JPH0353484A - ヒーター断線警報器 - 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】 〈産呆上の利用分封〉 木允明は、］二業用で９の電気炉や乾燥炉に組込まれた
ヒーターの動作状態を監視し、断線等の故障時に警報を
発）るヒーター断１２′４ｌ報器に関づるものである。

く従東の技術〉 従来のこの種ヒーター断線警報器は、例えば特公昭５２
−１５１３７月公報に見られる如く、アナログ回路によ
り構成され、ＩＩ報動作点の設定をボリューム抵抗器で
行なっていた為、調整が微妙で個人差が出る不具合があ
ると共に、特にヒーターがオン・オフ式の温度調節器で
制御されオン・オフ周期が早い場合に、動作が不安定と
なる不具合があった。

く発明が解決しようとする課題〉 本発明はこの様な従来の不具合に鑑みてなされたもので
あり、警報動作点の設定を個人差なく簡｛１ｌ！確実に
行なえると共に、ヒーターの温度制御方式がオン・オフ
式でも位相制帥式でも迅速且つ確実に動作υるヒーター
断線警報器を提供じんと１るものである。

〈課題を解決するための手段〉 断る目的を達成する本発明ヒーター断線警報器ｔよ、ヒ
ーター電圧とヒーター電流を交互に入力として取込むと
共に取込むタイミングを入力の交流周波数の周期に同期
づるようにコントロールするアナログスイッチと、一定
サイクル間の入力をデジタル変換するＶＦコンバ〜ター
及びパルスカウンターと、入力電圧が予め設定されたス
レシュホールドレベル以上になった時間を測定するコン
パレーター及びパルス巾１１測回路とで構成され、取込
んだパルス巾データーが一定値以上で且つ電流と電圧の
パルス巾が同じ場合にヒ・一ター電流とヒーター電圧の
比の値が設定値以下の時、警報を発するようにした事を
特徴としたものである。

〈実施例〉 以下、本発明実施例を図面に基づいて説明づる。

ヒーターへはその訓御回路（温度調節器）Ａでコントロ
ールざれるが、その制御方式としてはＡン・Ａフ制御方
式でも位相制御方式でも良い。

そして、このヒーターＡに計器用変ｉ器１と計器用変圧
器２を介してアナログスイッチ３を接続せしめる。

アナログスイッチ３はヒーター電圧とヒーター電流を交
互に入力として取込むためのものであり、ワンヂップマ
イコンＢにより、ヒーター電圧とヒーター電流の入力取
込みタイミングを入力の交流周波数の周期に同期するよ
うにコントロールする。

尚、第２図で示した入力波形はヒーターの温度制御方式
が位相制御方式の場合のものである。アナログスイッチ
３で入力として取込まれたヒーター電圧とヒーター電流
は、整流回路４で交流から直流に変換された後ＶＦコン
バーター５及びコンパレーター６に印加される。この整
流回路４はオペアンプを使用した回路であり、その出力
１よ第２図に示した如くになる。

そして、ＶＦコンバーター５とバノレスカｆンンター７
でもって、最底１／２リ−イクルから数サイクルの一定
サイクル間の入力をデジタル信０に斐換する。ＶＦコン
バーター５の出力は、第２図に示す如く、入力電圧に比
例した周波数のパルス列どなるので、パルスカウンター
７により１サイクル分をカウントすれば、入力電圧の平
均値が得られ、デジタル変換された入力の値（入力１む
圧）は入力の周期に同期しているので平均値に比例した
鎖となる． 他方、入力取込みと同時に、コンパレーター６とパルス
巾計測回路８でちって、入力電圧が予め段定されたスレ
シュホールドレベル以上になった時間を測定する。

而して、入力として取込んだヒーター電流とヒーター″
岨圧のパルス１１］（入力時間〉をチェックし、その値
がビ［】或いは一定時間以下の場合、及びヒーター１ｉ
ｉ％ｔとヒーター電圧とのパルス１１】が互いに異なる
場合には、新しいデーターが鵬うまで警報処理を行なわ
ず、パルス巾データーが一定ｍ以上で且つヒーター電流
とヒーター電圧とのパルス巾が互いに同じ場合に警報処
理を行なうものである。

ＩＩ報処理は、入力として取込んだヒーター電流とヒー
ター゛市流とヒーター電圧の比を計算し、その値が設定
値以下の時、ヒーター断線ｌｉｔ報を発するようにする
。即ち、正常時におけるヒーター電流を１！８、ヒータ
ー電圧をＶ　Ｑとし、測定時のヒーター電流をｌｘヒー
ター電圧をＶＸとし、設定値（電流減少率）をＡ６とし
た時、下記式Ｉ　６　　Ｘ　Ａ　８≦　１ｘ　　　　・
・・・・・■Ｖｓ　　　　　　　ｖｘ Ｖｓ　　　　　　　　　　Ｖｘ で表わされる計算を行い、上記■の場合は正常、上記■
の場合は異常と判断してじ一夕一断線の警報出力を出す
ものである。

尚、ヒーター電流とヒーター電圧の比の３１算は本来実
効値で行なうべきであるが、入力として取込んだヒータ
ー電流とヒーター電圧の波形は同じであることから、パ
ルスカウンター７で得られた平均値でもって計算しても
実川上さしつかえないことは理解ざれるだろう。

又、各種計棹等の処理はワンチップマイコンＢて゛プロ
グラムにより行ない、各秤偵の設定ｔよワンヂツブマイ
コンＢに接続した操作スイッチ９と表示器１０でもって
、データーを七ニターしながら行なう。

く発明の効果〉 本発明に係るヒーター断線警報器は斯様に構戊したので
、負荷設定〈正常時負荷電流値）や警報動作点の設定を
、操作スイッチ（９）と表示器（ｉｏ）”ｃ’もってデ
ーターをモニターしながらデジタル設定することが出来
、従って各種値の設定を個人差なく簡便確丈に行なうこ
とが出来る。

しかも、じ一ター電流とヒーター電流を入力として取込
みデジタル信号に変換するのに、■「コンバーターを使
用したので、基本的に平均値のデジタル変換が行なえ、
且つパルス巾計測回路を備えているのぐシーケンシャル
な入力取込みでも誤動ｔ￥寸る慎れがなく、従ってヒー
ターの温度制御方式がＡンオフあリ神式でも位相制御式
でも迅速且つ確尖に動作するようになる。即ち、ヒータ
ー電流とヒーター電圧をデジタル信号に変換するのに、
所謂ＡＤ変換器を使用寸るとアナログ部で平均値を回路
つくり入力するか、或いは高速のＡＤ変換器で瞬時値を
入力して演算処理により平均値（又は実効値〉に剖Ｏし
なければならず、１１４名でｔよヒーターの温度制御方
式がオンオフ制御式の場合に動作不安定となり、後者の
ものは高価で］スト高になる不貝合を生じるが、本允明
ではＶ「コンバーターとパルスカウンターとでデジタル
変換しているので、安価で平均値のデジタル変換が行な
えるらのである。しかも、ヒーター電流とヒーター電圧
を交互（シーケンシャル〉に取込むので、特にヒーター
の温度制御方式が位相制御式の場合に波形の不一致を生
じ誤動作の原因となることがあるが、コンパレーターの
出力をパルス１１］計測間路でヒーター電流入力時間と
ヒーター電圧入力時間を測定し、両者が同じであれば入
力波形が同一と′みなし警報処理を行ない相違すれば波
形不一致とみなして警報処理を行なわないので、シーケ
ンシャルな入力取込みでも誤動作する慣れがなくなるも
のである。

従って、ヒーターの温度制御方式がオンオフ式でも位相
制御式でも、確実に動作し得るものである。

更に、ヒーター電流とヒーター電圧を測定してその比の
変化によりヒーターの断線を検出するので、゛市源電圧
の変動には影費ざれず、並列接続ざれたヒーター線の１
本でもｌｇｉｌｉｌ或いは短絡故障すればその検出が可
能となる。

よって、所期の目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例を示す回路図、第２図は波形図で
ある。 図中

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒーター電圧とヒーター電流を交互に入力として取込む
   と共に取込むタイミングを入力の交流周波数の周期に同
   期するようにコントロールするアナログスイッチと、一
   定サイクル間の入力をデジタル変換するＶＦコンバータ
   ー及びパルスカウンターと、入力電圧が予め設定された
   スレシュホールドレベル以上になつた時間を測定するコ
   ンパレーター及びパルス巾計測回路とで構成され、取込
   んだパルス巾データーが一定値以上で且つ電流と電圧の
   パルス巾が同じ場合にヒーター電流とヒーター電圧の比
   の値が設定値以下の時、警報を発するようにした事を特
   徴とするヒーター断線警報器。