JPWO2018087911A1 - Temperature measuring device, temperature indicator and temperature controller - Google Patents

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Abstract

同一の制御対象の温度を測定するセンサのうち、基準センサの値が所定値を超えた場合に、測定に使用するセンサを切換先センサへと切換える(S310、S320、S340、S350)。切換処理において、事前に設定された切換時間の間、切換時間に対して比例的に補正を行った値をセンサの値として出力する(S330)ことにより、センサ切換時の測定値急変を低減すること可能とする。Among the sensors for measuring the temperature of the same control target, when the value of the reference sensor exceeds a predetermined value, the sensor used for measurement is switched to the switching destination sensor (S310, S320, S340, S350). In the switching process, the sudden change in the measured value at the sensor switching time is reduced by outputting the value which is proportionally corrected with respect to the switching time during the switching time set in advance as the value of the sensor (S330) Make it possible.

Description

この発明は、複数の温度センサからの入力に基づいた温度測定装置、温度表示計及び温度調節計に関するものである。   The present invention relates to a temperature measurement device, a temperature indicator and a temperature controller based on inputs from a plurality of temperature sensors.

温度を測定するためのセンサとして、安定性、耐熱性、応答性などが優れていることから熱電対が広く利用されている。しかし、低温から高温まで精度良く測温できる熱電対温度計は知られていない。そのため、低温から高温までの広範囲に渡り温度制御を行うような場合に、1つのセンサを用いて温度測定をすると、測定精度が低下するという問題があった。特許文献1には、このような問題に対応するために、温度特性の異なる2つのセンサを用いた温度測定方法が開示されている。   As a sensor for measuring a temperature, a thermocouple is widely used because of its excellent stability, heat resistance, response, and the like. However, there is no known thermocouple thermometer that can measure temperature accurately from low temperature to high temperature. Therefore, in the case where temperature control is performed over a wide range from low temperature to high temperature, there is a problem that the measurement accuracy is degraded when temperature measurement is performed using one sensor. In order to cope with such a problem, Patent Document 1 discloses a temperature measurement method using two sensors having different temperature characteristics.

特開平7−139885号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-139885

特許文献1が開示する技術は、炉の温度測定における、高温用の熱電対温度計と、低温用の熱電対温度計とを用いた温度測定方法であり、炉の温度が所定値を超えて上昇した場合に、高温用の温度計へと切換えるものである。しかし、高温用熱電対と、低温用熱電対におけるセンサ素子の特性が異なるため、それぞれのセンサによる測定値は一致しない。そのため、センサの切換えを行う際に、測定値の急変が生じるという課題があった。
測定値の急変は、特に、フィードバック制御のように目標値と現在値との偏差に基づき対象の温度を制御する場合には、安定までの時間が増大し制御性の悪化を引き起こす可能性がある。
The technology disclosed in Patent Document 1 is a temperature measurement method using a high-temperature thermocouple thermometer and a low-temperature thermocouple thermometer in furnace temperature measurement, and the furnace temperature exceeds a predetermined value. When the temperature rises, it switches to a high temperature thermometer. However, because the characteristics of the high-temperature thermocouple and the characteristics of the sensor elements in the low-temperature thermocouple are different, the measured values by the respective sensors do not match. Therefore, when switching the sensor, there is a problem that a sudden change occurs in the measured value.
A sudden change in the measured value may increase the time to stability and cause deterioration of controllability, particularly when controlling the temperature of the object based on the deviation between the target value and the current value, as in feedback control. .

本発明は、上記の点に鑑み、複数の温度センサを用いた温度測定において、センサを切換えた際に、測定値の急変を低減する事が可能な温度測定装置、温度表示計及び温度調節計を提供することを目的とする。   The present invention, in view of the above points, in temperature measurement using a plurality of temperature sensors, a temperature measuring device, a temperature indicator and a temperature controller capable of reducing sudden changes in measured values when switching the sensors. Intended to provide.

(構成1)
同一測定対象の温度を測定するセンサ入力のうち、測定の基準となる基準センサからの入力である基準入力から、切換先のセンサからの入力である切換先入力へ、前記測定に使用するセンサ入力を切換える切換処理部を備え、
前記切換処理部は、
前記基準入力の値が、所定値を超えていない場合は、当該基準入力の値を前記測定対象の測定値として出力し、
前記基準入力の値が前記所定値を超えている、かつ、当該所定値を超えた時点からの経過時間が所定の切換時間未満である場合は、前記基準入力が前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量に基づき補正された補正測定値を算出し、当該補正測定値を前記測定対象の測定値として出力し、
前記基準入力の値が前記所定値を超えている、かつ、当該所定値を超えた時点からの経過時間が前記切換時間以上である場合は、前記切換先入力の値を前記測定対象の測定値として出力する、
ことを特徴とする温度測定装置。
(構成2)
前記切換処理部が、前記切換時間と、前記基準入力が前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量と、に基づき前記切換時間に対して比例的に補正することで前記補正測定値を算出することを特徴とする請求項1に記載の温度測定装置。
(構成3)
前記切換え処理部が、前記補正測定値を以下の式によって算出することを特徴とする構成1又は2に記載の温度測定装置。
(Configuration 1)
Among the sensor inputs that measure the temperature of the same measurement object, the sensor input used for the measurement from the reference input that is the input from the reference sensor that is the measurement reference to the switching destination input that is the input from the switching destination sensor And a switching processing unit for switching
The switching processing unit
When the value of the reference input does not exceed the predetermined value, the value of the reference input is output as the measurement value of the measurement target,
When the value of the reference input exceeds the predetermined value and the elapsed time from the time when the predetermined value is exceeded is less than a predetermined switching time, the point at the time when the reference input exceeds the predetermined value A corrected measurement value corrected based on the deviation amount between the value of the switching destination input and the value of the reference input is calculated, and the corrected measurement value is output as the measurement value of the measurement target,
When the value of the reference input exceeds the predetermined value and the elapsed time since the point exceeds the predetermined value is equal to or longer than the switching time, the value of the switching destination input is the measured value of the measurement target Output as
A temperature measuring device characterized by
(Configuration 2)
The switching processing unit is proportional to the switching time based on the switching time and a deviation between the value of the switching destination input and the value of the reference input when the reference input exceeds the predetermined value. The temperature measurement device according to claim 1, wherein the correction measurement value is calculated by performing correction.
(Configuration 3)
The temperature measurement device according to Configuration 1 or 2, wherein the switching processing unit calculates the correction measurement value according to the following equation.

Figure 2018087911
PVadjは前記補正測定値、Zは前記切換先入力の値、Eは前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量、Yは前記切換時間、Tは前記所定値を超えた時点からの経過時間を表す。
(構成4)
前記切換処理部が、前記所定値を超えた時点における前記偏差量に基づき前記切換時間を決定することを特徴とする構成1から3の何れかに記載の温度測定装置。
(構成5)
構成1から4の何れかに記載の温度測定装置と、前記温度測定装置からの出力を表示する表示部と、を備えることを特徴とする、温度表示計。
(構成6)
構成1から5の何れかに記載の温度測定装置、又は温度表示計と、
前記温度測定装置からの出力と、目標温度に基づいて、前記測定対象の温度を前記目標温度となるように制御するための制御信号を算出する算出部と、
前記測定対象に直接又は他の装置を介して前記制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする温度調節計。
Figure 2018087911
PVadj is the correction measurement value, Z is the value of the switching destination input, E is the deviation between the value of the switching destination input and the value of the reference input when the predetermined value is exceeded, Y is the switching time, T Represents an elapsed time from the time when the predetermined value is exceeded.
(Configuration 4)
5. The temperature measurement device according to any one of configurations 1 to 3, wherein the switching processing unit determines the switching time based on the deviation amount at the time when the predetermined value is exceeded.
(Configuration 5)
A temperature indicator, comprising: the temperature measurement device according to any one of Configurations 1 to 4; and a display unit that displays an output from the temperature measurement device.
(Configuration 6)
A temperature measuring device according to any one of configurations 1 to 5, or a temperature indicator,
A calculation unit that calculates a control signal for controlling the temperature of the measurement target to the target temperature based on the output from the temperature measurement device and the target temperature;
An output unit that outputs the control signal to the measurement target directly or through another device;
A temperature controller characterized by comprising.

本発明の温度測定装置、温度表示計及び温度調節計によれば、複数のセンサを切換えて温度測定を行っても、測定値の急変を低減する事が可能である。   According to the temperature measurement device, the temperature display meter, and the temperature controller of the present invention, it is possible to reduce sudden changes in measured values even when temperature measurement is performed by switching a plurality of sensors.

本発明に係る実施形態1の温度調節計を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the temperature controller of Embodiment 1 which concerns on this invention. センサの切換と測定値との関係を説明した概念図である。It is a conceptual diagram explaining the relation between switching of a sensor and a measured value. 本発明に係る実施形態1の温度調節計の動作を説明したフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the temperature controller of Embodiment 1 which concerns on this invention. PID制御において従来の温度調節計によりセンサの切換えを行った場合の測定値及び出力値を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the measured value and output value at the time of switching of a sensor by the conventional temperature controller in PID control. PID制御において本発明の温度調節計によりセンサの切換えを行った場合の測定値及び出力値を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the measured value at the time of switching of a sensor by the temperature controller of this invention in PID control, and an output value. 本発明に係る実施形態2の温度表示計を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the temperature indicator of Embodiment 2 which concerns on this invention.

以下、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described according to the attached drawings.

<実施形態1>
図1はこの発明の実施形態による温度調節計の本発明に関する部分を示す概略構成図である。
温度調節計100は、制御対象130を測温するセンサ141、142からの入力値(以下、PV1、PV2とも称する。)に基づき制御対象130の温度を制御する装置であり、制御対象130の温度を測定する温度測定装置150と、制御対象へと制御信号を出力する出力部120を備える。
温度測定装置150は、PV1、PV2に基づき、制御対象130の温度を測定する装置であり、センサの切換処理を行う切換処理部110を備える。また、センサ141、142から入力された電圧値をA/D変換するA/D変換部(不図示)を備える。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a portion related to the present invention of a temperature controller according to an embodiment of the present invention.
The temperature controller 100 is a device that controls the temperature of the control object 130 based on input values (hereinafter also referred to as PV1 and PV2) from the sensors 141 and 142 that measure the temperature of the control object 130, and the temperature of the control object 130 And an output unit 120 that outputs a control signal to the control target.
The temperature measurement device 150 is a device that measures the temperature of the control target 130 based on PV1 and PV2, and includes a switching processing unit 110 that performs sensor switching processing. Moreover, the A / D conversion part (not shown) which A / D converts the voltage value input from the sensors 141 and 142 is provided.

温度調節計100は、ヒータ等である制御対象130の温度制御を行い、制御対象130自体の温度、又は制御対象130が温度制御する対象の温度が設定された目標値になるように、対象装置に直接又は他の装置を介して制御信号を出力値(以下、MVとも称する。)として出力するよう構成される。
温度測定装置150は、センサ141、142からの入力を取り込み可能に構成される。
切換処理部110は、PV1、PV2が入力され、後述するセンサ切換処理を行うと共に、制御対象130の温度測定値(以下、PVと称する。)を出力部120へと出力するよう構成される。また、切換処理部110は、PV1、PV2等の種々の値が記録可能に構成される。
出力部120は、切換処理部110から入力された温度測定値及び目標値に基づきPID演算を行うとともに、演算結果である出力値(MV)を制御対象130へと出力するよう構成される。
センサ141、142は熱電対により構成される。
The temperature controller 100 performs temperature control of the controlled object 130 such as a heater, and the target device so that the temperature of the controlled object 130 itself or the temperature of the controlled object 130 becomes the set target value. Directly or via another device to output the control signal as an output value (hereinafter also referred to as MV).
The temperature measurement device 150 is configured to be able to receive the input from the sensors 141 and 142.
The switching processing unit 110 is configured to receive PV1 and PV2 and perform sensor switching processing to be described later, and to output a temperature measurement value of the controlled object 130 (hereinafter referred to as PV) to the output unit 120. Further, the switching processing unit 110 is configured to be able to record various values such as PV1 and PV2.
The output unit 120 is configured to perform PID calculation based on the temperature measurement value and the target value input from the switching processing unit 110, and to output an output value (MV) that is the calculation result to the control target 130.
The sensors 141 and 142 are constituted by thermocouples.

図2は、温度センサの切換と測定値の関係を説明するための概念図である。
前述の通り、同一の制御対象の温度を測定していたとしても、センサ特性の違いからセンサ毎の測定値は異なる。このような状況における、センサの切換と測定値の関係を図2に示す。
図2上段は従来の手法によるセンサの切換と測定値との関係を示す。センサ141からの入力値が所定値を超えた時点で温度測定に用いるセンサをセンサ141からセンサ142に単純に切り替えた場合、測定値が急変してしまう。
図2下段は、本実施形態1に係る温度調節計100によるセンサの切換と測定値との関係を示す。PVadjは後述する補正測定値を表す。この図に示されるように、本実施形態1に係る温度調節計100は、時間の経過とともに比例的にセンサ141の値を変化させてゆくことで、測定値の急変を低減するものである。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the relationship between the switching of the temperature sensor and the measured value.
As described above, even if the temperature of the same control target is measured, the measured value for each sensor is different due to the difference in sensor characteristics. The relationship between sensor switching and measured values in such a situation is shown in FIG.
The upper part of FIG. 2 shows the relationship between sensor switching and measured values according to the conventional method. If the sensor used for measuring the temperature is simply switched from the sensor 141 to the sensor 142 when the input value from the sensor 141 exceeds a predetermined value, the measured value may be suddenly changed.
The lower part of FIG. 2 shows the relationship between sensor switching by the temperature controller 100 according to the first embodiment and measured values. PVadj represents a corrected measurement value described later. As shown in this figure, the temperature controller 100 according to the first embodiment reduces the sudden change of the measured value by changing the value of the sensor 141 proportionally with the passage of time.

<動作>
次に、図3のフローチャートを参照しつつ、実施形態1の温度調節計100の本発明に関する処理動作について説明する。
<Operation>
Next, the processing operation of the temperature controller 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

図3の処理は、事前に設定された周期、又は温度調節計100の動作周期毎に実行される。
以下、当該処理を単に切換処理とも称する。
本実施形態においては、温度測定の基準となるセンサである基準センサをセンサ141とし、切換先センサをセンサ142とした。
まず、ステップ300において、温度測定装置150が、PV1とPV2を取得する。そして、温度測定装置150は、取得したそれぞれの値を切換処理部110内の対応する変数へと格納する。なお、各変数の初期値としては0が格納されている。
The process of FIG. 3 is executed every preset cycle or every operating cycle of the temperature controller 100.
Hereinafter, the process is also simply referred to as switching process.
In the present embodiment, a reference sensor that is a sensor serving as a reference for temperature measurement is the sensor 141, and a switching destination sensor is the sensor 142.
First, in step 300, the temperature measurement device 150 acquires PV1 and PV2. Then, the temperature measurement device 150 stores the acquired values into corresponding variables in the switching processing unit 110. In addition, 0 is stored as an initial value of each variable.

続くステップ310において、切換処理部110はPV1の値が所定値以上かどうかを判定する。PV1が所定値未満の場合、ステップ350へと移行する(ステップ310:No→ステップ350)。ステップ350においては、切換処理部110はPV1、すなわちセンサ141の測定値を、制御対象130の測定値として出力部120へと出力するとともに、切換処理部110内の対応する変数へと格納する。切換の閾値となる所定値についてはセンサ141の使用可能温度範囲の上限値付近に設定される。   In the subsequent step 310, the switching processing unit 110 determines whether the value of PV1 is equal to or greater than a predetermined value. If PV1 is less than the predetermined value, the process proceeds to step 350 (step 310: No → step 350). In step 350, the switching processing unit 110 outputs the measured value of PV 1, that is, the measured value of the sensor 141 to the output unit 120 as the measured value of the control target 130, and stores it in the corresponding variable in the switching processing unit 110. The predetermined value serving as the switching threshold is set near the upper limit value of the usable temperature range of the sensor 141.

一方、ステップ310においてPV1の値が所定値以上の場合、ステップ320へと移行し、センサの切換処理を実行する。(ステップ310:Yes→ステップ320)。
ステップ320においては、切換処理部110は、切換処理開始時からの経過時間が事前に設定された切換時間以下かどうかを判定する。経過時間が切換時間より大きい、すなわち切換処理が完了している場合、ステップ340へと移行する(ステップ320:No→ステップ340)。ステップ340においては、切換処理部110はPV2、すなわちセンサ142の測定値を、制御対象130の測定値して出力部120へと出力するとともに、切換処理部110内の対応する変数へと格納する。
切換時間については事前に設定されるようにしてもよいし、入力部(不図示)等により入力されるようにしてもよく、測定値の急変をどの程度許容するかに応じて適宜定めればよい。
また、経過時間については、ステップ320に移行した時点から測定を開始する。
また、切換処理部110は、ステップS320へ移行した際に切換処理を実行したかどうかを示すフラグ信号である、切換フラグをONとするように構成されている。そして、切換フラグがONとなっている場合、切換処理開始後にステップ320へと移行するように構成されている。
On the other hand, when it is determined in step 310 that the value of PV1 is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 320, and sensor switching processing is performed. (Step 310: Yes → Step 320).
In step 320, the switching processing unit 110 determines whether the elapsed time from the start of the switching process is equal to or less than the switching time set in advance. If the elapsed time is larger than the switching time, ie, the switching process is completed, the process proceeds to step 340 (step 320: No → step 340). In step 340, switching processing unit 110 outputs PV 2, that is, the measured value of sensor 142 to the output unit 120 as the measured value of controlled object 130, and stores it in the corresponding variable in switching processing unit 110. .
The switching time may be set in advance or may be input by an input unit (not shown) or the like, and it may be appropriately determined depending on how much sudden change of the measured value is permitted. Good.
Moreover, about elapsed time, measurement is started from the time of transfering to step 320.
Further, the switching processing unit 110 is configured to turn on a switching flag, which is a flag signal indicating whether or not the switching processing has been performed when the process proceeds to step S320. When the switching flag is ON, the process proceeds to step 320 after the start of the switching process.

一方、ステップ320において経過時間が切換時間以下の場合、ステップ330へと移行する(ステップ320:Yes→ステップ330)。
ステップ330において、切換処理部110はセンサの切換のために補正測定値を算出する。切換処理部110は、以下の式のように算出された補正測定値(以下、補正PVとも称する。)を制御対象130の測定値として出力部120へと出力するとともに、切換処理部110内の対応する変数へと格納する。
On the other hand, if the elapsed time is equal to or less than the switching time in step 320, the process proceeds to step 330 (step 320: Yes → step 330).
In step 330, the switch processing unit 110 calculates a correction measurement value for sensor switching. The switch processing unit 110 outputs a corrected measurement value (hereinafter also referred to as a correction PV) calculated as the following equation as a measurement value of the control target 130 to the output unit 120, and in the switch processing unit 110. Store to the corresponding variable.

Figure 2018087911
Figure 2018087911

数2において、PVadjは補正PV、Zは切換先入力の値PV2、EはPV1が所定値を超えた時点におけるPV2とPV1との偏差量、Yは前記切換時間、Tは前記所定値を超えた時点からの経過時間を表す。   In Equation 2, PVadj is a correction PV, Z is a value of PV2 of the switching destination input, E is a deviation between PV2 and PV1 when PV1 exceeds a predetermined value, Y is the switching time, and T is the predetermined value. Represents the elapsed time since the

図4は従来の手法によりセンサを切換えた場合における、測定値と出力値を表す概念図である。
実線が切換処理部110から出力されるPVを表す。破線が出力部120から出力されるMV値を表す。
所定値を超えた時点でセンサを切り替えたことにより、測定値の急変が発生する。
また、その時点における出力値は、大きく乱れてしまう。
FIG. 4 is a conceptual view showing measured values and output values when the sensor is switched by the conventional method.
A solid line represents PV output from the switching processing unit 110. The broken line represents the MV value output from the output unit 120.
By switching the sensor when the predetermined value is exceeded, a sudden change of the measured value occurs.
In addition, the output value at that time is greatly disturbed.

図5は本実施形態における温度調節計100において、切換処理を行った場合における、測定値と出力値を表す概念図である。
所定値を超えた時点でセンサを切り替えたにも関わらず、測定値の急変が低減される。
出力値についても大きな乱れがなく、図4の場合と比較すると安定状態に到達する時間が短縮される。
なお、図4、図5において、PVの単位は℃、MVの単位は%である。ここでは、波形の確認のため便宜的にPVとMVを同一平面上に記載している。
FIG. 5 is a conceptual view showing measured values and output values when the switching process is performed in the temperature controller 100 according to the present embodiment.
Even if the sensor is switched when the predetermined value is exceeded, sudden changes in the measured value are reduced.
There is no large disturbance in the output value, and the time to reach the stable state is shortened as compared with the case of FIG.
In FIGS. 4 and 5, the unit of PV is ° C., and the unit of MV is%. Here, PV and MV are described on the same plane for the sake of convenience of waveform confirmation.

以上のように、本実施形態1の温度調節計100によれば、複数のセンサを切換えて温度測定を行った場合に、切換時間に比例して補正出力値を算出するように構成したため、測定値の急変を低減する事が可能である。
また、複数のセンサを切り替えて温度制御を行った場合においても、制御性の低下を防ぐ事が可能である。
また、上述の数2に記載のように、切換処理が開始されると、事前に設定された切換時間が経過した時点で確実に切換えられるよう構成されているため、補正出力値の演算のための時間コストを予測することが可能である。
また、切換処理においては、PV1が所定値を超えた時点におけるPV2と、PV1との偏差に基づき補正測定値が算出されるよう構成されている。そのため、切換処理へ移行後は基準センサの入力を観察する必要がないため、切換処理が開始された後に、基準センサを取り外すことができる。従って、基準センサを新たな切換先センサと換装する場合などに、換装完了までの時間を切換時間分短縮する事が可能となる。
As described above, according to the temperature controller 100 of the first embodiment, when temperature measurement is performed by switching a plurality of sensors, the correction output value is calculated in proportion to the switching time. It is possible to reduce sudden changes in value.
Further, even when temperature control is performed by switching a plurality of sensors, it is possible to prevent a decrease in controllability.
Further, as described in the above-mentioned equation 2, when switching processing is started, switching is performed reliably when the switching time set in advance has elapsed. It is possible to predict the time cost of
Further, in the switching process, the correction measurement value is calculated based on the deviation between PV2 and PV1 when PV1 exceeds a predetermined value. Therefore, since it is not necessary to observe the input of the reference sensor after shifting to the switching processing, the reference sensor can be removed after the switching processing is started. Therefore, when replacing the reference sensor with a new switching destination sensor, it is possible to shorten the time until the replacement is completed by the switching time.

<実施形態2>
図6は、本発明に係る実施形態2の温度表示計の構成の概略を示すブロック図である。実施形態1(図1)と同様の構成については同一の符号を使用し、ここでの説明を省略若しくは簡略化する。
Second Embodiment
FIG. 6 is a block diagram schematically showing the configuration of a temperature indicator according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same configuration as that of the first embodiment (FIG. 1), and the description here will be omitted or simplified.

実施形態2の温度表示計600は、実施形態1に対して、表示部610及び測定対象620が追加されたものである。
表示部610はLED表示部により構成されており、切換処理部110から入力されるPV値を表示し、使用者へ測定対象620の温度を表示する。
なお、表示部610は液晶パネルなど、PVの値が表示可能な任意のデバイスにより構成されていてもよい。
The temperature display meter 600 of the second embodiment is obtained by adding a display unit 610 and a measurement target 620 to the first embodiment.
The display unit 610 includes an LED display unit, displays the PV value input from the switching processing unit 110, and displays the temperature of the measurement target 620 to the user.
Note that the display unit 610 may be configured by any device capable of displaying the value of PV, such as a liquid crystal panel.

切換処理部110における処理は実施形態1と同様であるため省略する。   The processing in the switching processing unit 110 is the same as that of the first embodiment and thus will be omitted.

本実施形態2の温度表示計600によれば、複数のセンサを切換えて温度測定を行った場合においても、急変が低減された測定値をユーザへ提示することが可能である。   According to the temperature display meter 600 of the second embodiment, even when temperature measurement is performed by switching a plurality of sensors, it is possible to present to the user a measured value with a sudden change reduced.

本実施形態における切換処理部110は、切換時間について事前に設定されるように構成されていたが、PV1が所定値を超えた時点におけるPV2とPV1との偏差量に基づき切換時間が算出されるように構成されていてもよい。
例えば、偏差量が少ない場合には切換時間を設定せずにセンサを切換えたとしても測定値の急変が起こりづらいと考えられるため、切換時間を短く設定するように動作する。一方、偏差量が多い場合には切換時間を長く設定するように動作するものである。
Although the switching processing unit 110 in the present embodiment is configured to set in advance the switching time, the switching time is calculated based on the deviation between PV2 and PV1 when PV1 exceeds a predetermined value. It may be configured as follows.
For example, when the deviation amount is small, even if the sensor is switched without setting the switching time, it is considered that sudden change of the measured value is unlikely to occur, so the switching time is set to be short. On the other hand, when the deviation amount is large, the switching time is set to be long.

本実施形態における切換処理部110は、制御対象130の昇温時のセンサ切換処理を想定した構成について記載されているが、降温時に用いるように構成されていてもよい。即ち、PV1が減少してゆき所定値を超える、即ち、所定値を下回る時点で、切換処理部110がセンサ切換処理を実行されるように構成されていてもよい。
また、本実施形態においてはセンサの数を2としたが、3以上の任意の数であってもよい。その場合は、PVの範囲毎に使用するセンサが設定され、それぞれの境界毎に所定値が設定される。切換処理部110は、上記設定に基づき切換処理を実行し、切換処理が終了すると、当該切換処理において切換先であったセンサを基準センサへと設定する。
また、本実施形態における温度調節計100の動作周期は、例えば50msなどの任意の周期であり、事前に設定されていてもよいし、入力部等(不図示)により設定されるように構成されていてもよい。
また、切換処理部110における所定値については事前に設定されるようにしてもよいし、入力部(不図示)等により入力されるようにしてもよく、センサの温度特性等に応じて適宜定めればよい。
また、本実施の形態における温度調節計100は、熱電対により構成されたセンサに対して適用しているが、測温抵抗体など任意のセンサに対して適用が可能である。
また、本実施形態における出力部120はPID演算を行うように構成されているが、任意の制御演算を用いるように構成されていてもよい。
また、補正測定値の算出において、経過時間を外部の機器により測定し、温度測定装置150により取得するように構成されていてもよい。
The switching processing unit 110 in the present embodiment is described on the assumption of sensor switching processing at the time of temperature rise of the control target 130, but may be configured to be used at temperature lowering. That is, the switching processing unit 110 may be configured to execute the sensor switching process when the PV1 decreases and exceeds the predetermined value, ie, falls below the predetermined value.
Further, although the number of sensors is two in this embodiment, it may be three or more. In that case, a sensor to be used is set for each range of PV, and a predetermined value is set for each boundary. The switching processing unit 110 executes switching processing based on the above settings, and when the switching processing is completed, sets the sensor that was the switching destination in the switching processing to the reference sensor.
In addition, the operation cycle of the temperature controller 100 in the present embodiment is an arbitrary cycle such as 50 ms, and may be set in advance, or is configured to be set by an input unit (not shown) or the like. It may be
In addition, the predetermined value in switching processing unit 110 may be set in advance, or may be input by an input unit (not shown) or the like, and is appropriately determined according to the temperature characteristics of the sensor, etc. Just do it.
Moreover, although the temperature controller 100 in this Embodiment is applied with respect to the sensor comprised with the thermocouple, it is applicable with respect to arbitrary sensors, such as a resistance temperature detector.
Moreover, although the output part 120 in this embodiment is comprised so that PID calculation may be performed, you may be comprised so that arbitrary control calculations may be used.
In addition, in the calculation of the correction measurement value, the elapsed time may be measured by an external device and acquired by the temperature measurement device 150.

なお、上記各実施形態における各構成は、それぞれ専用回路等でハード的に構成されるものであってもよいし、マイコン等の汎用的な回路上でソフトウェア的に実現されるものであってもよい。   Each configuration in each of the above-described embodiments may be configured as hardware by a dedicated circuit or the like, or may be implemented as software on a general-purpose circuit such as a microcomputer. Good.

100…温度調節計
110…切換処理部
120…出力部
130…制御対象
141、142…センサ
150…温度測定装置
600…温度表示計
610…表示部
620…測定対象
PV、PV1、PV2…測定値
PVadj…補正測定値
MV…出力値
100 Temperature controller 110 Switch processing unit 120 Output unit 130 Control object 141, 142 Sensor 150 Temperature measurement device 600 Temperature indicator 610 Display unit 620 Measurement object PV, PV1, PV2 Measured value PVadj ... Correction measurement value MV ... Output value

Claims (6)

同一測定対象の温度を測定するセンサ入力のうち、測定の基準となる基準センサからの入力である基準入力から、切換先のセンサからの入力である切換先入力へ、前記測定に使用するセンサ入力を切換える切換処理部を備え、
前記切換処理部は、
前記基準入力の値が、所定値を超えていない場合は、当該基準入力の値を前記測定対象の測定値として出力し、
前記基準入力の値が前記所定値を超えている、かつ、当該所定値を超えた時点からの経過時間が所定の切換時間未満である場合は、前記基準入力が前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量に基づき補正された補正測定値を算出し、当該補正測定値を前記測定対象の測定値として出力し、
前記基準入力の値が前記所定値を超えている、かつ、当該所定値を超えた時点からの経過時間が前記切換時間以上である場合は、前記切換先入力の値を前記測定対象の測定値として出力する、
ことを特徴とする温度測定装置。
Among the sensor inputs that measure the temperature of the same measurement object, the sensor input used for the measurement from the reference input that is the input from the reference sensor that is the measurement reference to the switching destination input that is the input from the switching destination sensor And a switching processing unit for switching
The switching processing unit
When the value of the reference input does not exceed the predetermined value, the value of the reference input is output as the measurement value of the measurement target,
When the value of the reference input exceeds the predetermined value and the elapsed time from the time when the predetermined value is exceeded is less than a predetermined switching time, the point at the time when the reference input exceeds the predetermined value A corrected measurement value corrected based on the deviation amount between the value of the switching destination input and the value of the reference input is calculated, and the corrected measurement value is output as the measurement value of the measurement target,
When the value of the reference input exceeds the predetermined value and the elapsed time since the point exceeds the predetermined value is equal to or longer than the switching time, the value of the switching destination input is the measured value of the measurement target Output as
A temperature measuring device characterized by
前記切換処理部が、前記切換時間と、前記基準入力が前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量と、に基づき前記切換時間に対して比例的に補正することで前記補正測定値を算出することを特徴とする請求項1に記載の温度測定装置。   The switching processing unit is proportional to the switching time based on the switching time and a deviation between the value of the switching destination input and the value of the reference input when the reference input exceeds the predetermined value. The temperature measurement device according to claim 1, wherein the correction measurement value is calculated by performing correction. 前記切換え処理部が、前記補正測定値を以下の式によって算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の温度測定装置。
Figure 2018087911
PVadjは前記補正測定値、Zは前記切換先入力の値、Eは前記所定値を超えた時点における前記切換先入力の値と前記基準入力の値との偏差量、Yは前記切換時間、Tは前記所定値を超えた時点からの経過時間を表す。
The temperature measurement device according to claim 1, wherein the switching processing unit calculates the correction measurement value according to the following equation.
Figure 2018087911
PVadj is the correction measurement value, Z is the value of the switching destination input, E is the deviation between the value of the switching destination input and the value of the reference input when the predetermined value is exceeded, Y is the switching time, T Represents an elapsed time from the time when the predetermined value is exceeded.
前記切換処理部が、前記所定値を超えた時点における前記偏差量に基づき前記切換時間を決定することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の温度測定装置。   The temperature measurement device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching processing unit determines the switching time based on the deviation amount when the predetermined value is exceeded. 請求項1から4の何れかに記載の温度測定装置と、前記温度測定装置からの出力を表示する表示部と、を備えることを特徴とする、温度表示計。   A temperature indicator, comprising: the temperature measurement device according to any one of claims 1 to 4; and a display unit for displaying an output from the temperature measurement device. 請求項1から5の何れかに記載の温度測定装置、又は温度表示計と、
前記温度測定装置からの出力と、目標温度に基づいて、前記測定対象の温度を前記目標温度となるように制御するための制御信号を算出する算出部と、
前記測定対象に直接又は他の装置を介して前記制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする温度調節計。
A temperature measuring device according to any one of claims 1 to 5, or a temperature indicator.
A calculation unit that calculates a control signal for controlling the temperature of the measurement target to the target temperature based on the output from the temperature measurement device and the target temperature;
An output unit that outputs the control signal to the measurement target directly or through another device;
A temperature controller characterized by comprising.
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