JPH07502107A - フレーム・ロッド・センサの出力をシミュレートした出力を発生する赤外線検出回路 - 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】 フレーム・ロッド・センサの出　をシミュレートした　プを一生　る、匿匣咀 聚咀旦１１ 炉のような燃料バーナーのコントローラの技術的現状は、制御工程を劇的に改ａ するマイクロプロセッサに基づいている。それでも、燃料バーナーの現在の動作 状態に関する情報を得ることが依然として必要である。状態パラメータの中で最 も重要な１つは、バーナーに供給されている燃料を実際に消費する炎が存在する かどうかということである。バーナーに燃料を継続的に供給するかどうかは、炎 の存在に基づいて決められなければならず、もし炎が存在しないのにバーナーに 燃料が流入された場合、積り積もって爆発したり窒息することもあり得、いずれ にしても死亡事故の可能性がある。したがって、炎の検出が最も重要であるとい うことが、バーナー制御技術において長年認識されてきた。

炎検出器素子には基本的には３つの種類がある。おそらく最も簡単なものは、い わゆる炎ロッドと呼ばれているもので、これは、バーナー・メタルから絶縁され かつ炎を形成している電離性粒子中に配置された単なる金属素子である。また、 この炎ロッドは、炎が存在している場合にはバーナー・メタルとともに一種のダ イオード素子を形成する。ダイオードの動作は、バーナー目身に比較した炎ロッ ドの大きさの違いから生じる。炎ロブドとバーナー・メタルとの間にＡＣ電位を 供給すると、炎の存在により生じた電離性粒子によりＤＣＩＩ流が流れる。この ＤＣ電流の存在を検出することにより、炎の存在を決定することができる。炎ロ ッドとバーナーの大きさの違いにより、電流は炎ロフトからバーナーに流れる。

これは、炎口、ドの信号コンダクタに電流が流れ、その電位が、バーナーにより 示されたグランド電圧未満になることにより、炎の存在を示すことを意味してい る。

第２のタイプの炎検出器回路は、紫外線を感知する光電管を使用している。これ は、紫外線が存在する場合、炎を表すインピーダンスの特性変化を生じる。本出 願と同じ出願人により１９９１年１２月６日に出願された、発明者スフ・１ト　 ベーターソノによる発明の名称「炎電流ディジタイザ回路と互換性のあるフェイ ル・セーフＵＶ増幅器」の米国特許願は、紫外線の実際の存在と光電管インピー ダンスにおける変化の他の原因とを識別するため、紫外線感知光電管の特殊な特 性を用いている。この出願の回路は、一般的な炎ロフト・センサの出力信号をシ ミュレートする出力を生じるという理由で、注目すべきである。

本発明に関連した＊３のタイプは、炎により生じた赤外線が硫化力１′ミウムま たは赤外線に応じてインピーダンスが低下する他の種類の検出器に当たると出方 を生じる。これらセンサは、炎の有無を示しかつマイクロプロセッサへの六方と じて適している信号が発生される前に、特別な回路によるかなりの処理を必要と する出力を生じる。炎検出器の信号を、コントローラが用いるのに適した信号に 変換する回路は炎増幅器と呼ばれ、その出方は、炎存在信号、または単に炎信号 と呼ばれる。赤外線検出の場合、炎を確実に表す信号の特性とは、５〜１５ｈｚ のフリｌ力の存在であることが分がっている。このフリｌ力は、一般に使用され ている炭化水素燃料が燃焼する際の当然の結果で、多くの赤外線センサ回路はこ のフリッカを炎の存在を示す基準として用いている。しかし、フリｌ力は炎の全 赤外線出力の唯一の成分で、しかもそれは小さいので、炎の有無を識別するのに 炎・フリッカに頼るこれら赤外線センサ回路は、炎検出のため／−（ズから赤外 線センサのフリッカ成分を慎重に分離しなければならない。

正のＤＣ１ｉ源で動作するよう設計された炎ロフト増幅器回路は、炎ロフト・セ ンサとインタフェイスすることにより、その動作の信頼性を増大している。この 炎口・アト・センサの出方は負の電流、すなわち電流は炎増幅器からセンサに流 れる。信頼性の特別な増加は、炎増幅器におけるいかなる漏れ電流も炎ロッド出 方を形成する負の電流となることはない事実から生じる。正電圧により付勢され る炎増幅器のいかなる漏れ電流もほとんど常に正で、したがって、負の炎ロブド ・センサ出力と判断されることはおそらくない。本出願人により］９９】年１０ 月２８日に出願され、本発明と同じ発明者による発明の名称「フェイル・セーフ 状態検出回路」の米国特許願第０７／７８３．９５０号は、これら概念を具体化 している炎増幅器回路を含んでいる この炎口・１ド増幅器を具体化する最も有効的な方法として、専用マイクロ回路 がある。これを実現することにより、利益率は特に高くなり、このことは、ユニ ット・コストが、生産される各回路の数の増加につれてかなり低下することを意 味している。したがって、この炎ロブド増幅器が、炎ロフト検出器だけでなくＵ ＶおよびＩＲ検出器とも互換性があることは非常に有利である。しかし、ＵＶお よびＩＲ検出器を駆動するのに要する電力は、炎口１ド検出器が要するものとは 異なり、各出力信号は他の２つとはかなり異なる特性を有している。したがって 、炎ロブド検出器をＵＶ管または赤外線セルの炎検出器のいずれかと単に置き換 えることはできない。その代りに、ＵＶ管に関して前述したインクフェイス回路 、または本発明がその一部を成しているインタフェイス回路が、炎ロッド検出器 とともに使用される検出器と互換性がある信号出力を発生する必要がある。

赤外線スペクトルにおける５〜１５ｈｚの周波数成分の存在を検知することによ り、炎の存在を検出するいくつかの回路が現在知られている。たとえば、最近発 行された米国特許第５，０７３，７６９号には、離散的フーリエ変換を使用する ことにより炎を表す検出装置が示されている。

及豆２里！二脱里 開示されている本発明の実施例は、前述した炎ロフト増幅器を櫟準的な赤外線炎 検出器セルにインタフェイスする能力を有している。このインクフェイス回路は 、赤外線のフリッカ成分の存在に基づき、炎の存在を示している炎検出器信号を 発生する。赤外線検出器セルにより直接的に発生された信号は、能動フィルタを 含んでいる一般的な回路により処理され、炎が実際に存在する場合、正弦波に近 い信号を最終的に生じる。本出願の主題を成しているこのインクフェイス回路の 部分は、この正弦波に近い信号を受信し、かつ炎が存在する場合、炎ロフト検出 器により発生された信号にほぼ等しい信号を発生する基準として、この信号を用 いる。

炎口、ド検出器のプロセッサまたは増幅器と互換性を持って動作するためには、 赤外線検出器回路は、炎ロブド出カをシミユレートする信号を発生しなければな らない。それと同時に、動作におｌする絶対的な安全性のため、回路は、＠路が 発生するシミユレートされた炎ロブド信号の極性と逆の極性を有する電力で動作 しなければならない。第１極性のこのような出力電流信号を供給する回路は、一 般に、第１極性とは異なる第２極性の第１および第２電圧制限値の間で変化する 低周波人力信号で動作するようにしている。赤外線センサ・炎検出に関し、入力 信号はほぼ正弦波の形である。回路は、電圧制限値と同じ極性で、出方信号に要 する極性とは異なる極性の電圧を有するＤＣ電源により付勢される。

本発明は、半波および全波の実施例を有している。半波の実施例は、実際の用途 で使用されることはほとんどないが、本発明の理解を助けるためまた完全を期し てここに示されている。本発明のこれらの実施例は、第１極性とは異なる第２極 性の２つの電圧制限値間で変化しかつ少なくともあらかじめ決められた振幅を有 する周期的低周波人力信号に応じて、第１極性の出力信号を発生するコンバータ 回路から成っている。したがって、入力信号は周期的成分を付加した実質的ＤＣ 成分を有する。

コンバータ回路の半波実施例は、２つの端子のうちの第１端子が入力信号を受信 するように接続した第１キヤパンクを含んでいる。第１抵抗は、第１キヤパシタ の２つの端子のうちの第２ｔｉＪ子をグランドに接続している。ダイオードと第 ２抵抗の直列接続から成るダイオード回路は、第１キヤパシタの第２端子に接続 した、２つの端子のうちの第１端子を有している。ダイオード回路のダイオード は、人力信号により逆バイアスとなるように接続されている。第２キヤパンタは 、グランドとダイオード回路の第２端子との間に接続し、ダイオード回路の第２ 端子に出力信号を発生する。抵抗路は、いくつかの入力信号のサイクル時間にわ たり第２キヤパシタを放電するよう接続し、かつ第２キヤパシタに接続した抵抗 またはダイオードと並列な第３抵抗のいずれかから成る。

入力信号の電圧が２つの電圧制限値の間で変化する時、第１牛中バシタは入力信 号のＤＣ成分の電圧近くまで急速にチャージする。ダイオード回路、第１キヤパ シタおよび第１抵抗の共通接続点においてＯｖと交差する電圧を生じる入力信号 のスイングは、ダイオードを順バイアスし、かつ第２牛中パシタは、ダイオード 回路の抵抗を介して、入力信号の極性とは異なる極性にチャージする。したがっ て、この回路は、入力７８号の極性とは異なる極性の第２牛ヤバシタの電圧で入 力信号の存在を示す出力信号を生じることができることが分る。人力信号の周期 的成分カナ＜なった時には、第２キヤパシタは、抵抗路により急速に放電するこ とができる。このように、人力信号の発生のために含まれた＠路におけるいかな る電流の漏れも、入力信号をシミュレートすることはなく、また逆極性の出力信 号の存在の原因となることもない。したがって、この回路は、前述した炎信号を 処理するような高い信頼性が重要となっている用途に適している。

本実施例のコンバータ回路は、前述した簡単化された半波回路構成に、ある意味 で非常に類似した全波構成において動作する。この簡単化された回路に関し、全 波コンバータ回路も、第１極性とは異なる第２極性の２つの電圧制限値の間で変 化する周期的低周波入力信号に応じて第１極性の出力信号を発生する。この回路 は第１キヤパンクを含み、キャパシタの２つの端子の第１端子は入力信号を受信 するよう接続している。反転増幅器も入力信号を受信し、２つの電圧制限値の間 で変化しかつ入力信号に関し反転された信号を発生する。これに関し反転される ということは、どの瞬間においても反転信号の電圧は、その瞬間のＤＣ電圧成分 の値より小さい人力信号のＤＣ成分の電圧の２倍に等しいことを意味している。

簡単に言えば、反転信号は、ＤＣ成分の電圧レベルに関し入力信号と鏡のような 関係になっている。人力信号と反転信号は、両方とも同じＤＣ成分を有している 。　゛第２キャパシタは、２つの端子のうち、反転増幅器出力を受信するよう接 続した第１端子を有している。第１および第２抵抗は、第１および第２キヤパシ タの第２′４子をグランドにそれぞれ接続している。第１および第２ダイオード は、相互に接続した第１端子と、第１および第２キヤパシタの第２端子にそれぞ れ接続した第２端子とを有している。これらダイオードは、それらが入力信号と 反転信号とにより逆バイアスされるように配向されている。箪３抵抗は、２つの 端子のうち、第１および第２ダイオードの第１端子に接続した第１端子を有して いる。第３キ中パンタはグランドと第３抵抗の第２端子の間に接続し、第３抵抗 の第２端子に電流信号を発生する。抵抗路は第３キヤパシタを放電するよう接続 している。

人力信号が２つの電圧制限値の間で変化する時、第１および第２キヤパシタは両 方ともＤＣ成分の電圧までチャージする。それらの第２端子の電圧が、その後の 半サイクルでＯｖより低く駆動された場合、信号を受信するよう接続したダイオ ードは導通状態に置かれ、第１または第２キヤパシタの電荷の一部は、逆極性で 箪３キャパシタに転送される。このように、箪３キャパシタは、ＤＣ成分を伴な う低周波周期的人力信号が存在する場合、電圧制限値の極性とは異なる極性Ｉこ チャージされる。入力信号が指定された範囲において変化しない場合、第３キヤ パシタの電荷はかなり低下する。この回路は、また、炎が存在するか否かを示す ような厳しい安全性を要する用途に適している。第３キヤパシタをチャージする 全波特性により、表示はさらに精密になり、しかもその信頼性は高い。

したがって、本発明の目的は、ある極性の電圧制限値の間で変化する周期的信号 が存在する場合、逆極性の信号を発生することである。

本発明の第２の目的は、赤外線を感知する炎検出器により発生された信号を炎ロ フト信号に適合させる装置を提供することである。

本発明の他の目的は、信号の存在をンミニレートする漏れまたは他の誤動作から 、信号を処理する回路を守ることである。

本発明のその他の目的は、以下の説明から明白になるであろう。

区区囚！巣工賑哩 図１および２は、本発明の２つの類似した簡単な実施例の回路図である。

図３は、図１および２に示された回路の動作を理解するのに有効な波形を示して いる。

図４は、本発明の望ましい回路図で、部分的にはブロックで、また本発明を含ん でいる回路の部分に関してはそれぞれ構成素子で示している。

寒凰匹立賑匪 図１　（および非常に類似した図２）のコンバータ回路は、本発明の単純化され た実施例であって、望ましい実施例とは考えられていない。この回路は半波モー ドで動作するので、その分解能は図４の演算回路より低く、出力信号には、はっ きりしたり・ｌプルが多く存在する。しかし、用途によっては、この回路は十分 に動作する。

図３には、図１および２の回路の理解を助けるための波形が示されている。各波 形を示す文字は、図１および２において同じように示された信号路における信号 を表わしている。図１および２において、図３の波形８として示された正弦波人 力信号は、入力端子２９．３０に供給される。供給される入力信号は、この回路 に供給される代表的な入力信号で、約＋４．３５ｖｉ７）ＤＣ成分と、約２ｖお よび約６．５ｖの正の電圧制限値間にあるピーク成分を宵している。このように 、人力信号の電圧は常に正であるので、単一の極性であると考えられる。入力端 子３０は、回路のグランドを成し、全ての電圧はそこを基準に計られる。

キャパシタ３２の２つの端子の一方は、入力端子２９に接続している。キナバッ タ３２の第２端子は、図１および２０ポイントｂにおいてチャージ抵抗４０を介 して入力端子３０（グランド）に接続している。また、キャパシタ３２の第２端 子は、信号抵抗４８と直列な信号ダイオード４５から成るダイオード回路の第１ 端子に接続している。ダイオード４５のカソードは、入力信号の正の極性がダイ オードを逆バイアスするようキャパシタ３２の第２端子に接続している。ダイオ ード回路の第２′ＲＡ子は、出力信号キャパシタ５０の第１端子に接続し、キャ パシタの第２端子はグランドに接続している。

キャパシタ３２は、抵抗４０を介してＤＣ成分の電圧レベルまで急速にチャージ する。ポイントｂはポイント日に関して相対的に負である。入力信号の相対的的 に正の半サイクルでは、ポイントｂは図３の波形すに示すように正のままである 。しかし、このチャージが波形８およびｂに示すように約０．２秒で完了した後 、入力信号の相対的負の半サイクルにおいて、ポイントｂはキャパシタ３２の電 圧により約−２，Ｏｖに駆動される。−２，Ｏｖのレベルは、ＤＣ成分の電圧レ ベルより低い入力信号の電圧の変位から主に発生する。ポイントｂにおけるこの 負の電圧はダイオード４５を順バイアスし、電流はキャパシタ５０からダイオー ド回路を介してキャパシタ３２に流れ、実際には、電荷がキャパシタ３２からキ ャパシタ５０に転送される。しかし、転送された電荷は、キャパシタ５０を負に チャージし、ポイントＣはグランドに対して負になる。キャパシタ５０における この負の電荷は、入力信号の存在による逆極性の出力信号を生じる。入力信号の 低周波数成分の振幅が、波形ａに示すように０．　７秒から１．　０秒の期間で 小さくなると、牛ヤバ７夕５０の電圧は、０．７秒後の波形Ｃの電圧の上昇によ り示されるように、それに対応して小さくなる。波形Ｃのこの電圧低下の原因は 、一方では抵抗５６と負荷５１を介してキャパシタ５０を一定に放電するからで あり、またもう一方では、キャパシタ３２からキャパシタ５０に電荷が転送され ないからである。後者は、図示の波形に関し０．７秒で開始する減少されたピー ク・ピーク電圧のためである。すなわち、入力信号の周期的成分の振幅がＯｖに 近づく時、キャパシタ５０の電圧も、図１の抵抗５６および負荷５１から成る抵 抗路を介して放電するのでＯｖに近づく。

図１の回路は、電流または電圧出力信号のいずれかを発生するよう構成されてい る。負荷５１のインピーダンスが抵抗５６の値に比較して非常に高い場合、負荷 ５１の電圧レベルが出力信号を発生する。負荷５１が非常に低いインピーダンス を有している場合、負荷５１の電流レベルにより出力信号が発生される。

図２において、キャパシタ５０を放電する抵抗路は、ダイオード４５に並列接続 した抵抗３４と、抵抗４０．４８とにより形成される。本実施例では、出力信号 は、キャパシタ５０における電圧であると考えられる。図１および２において、 ポイントＣの電圧はグランドより低く、入力信号の存在を示している場合には電 圧信号は負である。図１において、負荷５１が低インピーダンスでかつ電流レベ ルが信号を形成している場合、ポイントＣに流れる電流は入力信号の極性とは異 なる波形Ｃの信号の極性を示す。したがって、図１および２の回路は、周期的成 分の存在を誤って示している出力信号を発生することなく、入力信号の周期的成 分により示される炎信号を処理するのに極めて適している。

図４の回路は、一般的なバーナーの炎からの赤外線により形成された信号を処理 する完全な回路との関連を示している。赤外線検出器セルｌＯは、検出される炎 の近（に配置されている。このようなタイプのセルでは、抵抗値は赤外線照射の 照度レベルに逆比例する。ある種のセルでは、暗抵抗値は約１．２ＭΩで、セル に強烈な赤外線が照射すると、０．６ＭΩまで低下する。照射する赤外線の強さ の変化に対する代表的なセル１０のレスポンスは、少なくとも、マイクロ秒のレ ンジなので、動抵抗値の変化は、赤外線の強さの実際の変化を正確に表している 。

図４の回路において、電源は、コンダクタ１５．１６に８．７ｖおよび１６ｖの 出力電圧をそれぞれ供給する。抵抗１３．１７は、電源１２の１６ｖ出力とグラ ンドとの間に赤外線セルｌＯとともに分圧器回路を形成している。セルＩＯの抵 抗値が変化すると、ポイント２０の電圧も変化し、回路に赤外線セル信号を与え る。過電圧保護回路１８は、信号処理装置におけるデリケートな増幅器の入力を 損ねることがないように静電放電を阻止する。

何らかの理由で、炎が、非常に短い期間において完全に消えた場合、セルｌＯの 抵抗値は急速に上昇し、ポイント２０の電圧も急速に上昇する。レベル・ンフト 検出器１９は、ポイント２０の電圧の急速な上昇を検出し、出力２１に比較的高 い正の電圧を供給する。

より一般的には、ポイント２０の電圧信号は、セルに照射される赤外線のレベル の変化から生じるセル！０のインピーダンスの変化により、および他の作用によ り発生し、それらの全ては、炉の炎が消えた後、ある期間において組み合わされ 、多くの異なる周波数を有する合成信号を形成する。炎が実際に存在している場 合のみに、５〜１５ｈｚのレンジの特性周波数が存在することは周知である。

この特性周波数を検出することにより、炎の存在を正確に決定することができる 。

この特性周波数を引き出すため、ポイント２０の電圧信号は一連の信号フィルタ ２３，２４．２５により処理される。フィルタ２３．２５はフィルター増幅器形 の能動フィルタであって、精密な二分圧器２２により生じた標準電圧を受け取る 。フィルター増幅器２３．２５は、電源１２から得られる電圧により付勢される 能動素子で、その極性は両方とも正である。この処理は一般的なもので、これに より図３の波形ａと同じ形の信号を通路２９に生じる。フィルタ２５の一部とし て示された内部出力増幅器２６は、通路２７の抵抗３１を介して二分圧１２２か らの精密な電圧を受け取る。精密電圧をフィルタ２６の出力増幅器段の一入力端 子に与えることにより、コンバータ回路１１の適切な動作に必要なりＣ成分を容 易に作ることができる。

コンバータ回路１１において、演算増幅器３６は入力信号を反転する。前述した ように、ここでの「反転」という語は、反転された信号の電圧がいつでも入力信 号のＤＣ成分の２倍、２Ｘ４．３５Ｖすなわち８．７ｖに等しく、その時の入力 信号の電圧未満であるという意味である。増幅器３６は、抵抗３５を介して一入 力端子に入力信号を受信する。４．３５ｖの精密電圧は、増幅器３６の十入力端 子に与えられる。増幅器３６は電源１２からの動作電力を受け取る。抵抗３７は 、増幅器３６の出力端子からその入力端子へのフィードバック路を形成する。

＋端子に入力される精密電圧は、増幅器３６の出力信号に必要なりＣ成分を作る 。

抵抗３７は、入力信号のレンジ（ここでは約２．０ｖ〜６．５ｖ）にわたって増 幅器３６の増幅度にかなりの直線性を与えるように選択されている。

コンバータ回路１１の入力信号は、同様の回路要素により同じように処理される 。入力信号は、キャパシタ３２の２つの端子の一方に供給される。抵抗４ｏはキ ャパシタ３２のもう一方の端子をグランドに接続する。ダイオード４５のカソー ドは、キャパシタ３２のもう一方の端子に接続し、ダイオード４５のアノードは 電圧加算ポイント４７に接続している。

反転信号は同じように処理される。キャパシタ３３の２つの端子の第１端子は増 幅１１３６の出力端子に接続し、第２端子は抵抗４１を介してグランドに接続し ている。ダイオード４４は、キャパシタ３３の第２端子に接続したカソードと、 加算ポイント４７に接続したアノードとを有している。両方のキャパシタ３２゜ ３３と、抵抗４０．４１と、ダイオード４４．４５は、できるだけ等しい値を有 していなければならない。キャパシタ６０は、抵抗４８により加算ポイント４７ に接続した第１端子と、グランドに接続した箪２端子を有している。ダイオード ４４．４５は、抵抗４８とともに図！および２のダイオード回路の全波等価回路 を形成している。キャパシタ３２．３３に形成された電荷の大部分が、キャパシ タ５０に転送されるようにするため、抵抗４８の値は、抵抗４０または４１の値 より約２倍だけ小さい。同時に、抵抗４０．４１の値は、波形ａの振幅が小さく なる時、キャパシタ３２，３３を比較的速く放電するように十分小さくなければ ならない。出力信号は、負の電流として抵抗５６を介して出力端子５８に送られ る。端子５８とグランドの間に接続した低インピーダンス負荷５１は、出力信号 を受信しかつ図１の回路において説明したようにキャパシタ５０の放電路を形成 している。

図４のコンバータ回路Ｉｆの動作は図１および２の回路と基本的には同じである 。牟ヤバイト３２，３３は、４．３５ｖのＤＣ成分値まで急速にチャージされる 。炎を表している低周波の周期的入力信号が存在している場合、キャパシタ３２ ．３３の第２端子は、各人力および反転信号の相対的正の半サイクルでグランド 未満に駆動される。したがって、加算ポイント４７の電圧は、炎の５〜１５ｆｉ ２の周波数特性がポイン）２０における信号に存在する場合、連続的に負に駆動 され、キャパシタ６０は、第１端子が負になるようにチャージされる。このチャ ージは、抵抗５６と負荷５１の放電路により一定に放出され、かつキャパシタ３ ２．３３により供給される電流により補給される。通路２９の信号の周期的成分 が零になった場合、キャパシタ５０をチャーンする電流はもはや補給されず、キ ャパシタ５０の第ｔｅｌｌ子の電圧は零近くまで上昇する。負荷５１は、端子５ ８を流れる電流の大きさでこの変化を検出し、燃料バルブを閉じることにより、 または何か他の安全関連動作を行なうことにより応答する。負荷５１、発明の名 称「フェイル・セーフ状態検出回路」という本出願人による出願において示され た回路から成っている。しかし、負荷５１はこれに限定されているわけではない 。

前述した通路２１のレベル・シフト検出器１９の出力について説明する。通路２ １の電圧は、炎が突然に消えたことを検出するよう急に上昇する。通路２１の電 圧は、直列接続した抵抗５３とダイオード５４から成るダイオード回路を介して 端子５８に送られる。通路２１の電圧のこのような突然の上昇により、端子５８ の電圧もＯｖに向って上昇し、通路２９の周期的電圧振幅の減少をシミ１レート する。このように、炎がなくなったことを表している２つの状況のいずれかが端 子５８の電圧を上昇させ、これを用いて、負荷はバルブを閉じるか、または炎が ない状態に必要な他の動作を行なう。

前述した説明において、赤外線検出器で炎ロブド出力をシミュレートする作用に ついである程度説明したが、安全臨界機能に使用することも同じように重要であ る。この回路は、ある極性の出力信号を逆極性の入力信号に応じて発生しかつ同 じ逆極性の電源から付勢される。したがって、前述した設計は、本出願では、よ り便利な極性の配向を示しているに過ぎないことに留意しなければならない。

また、将来的には、用途によっては逆の極性の配向を使用できるようになるであ ろう。これは、この逆極性でも適用できるように回路におけるダイオードの配向 を反転することを意味している。無論、本発明では他の改変も可能で、それらの 全ては本発明の思想の範囲にあり、以下に示した請求の範囲に含まれていると願 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成６年５月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１極性とは異なる第２極性の２つの電圧制限値の間で変化する周期的低周 波入力信号に応じて第１極性の出力信号を発生するコンバータ回路（１１）にお いて、 ａ）２つの端子のうち、入力信号を受信するよう接続した第１端子を有する第１ キャバシタ（３２）と、 ｂ）入力信号を受信し、かつ電圧制限値の間で変化しかっ入力信号に応じて反転 される信号を発生する反転増幅器（３６）と、ｃ）２つの端子のうち、反転増幅 器（３６）の出力を受信するよう接続した第１端子を存する第２キャバシタ（３ ３）と、ｄ）第１および第２キャバシタ（３２，３３）の第２端子をグランドに それぞれ接続する第１および第２抵抗（４０，４１）と、ｅ）相互に接続した第 １端子と、第１および第２キャバシタ（３２，３３）の第２端子にそれぞれ接続 した第２端子とを有し、入力信号と反転信号とにより逆バイアスするよう配向さ れた第１および第２ダイオード（４４，４５）と、ｆ）２つの端子のうち、第１ および第２ダイオード（４４，４５）の第１端子に接続した第１端子を有する第 ３抵抗（４８）と、ｇ）グランドと第３抵抗（４８）の第２端子との間に接続し 、第３抵抗の第２端子に出力信号を発生する第３キャバシタ（５０）と、ｈ）第 ３キャバシタ（５０）を放電するよう接続した抵抗路（５１，５６）と、から成 ることを特徴とするコンバータ回路。 ２．請求項１記載の回路において、反転増幅器（３６）は、第１および第２入力 端子を有し、かつ第１端子において電圧制限値の間にある固定電圧レバルと、第 ２端子において入力信号とを受信する演算増幅器（３６）から成ることを特徴と する回路。 ３．請求項１記載の回路において、第１および第２キャバシタ（３２，３３）は 同じ値を有していることを特徴とする回路。 ４．請求項３記載の回路において、第１および第２キャバシタの値は、第３キャ バシタ（５０）の値より小さいことを特徴とする回路。 ５．請求項３記載の回路において、第１および第２抵抗（４０，４１）は同じ値 を有していることを特徴とする回路。 ６．請求項１記載の回路において、第１および第２抵抗（４０，４１）は同じ値 を有していることを特徴とする回路。 ７．請求項６記載の回路において、第３抵抗の第２端子に接続した第１端子を有 し、第２端子に出力信号を発生する第４抵抗（５６）を含んでいることを特徴と する回路。 ８．請求項１記載の回路において、電圧源（１２）と、２つの端子のうち、電圧 源（１２）の第１端子に接続した第１端子を有する赤外線検出セル（１０）と、 セルの第２端子を電圧源の第２端子に接続する第４抵抗（１３）と、第４抵抗（ １３）の電圧を検出し、第４抵抗（１３）の定常電圧に応じた第１極性と、そう でない場合には第２極性を有する出力信号電圧を発生するレベル・シフト検出器 （１９）と、直列接続したダイオード（５４）と抵抗（５３）とから成り、レベ ル・シフト検出器（１９）からの出力信号を第３抵抗（４８）の第２端子に送る 第２ダイオード回路とを含んでおり、かつ上記第２ダイオード回路のダイオード （５４）は、レベル・シフト検出器（１９）からの第１極性の出力信号電圧によ り逆バイアスされるよう配置されていることを特徴とする回路。 ９．請求項１記載の回路において、ダイオード（４４，４５）の第１端子はアノ ードで、電圧制限値の極性は正であることを特徴とする回路。 １０．請求項９記載の回路において、第１および第２キャバシタ（３２，３３） は等しい値であることを特徴とする回路。 １１．請求項１０記載の回路において、第１および第２キャバシタ（３２，３３ ）の値は第３キャバシタ（５０）の値より小さいことを特徴とする回路。 １２．請求項１１記載の回路において、第１および第２抵抗（４０，４１）は等 しい値であることを特徴とする回路。 １３．請求項１１記載の回路において、第３抵抗（４８）の値は、第１および第 ２抵抗（４０，４１）の値より約２倍だけ小さいことを特徴とする回路。 １４．出力信号の極性とは異なる極性を有する第１および第２電圧制限値間で変 化する低周波入力信号に応じて第１極性の出力信号を発生する回路において、ａ ）２つの端子のうち、入力信号を受信するよう接続した第１端子を有する第１キ ャバシタ（３２）と、 ｂ）第１キャバシタの２つの端子のうちの第２端子をグランドに接続する第１抵 抗（４０）と、 ｃ）直列接続したダイオード（４５）と第２抵抗（４８）から成り、２つの端子 のうち、第１キャバシタ（３２）の第２端子に接続した第１端子を有しているダ イオード回路と、 ｄ）グランドとダイオード回路の第２端子との間に接続した第２キャバシタ（５ ０）と、 ｅ）第２キャバシタ（５０）を放電するよう接続した抵抗路（５１，５６）と、 から成り、上記ダイオード（４５）はダイオード回路において入力信号により逆 バイアスする方向に向けられており、また出力信号は第２キャバシタ（５０）か ら引き出された電流から生じることを特徴とする回路。 １５．請求項１４記載の回路において、出力信号の極性は負で、電圧制限値は正 で、ダイオード回路の第１端子はダイオード（４５）のカソードに接続している ことを特徴とする回路。 １６．請求項１４記載の回路において、抵抗路（５１，５６）の抵抗値は第１抵 抗（４０）とほぼ同じ大きさであることを特徴とする回路。 １７．請求項１４記載の回路において、抵抗路は、第２キャバシタと並列に接続 した第３抵抗（５１，５６）から成ることを特徴とする回路。 １８．請求項１７記載の回路において、第３抵抗（５１，５６）の値は、第１抵 抗（４０）の値より約２倍だけ小さいことを特徴とする回路。 １９．請求項１８記載の回路において、抵抗路は、ダイオード（４５）と直列に 接続した第３抵抗（３４）から成ることを特徴とする回路。 ２０．請求項１９記載の回路において、第３抵抗（３４）の値は、第１抵抗（４ ０）の値より約２倍だけ小さいことを特徴とする回路。