JPH06290854A - ヒーター断線警報器 - Google Patents

ヒーター断線警報器

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JPH06290854A
JPH06290854A JP5075652A JP7565293A JPH06290854A JP H06290854 A JPH06290854 A JP H06290854A JP 5075652 A JP5075652 A JP 5075652A JP 7565293 A JP7565293 A JP 7565293A JP H06290854 A JPH06290854 A JP H06290854A
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JP
Japan
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heater
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circuit
voltage
digital
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JP5075652A
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JPH0760728B2 (ja
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Kiyoteru Inaoka
精晃 稲岡
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FUORESUTO KK
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FUORESUTO KK
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • G08B21/185Electrical failure alarms

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 警報設定をデジタル化して客観性を持たせる
と共に、制御方式に関係なく且つ広範囲なヒーター容量
に対応してヒーターの監視を精度よく行なえるようにす
る。 【構成】 DA変換器6a,6b と積分器7とデジタルカ
ウンター8a,8bとで警報設定をデジタル化し、ヒータ
ー電流検出側増幅器11の帰還回路にDA変換器6a を挿
入して可変増幅率回路とし、対象ヒーターに応じて増幅
率を変更して、積分器7の入力に加えられるヒーター電
圧信号とヒーター電流信号との値が同じで互いに相殺す
るように閉ループに構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工業用等に使用される
電気炉や乾燥器に組込まれた電気ヒーターの動作状態を
監視し、断線等の故障等に警報を発するヒーター断線警
報器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種ヒーター断線警報器は、例
えば特公昭52-15137号公報にある如くアナログ回路によ
り構成され、警報設定をボリューム抵抗器で行なってい
た為、個人差が発生しやすく客観性に欠けるきらいがあ
った。
【0003】また、例えば定格電圧100V,定格電流
10Aのヒーターに対応するように製作されたヒーター
断線警報器を用いて、100V,1Aのヒーターを監視
しようとする場合がある。この場合、ヒーターを位相制
御等で運転していると、ヒーター印加電圧が20V程度
に制御されることがあり、この時監視動作の精度を5%
以内で行なえるようにしようとすると、従来のヒーター
断線警報器では、 [20(V) /100(V) ]×[1(A)/10(A) ]×5(%) =0.1(%)…(1)式 となり、0.1 (%)の総合精度が要求されることにな
る。しかし乍ら実際問題として、周囲温度や電源変動,
経年変化等の影響により、精度を0.5 %以下にすること
は非常に困難である。
【0004】
【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、警報設定をデジ
タル化することにより個人差をなくし客観性を向上させ
ることが出来ると共に、オン・オフ制御や位相制御、ゼ
ロクロス制御等の種々な制御方式での監視動作を行なう
ことが出来、しかも広範囲なヒーター容量に対応して精
度よく監視動作を行なうことが出来るヒーター断線警報
器を提供せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】斯る目的を達成する本発
明のヒーター断線警報器は、ヒーター電流検出側増幅器
の帰還回路にDA変換器を挿入してデジタル信号による
可変増幅率回路を構成すると共に、ヒーター電圧検出側
にDA変換器を挿入してデジタル信号による電圧可変回
路を構成せしめ、正常時のヒーター電流検出信号の値が
上記可変増幅率回路において一定値となるように設定
し、計測時のヒーター電流検出信号の値と上記ヒーター
電圧検出信号の値とが常に同一となるように積分器とア
ナログコンパレーターで比較したアップダウン信号をデ
ジタル値として前記電圧可変回路に帰還してヒーター電
圧検出信号を可変するように閉ループを構成し、帰還値
によりヒーター断線の判定を行なうようにした事を特徴
としたものである。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。温度調節器等の電力調整器1でコントロールされ
ているヒーターHのヒーター電流Iは変流器等の電流・
電圧変換器2で交流電圧に変換し、図2に示す如きいわ
ゆる理想ダイオード回路と呼ばれる整流回路(以下、単
に整流回路と称する)3で整流して、ヒーター電流に比
例したヒーター電流信号Vi となす。
【0007】このヒーター電流信号Vi は、可変増幅率
回路により所定量増幅し、積分器7の一方の入力とす
る。即ち、可変増幅率回路は、増幅器11の帰還回路にD
A変換器(デジタル・アナログ変換器、以下同じ)6a
を挿入して、デジタル入力値により増幅器11への帰還量
を可変し増幅率を可変できるように構成するものであ
る。これを式で表わすと、 I0 =K・Vi ’・DIN=Vi /R1 但し、Kは比例定数,DINはデジタル入力値を表す。 Vi ’=(Vi /DIN)・K’ K’=1/(K・R1 ) となるので、デジタル入力値(DIN)により増幅器11の
増幅率が可変できるわけである。
【0008】又、ヒーターHの交流電圧Eは、トランス
4を介して整流回路5で整流して、ヒーター電圧に比例
したヒーター電圧信号Ve となし、このヒーター電圧信
号をDA変換器6b の基準電圧とする電圧可変回路でも
って、ヒーター電圧信号Veを調整し、積分器7の他方
の入力とする。
【0009】他方、デジタルカウンター8a,8b には、
ヒーター電圧が印加されている時のみパルス信号を発生
するようにしたアナログコンパレーター(クロック発生
器)10からのパルスをクロック信号として入力せしめ
て、上記アップダウン信号と相俟ってカウント数を増減
させるようになし、このデジタルカウンター8a のデジ
タル出力信号を前記可変増幅率回路のDA変換器6a に
入力することにより増幅率を可変させ、デジタルカウン
ター8b のデジタル出力信号を電圧可変回路すなわちD
A変換器6b のデジタル入力部に帰還させることによ
り、アナログ出力(ヒーター電圧検出信号)を可変する
ものである。
【0010】このようにして、2つのDA変換器6a,6
b と,積分器7と,デジタルカウンター8a,8b とでも
って、積分器7の出力が常に0Vとなるように、換言す
れば積分器7の入力に加えられるヒーター電圧信号とヒ
ーター電流信号との値が同じで且つ互いに相殺するよう
に閉ループに構成する。
【0011】即ち、ヒーター電流信号Vi をヒーター電
圧信号Ve とは逆極性にして互いに相殺するように積分
器7入力に印加せしめ、積分器7の出力をアナログコン
パレーター(電圧分別回路)9により2位置又は3位置
に分別して、デジタルカウンター8b のアップダウン信
号(加算又は減算信号)となし、デジタルカウンター8
b のデジタル出力信号をヒーター電圧検出側のDA変換
器6b に入力させるものである。この時、ヒーター電流
信号Vi は、予め可変増幅率回路でもってヒーターに対
応した増幅率で増幅するように設定しておく。
【0012】而して、監視動作に先んじてスイッチ12を
負荷設定側に接続し、予め正常時のヒーター電流検出信
号の値が一定値となるようにヒーター電流検出側のDA
変換器6a のデジタル入力値(DIN)を設定する。この
設定は、積分器7とアナログコンパレーター(電圧分別
回路)9によるアップダウン信号に基づいてデジタルカ
ウンター8a により行なわれる。この時、ヒーター電圧
検出側のDA変換器6b のデジタル入力値を100%相
当に固定しておけば、上記可変増幅率回路と積分器7と
アナログコンパレーター9及びデジタルカウンター8a
とからなる閉ループは、Ii =Ie (一定)となるよう
に動作する。
【0013】次に、スイッチ12を負荷設定側から監視動
作側に切換えて、監視動作を開始すると、ヒーター電流
検出側のデジタルカウンター8a は固定され、ヒーター
電圧検出側のデジタルカウンター8b がヒーターHの状
態に応じて変化する。即ち、ヒーター正常時におけるヒ
ーター電圧検出側のデジタルカウンター8b の値は10
0%相当であるが、ヒーター電流が減少すると、デジタ
ルカウンター8b の値も減少率に応じて減少する。従っ
て、デジタル設定器13でもって警報点をヒーター電流の
減少率で設定することにより、デジタルコンパレーター
14によりヒーター断線の判定を行なうことができるよう
になる。即ち、例えばデジタル設定器13でもって90
(%)に設定すると、ヒーター電流が正常時の90
(%)以下になった場合に警報を出力するようになる。
【0014】尚、デジタルカウンター8a,8b とデジタ
ルコンパレーター14及びデコーダを演算部として一括
し、マイクロコンピューターによるソフト処理を行なう
ことも可能であると共に、マイクロコンピューターの機
能を使用して設定部をキー入力により行なうなど、操作
性を向上させることも可能となる。
【0015】
【発明の効果】本発明に係るヒーター断線警報器は斯様
に、積分器の入力部に絶対値の等しい同一波形のヒータ
ー電圧信号とヒーター電流信号とが加えられるので、実
効値に変換する必要もなく、従って警報設定をデジタル
化することにより個人差をなくし、客観性を向上させる
ことが出来る。
【0016】しかも、本質的に入力信号は同時処理され
るので、オン・オフ制御や位相制御またはゼロクロス制
御等、制御方式に関係なくヒーターの監視を行なうこと
が出来る。
【0017】更に、電流信号入力部を3回路にすれば、
三相回路用のものにも簡単に対応することが出来ると共
に、ヒーターの状態信号はデジタル化されているので、
マイコン化が容易で付加価値を向上させることが出来
る。
【0018】しかも、正常時のヒーター電流検出信号の
値が可変増幅率回路において一定値になるようにしたの
で、例えば定格電流10Aのヒーターに対応するように
製作されたものにおいて1Aのヒーターを監視する場合
であっても、前記(1)式における[1(A) /10(A)
]の項がなくなるため、前記(1)式は、 [20(V) /100(V) ]×5(%)=1(%) ………(2)式 となって、1%の総合精度でよくなり、精度向上のため
の特別な設計を必要としなくなる。従って、広範囲なヒ
ーター容量に対応して精度よく監視動作を行なうことが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施の一例を示す回路図。
【図2】 整流回路の一例を示す回路図。
【符号の説明】
H……… ヒーター I……… ヒー
ター電流 E……… ヒーター電圧 Ve …… ヒー
ター電圧信号 Vi …… ヒーター電流信号 V0 …… DA
変換器出力信号 1……… 電力調整器 2……… 電流
・電圧変換器 3,5… 整流回路 4……… トラ
ンス 6a,6b … DA変換器 7……… 積分
器 8a,8b … デジタルカウンター 9……… アナログコンパレーター(電圧分別回路) 10……… アナログコンパレーター(クロック発生器) 11……… 増幅器 12……… スイ
ッチ 13……… デジタル設定器 14……… デジ
タルコンパレーター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒーター電流検出側増幅器の帰還回路
    にDA変換器を挿入してデジタル信号による可変増幅率
    回路を構成すると共に、ヒーター電圧検出側にDA変換
    器を挿入してデジタル信号による電圧可変回路を構成せ
    しめ、正常時のヒーター電流検出信号の値が上記可変増
    幅率回路において一定値となるように設定し、計測時の
    ヒーター電流検出信号の値と上記ヒーター電圧検出信号
    の値とが常に同一となるように積分器とアナログコンパ
    レーターで比較したアップダウン信号をデジタル値とし
    て前記電圧可変回路に帰還してヒーター電圧検出信号を
    可変するように閉ループを構成し、帰還値によりヒータ
    ー断線の判定を行なうようにした事を特徴とするヒータ
    ー断線警報器。
JP5075652A 1993-04-01 1993-04-01 ヒーター断線警報器 Expired - Lifetime JPH0760728B2 (ja)

Priority Applications (2)

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JP5075652A JPH0760728B2 (ja) 1993-04-01 1993-04-01 ヒーター断線警報器
KR1019930024922A KR0128102B1 (ko) 1993-04-01 1993-11-22 히이터단선 경보기

Applications Claiming Priority (1)

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JP5075652A JPH0760728B2 (ja) 1993-04-01 1993-04-01 ヒーター断線警報器

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JPH06290854A true JPH06290854A (ja) 1994-10-18
JPH0760728B2 JPH0760728B2 (ja) 1995-06-28

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JP5075652A Expired - Lifetime JPH0760728B2 (ja) 1993-04-01 1993-04-01 ヒーター断線警報器

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KR940024640A (ko) 1994-11-18
KR0128102B1 (ko) 1998-04-21

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