵抗と第三の抵抗の接続部の電圧を上記コ
   ンパレータ回路の他方の入力とし、上記コンパレータの
   出力をトランジスタのベースに入力する制御回路とを備
   えた温度制御装置。