JPH08313367A - 温度モニター回路および物体温度のモニター方法 - Google Patents
温度モニター回路および物体温度のモニター方法Info
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- JPH08313367A JPH08313367A JP8066948A JP6694896A JPH08313367A JP H08313367 A JPH08313367 A JP H08313367A JP 8066948 A JP8066948 A JP 8066948A JP 6694896 A JP6694896 A JP 6694896A JP H08313367 A JPH08313367 A JP H08313367A
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- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/26—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being an electrolyte
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- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度モニター回路において、サーミスタによ
り電源から引き出される平均電力を減少させ、電源の電
流ドレンを少なくする。 【解決手段】 トランジスタによって電源レールに接続
されているサーミスタを含む温度モニター回路であり、
その回路のサーミスタを電源に間欠的に接続するよう
に、パルスがトランジスタに作用する。
り電源から引き出される平均電力を減少させ、電源の電
流ドレンを少なくする。 【解決手段】 トランジスタによって電源レールに接続
されているサーミスタを含む温度モニター回路であり、
その回路のサーミスタを電源に間欠的に接続するよう
に、パルスがトランジスタに作用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度モニター回路
および物体（たとえば、電動機本体）温度モニター方法
に関する。本発明は、特にパルス式温度モニター回路を
有する電動機駆動システムに応用できる。
および物体（たとえば、電動機本体）温度モニター方法
に関する。本発明は、特にパルス式温度モニター回路を
有する電動機駆動システムに応用できる。
【０００２】
【従来の技術】温度感知装置を使用する一つの用途は、
電動機駆動システムにおける温度センサーである。この
ような装置は、電動機コントローラがそれを考慮できる
ように、電動機自体の使用温度をモニターするように配
置されている。通常の使用条件では、電動機温度が許容
限界を超えて上昇すれば、電動機に対してこれ以上運転
を要求することを制限できる。
電動機駆動システムにおける温度センサーである。この
ような装置は、電動機コントローラがそれを考慮できる
ように、電動機自体の使用温度をモニターするように配
置されている。通常の使用条件では、電動機温度が許容
限界を超えて上昇すれば、電動機に対してこれ以上運転
を要求することを制限できる。
【０００３】トランスジューサの出力特性が温度変化と
ともに変動する種々のタイプの温度トランスジューサが
知られている。たとえば、コンポーネントの抵抗率の変
化が温度変化として現れる幾つかのトランスジューサも
知られている。このようなタイプの装置は、典型的に
は、半導体材料を含んでいる抵抗器であるサーミスタで
ある。サーミスタは抵抗器としては比較的大きい、そし
て一般に非線形の抵抗温度係数を有している。純理論的
なサーミスタの温度／抵抗特性の一般例は図１に示され
ている。
ともに変動する種々のタイプの温度トランスジューサが
知られている。たとえば、コンポーネントの抵抗率の変
化が温度変化として現れる幾つかのトランスジューサも
知られている。このようなタイプの装置は、典型的に
は、半導体材料を含んでいる抵抗器であるサーミスタで
ある。サーミスタは抵抗器としては比較的大きい、そし
て一般に非線形の抵抗温度係数を有している。純理論的
なサーミスタの温度／抵抗特性の一般例は図１に示され
ている。
【０００４】サーミスタは多くの場合、図１の文字ａと
ｂで示されている温度／抵抗曲線の比較的線形部分で作
動している。サーミスタは、温度範囲が温度／抵抗カー
ブの比較的より線形な部分と一致するような特殊用途に
選ばれることになる。典型的には、温度モニター回路内
のサーミスタは調整され、固定された供給電圧を有し、
電源電圧の分圧回路網内に配置されている。
ｂで示されている温度／抵抗曲線の比較的線形部分で作
動している。サーミスタは、温度範囲が温度／抵抗カー
ブの比較的より線形な部分と一致するような特殊用途に
選ばれることになる。典型的には、温度モニター回路内
のサーミスタは調整され、固定された供給電圧を有し、
電源電圧の分圧回路網内に配置されている。
【０００５】しかし、温度／抵抗特性の全体は浴槽形の
曲線を成しているのが図１から明らかであるが、一般に
受け入れられた作動範囲外の特性に関しては使用者が関
心を持たないので、このことを使用者は殆ど考慮してい
ない。
曲線を成しているのが図１から明らかであるが、一般に
受け入れられた作動範囲外の特性に関しては使用者が関
心を持たないので、このことを使用者は殆ど考慮してい
ない。
【０００６】広い温度範囲（たとえば、−２０℃〜＋８
０℃）で作動する周知のサーミスタの抵抗は、たとえば
２０Ω〜２ｋΩの間で大きく変化する。図１によると、
周知の分圧回路で定電圧源から引き出される電流の変化
は非常に大きい。低温では、電流ドレンが特に大きい。
さらに、広い温度範囲で作動するサーミスタを含む温度
検知回路は、最も重い電流状態、つまり、低温における
状態を考慮して設計されなければならないだろう。
０℃）で作動する周知のサーミスタの抵抗は、たとえば
２０Ω〜２ｋΩの間で大きく変化する。図１によると、
周知の分圧回路で定電圧源から引き出される電流の変化
は非常に大きい。低温では、電流ドレンが特に大きい。
さらに、広い温度範囲で作動するサーミスタを含む温度
検知回路は、最も重い電流状態、つまり、低温における
状態を考慮して設計されなければならないだろう。
【０００７】冷凍倉庫または冷蔵倉庫のような極端な環
境では、電動機で駆動される積込み車両は広い温度範囲
にわたって電動機温度をモニターする必要がある。冷凍
倉庫にいる間、電動機を作動するか、電動機に重い負荷
をかけない状況では、サーミスタ抵抗は低くなることが
あり、これに応じて調整電源からの電流ドレンが増加す
る。
境では、電動機で駆動される積込み車両は広い温度範囲
にわたって電動機温度をモニターする必要がある。冷凍
倉庫にいる間、電動機を作動するか、電動機に重い負荷
をかけない状況では、サーミスタ抵抗は低くなることが
あり、これに応じて調整電源からの電流ドレンが増加す
る。
【０００８】典型的には、バッテリー式車両の電動機制
御システムの部品として、主バッテリー電圧からより低
い制御回路電圧を引き出す電圧調整器が使用されてい
る。バッテリーが完全充電状態またはこれに近い状態に
あり、サーミスタによる電流ドレンが高い場合、調整器
に特に重い負荷がかかり、最悪のケースで過熱しないよ
うに、充分な容量がある調整器を設計しなければならな
い。調整器の過熱を回避するために、調整器が発生した
熱を消散するヒートシンクを設けることも知られてい
る。
御システムの部品として、主バッテリー電圧からより低
い制御回路電圧を引き出す電圧調整器が使用されてい
る。バッテリーが完全充電状態またはこれに近い状態に
あり、サーミスタによる電流ドレンが高い場合、調整器
に特に重い負荷がかかり、最悪のケースで過熱しないよ
うに、充分な容量がある調整器を設計しなければならな
い。調整器の過熱を回避するために、調整器が発生した
熱を消散するヒートシンクを設けることも知られてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記のような容量の調
整器またはヒートシンクのいずれかを使用する場合、充
分なスペースを容易には確保できない電動機コンパート
メント内に特定のスペースが必要になる。
整器またはヒートシンクのいずれかを使用する場合、充
分なスペースを容易には確保できない電動機コンパート
メント内に特定のスペースが必要になる。
【００１０】本発明の目的は、平均して、先行技術で知
られているよりも相当少ない電流を引き出す広い温度範
囲にわたって使用できる温度モニター回路を提供するこ
とであり、このような温度モニター回路は、大容量調整
器またはヒートシンクの使用を不要にする。
られているよりも相当少ない電流を引き出す広い温度範
囲にわたって使用できる温度モニター回路を提供するこ
とであり、このような温度モニター回路は、大容量調整
器またはヒートシンクの使用を不要にする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気特
性が温度とともに変化する温度検知装置と、電源と、温
度検知装置の温度に依存する電気出力を発生する出力端
子と、モニター回路を能動化し、かつ電源と温度検知装
置間に接続されているスイッチ装置と、繰り返される能
動化パルスに従ってスイッチ装置を作動する制御手段と
を含むことを特徴とする温度モニター回路が提供され
る。 本発明は、制御手段が、温度検知装置からの出力が変化
するにつれて、パルスのデュティサイクルが変化するよ
うに配置されていることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、温度モニター回路からの出
力が変化するにつれて、パルスの周波数が変化するよう
に配置されていることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスの第一の周波数に従い、そして予め
設定した温度範囲内の温度に対してパルスの第二の周波
数に従ってスイッチ装置を作動するように配置されてい
ることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスサイクルに従ってスイッチ装置を作
動し、予め設定した温度範囲内の温度に対して回路を連
続して能動化するように配置されていることを特徴とす
る。 また本発明は、温度検知装置が、サーミスタであること
を特徴とする。 また本発明は、温度検知装置が接続されている分圧回路
網をさらに含むことを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置の出力が、制御手段にフィ
ードバックされ、かつ温度検知装置からの出力が該装置
の温度に応答して変動するにつれて、パルス周波数また
はパルスのデュティサイクルを増加させるように、制御
手段が配置されていることを特徴とする。 また本発明は、スイッチ装置が、トランジスタを含むこ
とを特徴とする。 また本発明は、スイッチ装置が、マイクロプロセッサを
含むことを特徴とする 。また本発明は、電動機用駆動システムの部分を構成す
ることを特徴とする。 また本発明は、電源が、電圧調整器を含むことを特徴と
する。 さらに本発明は、電気特性が温度とともに変化する温度
検知装置を使用して物体の温度をモニターする方法であ
って、（ａ）スイッチ装置により温度検知装置を電源に
接続すること、（ｂ）繰り返される能動化パルスに従っ
て作動するスイッチ装置によって温度検知装置を能動化
すること、以上のステップを含むことを特徴とする物体
温度のモニター方法を提供する。 本発明は、検知装置の出力が変化するにつれて、パルス
のデュティサイクルが変化されることを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置の出力が変化するにつれ
て、パルスの周波数が変化されることを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置は、サーミスタであること
を特徴とする。
性が温度とともに変化する温度検知装置と、電源と、温
度検知装置の温度に依存する電気出力を発生する出力端
子と、モニター回路を能動化し、かつ電源と温度検知装
置間に接続されているスイッチ装置と、繰り返される能
動化パルスに従ってスイッチ装置を作動する制御手段と
を含むことを特徴とする温度モニター回路が提供され
る。 本発明は、制御手段が、温度検知装置からの出力が変化
するにつれて、パルスのデュティサイクルが変化するよ
うに配置されていることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、温度モニター回路からの出
力が変化するにつれて、パルスの周波数が変化するよう
に配置されていることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスの第一の周波数に従い、そして予め
設定した温度範囲内の温度に対してパルスの第二の周波
数に従ってスイッチ装置を作動するように配置されてい
ることを特徴とする。 また本発明は、制御手段が、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスサイクルに従ってスイッチ装置を作
動し、予め設定した温度範囲内の温度に対して回路を連
続して能動化するように配置されていることを特徴とす
る。 また本発明は、温度検知装置が、サーミスタであること
を特徴とする。 また本発明は、温度検知装置が接続されている分圧回路
網をさらに含むことを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置の出力が、制御手段にフィ
ードバックされ、かつ温度検知装置からの出力が該装置
の温度に応答して変動するにつれて、パルス周波数また
はパルスのデュティサイクルを増加させるように、制御
手段が配置されていることを特徴とする。 また本発明は、スイッチ装置が、トランジスタを含むこ
とを特徴とする。 また本発明は、スイッチ装置が、マイクロプロセッサを
含むことを特徴とする 。また本発明は、電動機用駆動システムの部分を構成す
ることを特徴とする。 また本発明は、電源が、電圧調整器を含むことを特徴と
する。 さらに本発明は、電気特性が温度とともに変化する温度
検知装置を使用して物体の温度をモニターする方法であ
って、（ａ）スイッチ装置により温度検知装置を電源に
接続すること、（ｂ）繰り返される能動化パルスに従っ
て作動するスイッチ装置によって温度検知装置を能動化
すること、以上のステップを含むことを特徴とする物体
温度のモニター方法を提供する。 本発明は、検知装置の出力が変化するにつれて、パルス
のデュティサイクルが変化されることを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置の出力が変化するにつれ
て、パルスの周波数が変化されることを特徴とする。 また本発明は、温度検知装置は、サーミスタであること
を特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は種々の方法で実用化で
き、これらの方法の幾つかは添付図面と関連させて以下
に説明される。
き、これらの方法の幾つかは添付図面と関連させて以下
に説明される。
【００１３】図２から明らかなように、切り換えリラク
タンス電動機駆動システムは、マイクロプロセッサ１４
とそのうちの１つが図示されている多数のファンクショ
ン（機能）カード１６を備えるコントローラ１２によっ
て制御される切り換えリラクタンス電動機１０を含む。
この実施の形態では、マイクロプロセッサ１４は、モト
ローラ社（Motorola,Inc.）により製造される６８ＨＣ
１１プロセッサである。電動機１０は負荷２０に接続さ
れているシャフト１８を具備する。負荷２０は、当業者
に明らかなように、電動機１０によって回転するものな
ら特に限定はない。特定の用途では、負荷２０は冷蔵倉
庫で使用される積込み車両の牽引車輪によって構成され
ている。他の、おそらく静止的な極端な環境または温度
範囲の用途にも、本発明を応用できる。これは、たとえ
ば冷蔵倉庫内のコンベヤベルト用の電動機のようなもの
に当てはまる。
タンス電動機駆動システムは、マイクロプロセッサ１４
とそのうちの１つが図示されている多数のファンクショ
ン（機能）カード１６を備えるコントローラ１２によっ
て制御される切り換えリラクタンス電動機１０を含む。
この実施の形態では、マイクロプロセッサ１４は、モト
ローラ社（Motorola,Inc.）により製造される６８ＨＣ
１１プロセッサである。電動機１０は負荷２０に接続さ
れているシャフト１８を具備する。負荷２０は、当業者
に明らかなように、電動機１０によって回転するものな
ら特に限定はない。特定の用途では、負荷２０は冷蔵倉
庫で使用される積込み車両の牽引車輪によって構成され
ている。他の、おそらく静止的な極端な環境または温度
範囲の用途にも、本発明を応用できる。これは、たとえ
ば冷蔵倉庫内のコンベヤベルト用の電動機のようなもの
に当てはまる。
【００１４】電動機１０と駆動システムは、一般に先行
技術で充分知られており、ここで詳しく説明しない。切
り換えリラクタンス電動機と駆動システムを説明してい
る例は、「切り換えリラクタンス電動機および駆動シス
テムの特性、設計、応用」ステフェソンおよびブレー
ク，ＰＣＩＭ会議，１９９３年６月２１日，ニュールン
ベルグ，ドイツの報告である。
技術で充分知られており、ここで詳しく説明しない。切
り換えリラクタンス電動機と駆動システムを説明してい
る例は、「切り換えリラクタンス電動機および駆動シス
テムの特性、設計、応用」ステフェソンおよびブレー
ク，ＰＣＩＭ会議，１９９３年６月２１日，ニュールン
ベルグ，ドイツの報告である。
【００１５】電動機１０とコントローラ１２は、本実施
の形態ではバッテリー２２から給電されている。もちろ
ん、整流交流電源のような他の電源も使用できる。バッ
テリー２２の出力は、ＤＣ電圧調整器２４によって制御
回路のため５Ｖに調整されている。サーミスタ２６は、
電動機温度をモニターするため電動機１０のケーシング
２８の上か、巻線温度をモニターするため電動機巻線内
に取り付けられている。サーミスタ２６の出力は、ファ
ンクションカード１６に伝達される。
の形態ではバッテリー２２から給電されている。もちろ
ん、整流交流電源のような他の電源も使用できる。バッ
テリー２２の出力は、ＤＣ電圧調整器２４によって制御
回路のため５Ｖに調整されている。サーミスタ２６は、
電動機温度をモニターするため電動機１０のケーシング
２８の上か、巻線温度をモニターするため電動機巻線内
に取り付けられている。サーミスタ２６の出力は、ファ
ンクションカード１６に伝達される。
【００１６】図３は回路中のサーミスタ２６を示してい
る。この図は、サーミスタが電動機ケーシング２８上に
取り付けられ、バッテリー２２がカード１６から離れて
別個に取り付けられていることを除いて、実際上、図２
のカード１６の細部と同一である。調整器２４は、バッ
テリーの充電状態と無関係に、安定した５Ｖ出力を供給
する。
る。この図は、サーミスタが電動機ケーシング２８上に
取り付けられ、バッテリー２２がカード１６から離れて
別個に取り付けられていることを除いて、実際上、図２
のカード１６の細部と同一である。調整器２４は、バッ
テリーの充電状態と無関係に、安定した５Ｖ出力を供給
する。
【００１７】抵抗器３０は調整済５Ｖ給源レールと接続
されている。ＮＰＮバイポラートランジスタ３２は、抵
抗器３０とサーミスタ２６間に直列接続されており、サ
ーミスタ２６は接地電位と接続されている。トランジス
タ３２のコレクタが抵抗器３０に接続され、トランジス
タ３２のエミッタがサーミスタ２６に接続されているこ
とは、図３から明らかである。バイアス抵抗器３４は、
トランジスタ３２のベースと接続されている。
されている。ＮＰＮバイポラートランジスタ３２は、抵
抗器３０とサーミスタ２６間に直列接続されており、サ
ーミスタ２６は接地電位と接続されている。トランジス
タ３２のコレクタが抵抗器３０に接続され、トランジス
タ３２のエミッタがサーミスタ２６に接続されているこ
とは、図３から明らかである。バイアス抵抗器３４は、
トランジスタ３２のベースと接続されている。
【００１８】当業者には認識されているように、同一効
果を得るため、特定の用途では、トランジスタ３２の代
わりに、電界効果トランジスタのような他のタイプの半
導体スイッチまたはリードリレーのような電気・機械ス
イッチも使用できる。また、サーミスタを電動機以外の
機器の他の部品、たとえば、電力切り換え装置用のヒー
トシンクに取り付けることができる。
果を得るため、特定の用途では、トランジスタ３２の代
わりに、電界効果トランジスタのような他のタイプの半
導体スイッチまたはリードリレーのような電気・機械ス
イッチも使用できる。また、サーミスタを電動機以外の
機器の他の部品、たとえば、電力切り換え装置用のヒー
トシンクに取り付けることができる。
【００１９】トランジスタ３２は、予めプログラミング
されたマイクロプロセッサ１４からそのベースに能動化
パルスが供給される。マイクロプロセッサ１４はサーミ
スタ２６を切り換えて、回路に組み込んだり、外したり
して、能動化信号を発生する。サーミスタ回路の出力３
６は、トランジスタ３２のコレクタと接地電位間の電圧
レベルである。サーミスタ２６の温度が上昇するにつれ
て、その抵抗は図１の浴槽状の曲線に従って変化する。
サーミスタ作動範囲の大部分で、この状態は、温度とと
もに抵抗が多かれ少なかれ着実に上昇することと同一で
ある。サーミスタのより線形な作動特性が電動機の許容
できる作動にとって最も重要な温度範囲と一致するよう
に、サーミスタ２６が選ばれる。この方法は、当業者に
よって実際に受け入れられるだろう。本発明は、電動機
が作動する環境が（下記に示すような）臨界的範囲の相
当外部に広がるが、電動機温度をモニターするためなお
サーミスタが必要な状況を取り扱っている。たとえば、
冷凍倉庫または冷蔵倉庫では、電動機１０が氷点以下の
条件で作動されないまま放置され、電動機が暖まるま
で、サーミスタ出力が周囲温度を反映するような場合が
起こる。低い検知温度レベルでは、サーミスタの抵抗は
作動曲線の低い部分、つまり約２０Ωに低下する。この
結果、サーミスタ抵抗が５００〜２０００Ωである時の
電流ドレンと比較して調整電源から相当大きい電流ドレ
ンが発生する。
されたマイクロプロセッサ１４からそのベースに能動化
パルスが供給される。マイクロプロセッサ１４はサーミ
スタ２６を切り換えて、回路に組み込んだり、外したり
して、能動化信号を発生する。サーミスタ回路の出力３
６は、トランジスタ３２のコレクタと接地電位間の電圧
レベルである。サーミスタ２６の温度が上昇するにつれ
て、その抵抗は図１の浴槽状の曲線に従って変化する。
サーミスタ作動範囲の大部分で、この状態は、温度とと
もに抵抗が多かれ少なかれ着実に上昇することと同一で
ある。サーミスタのより線形な作動特性が電動機の許容
できる作動にとって最も重要な温度範囲と一致するよう
に、サーミスタ２６が選ばれる。この方法は、当業者に
よって実際に受け入れられるだろう。本発明は、電動機
が作動する環境が（下記に示すような）臨界的範囲の相
当外部に広がるが、電動機温度をモニターするためなお
サーミスタが必要な状況を取り扱っている。たとえば、
冷凍倉庫または冷蔵倉庫では、電動機１０が氷点以下の
条件で作動されないまま放置され、電動機が暖まるま
で、サーミスタ出力が周囲温度を反映するような場合が
起こる。低い検知温度レベルでは、サーミスタの抵抗は
作動曲線の低い部分、つまり約２０Ωに低下する。この
結果、サーミスタ抵抗が５００〜２０００Ωである時の
電流ドレンと比較して調整電源から相当大きい電流ドレ
ンが発生する。
【００２０】今までは、調整器は連続した電流ドレンの
最高のレベルを処理しなければならなかった。その結
果、電圧調整器は、温度／抵抗曲線の最低点でのサーミ
スタによる電流ドレンを処理するため、充分な容量がな
ければならなかった。
最高のレベルを処理しなければならなかった。その結
果、電圧調整器は、温度／抵抗曲線の最低点でのサーミ
スタによる電流ドレンを処理するため、充分な容量がな
ければならなかった。
【００２１】この状況は、バッテリーが最近では再充電
されるので、特に充分に給電できることによってさらに
悪化する。すなわち、サーミスタによる電流ドレンがそ
の最も重い時に、この状況は短時間だが、充分な時間継
続する。２４Ｖバッテリーの実際の電圧出力範囲は、約
１５〜３２Ｖになるだろう。明らかに、バッテリー電圧
が高ければ、５Ｖ調整器に対する負荷が増加する。した
がって、サーミスタ電流ドレンと高いバッテリー電圧に
対応するため、調整器は充分大きなサイズを必要とす
る。スペースが充分でない状況で、容量が大きい調整器
は電動機コンパートメント内に相当大きいスペースを必
要とする。
されるので、特に充分に給電できることによってさらに
悪化する。すなわち、サーミスタによる電流ドレンがそ
の最も重い時に、この状況は短時間だが、充分な時間継
続する。２４Ｖバッテリーの実際の電圧出力範囲は、約
１５〜３２Ｖになるだろう。明らかに、バッテリー電圧
が高ければ、５Ｖ調整器に対する負荷が増加する。した
がって、サーミスタ電流ドレンと高いバッテリー電圧に
対応するため、調整器は充分大きなサイズを必要とす
る。スペースが充分でない状況で、容量が大きい調整器
は電動機コンパートメント内に相当大きいスペースを必
要とする。
【００２２】本発明によれば、サーミスタを切り換え
て、回路に組み込んだり、出したりして、温度モニター
を能動化するためトランジスタにパルスを与えることに
より、調整器の電流ドレンが制限されている。このよう
に、特定の時間にサーミスタが引き出す電力は使用する
パルス波形のデュティサイクルによって制限されてい
る。また、モニター回路コンポーネント（特に抵抗器３
０）の電力処理能力を小さくできるので、別の利点も得
られる。
て、回路に組み込んだり、出したりして、温度モニター
を能動化するためトランジスタにパルスを与えることに
より、調整器の電流ドレンが制限されている。このよう
に、特定の時間にサーミスタが引き出す電力は使用する
パルス波形のデュティサイクルによって制限されてい
る。また、モニター回路コンポーネント（特に抵抗器３
０）の電力処理能力を小さくできるので、別の利点も得
られる。
【００２３】この特定の実施の形態では、可変デュティ
サイクルによってモニター回路を能動化するように、マ
イクロプロセッサがプログラミングされている。電動機
の感知温度が上昇し、作動臨界範囲に近づくにつれて、
デュティサイクルは増加する。温度モニターが最も重要
な臨界範囲では、デュティサイクルは１００％、つまり
完全に「オン」になる。臨界範囲では、必要がないとし
ても、連続モニターを実行できる。
サイクルによってモニター回路を能動化するように、マ
イクロプロセッサがプログラミングされている。電動機
の感知温度が上昇し、作動臨界範囲に近づくにつれて、
デュティサイクルは増加する。温度モニターが最も重要
な臨界範囲では、デュティサイクルは１００％、つまり
完全に「オン」になる。臨界範囲では、必要がないとし
ても、連続モニターを実行できる。
【００２４】特に重要な設定温度範囲内で、能動化パル
スのデュティサイクルを増加できる。これは電力消費量
も増加する。 別の方法として、重要な温度範囲外でパ
ルス間に特に長い継続時間を利用している場合、この範
囲内またはこの範囲に接近するにつれて、パルスの周波
数を増加できる。本発明の利点は電力を節約するためサ
ーミスタにパルスを発生することにあるが、また温度モ
ニターが重要である温度範囲で連続してサーミスタを使
用可能にもできる。
スのデュティサイクルを増加できる。これは電力消費量
も増加する。 別の方法として、重要な温度範囲外でパ
ルス間に特に長い継続時間を利用している場合、この範
囲内またはこの範囲に接近するにつれて、パルスの周波
数を増加できる。本発明の利点は電力を節約するためサ
ーミスタにパルスを発生することにあるが、また温度モ
ニターが重要である温度範囲で連続してサーミスタを使
用可能にもできる。
【００２５】別の実施の形態では、モニター回路トラン
ジスタの固定パルスを使用できる。たとえば、モニター
回路を能動化するための規則的なパルスを得るため、ハ
ードリミテッドの、自励オシレータ出力を利用できる。
ジスタの固定パルスを使用できる。たとえば、モニター
回路を能動化するための規則的なパルスを得るため、ハ
ードリミテッドの、自励オシレータ出力を利用できる。
【００２６】図４（ａ）は、図３のトランジスタ３２の
ベースへの入力部と接続された能動化パルス出力部４４
を有するパルス発振器４０を示す。図４（ｂ）では、能
動化パルスが、トランジスタを以前と同様に通電して、
調整器２４の出力部とサーミスタ２６を接続している。
サーミスタ分圧回路網からの出力部４６は、コンパレー
タ４８への入力部と接続されている。コンパレータ４８
は、サーミスタを能動化する回路の出力がコンパレータ
４８への予め設定トされた入力を超える時、出力を発生
する。セット入力は、調整器２４に接続された抵抗器５
０と５２を有している別の分圧器によりセットされる。
このように、過大温度切り換え機能を実施するためのマ
イクロプロセッサー１４用の信号として、コンパレータ
４８からのパルス出力が使用されている。また、サーミ
スタが能動化パルスの期間中だけ使用可能になるので、
電力を節約できる。能動化パルスの周波数は、図４
（ａ）のパルス発振器における抵抗器ｒおよび／または
コンデンサＣの値を変更して変化できる。同様に、各パ
ルスの継続時間は抵抗器Ｒの値を変更して変化できる。
ベースへの入力部と接続された能動化パルス出力部４４
を有するパルス発振器４０を示す。図４（ｂ）では、能
動化パルスが、トランジスタを以前と同様に通電して、
調整器２４の出力部とサーミスタ２６を接続している。
サーミスタ分圧回路網からの出力部４６は、コンパレー
タ４８への入力部と接続されている。コンパレータ４８
は、サーミスタを能動化する回路の出力がコンパレータ
４８への予め設定トされた入力を超える時、出力を発生
する。セット入力は、調整器２４に接続された抵抗器５
０と５２を有している別の分圧器によりセットされる。
このように、過大温度切り換え機能を実施するためのマ
イクロプロセッサー１４用の信号として、コンパレータ
４８からのパルス出力が使用されている。また、サーミ
スタが能動化パルスの期間中だけ使用可能になるので、
電力を節約できる。能動化パルスの周波数は、図４
（ａ）のパルス発振器における抵抗器ｒおよび／または
コンデンサＣの値を変更して変化できる。同様に、各パ
ルスの継続時間は抵抗器Ｒの値を変更して変化できる。
【００２７】当業者に明らかなように、正の温度係数ま
たは負の温度係数を有するサーミスタを本発明の種々の
実施の形態で使用できる。このような種々の実施の形態
は、図３に示す回路を若干改変する場合もあるが、基本
的な方法には変更がない。
たは負の温度係数を有するサーミスタを本発明の種々の
実施の形態で使用できる。このような種々の実施の形態
は、図３に示す回路を若干改変する場合もあるが、基本
的な方法には変更がない。
【００２８】本発明は、特に、切り換えリラクタンス電
動機に関して説明されている。当業者に容易に判るよう
に、電動機、発電機、電気または機械機器の他の部品が
同一効果を得るため、同一のサーミスタ温度モニター回
路を使用できる。
動機に関して説明されている。当業者に容易に判るよう
に、電動機、発電機、電気または機械機器の他の部品が
同一効果を得るため、同一のサーミスタ温度モニター回
路を使用できる。
【００２９】上記のコントローラはマイクロプロセッサ
を基にしているが、他の形状のコントローラも使用でき
る。たとえば、固定ルーチン機能を実行するハード配線
制御ボードまたは、コンパレータベースコントローラも
使用できる。
を基にしているが、他の形状のコントローラも使用でき
る。たとえば、固定ルーチン機能を実行するハード配線
制御ボードまたは、コンパレータベースコントローラも
使用できる。
【００３０】本発明は上記の実施の形態と関連して説明
されているが、当業者に判るように、本発明から逸脱せ
ずに多くの変更を実施できる。したがって、幾つかの実
施の形態の上記の説明は例として挙げただけで、制限を
目的としていない。
されているが、当業者に判るように、本発明から逸脱せ
ずに多くの変更を実施できる。したがって、幾つかの実
施の形態の上記の説明は例として挙げただけで、制限を
目的としていない。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度モニ
ター回路内の温度検知装置を能動化パルスに基づいて切
り換え、回路に組み込んだり、外したりし、温度検知装
置を間欠的に使用しているので、電源が引き出される平
均電力が減少し、電源の電流ドレンを最小にしている。
ター回路内の温度検知装置を能動化パルスに基づいて切
り換え、回路に組み込んだり、外したりし、温度検知装
置を間欠的に使用しているので、電源が引き出される平
均電力が減少し、電源の電流ドレンを最小にしている。
【００３２】また本発明によれば、上記のような構成の
温度モニター回路を利用するので、大容量の調整器の使
用あるいは調整器にヒートシンクを設ける必要がなく、
特にスペースの限られた電動機内の温度モニター回路と
して有用である。
温度モニター回路を利用するので、大容量の調整器の使
用あるいは調整器にヒートシンクを設ける必要がなく、
特にスペースの限られた電動機内の温度モニター回路と
して有用である。
【００３３】さらに本発明によれば、温度検知装置とし
てサーミスタを使用する場合、サーミスタの、抵抗が最
低である部分を含む温度／抵抗曲線の全温度範囲を利用
できるという利点もある。
てサーミスタを使用する場合、サーミスタの、抵抗が最
低である部分を含む温度／抵抗曲線の全温度範囲を利用
できるという利点もある。
【図１】サーミスタに関する純理論的な温度／抵抗曲線
の一例である。
の一例である。
【図２】本発明が利用されている切り換えリラクタンス
駆動システムのブロックダイヤグラムである。
駆動システムのブロックダイヤグラムである。
【図３】本発明に従う温度モニター回路のブロックダイ
ヤグラムである。
ヤグラムである。
【図４】オシレータとコンパレータを使用した本発明の
一つの実施形態の回路図である。
一つの実施形態の回路図である。
１０ 電動機 １２ コントローラ １４ マイクロプロセッサ １８ シャフト ２０ 負荷 ２２ バッテリー ２６ サーミスタ ３０ 抵抗器 ３２ トランジスタ ３４ バイヤス抵抗器 ４０ パルス発振器 ４８ コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596039176 Ｓｐｒｉｎｇｆｉｅｌｄ Ｈｏｕｓｅ，Ｈ ｙｄｅ Ｔｅｒｒａｃｅ，Ｌｅｅｄｓ，Ｌ Ｓ２ ９ＬＮ，Ｅｎｇｌａｎｄ
Claims (16)
- 【請求項１】 電気特性が温度とともに変化する温度検
知装置と、 電源と、 温度検知装置の温度に依存する電気出力を発生する出力
端子と、モニター回路を能動化し、かつ電源と温度検知
装置間に接続されているスイッチ装置と、 繰り返される能動化パルスに従ってスイッチ装置を作動
する制御手段とを含むことを特徴とする温度モニター回
路。 - 【請求項２】 制御手段は、温度検知装置からの出力が
変化するにつれて、パルスのデュティサイクルが変化す
るように配置されていることを特徴とする請求項１記載
の温度モニター回路。 - 【請求項３】 制御手段は、温度モニター回路からの出
力が変化するにつれて、パルスの周波数が変化するよう
に配置されていることを特徴とする請求項１記載の温度
モニター回路。 - 【請求項４】 制御手段は、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスの第一の周波数に従い、そして予め
設定した温度範囲内の温度に対してパルスの第二の周波
数に従ってスイッチ装置を作動するように配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の温度モニター回路。 - 【請求項５】 制御手段は、予め設定した温度範囲外の
温度に対してパルスサイクルに従ってスイッチ装置を作
動し、予め設定した温度範囲内の温度に対して回路を連
続して能動化するように配置されていることを特徴とす
る請求項１記載の温度モニター回路。 - 【請求項６】 温度検知装置は、サーミスタであること
を特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の温度モニタ
ー回路。請求項１〜５の回路。 - 【請求項７】 温度検知装置が接続されている分圧回路
網をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６いずれか
に記載の温度モニター回路。 - 【請求項８】 温度検知装置の出力は、制御手段にフィ
ードバックされ、かつ温度検知装置からの出力が該装置
の温度に応答して変動するにつれて、パルス周波数また
はパルスのデュティサイクルを増加させるように、制御
手段が配置されていることを特徴とする請求項１〜７い
ずれかに記載の温度モニター回路。 - 【請求項９】 スイッチ装置は、トランジスタを含むこ
とを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の温度モニ
ター回路。 - 【請求項１０】 スイッチ装置は、マイクロプロセッサ
を含むことを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の
温度モニター回路。 - 【請求項１１】 電動機用駆動システムの部分を構成す
ることを特徴とする請求項１〜１０いずれかに記載の温
度モニター回路。 - 【請求項１２】 電源は、電圧調整器を含むことを特徴
とする請求項１〜１１いずれかに記載の温度モニター回
路。 - 【請求項１３】 電気特性が温度とともに変化する温度
検知装置を使用して物体の温度をモニターする方法であ
って、 （ａ）スイッチ装置により温度検知装置を電源に接続す
ること、 （ｂ）繰り返される能動化パルスに従って作動するスイ
ッチ装置によって温度検知装置を能動化すること、以上
のステップを含むことを特徴とする物体温度のモニター
方法。 - 【請求項１４】 温度検知装置の出力が変化するにつれ
て、パルスのデュティサイクルが変化されることを特徴
とする請求項１３に記載の物体温度のモニター方法。 - 【請求項１５】 温度検知装置の出力が変化するにつれ
て、パルスの周波数が変化されることを特徴とする請求
項１３に記載の物体温度のモニター方法。 - 【請求項１６】 温度検知装置は、サーミスタであるこ
とを特徴とする請求項１３〜１５いずれかに記載の物体
温度の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9505769.1 | 1995-03-22 | ||
| GBGB9505769.1A GB9505769D0 (en) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Pulsed temperature monitoring circuit and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313367A true JPH08313367A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=10771632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8066948A Pending JPH08313367A (ja) | 1995-03-22 | 1996-03-22 | 温度モニター回路および物体温度のモニター方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5674008A (ja) |
| EP (1) | EP0733887B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08313367A (ja) |
| KR (1) | KR100411582B1 (ja) |
| CA (1) | CA2172358A1 (ja) |
| DE (1) | DE69612900T2 (ja) |
| GB (1) | GB9505769D0 (ja) |
| TW (2) | TW269070B (ja) |
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| WO2012046267A1 (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | 株式会社芝浦電子 | 加熱調理器 |
| JP2012108087A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-06-07 | Seiko Instruments Inc | 温度検知装置 |
| US9041354B2 (en) | 2009-12-23 | 2015-05-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system and method of controlling the same |
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| US7201244B2 (en) | 2003-10-03 | 2007-04-10 | Letourneau, Inc. | Vehicle for materials handling and other industrial uses |
| ES2353632T3 (es) * | 2007-06-26 | 2011-03-03 | Arçelik Anonim Sirketi | Lavadora/secadora. |
| US8974117B2 (en) * | 2012-04-04 | 2015-03-10 | Honeywell International Inc. | Pulse width modulation output digital temperature sensor device |
| DE102018133282A1 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Temperaturüberwachung einer Motorwicklung |
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| FR2608815B1 (fr) * | 1986-12-17 | 1989-04-28 | Aerospatiale | Systeme pour detecter la surchauffe d'ambiance de differents espaces |
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-
1995
- 1995-03-22 GB GBGB9505769.1A patent/GB9505769D0/en active Pending
- 1995-06-07 US US08/484,711 patent/US5674008A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-08 TW TW084108227A patent/TW269070B/zh active
- 1995-08-08 TW TW084108226A patent/TW269071B/zh active
-
1996
- 1996-03-13 DE DE69612900T patent/DE69612900T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-13 EP EP96301712A patent/EP0733887B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-21 CA CA002172358A patent/CA2172358A1/en not_active Abandoned
- 1996-03-22 JP JP8066948A patent/JPH08313367A/ja active Pending
- 1996-03-22 KR KR1019960007822A patent/KR100411582B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| TW269070B (en) | 1996-01-21 |
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| DE69612900T2 (de) | 2001-10-25 |
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| TW269071B (en) | 1996-01-21 |
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