JPS6352435B2 - - Google Patents
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- JPS6352435B2 JPS6352435B2 JP3166978A JP3166978A JPS6352435B2 JP S6352435 B2 JPS6352435 B2 JP S6352435B2 JP 3166978 A JP3166978 A JP 3166978A JP 3166978 A JP3166978 A JP 3166978A JP S6352435 B2 JPS6352435 B2 JP S6352435B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は電熱式の加熱装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an electrothermal heating device.
電気抵抗式のヒータは、恒温槽、暖房、加熱
炉、その他の熱源として広く利用されている。 Electric resistance heaters are widely used as thermostats, space heaters, heating furnaces, and other heat sources.
公知のヒータでは、発熱量を制御する場合、ヒ
ータの端子間電圧を変え、ヒータ電流を加減して
おり、また、被加熱体の温度を制御する場合に
は、その電流を断続したり高低両レベル間で交互
に切換えるオンオフ制御が採用されていた。 In known heaters, when controlling the amount of heat generated, the voltage between the terminals of the heater is changed to adjust the heater current, and when controlling the temperature of the heated object, the current is intermittent or the current is varied between high and low levels. An on-off control was used that alternated between levels.
然しながら、ヒータ電圧又はヒータ電流とヒー
タ発熱量との関係は非線形であるため、上記の方
法でヒータ発熱量を正確にコントロールすること
は困難であり、また上記の如きオンオフ制御では
ヒータの熱容量が大きいためオーバシユートが不
可避であり、正確でレスポンスのよい温度制御を
行うことは困難であつた。 However, since the relationship between heater voltage or heater current and heater heat generation amount is non-linear, it is difficult to accurately control heater heat generation amount using the above method, and the above-described on/off control requires a large heat capacity of the heater. Therefore, overshoot is inevitable, and it is difficult to perform accurate and responsive temperature control.
本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、簡単な回路であ
りながらリニヤな発熱量制御が可能であり、従つ
て、オンオフ制御のみならず、容易に比例制御そ
の他の高次の発熱量制御又は温度制御を行い得る
新規な電熱式加熱装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoints, and its purpose is to enable linear heat generation control with a simple circuit, and therefore to enable not only on/off control but also easy control. An object of the present invention is to provide a new electric heating device capable of performing proportional control and other high-order calorific value control or temperature control.
以下図面により本発明の詳細を説明する。 The details of the present invention will be explained below with reference to the drawings.
第１図は本発明にかかる電熱式加熱装置の実施
例を示すブロツクダイヤグラム、第２図はその作
用を説明するためのパルス模型図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the electrothermal heating device according to the present invention, and FIG. 2 is a pulse model diagram for explaining its operation.
而して、第１図中１は被加熱物、２はヒータ、
３は整流器、４は商用電源に接続される端子、５
はスイツチング素子、６は温度伝送器、７及び８
はいずれもスイツチング素子５を開閉するため断
続高周波パルスを発振する断続高周波パルス発振
器の実施例である。ここで、断続高周波パルスと
は第２図I1，I2又はI3に示されているように、比
較的低い周波数をもつて断続する高周波パルスを
いう。 Therefore, in Fig. 1, 1 is the object to be heated, 2 is the heater,
3 is a rectifier, 4 is a terminal connected to a commercial power supply, 5
is a switching element, 6 is a temperature transmitter, 7 and 8
Both are examples of an intermittent high-frequency pulse oscillator that oscillates intermittent high-frequency pulses to open and close the switching element 5. Here, the intermittent high-frequency pulse refers to a high-frequency pulse that is intermittent at a relatively low frequency, as shown in FIG. 2 I 1 , I 2 or I 3 .
断続高周波パルス発振器７は、第２図HPに示
す如き高周波パルスを発振するパルス発振器７−
１、第１及び第２のプリセツトカウンタ７−２及
び７−３、アンド回路７−４及びゲート回路７−
５から成る。 The intermittent high-frequency pulse oscillator 7 is a pulse oscillator 7- that oscillates a high-frequency pulse as shown in FIG.
1, first and second preset counters 7-2 and 7-3, AND circuit 7-4, and gate circuit 7-
Consists of 5.
第１のプリセツトカウンタ７−２は高周波パル
スの断続周期を定めるためのものであり、パルス
発振器７−１の出力パルスを計数し、その計数値
が設定値Ｎに達すると短い出力パルスを発振し、
自分自身及び第２のプリセツトカウンタ７−３を
リセツトする。従つてパルス発振器７−１の出力
パルスの周期をｔとすると、その断続周期Ｔは
Ｎ・ｔによつて定められる。 The first preset counter 7-2 is for determining the intermittent period of high-frequency pulses, and counts the output pulses of the pulse oscillator 7-1, and when the counted value reaches the set value N, it oscillates a short output pulse. death,
Reset itself and the second preset counter 7-3. Therefore, if the period of the output pulse of the pulse oscillator 7-1 is t, the intermittent period T is determined by N·t.
第２のプリセツトカウンタ７−３は、高周波パ
ルスの断続周期のデユーテイフアクタを定めるた
め設けられたものであり、リセツトされた後その
計数値が設定値ｎに達するまではその出力が“状
態１”であるが、その計数値が設定値に達すると
以後その出力が“状態０”となるよう構成されて
いる。 The second preset counter 7-3 is provided to determine the duty factor for the intermittent period of the high-frequency pulse, and after being reset, its output remains "until the counted value reaches the set value n." However, when the count value reaches a set value, the output becomes "state 0" from then on.
ゲート回路７−５は、論理和回路若しくは論理
積回路又は本発明の構成上これらと等価な回路例
えばインヒビツト回路である。 The gate circuit 7-5 is an OR circuit, an AND circuit, or a circuit equivalent thereto in terms of the structure of the present invention, such as an inhibit circuit.
第１のプリセツトカウンタ７−２は周期Ｔをも
つて短い出力パルスを発振しており、これにより
第２のプリセツトカウンタ７−３がリセツトされ
る。同７−３がリセツトされるとその出力は“状
態１”となり、パルス発振器７−１の出力はアン
ド回路７−４を通つて同７−３によりカウントさ
れるようになり、同７−３の計数値がその設定値
ｎに達すると同７−３の出力は“状態０”となる
ので、パルス発振器７−１の出力パルスはアンド
回路７−４を通過できなくなり第２のプリセツト
カウンタ７−３の計数作動は一旦停止するが、次
にこれがリセツトされると叙上のサイクルが繰返
され、従つて、同７−３からは第２図LPに示す
ような低周波パルスが発振される。このパルスの
オンタイムTONはｎ・ｔでありオフタイムTOFFは
（Ｎ−ｎ）・ｔである。 The first preset counter 7-2 oscillates a short output pulse with a period T, which resets the second preset counter 7-3. When the pulse oscillator 7-3 is reset, its output becomes "state 1", and the output of the pulse oscillator 7-1 passes through the AND circuit 7-4 and is counted by the pulse oscillator 7-3. When the count value of oscillator 7-3 reaches the set value n, the output of pulse oscillator 7-3 becomes "state 0", so the output pulse of pulse oscillator 7-1 cannot pass through AND circuit 7-4 and is output to second preset counter 7-3. The counting operation of 7-3 is temporarily stopped, but when it is reset, the cycle described above is repeated, and therefore, low frequency pulses as shown in Figure 2 LP are oscillated from 7-3. Ru. The on-time T ON of this pulse is n·t, and the off-time T OFF is (N−n)·t.
従つて、ゲート回路７−５の出力パルスは該ゲ
ート回路７−５が、アンド回路であれば第２図I1
に示す如くに、オア回路であれば同I2に示す如く
に、また、インヒビツト回路であれば同I3に示す
如くになる。而して、上記いずれの場合において
も、スイツチング素子５はゲート回路７−５の出
力パルスにより開閉されるから、ヒータ２にはこ
れと同期したパルス電流が流される。 Therefore, if the gate circuit 7-5 is an AND circuit, the output pulse of the gate circuit 7-5 will be I 1 in FIG.
As shown in FIG. 2, if it is an OR circuit, it will be as shown in I2 , and if it is an inhibit circuit, it will be as shown in I3 . In any of the above cases, since the switching element 5 is opened and closed by the output pulse of the gate circuit 7-5, a pulse current is passed through the heater 2 in synchronization with this.
このとき、ヒータ２を流れる電流パルスのピー
ク電流、電圧及びパルス幅は一定であり、従つ
て、単一の電流パルスによつて発生するジユール
熱は一定であるから、ヒータ２で発生する平均熱
量は、パルスの平均繰返し周波数ｎ／Ｎ・ｔに比
例することになる。換言すれば、上記平均発熱量
は第２のプリセツトカウンタ７−３の設定値ｎと
の関係は完全に線型となり、従つて上記設定値ｎ
を調節すれば、ヒータ２で発生する熱量を容易且
つ正確に調整できるものである。 At this time, the peak current, voltage, and pulse width of the current pulse flowing through the heater 2 are constant, and therefore the Joule heat generated by a single current pulse is constant, so the average amount of heat generated in the heater 2 is proportional to the average repetition frequency n/N·t of the pulses. In other words, the relationship between the above-mentioned average calorific value and the set value n of the second preset counter 7-3 is completely linear, and therefore the above-mentioned set value n
By adjusting , the amount of heat generated by the heater 2 can be easily and accurately adjusted.
８は断続高周波パルス発振器の他の実施例で、
はパルス発振器８−１、サーボ制御器８−２温度
伝送器６及びアンド回路８−３から成る。 8 is another embodiment of the intermittent high frequency pulse oscillator,
consists of a pulse oscillator 8-1, a servo controller 8-2, a temperature transmitter 6, and an AND circuit 8-3.
パルス発振器８−１は同７−１と同様な高周波
パルスを発振しており、サーボ制御器８−２はパ
ルス発振器８−１から発振される高周波パルスの
断続周期Ｔを予め設定するもので、第２図LPに
示すようなパルスを発振する。 The pulse oscillator 8-1 oscillates high-frequency pulses similar to the pulse oscillator 7-1, and the servo controller 8-2 presets the intermittent period T of the high-frequency pulses oscillated from the pulse oscillator 8-1. A pulse as shown in Figure 2 LP is oscillated.
従つて、アンド回路８−３からは、第２図１に
示すような断続高周波パルスが出力し、これによ
つて前記スイツチング素子の開閉制御を行なう。 Therefore, the AND circuit 8-3 outputs an intermittent high frequency pulse as shown in FIG. 2, thereby controlling the opening and closing of the switching element.
温度伝送器６はサーボ制御器８−２の断続周期
Ｔ内のオンタイムTom又はオフタイムToffを変
更制御するもので、所望の設定温度との偏差に応
じてその出力がサーボ制御器８−２に入力し、高
周波パルスの断続周期のデユーテイフアクタを変
更制御するものである。 The temperature transmitter 6 changes and controls the on time Tom or off time Toff within the intermittent period T of the servo controller 8-2, and its output changes to the servo controller 8-2 according to the deviation from the desired set temperature. is input to change and control the duty factor of the intermittent period of the high-frequency pulse.
よつてアンド回路８−３からは最適制御された
スイツチング素子５制御パルスが出力し、必要と
する熱量をヒータ２に発生させることが可能とな
る。 Therefore, the AND circuit 8-3 outputs an optimally controlled control pulse for the switching element 5, making it possible to cause the heater 2 to generate the required amount of heat.
この実施例に於ても、ヒータ電流のピーク値は
一定であるから、発熱量は電流パルスのデユーテ
イフアクタに比例することになり、従つてこのデ
ユーテイフアクタを制御することにより発熱量の
完全な線型制御が可能となる。 In this embodiment as well, since the peak value of the heater current is constant, the amount of heat generated is proportional to the duty factor of the current pulse. Therefore, by controlling this duty factor, the amount of heat generated is complete linear control is possible.
尚、加熱装置の容量及び使用目的にもよるが、
高周波パルスとしては通常100Hzないし10KHzの
パルス、好ましくは１ないし数ＫHzのパルスを用
いることが推奨され、その断続周期は10ないし
0.1秒程度とすることが推奨される。このように
すると加熱は実質的に連続的均一加熱と同一とな
り、しかもその発熱量を線型にデジタル制御でき
るようになるものである。また、この加熱装置は
従来公知の各種ヒータと併用できること勿論であ
る。 Although it depends on the capacity of the heating device and the purpose of use,
As the high-frequency pulse, it is usually recommended to use a pulse of 100Hz to 10KHz, preferably a pulse of 1 to several KHz, and the intermittent period is 10 to 10KHz.
It is recommended that the time be approximately 0.1 seconds. In this way, the heating is substantially the same as continuous uniform heating, and moreover, the amount of heat generated can be linearly and digitally controlled. Moreover, it goes without saying that this heating device can be used in combination with various conventionally known heaters.
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よれば、極めて簡単かつ容易に、しかも線型かつ
デジタルに発熱量を制御できる新規な電熱式加熱
装置を提供できるものである。 Since the present invention is constructed as described above, it is possible to provide a novel electric heating device that can control the amount of heat generated very simply and easily, linearly and digitally.
第１図は本発明にかかる電熱式加熱装置の実施
例を示すブロツクダイヤグラム、第２図はその作
用を説明するためのパルス模型図である。
１……被加熱物、２……ヒータ、３……整流
器、５……スイツチング素子、７，８……断続高
周波パルス発振器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the electrothermal heating device according to the present invention, and FIG. 2 is a pulse model diagram for explaining its operation. 1... Heated object, 2... Heater, 3... Rectifier, 5... Switching element, 7, 8... Intermittent high frequency pulse oscillator.
Claims (1)
ツチング素子を介して上記直流電源に接続される
電気抵抗体と、上記スイツチング素子を開閉制御
する断続高周波パルス発振器とから成り、該断続
高周波パルス発振器が高周波パルス発振器と、該
高周波パルス発振器からの高周波パルスを計数し
所定の設定値Ｎに達するとパルス発信し、そのパ
ルスで計数値Ｎをリセツトすると共に第２のプリ
セツトカウンタをリセツトする第１のプリセツト
カウンタと、このリセツト後計数値が所定の設定
値ｎに達するまで信号を出力する前記第２のプリ
セツトカウンタと、この第２のプリセツトカウン
タの出力と前記高周波パルス発振器からの高周波
パルスとを同時に入力したとき前記第２のプリセ
ツトカウンタに計数パルスを出力するアンドゲー
トと、前記第２のプリセツトカウンタの出力と前
記高周波パルス発振器からの高周波パルスとが入
力されアンド回路、オア回路又はインヒビツト回
路からなる前記スイツチング素子開閉用のゲート
回路とを有するものである電熱式加熱装置。1 Consists of a DC power supply, a switching element, an electric resistor connected to the DC power supply via the switching element, and an intermittent high-frequency pulse oscillator that controls opening and closing of the switching element, and the intermittent high-frequency pulse oscillator generates high-frequency pulses. an oscillator, and a first preset that counts high frequency pulses from the high frequency pulse oscillator and emits a pulse when a predetermined set value N is reached, and uses the pulse to reset the counted value N and also reset a second preset counter. A counter, the second preset counter that outputs a signal until the counted value reaches a predetermined set value n after being reset, and the output of the second preset counter and the high frequency pulse from the high frequency pulse oscillator. An AND gate that outputs a count pulse to the second preset counter when input simultaneously, and an AND gate, an OR circuit, or an inhibit circuit in which the output of the second preset counter and the high frequency pulse from the high frequency pulse oscillator are input. An electrothermal heating device comprising a gate circuit for opening and closing the switching element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166978A JPS54124352A (en) | 1978-03-22 | 1978-03-22 | Electric heating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166978A JPS54124352A (en) | 1978-03-22 | 1978-03-22 | Electric heating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54124352A JPS54124352A (en) | 1979-09-27 |
| JPS6352435B2 true JPS6352435B2 (en) | 1988-10-19 |
Family
ID=12337525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166978A Granted JPS54124352A (en) | 1978-03-22 | 1978-03-22 | Electric heating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54124352A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63299068A (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Yamato Scient Co Ltd | Heater control device for extremely high-temperature electric furnace |
| JPS63299067A (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Yamato Scient Co Ltd | Heater control device for extremely high-temperature electric furnace |
| JPS63299069A (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Yamato Scient Co Ltd | Heater control device for extremely high-temperature electric furnace |
-
1978
- 1978-03-22 JP JP3166978A patent/JPS54124352A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54124352A (en) | 1979-09-27 |
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