JPH1139003A - 調節計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】入力値を補正して指示値とするとともに、指示
値に基づいて制御を行う調節計において、従来例に比べ
てより細かい入力値の補正を行えるようにする。 【解決手段】制御対象である電気炉の内部の実際の基準
温度（２０°Ｃ，１００°Ｃ）を、基準器となる温度セ
ンサで計測し、そのときの温度調節器の指示温度（１９
°Ｃ，９０°Ｃ）が、前記基準温度（２０°Ｃ，１００
°Ｃ）に等しくように補正式を予め決定し、以後は、温
度調節器の入力温度を前記補正式で補正して指示温度と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度調節器などの
調節計に関し、さらに詳しくは、入力値を補正して指示
値とするとともに、この指示値に基づいて制御を行う調
節計に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の調節計、例えば、温度調節器に
おいては、測定対象に対して温度センサを十分に近接さ
せて配置することが物理的に難しいような場合には、温
度センサで計測されて温度調節器に入力される温度入力
は、測定対象の実際の温度よりも低くなることになる。
例えば、測定対象の実際の温度が、１００°Ｃであるの
に対して、温度センサで計測される温度が、９０°Ｃで
あるような場合である。

【０００３】このような場合に対応するために、温度調
節器には、入力補正機能を備えたものがあり、温度セン
サで計測される温度と測定対象の実際の温度との差、上
述の例では、１０（＝１００−９０）を、補正値（シフ
ト値）として温度調節器に予め設定しておくことによ
り、温度センサからの入力温度に前記補正値を加算して
指示温度として表示するとともに、この指示温度が目標
温度になるように制御を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例の入
力補正は、温度センサからの入力温度に対して、予め設
定された補正値を、上述のように一義的に加算（あるい
は減算）するだけの、いわゆる１点補正であったため
に、例えば、温度制御が開始されておらず、室温２５°
Ｃにあるようなときにも、上述の例では、補正値１０が
加算されて３５°Ｃが室温における指示温度として表示
されることになる。

【０００５】このように室温にあるにも拘わらず、室温
からかけ離れた温度が指示温度として表示されるため
に、ユーザは、温度センサ等に不具合があったのではな
いかといった誤解をしてしまう虞れがある。

【０００６】したがって、実際に温度制御が行われる設
定温度付近の比較的高温において従来例と同様の補正が
為される一方、例えば室温付近の比較的低温において
も、所望の補正、例えば室温付近では、室温そのままが
指示温度とされるようにすることが望まれる。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、従来例に比べてより細かい入力値の補正を行
えるようにした調節計を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００９】すなわち、本発明は、入力値を補正して指
示値とするとともに、前記指示値に基づいて制御を行う
調節計において、基準器で計測された基準値とそのとき
の当該調節計の指示値とに基づいて、前記指示値が前記
基準値に等しくなるように補正式を予め決定する手段
と、該補正式に従って入力値を補正して指示値とする補
正手段とを備え、前記決定する手段は、前記基準値とそ
のときの指示値とを一組としたときに、少なくとも二組
の値から前記補正式を決定するものである。

【００１０】前記補正式を、一次式としてもよい。

【００１１】本発明の調節計は、前記入力値を温度入力
値とし、前記指示値を温度指示値とし、この温度指示値
に基づいて温度制御を行う温度調節器としてもよい。

【００１２】前記基準値の一つを、室温の温度値として
もよい。

【００１３】本発明の調節計によれば、少なくとも２組
の基準値および対応する指示値に基づいて、該指示値
が、基準値に等しくなるように補正式、例えば一次式の
補正式を予め決定し、この補正式に従って入力値を補正
して指示値とするので、入力値に拘わらず、同一の補正
値（シフト値）で補正していた従来例に比べて細かい厳
密な補正が行えることになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
温度制御システムの構成図であり、同図において、１０
は制御対象としての電気炉、１は本発明に係る調節計と
しての温度調節器であり、この温度調節器１は、電気炉
１０の外壁に取り付けられた熱電対等の温度センサ４の
出力に基づいて、後述する指示温度が、予め設定されて
いる目標温度に一致するように、図示しない電磁開閉器
を介して電気炉１０のヒータ１１の通電を制御するもの
である。

【００１６】温度センサ４は、長寿命化を図るととも
に、メンテナンス等を容易に行えるように、電気炉１０
の外壁に設置されており、制御温度付近においては、温
度センサ４で計測されて温度調節器１に入力される入力
温度は、制御しようとする電気炉１０の内部の実際の温
度よりも低くなっている。

【００１７】このため、この実施の形態の温度調節器１
は、温度センサ４からの入力温度を補正して電気炉１０
の内部の実際の温度に即した指示温度とするとともに、
この指示温度に基づいて制御を行う入力補正機能を有
し、しかも、補正値（シフト値）を、単に加算あるいは
減算する従来例とは異なり、制御温度近辺の比較的高温
に限らず、室温付近の比較的低温においても、電気炉１
０の実際の温度に即した指示温度となるようにより細か
な補正を行えるようにしている。

【００１８】図２は、図１の温度調節器１の斜視図であ
り、この温度調節器１の正面には、現在温度（指示温
度）などを表示する第１表示部２ａと、設定温度などを
表示する第２表示部２ｂとからなるＬＥＤ表示部２を有
するとともに、その下方には、モードキー、ダウンキー
あるいはアップキーといった各種の操作キー３が配備さ
れている。

【００１９】図３は、図１の温度調節器１の内部構成を
示すブロック図であり、図２に対応する部分には、同一
の参照符号を付す。

【００２０】この温度調節器１は、温度センサ４からの
入力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部５と、このＡ／Ｄ変
換部５からの入力データに対して、後述する補正演算を
行って指示温度（現在温度）を算出して上述のＬＥＤ表
示部２に表示するとともに、上述の各種操作キーを３備
える設定部６からの設定入力に応じて、指示温度が設定
温度になるように制御出力を出力部７に与える制御演算
部８とを備えており、この制御演算部８は、マイクロコ
ンピュータで構成されている。

【００２１】この実施形態の温度調節器１は、従来例に
比べてより細かい温度入力の補正を行えるように、次の
ように構成している。

【００２２】すなわち、この温度調節器１では、基準器
によって計測された電気炉１０の内部の基準温度と、そ
のときの温度調節器１の指示温度とに基づいて、指示温
度が基準温度に等しくなるように補正式を予め決定し、
この補正式によって入力温度を補正して指示温度とする
ものである。

【００２３】図４は、この温度入力の補正の原理を説明
するための特性図であり、実線は、基準器としての精度
の高い温度センサで計測された基準温度としての電気炉
１０内部の実際の温度を示し、一点鎖線は、温度調節器
１で表示される補正前の指示温度を示している。

【００２４】この実施の形態では、高精度の温度センサ
で計測された基準温度とそのときの温度調節器１の指示
温度との二組の値から指示温度が、基準温度に等しくな
るように補正式を予め決定するものである。

【００２５】すなわち、この図４に示されるように、電
気炉１０内部の実際の温度が、例えば２０°Ｃであると
きに、電気炉１０の外壁に設置された温度センサ４で計
測されて温度調節器１で表示される指示温度は、例えば
１９°Ｃであり、また、電気炉１０内部の実際の温度
が、例えば１００°Ｃであるときに、電気炉１０の外壁
に設置された温度センサ４で計測されて温度調節器１で
表示される指示温度は、補正されていないために、例え
ば９０°Ｃである。

【００２６】つまり、電気炉１０の実際の温度である基
準温度が、２０°Ｃ，１００°Ｃであるときに、温度調
節器１の温度センサの入力は、１９°Ｃ，９０°Ｃであ
るために、その指示温度が、１９°Ｃ，９０°Ｃとなっ
ている。そこで、この指示温度１９°Ｃ，９０°Ｃを、
電気炉１０の実際の温度である基準温度２０°Ｃ，１０
０°Ｃに等しくなるように補正式を、次のようにして決
定するのである。

【００２７】すなわち、図５は、この実施の形態の温度
調節器１の入力温度と指示温度との関係を示す図であ
り、同図において、実線は、補正直線を示し、一点鎖線
は、補正前の特性を示している。

【００２８】補正前は、一点鎖線で示されるように、温
度入力１９°Ｃ，９０°Ｃに対して、指示温度は、１９
°Ｃ，９０°Ｃであって、実際の電気炉１０内部の温度
である基準温度２０°Ｃ，１００°Ｃよりも低くなって
いる。

【００２９】実線で示される補正直線では、温度入力１
９°Ｃ，９０°Ｃに対して、指示温度は、基準温度２０
°Ｃ，１００°Ｃとほぼ等しい温度となっている。

【００３０】この補正直線は、ｙ＝ａｘ＋ｂとしたとき
に、（ｘ，ｙ）＝（１９，２０）および（９０，１０
０）の２点を通る直線として前記ａ，ｂを決定すること
により求められる。

【００３１】

【００３２】これによって、補正式は、ｙ＝（８０／７
１）ｘ−１.４となり、温度センサ４の入力温度ｘに対
して、指示温度ｙが、前記補正式に従って補正されて算
出され、この算出された指示温度ｙに基づいて温度制御
が行われることになる。

【００３３】この補正式によれば、温度入力１９°Ｃ，
９０°Ｃに対して、指示温度は、電気炉１０の内部の実
際の温度である基準温度２０°Ｃ，１００°Ｃとほぼ等
しい温度となる。

【００３４】なお、この補正式の決定は、温度調節器
を、例えば補正式の決定モードに設定し、基準器で計測
された基準温度とそのときの指示温度との二組の値（２
０°Ｃ，１９°Ｃ），（１００°Ｃ，９０°Ｃ）を入力
することにより、上述のようにして補正式が決定され、
以後は、決定モードを解除することにより、補正式に従
って補正が行われる。

【００３５】また、この補正式の決定および補正式によ
る補正は、上述のマイクロコンピュータによって行われ
る。

【００３６】このようにして、入力温度を、一次の補正
式によって補正して指示温度としているので、単に、補
正値（シフト値）を加算あるいは減算する従来例のよう
に、制御温度付近の高温では、補正が有効であるが、室
温付近の低温では、指示温度が実際の温度とかけはなれ
た値となるといったことがなく、高温および低温におい
て、指示温度が実際の温度に即した値となる。

【００３７】上述の実施の形態では、補正式を決定する
ために、室温付近の２０°Ｃおよび制御温度付近の１０
０°Ｃの２点について基準器で予め基準温度を計測した
けれども、本発明の他の実施の形態として、室温付近の
静的状態においては、電気炉１０の内部もその外壁の温
度も等しいと仮定し、制御温度付近のみを基準器で計測
するとともに、温度調節器１で計測して補正式を算出し
てもよい。この場合には、制御温度付近の温度のみを計
測すればよく、補正式の決定が容易となる。

【００３８】また、上述の実施形態では、低温側と高温
側との二組の基準値およびそのときの指示値に基づいて
補正式を決定したけれども、本発明の他の実施の形態と
して、さらに、異なる基準値およびそのときの指示値を
計測し、三組以上の値から最小二乗法などによって補正
式を決定してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
も２組の基準値および対応する指示値に基づいて、該指
示値が、基準値に等しくなるように補正式、例えば一次
式の補正式を予め決定し、この補正式に従って入力値を
補正して指示値とするので、入力値に拘わらず、同一の
補正値（シフト値）で補正していた従来例に比べて細か
い厳密な補正が行えることになる。

【００４０】特に、温度調節器に適用することにより、
制御温度付近の高温のみならず、室温付近の低温におい
ても、制御対象の実際の温度に即した温度が指示温度と
して表示されるとともに、該指示温度に基づいて温度制
御がなされることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温度調節器を用いたシステムの構
成図である。

【図２】図１の温度調節器の斜視図である。

【図３】図１の温度調節器のブロック図である。

【図４】本発明の補正の原理を説明する図である。

【図５】本発明の補正直線を示す図である。

【符号の説明】

１ 温度調節器 ４ 温度センサ ８ 制御演算部 １０ 電気炉

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力値を補正して指示値とするととも
   に、前記指示値に基づいて制御を行う調節計において、 基準器で計測された基準値とそのときの当該調節計の指
   示値とに基づいて、前記指示値が前記基準値に等しくな
   るように補正式を予め決定する手段と、該補正式に従っ
   て入力値を補正して指示値とする補正手段とを備え、 前記決定する手段は、前記基準値とそのときの指示値と
   を一組としたときに、少なくとも二組の値から前記補正
   式を決定することを特徴とする調節計。
2. 【請求項２】 前記補正式が、一次式である請求項１記
   載の調節計。
3. 【請求項３】 前記入力値が温度入力値であって、前記
   指示値が温度指示値であり、この温度指示値に基づいて
   温度制御を行うものである請求項１または２記載の調節
   計。
4. 【請求項４】 前記基準値の一つが、室温の温度値であ
   る請求項３記載の調節計。