JP2000286033A - ヒーター制御装置 - Google Patents

ヒーター制御装置

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JP2000286033A
JP2000286033A JP11091635A JP9163599A JP2000286033A JP 2000286033 A JP2000286033 A JP 2000286033A JP 11091635 A JP11091635 A JP 11091635A JP 9163599 A JP9163599 A JP 9163599A JP 2000286033 A JP2000286033 A JP 2000286033A
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JP
Japan
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temperature
heater
sensor
control device
sensors
Prior art date
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JP11091635A
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English (en)
Inventor
Masato Tsunoda
昌人 角田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒーターを用いた温度制御装置において、一
つの温度センサーが故障してももう一つのセンサーによ
りヒーターを制御して、機器を一定温度範囲内に制御す
ることを目的とする。 【解決手段】 この発明によるヒーター制御装置は、二
つの温度センサーでそれぞれ一つのヒーターを制御する
と共に、その二つの温度センサーの信号を別の回路によ
り比較することにより、センサーが故障した場合、故障
した方の温度センサーを判別し、そちらのヒーター検討
を切り離すように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力を使ったヒ
ーターにより機器の温度を制御する装置において、温度
を測定するセンサーに故障があっても、温度を目標範囲
内に維持できる技術に関する。なおこのようなヒーター
制御装置を利用する分野としては、人工衛星の温度制御
装置が例として挙げられる。
【0002】例えば人工衛星に搭載されている機器は、
特に大電力を使用しているとき以外は、宇宙空間に曝さ
れていることから徐々に温度が低下する。そこでその機
器の温度がある限度以下に低下した場合は、ヒーターを
使用して温度を上げなければならない。ヒーターを使用
すると温度が徐々に上がり続けるが、ある限度以上に上
昇した場合は、ヒーターを切って温度を下げなくてはな
らない。
【0003】
【従来の技術】図3は従来のヒーター制御装置の使用例
を示す模式図であり、図において、1は温度制御される
対象機器、2は電流が流れることにより熱を発生するヒ
ーター、3はそのヒーター2に電力を供給する電力線、
4はヒーター設置部分の温度を計測する温度センサー、
5はヒーター2への電力の遮断を行うスイッチ、6は温
度センサー4によって測定した温度が設定したある温度
T(low1)より低ければスイッチ5をONし、また
T(low1)より高く設定したある温度T(high
1)より高くなればスイッチ5をOFFする回路を示
す。
【0004】また図4は図3に示した従来のヒーター制
御装置の機能系統を示す回路であり、図において、1は
温度制御される対象機器、2は電流が流れることにより
熱を発生するヒーター、3はそのヒーター2に電力を供
給する電力線、4はヒーター設置部分の温度を計測する
温度センサー、5はヒーター2への電力の遮断を行うス
イッチ、6は温度センサー4によって測定した温度が設
定したある温度T(low1)より低ければスイッチ5
をONし、またT(low1)より高く設定したある温
度T(high1)より高くなればスイッチ5をOFF
する回路、7はスイッチ5を開く信号、8はスイッチ5
を閉じる信号を示す。
【0005】図5は図3、図4で示した回路6の内部の
アルゴリズムを説明したフローチャートであり、図に示
すように、ステップS2において温度センサー4で測定
した温度Tが、ある温度T(low1)より低い場合は
ステップS3でスイッチ5を閉じ、ヒーター2に電力線
3を介して電力が流れ機器1の温度が上がる。逆に温度
センサー4で測定した温度Tが、ステップS1において
ある温度T(high1)より高い場合はステップS4
でスイッチ5を開き、ヒーター2の電力が切れて機器1
の温度が下がる。この結果、機器の温度は一定の範囲に
保たれる。
【0006】通常、このようなヒーター制御装置は、装
置を構成する機器の故障により制御不能に陥ることをさ
けるため、並列に設置して使用する。図6は前記ヒータ
ー回路が並列に設置されているヒーター制御回路を示
し、図において、1は温度制御される対象機器、2は電
流が流れることにより熱を発生するヒーター、3はその
ヒーター2に電力を供給する電力線、4はヒーター設置
部分の温度を計測する温度センサー、5はヒーター2へ
の電力の遮断を行うスイッチ、6は温度センサー4によ
って測定した温度が設定したある温度T(low1)よ
り低ければスイッチ5をONし、またT(low1)よ
り高く設定したある温度T(high1)より高くなれ
ばスイッチ5をOFFする回路、7はスイッチ5を開く
信号、8はスイッチ5を閉じる信号を示し、それらが並
列に構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のヒーター制御回
路は図6のように構成されているため、片方の温度セン
サーが故障して、ヒーターに常にオフ信号を出した場合
でも、もう一方の温度センサーが正常であれば温度は正
常に保たれるが、逆に片方の温度センサーが故障して、
ヒーターに常にオン信号を出した場合には、もう一方の
温度センサーが正常であっても、温度が上昇し続け機器
が故障してしまう可能性があった。
【0008】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、並列した二つのヒーター
制御回路のうち一方のセンサーが故障した場合も制御を
継続できるヒーター制御装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明によるヒータ
ー制御装置は、熱を発生する第1のヒーターに電流を供
給するための第1の電力線、上記第1の電力線の途中に
設けられた、直列接続の2つのスイッチ、上記第1のヒ
ーター近傍に設けられた第1の温度センサー、上記第1
の温度センサーにより測定された温度信号に応じて上記
第1のヒーターに直列接続の上記2つのスイッチの一方
をON、OFFする第1のスイッチ制御回路とを有する
第1の系と、熱を発生する第2のヒーターに電流を供給
するための第2の電力線、上記第2の電力線の途中に設
けられた直列接続の2つのスイッチ、上記第2のヒータ
ー近傍に設けられた第2の温度センサー、上記第2の温
度センサーにより測定された温度信号に応じて上記第2
のヒーターに直列接続の上記2つのスイッチの一方をO
N、OFFする第2のスイッチ制御回路とを有する第2
の系と、上記第1、第2の温度センサーの出力信号の両
方により上記第1、第2の温度センサーの故障を判断
し、一方の温度センサーが故障と判断した場合は、上記
一方の系に対応する上記2つのスイッチの他方をOFF
するコントローラとを具備したものである。
【0010】また第2の発明によるヒーター制御装置
は、上記第1、第2の温度センサーでそれぞれ測定され
た温度TA温度TBとし、基準温度をT11,T12,
Th1,Th2(但し、T11>T12,Th2>Th
1,Th1>T11)としたときTA<T12でかつT
h2>TB>T11の場合は、第1の温度センサーを故
障として判断するようにしたものである。
【0011】第3の発明によるヒーター制御装置は、上
記第1、第2の温度センサーでそれぞれ測定された温度
TA温度TBとし、基準温度をT11,T12,Th
1,Th2(但し、T11>T12,Th2>Th1,
Th1>T11)としたときTA>Th2でかつTh1
>TB>T11の場合は、上記第1、第2のヒーターを
OFFするようにしたものである。
【0012】また第4の発明によるヒーター制御装置
は、上記第1、第2のヒーターをOFFした後、TA<
Th2になった場合は、第2の温度センサーを故障とし
て判断するようにしたものである。
【0013】第5の発明によるヒーター制御装置は、上
記第1、第2のヒーターをOFFした後、TB<T11
になった場合は、第1の温度センサーを故障として判断
するようにしたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す回路図であり、図において、2は電
流が流れることにより熱を発生するヒーター、3はその
ヒーター2に電力を供給する電力線、4はヒーター設置
部分の温度を計測する温度センサー、5はヒーター2へ
の電力の遮断を行うスイッチ、6は温度センサー4によ
って測定した温度が設定したある温度T(low1)よ
り低ければスイッチ5をONし、またT(low1)よ
り高く設定したある温度T(high1)より高くなれ
ばスイッチ5をOFFする回路、7はスイッチ5を開く
信号、8はスイッチ5を閉じる信号、9はA系のセンサ
ーからの温度信号TA、10はB系のセンサーからの温
度信号TB、11は二つの温度センサーからの温度信号
9と10を受けて故障しているセンサーを判別し分離す
る回路、12はA系のセンサーが故障している場合にA
系のヒーターを分離する信号、13はB系のセンサーが
故障している場合にB系のヒーターを分離する信号、1
4は信号12を受けてA系のヒーターをOFFするスイ
ッチ、15は信号13を受けてB系のヒーターをOFF
するスイッチを表す。
【0015】また図2はこの制御回路11の内部のアル
ゴリズムを説明したフローチャートである。ここでT
(high2)はT(high1)より更に高く設定さ
れたある温度、T(low2)はT(low1)より更
に低く設定されたある温度である。
【0016】以下、発明の実施の形態1の動作について
図1と図2を使って説明する。まず始めにステップS1
1においてA系の温度信号TA(図1の9)が設定され
たある温度T(low2)より低く、かつB系の温度信
号TB(図1の10)がT(low1)とT(high
1)の間にある場合について考える。この状態は、A系
センサーは極端な低温を示しB系センサーは正常温度範
囲内であることを示していることから、センサーに何ら
かの不具合があるものと考えられる。この場合には、
「A系のセンサーが故障している」かあるいは「A系の
ヒーターまたは電力線が故障し、かつB系のセンサーが
故障している」の2つのケースが考えられるが、後者の
ように同時に2つの故障が起こることは考えにくいの
で、結論として「A系のセンサーが故障している」と判
断できる。従って故障判別回路11は信号12を発しス
イッチ14を開くことにより、A系のヒーター系統を切
り離す(ステップS12)。
【0017】次に、ステップS13においてA系の温度
信号TA(図1の9)が設定されたある温度T(hig
h2)より高く、かつB系の温度信号TB(図1の1
0)がT(low1)とT(high1)の間にある場
合について考える。この状態は、A系センサーは極端な
高温を示しB系センサーは正常温度範囲内であることを
示していることから、センサーに何らかの不具合がある
ものと考えられる。この場合には、「A系のセンサーが
故障で異常値を示している」場合と「B系のセンサーが
故障してヒーターがオン状態のままであるため、正常な
A系のセンサーが高い温度を示している」という二つの
場合が考えられるが、この時点でいずれが正しいかの判
断はできない。そこで一旦両方のヒーターをOFFし
(ステップS14)、温度の監視を続ける。ステップS
15でA系のセンサーの温度信号TAが下がった場合に
は、A系のセンサーが正常でB系のセンサーが異常と判
断できる(ステップS16)。逆にA系のセンサーの温
度信号TAが下がらずB系のセンサーの温度信号TBが
下がった場合(ステップS17)にはA系のセンサーが
異常と判断できる(ステップS18)。従って前者の場
合には故障判別回路11は信号13を発しスイッチ15
を開くことにより、B系のヒーター系統を切り離し、後
者の場合には故障判別回路11は信号12を発しスイッ
チ14を開くことにより、A系のヒーター系統を切り離
す。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、並列した二つのヒー
ター制御回路のうち一方のセンサーや回路が故障した場
合も制御を継続できるという効果がある。
【0019】特に人工衛星の熱制御にこの装置を使用す
る場合は、常時地上から監視する必要がなく、またセン
サーが故障した場合も、修理の必要がないという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明によるヒーター制御装置の実施の形
態1を示す回路図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるヒーター制御
装置の制御回路11の内部のアルゴリズムを説明したフ
ローチャートである。
【図3】 従来のヒーター制御装置の使用例を示す模式
図である。
【図4】 従来のヒーター制御装置の機能系統を示す回
路図である。
【図5】 従来のヒーター制御装置の回路の内部のアル
ゴリズムを説明したフローチャートである。
【図6】 従来のヒーター制御装置が並列に設置されて
いる状態を示す回路図である。
【符号の説明】
1 温度制御対象機器、2 ヒーター、3 ヒーター用
電力線、4 温度センサー、5 スイッチ、6 回路、
7 信号、8 信号、9 温度信号、10 温度信号、
11 故障判別分離回路、12 信号、13 信号、1
4 スイッチ、15 スイッチ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱を発生する第1のヒーターに電流を供
    給するための第1の電力線、上記第1の電力線の途中に
    設けられた、直列接続の2つのスイッチ、上記第1のヒ
    ーター近傍に設けられた第1の温度センサー、上記第1
    の温度センサーにより測定された温度信号に応じて上記
    第1のヒーターに直列接続の上記2つのスイッチの一方
    をON、OFFする第1のスイッチ制御回路とを有する
    第1の系と、熱を発生する第2のヒーターに電流を供給
    するための第2の電力線、上記第2の電力線の途中に設
    けられた直列接続の2つのスイッチ、上記第2のヒータ
    ー近傍に設けられた第2の温度センサー、上記第2の温
    度センサーにより測定された温度信号に応じて上記第2
    のヒーターに直列接続の上記2つのスイッチの一方をO
    N、OFFする第2のスイッチ制御回路とを有する第2
    の系と、上記第1、第2の温度センサーの出力信号の両
    方により上記第1、第2の温度センサーの故障を判断
    し、一方の温度センサーが故障と判断した場合は、上記
    一方の系に対応する上記2つのスイッチの他方をOFF
    するコントローラとを具備したことを特徴とするヒータ
    ー制御装置。
  2. 【請求項2】 上記コントローラは、上記第1、第2の
    温度センサーでそれぞれ測定された温度TA温度TBと
    し、基準温度をT11,T12,Th1,Th2(但
    し、T11>T12,Th2>Th1,Th1>T1
    1)としたときTA<T12でかつTh2>TB>T1
    1の場合は、第1の温度センサーを故障として判断する
    機能を有することを特徴とする請求項1記載のヒーター
    制御装置。
  3. 【請求項3】 上記コントローラは、上記第1、第2の
    温度センサーでそれぞれ測定された温度TA温度TBと
    し、基準温度をT11,T12,Th1,Th2(但
    し、T11>T12,Th2>Th1,Th1>T1
    1)としたときTA>Th2でかつTh1>TB>T1
    1の場合は、上記第1、第2のヒーターをOFFする機
    能を有することを特徴とする請求項1記載のヒーター制
    御装置。
  4. 【請求項4】 上記コントローラは、上記第1、第2の
    ヒーターをOFFした後、TA<Th2になった場合
    は、第2の温度センサーを故障として判断する機能を有
    することを特徴とする請求項2記載のヒーター制御装
    置。
  5. 【請求項5】 上記コントローラは、上記第1、第2の
    ヒーターをOFFした後、TB<T11になった場合
    は、第1の温度センサーを故障として判断する機能を有
    することを特徴とする請求項2記載のヒーター制御装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1245918A3 (en) * 2001-03-26 2003-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for controlling the temperature of foodstuffs
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