JPH0525065B2 - - Google Patents
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- JPH0525065B2 JPH0525065B2 JP61066128A JP6612886A JPH0525065B2 JP H0525065 B2 JPH0525065 B2 JP H0525065B2 JP 61066128 A JP61066128 A JP 61066128A JP 6612886 A JP6612886 A JP 6612886A JP H0525065 B2 JPH0525065 B2 JP H0525065B2
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
- G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔利用分野〕
本発明は、エンタルピー応答装置用の制御回路
に関するものである。
に関するものである。
ブリツジ回路の1つの分岐の容量が変化した時
に出力を生ずる容量監視型すなわち容量測定型回
路は、たとえば米国特許第4431962号明細書に開
示されているように以前から知られている。それ
らの回路は電源の安定度および回路部品の温度に
より影響を受ける。機械的な湿度応答素子および
温度応答素子を有するエンタルピー制御装置が空
気調和装置において長い間使用されてきた。その
ような制御装置がたとえば米国特許第3949607号
明細書に開示されている。
に出力を生ずる容量監視型すなわち容量測定型回
路は、たとえば米国特許第4431962号明細書に開
示されているように以前から知られている。それ
らの回路は電源の安定度および回路部品の温度に
より影響を受ける。機械的な湿度応答素子および
温度応答素子を有するエンタルピー制御装置が空
気調和装置において長い間使用されてきた。その
ような制御装置がたとえば米国特許第3949607号
明細書に開示されている。
本発明は、少なくとも湿度の変化によりブリツ
ジ回路の1つの分岐における容量が変化する湿度
応答素子を有するエンタルピー応答装置用の電気
回路に関するものである。この電気回路の出力が
湿度を示す直流信号を与えるように、この電気回
路へは脈動直流電圧が与えられる。ブリツジ回路
の電源の周波数変化と、能動増幅器の部品の変化
とによる影響を最少限にして出力を安定させるた
めに、ブリツジ電源の半サイクルの間閉じられ、
したがつて直流出力を断続してブリツジ回路へ与
える適切なブリツジ回路安定交流信号に変える固
体スイツチにより、出力信号からの帰還がブリツ
ジ回路へ与えられる。ブリツジの電源の1つの半
サイクル中の信号変化を適切に増幅できるよう
に、別の半サイクル中にブリツジ回路の異なる分
岐のコンデンサの間の回路点へ基準電圧を与える
ために、中間増幅器へ別の固体スイツチを介して
帰還が与えられる。コンデンサ基準電圧を与える
この方法により、中間増幅器の高い利得を保ちつ
つ、中間増幅器の入力オフセツト電圧の変化によ
り影響が打消される。
ジ回路の1つの分岐における容量が変化する湿度
応答素子を有するエンタルピー応答装置用の電気
回路に関するものである。この電気回路の出力が
湿度を示す直流信号を与えるように、この電気回
路へは脈動直流電圧が与えられる。ブリツジ回路
の電源の周波数変化と、能動増幅器の部品の変化
とによる影響を最少限にして出力を安定させるた
めに、ブリツジ電源の半サイクルの間閉じられ、
したがつて直流出力を断続してブリツジ回路へ与
える適切なブリツジ回路安定交流信号に変える固
体スイツチにより、出力信号からの帰還がブリツ
ジ回路へ与えられる。ブリツジの電源の1つの半
サイクル中の信号変化を適切に増幅できるよう
に、別の半サイクル中にブリツジ回路の異なる分
岐のコンデンサの間の回路点へ基準電圧を与える
ために、中間増幅器へ別の固体スイツチを介して
帰還が与えられる。コンデンサ基準電圧を与える
この方法により、中間増幅器の高い利得を保ちつ
つ、中間増幅器の入力オフセツト電圧の変化によ
り影響が打消される。
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。
る。
ブリツジ電源回路すなわち信号発生器10が、
周波数が約1KHzで、V=12ボルトの脈動出力を
出力端子11に生ずる。図に参照符号12で示さ
れているように、その出力は、高いレベルが時間
の少なくとも50%を占める方形波である。その脈
動出力は、2つのインバータすなわちノツトゲー
ト13,14をと通つて抵抗器20へ与えられた
時には参照符号21で示される波形となり、ノツ
トゲート15を通つて抵抗器22へ与えられた時
の脈動出力は参照符号23で示されているような
ものである。電源回路からの電圧が高い時刻16
のようなある所定の時刻には、抵抗器20へ与え
られる電圧は高く(+)であり、抵抗器22へ与
えられる電圧は低く(−)である。抵抗器20と
22の間に、ブリツジ回路24を構成する抵抗器
が4つの分岐に接続される。第1の抵抗分岐には
零調整および較正のための可変抵抗器25が接続
される。ブリツジ回路の第2の分岐には信号帰還
のための抵抗器30,31が含まれる。ブリツジ
回路の第3の分岐には抵抗器32と、記号RTで
示されている温度応答抵抗素子33とが含まれ
る。ブリツジ回路の第4の分岐には記号CHで示
されている湿度応答容量素子34と固定コンデン
サ35が接続される。第4の分岐は2つの主なブ
リツジ脚より成る。ブリツジ回路の3つの抵抗分
岐の目的は、ブリツジ回路を平衡させるように脈
動電圧を適正に変化させることである。温度応答
抵抗素子33は気温の変化に応じて抵抗値が変化
するサーミスタのような素子である。湿度応答容
量素子34は、周囲の空気の湿度が変化すると容
量が変化する通常の湿度応答ポリイミド型コンデ
ンサである。
周波数が約1KHzで、V=12ボルトの脈動出力を
出力端子11に生ずる。図に参照符号12で示さ
れているように、その出力は、高いレベルが時間
の少なくとも50%を占める方形波である。その脈
動出力は、2つのインバータすなわちノツトゲー
ト13,14をと通つて抵抗器20へ与えられた
時には参照符号21で示される波形となり、ノツ
トゲート15を通つて抵抗器22へ与えられた時
の脈動出力は参照符号23で示されているような
ものである。電源回路からの電圧が高い時刻16
のようなある所定の時刻には、抵抗器20へ与え
られる電圧は高く(+)であり、抵抗器22へ与
えられる電圧は低く(−)である。抵抗器20と
22の間に、ブリツジ回路24を構成する抵抗器
が4つの分岐に接続される。第1の抵抗分岐には
零調整および較正のための可変抵抗器25が接続
される。ブリツジ回路の第2の分岐には信号帰還
のための抵抗器30,31が含まれる。ブリツジ
回路の第3の分岐には抵抗器32と、記号RTで
示されている温度応答抵抗素子33とが含まれ
る。ブリツジ回路の第4の分岐には記号CHで示
されている湿度応答容量素子34と固定コンデン
サ35が接続される。第4の分岐は2つの主なブ
リツジ脚より成る。ブリツジ回路の3つの抵抗分
岐の目的は、ブリツジ回路を平衡させるように脈
動電圧を適正に変化させることである。温度応答
抵抗素子33は気温の変化に応じて抵抗値が変化
するサーミスタのような素子である。湿度応答容
量素子34は、周囲の空気の湿度が変化すると容
量が変化する通常の湿度応答ポリイミド型コンデ
ンサである。
ブリツジ回路24の出力端子すなわち湿度応答
容量素子34と固定コンデンサ35の共通接続点
が線41を介して中間増幅器40の1つの入力端
子(−)へ接続される。中間増幅器40の基準入
力端子(+)が抵抗器32と温度応答抵抗素子3
3の共通接続点43と、可変抵抗器25の可動端
子26へ線42を介して接続される。端子52が
接地されている基準電圧コンデンサ51の他方の
端子も線42へ接続される。可変抵抗器25の可
動端子26と回路点43からコンデンサ51へ流
れた電流により発生された電圧が、約Vr/=
V/2の波された(+)基準電圧を線42を介
して中間増幅器40へ与える。湿度応答容量素子
34と温度応答抵抗素子33との希望の条件に対
して、中間増幅器40の出力端子48に現れる出
力を零にするために、可変抵抗器25の可動端子
26が調整される。中間増幅器40の出力端子4
8は抵抗器44を介して増幅器45の(−)入力
端子へ接続される。増幅器45のその(−)入力
端子がコンデンサ46を介して増幅器45の出力
端子へ接続されて、この増幅器45はブリツジ電
源回路のサイクル周期に対する応答が比較的遅い
積分回路装置47を構成する。中間増幅器40の
基準入力端子(+)が抵抗器50を介して積分回
路装置47の(+)入力端子へ接続される。積分
回路装置47の出力53は、湿度応答容量素子3
4および温度応答抵抗素子33により測定された
エンタルピーを示す波された直流電圧である。
容量素子34と固定コンデンサ35の共通接続点
が線41を介して中間増幅器40の1つの入力端
子(−)へ接続される。中間増幅器40の基準入
力端子(+)が抵抗器32と温度応答抵抗素子3
3の共通接続点43と、可変抵抗器25の可動端
子26へ線42を介して接続される。端子52が
接地されている基準電圧コンデンサ51の他方の
端子も線42へ接続される。可変抵抗器25の可
動端子26と回路点43からコンデンサ51へ流
れた電流により発生された電圧が、約Vr/=
V/2の波された(+)基準電圧を線42を介
して中間増幅器40へ与える。湿度応答容量素子
34と温度応答抵抗素子33との希望の条件に対
して、中間増幅器40の出力端子48に現れる出
力を零にするために、可変抵抗器25の可動端子
26が調整される。中間増幅器40の出力端子4
8は抵抗器44を介して増幅器45の(−)入力
端子へ接続される。増幅器45のその(−)入力
端子がコンデンサ46を介して増幅器45の出力
端子へ接続されて、この増幅器45はブリツジ電
源回路のサイクル周期に対する応答が比較的遅い
積分回路装置47を構成する。中間増幅器40の
基準入力端子(+)が抵抗器50を介して積分回
路装置47の(+)入力端子へ接続される。積分
回路装置47の出力53は、湿度応答容量素子3
4および温度応答抵抗素子33により測定された
エンタルピーを示す波された直流電圧である。
前記した温度応答抵抗素子33を固定抵抗とす
ると出力53は湿度を表す直流電圧となる。
ると出力53は湿度を表す直流電圧となる。
この回路の動作を改善するために一対の通常の
固体スイツチ60,61が用いられる。これらの
固体スイツチは回路点62に生じた電圧によりス
イツチングされ、その電圧が正の時に閉じられる
スイツチ61がブリツジ回路の平衡分岐の回路点
63へ積分回路装置47の出力53を接続するこ
とにより、ブリツジ回路24へ帰還を行なう。第
2のスイツチ60は中間増幅器40の出力をその
中間増幅器の(−)入力端子へ帰還する。回路点
62における電圧が正になつた時にスイツチ6
0,61は動作して一時的に閉じ、積分回路装置
47の出力53に現われる直流電圧を脈動させて
ブリツジ回路の回路点へ与え、ブリツジ電源回路
10の1つの半サイクル中に中間増幅器40の
(−)入力端子へ基準電圧を与える。
固体スイツチ60,61が用いられる。これらの
固体スイツチは回路点62に生じた電圧によりス
イツチングされ、その電圧が正の時に閉じられる
スイツチ61がブリツジ回路の平衡分岐の回路点
63へ積分回路装置47の出力53を接続するこ
とにより、ブリツジ回路24へ帰還を行なう。第
2のスイツチ60は中間増幅器40の出力をその
中間増幅器の(−)入力端子へ帰還する。回路点
62における電圧が正になつた時にスイツチ6
0,61は動作して一時的に閉じ、積分回路装置
47の出力53に現われる直流電圧を脈動させて
ブリツジ回路の回路点へ与え、ブリツジ電源回路
10の1つの半サイクル中に中間増幅器40の
(−)入力端子へ基準電圧を与える。
動 作
ブリツジ電源回路10が回路点11に1KHz、
12ボルトの脈動電圧を与えると仮定すると、抵抗
器20,22へ与えられた電圧は脈動するから、
ブリツジ回路24の上側部分と下側部分は正のほ
ぼ12ボルトとほぼアース電圧すなわちほぼ零を交
互にとる。較正用の可変抵抗器25の可動端子2
6を調整することによりブリツジ回路24が平衡
させられたと仮定すると、中間増幅器40の
(−)入力端子へ与えられるブリツジ回路24の
出力は基準電圧となり、積分回路装置47の出力
53はV/2すなわち6ボルトとなる。
12ボルトの脈動電圧を与えると仮定すると、抵抗
器20,22へ与えられた電圧は脈動するから、
ブリツジ回路24の上側部分と下側部分は正のほ
ぼ12ボルトとほぼアース電圧すなわちほぼ零を交
互にとる。較正用の可変抵抗器25の可動端子2
6を調整することによりブリツジ回路24が平衡
させられたと仮定すると、中間増幅器40の
(−)入力端子へ与えられるブリツジ回路24の
出力は基準電圧となり、積分回路装置47の出力
53はV/2すなわち6ボルトとなる。
湿度が高くなつたとすると、湿度応答容量素子
34の容量が大きくなり、選択したある特定の時
刻(点線16にて示されている)においては、ブ
リツジ回路24の上側部分は正となり、下側部分
はアース電圧に近くなつて、12ボルトがブリツジ
回路の端子間にかかつてブリツジ回路24の出力
端子41に現れる電圧を上昇させ、そのために中
間増幅器40の出力端子48に現れる出力が低下
させられ、積分回路装置47の出力53は上昇さ
せられる。ブリツジ電源回路10の出力電圧が次
のサイクルで反転すると、ブリツジ回路24の下
側部分が正の12ボルトになると同時に、スイツチ
60が閉じられてブリツジ回路24の出力端子4
1におけるブリツジ出力を中間増幅器40の出力
に保つ。
34の容量が大きくなり、選択したある特定の時
刻(点線16にて示されている)においては、ブ
リツジ回路24の上側部分は正となり、下側部分
はアース電圧に近くなつて、12ボルトがブリツジ
回路の端子間にかかつてブリツジ回路24の出力
端子41に現れる電圧を上昇させ、そのために中
間増幅器40の出力端子48に現れる出力が低下
させられ、積分回路装置47の出力53は上昇さ
せられる。ブリツジ電源回路10の出力電圧が次
のサイクルで反転すると、ブリツジ回路24の下
側部分が正の12ボルトになると同時に、スイツチ
60が閉じられてブリツジ回路24の出力端子4
1におけるブリツジ出力を中間増幅器40の出力
に保つ。
それと同時にスイツチ61が閉じて積分回路装
置47の出力53をブリツジ回路24の1つの分
岐の回路点63へ接続し、積分回路装置47の出
力53の電圧が上昇したと仮定すると、ブリツジ
回路24の上側部分と下側部分の電圧をともに上
昇させる。ブリツジ電源回路10の出力電圧が次
に反転し、ブリツジ回路2の上側部分が正の12ボ
ルト近くになるとスイツチ60,61が開くが、
下側部分における電圧降下のような大きい変化は
上側部分25における電圧上昇には起きない。こ
の変化はブリツジ回路24の出力端子41に生ず
る出力に反映し、積分回路装置47はそれに応答
する。ブリツジ電源回路10の電圧が反転した後
で、スイツチ61を通じてブリツジ回路24へ与
えられる帰還電圧は、スイツチが開かれている間
のブリツジ回路24の出力が中間増幅器40の基
準電圧に再びなるまで、湿度応答容量素子34の
容量の変化の影響を平衡して、積分回路装置47
の出力53の変化に影響を及ぼさないようにする
ことにより、湿度応答容量素子34に及ぼす湿度
の影響の変化を示す直流電圧を積分回路装置47
の出力53は与える。
置47の出力53をブリツジ回路24の1つの分
岐の回路点63へ接続し、積分回路装置47の出
力53の電圧が上昇したと仮定すると、ブリツジ
回路24の上側部分と下側部分の電圧をともに上
昇させる。ブリツジ電源回路10の出力電圧が次
に反転し、ブリツジ回路2の上側部分が正の12ボ
ルト近くになるとスイツチ60,61が開くが、
下側部分における電圧降下のような大きい変化は
上側部分25における電圧上昇には起きない。こ
の変化はブリツジ回路24の出力端子41に生ず
る出力に反映し、積分回路装置47はそれに応答
する。ブリツジ電源回路10の電圧が反転した後
で、スイツチ61を通じてブリツジ回路24へ与
えられる帰還電圧は、スイツチが開かれている間
のブリツジ回路24の出力が中間増幅器40の基
準電圧に再びなるまで、湿度応答容量素子34の
容量の変化の影響を平衡して、積分回路装置47
の出力53の変化に影響を及ぼさないようにする
ことにより、湿度応答容量素子34に及ぼす湿度
の影響の変化を示す直流電圧を積分回路装置47
の出力53は与える。
中間増幅器40の(+)入力端子へ与えられる
基準電圧の変化はその中間増幅器の出力に同様な
影響を及ぼすから、気温が変化して温度応答抵抗
素子33の抵抗値が変化すると、中間増幅器40
は同様な出力を発生するから、積分回路装置47
の出力が変化することになる。その出力変化はス
イツチ61を通じてブリツジ回路を平衡させる。
基準電圧の変化はその中間増幅器の出力に同様な
影響を及ぼすから、気温が変化して温度応答抵抗
素子33の抵抗値が変化すると、中間増幅器40
は同様な出力を発生するから、積分回路装置47
の出力が変化することになる。その出力変化はス
イツチ61を通じてブリツジ回路を平衡させる。
同じ理由で、湿度応答容量素子34の周囲の空
気の湿度が低くなるとその湿度応答容量素子の容
量が小さくなるために、ブリツジ回路24の出力
が基準電圧より低くなり、そのために中間増幅器
40の出力が大きくなり、積分回路装置47の出
力が小さくなる。スイツチ61を通じて行なわれ
る帰還は、ブリツジ回路24が平衡するまでブリ
ツジ回路に逆の作用を行ない、湿度が低くなつた
こと、したがつてエンタルピーが変化したことを
示す負電圧が積分回路装置47の出力端子に現れ
る。
気の湿度が低くなるとその湿度応答容量素子の容
量が小さくなるために、ブリツジ回路24の出力
が基準電圧より低くなり、そのために中間増幅器
40の出力が大きくなり、積分回路装置47の出
力が小さくなる。スイツチ61を通じて行なわれ
る帰還は、ブリツジ回路24が平衡するまでブリ
ツジ回路に逆の作用を行ない、湿度が低くなつた
こと、したがつてエンタルピーが変化したことを
示す負電圧が積分回路装置47の出力端子に現れ
る。
スイツチ60を通じて行なわれる帰還により中
間増幅器40への入力が、基準電圧プラス。1つ
の半サイクル中の中間増幅器の内部入力オフセツ
ト電圧にされて、次の半サイクルにおいてブリツ
ジ回路24からの次の変化を測定するための基準
を定める。これにより、温度変化,経時変化等に
よる増幅器の入力オフセツト電圧の変化が補償さ
れる。
間増幅器40への入力が、基準電圧プラス。1つ
の半サイクル中の中間増幅器の内部入力オフセツ
ト電圧にされて、次の半サイクルにおいてブリツ
ジ回路24からの次の変化を測定するための基準
を定める。これにより、温度変化,経時変化等に
よる増幅器の入力オフセツト電圧の変化が補償さ
れる。
温度応答抵抗素子33と湿度応答容量素子34
との作用を組合せることにより、積分回路装置4
7の出力は空気のエンタルピーを示す直流電圧を
与える。
との作用を組合せることにより、積分回路装置4
7の出力は空気のエンタルピーを示す直流電圧を
与える。
図は本発明のエンタルピー制御装置の回路図で
ある。 10……ブリツジ電源回路、24……ブリツジ
回路、33……温度応答抵抗素子、34……湿度
応答容量素子、40……中間増幅器、47……積
分回路装置、60,61……固体スイツチ。
ある。 10……ブリツジ電源回路、24……ブリツジ
回路、33……温度応答抵抗素子、34……湿度
応答容量素子、40……中間増幅器、47……積
分回路装置、60,61……固体スイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 周囲の空気の湿度とともに容量が変化する湿
度応答容量手段と、 ブリツジ回路であつて、入力電源回路を有する
とともに前記ブリツジ回路が不平衡の時に出力を
与える出力回路を有するブリツジ回路と、 前記湿度応答容量手段を前記ブリツジ回路の1
つの分岐に接続する手段と、 前記入力電源回路へ接続され、所定の周波数の
脈動直流電圧を与えるブリツジ電源回路と、 増幅回路装置と、 脈動信号を受ける入力回路と直流出力電圧を与
える出力回路を有する積分回路装置と、 前記増幅装置を含み、前記ブリツジ回路の前記
出力回路を前記積分回路装置の前記入力回路へ接
続することにより、前記直流電圧により湿度を示
す手段と、 前記所定の周波数に同期され、前記ブリツジ回
路を平衡させる電圧を与えるために前記積分回路
装置の直流出力電圧を前記ブリツジ回路に接続す
るスイツチ手段を備える帰還回路装置と を備えることを特徴とするエンタルピー応答装置
用の制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US717777 | 1985-03-29 | ||
| US06/717,777 US4558595A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Capacitance monitoring bridge circuit for an enthalpy responsive device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226651A JPS61226651A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0525065B2 true JPH0525065B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=24883450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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