JPS58200311A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS58200311A JPS58200311A JP8519582A JP8519582A JPS58200311A JP S58200311 A JPS58200311 A JP S58200311A JP 8519582 A JP8519582 A JP 8519582A JP 8519582 A JP8519582 A JP 8519582A JP S58200311 A JPS58200311 A JP S58200311A
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- JP
- Japan
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- temperature
- light
- temperature detection
- photothyristor
- light emitting
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/27—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element responsive to radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温度制御装置に係り、判に光により温度制御を
行なうようにしてなる装置に関するものである。
行なうようにしてなる装置に関するものである。
従来、室温から約５００℃程度までの温度範囲における
温度制御には、各種の温度制御装置が使用されている。
温度制御には、各種の温度制御装置が使用されている。
第１図は従、来用いられている一般的な温度制御装置を
示す概略構成図である。第１図においては、温度制御対
象物１に設けられる温度検出素子２として、熱電対やサ
ーミスタ及び白金側温抵抗体等が使用され、その出力を
電気信号変換部４にて制御に適した電気信号に変換し、
この出力に応じ出力制御部５を介して加熱（又は冷却）
器３を制御することにより、温度制御対象物１の温度制
御が行なわれる。
示す概略構成図である。第１図においては、温度制御対
象物１に設けられる温度検出素子２として、熱電対やサ
ーミスタ及び白金側温抵抗体等が使用され、その出力を
電気信号変換部４にて制御に適した電気信号に変換し、
この出力に応じ出力制御部５を介して加熱（又は冷却）
器３を制御することにより、温度制御対象物１の温度制
御が行なわれる。
従来の温度制御装置は以上のように構成されているので
、熱電対やサーミスタ及び測温抵抗体等を温度信号の検
出用として使用している結果、高い電気ノイズの起るよ
うな場所などでは、しば°しは誤動作の原因となる欠点
があり、また、一般に精密な温度制御が要求される場合
には１．その回路構成が著しく複雑となるなどの欠点が
あった。
、熱電対やサーミスタ及び測温抵抗体等を温度信号の検
出用として使用している結果、高い電気ノイズの起るよ
うな場所などでは、しば°しは誤動作の原因となる欠点
があり、また、一般に精密な温度制御が要求される場合
には１．その回路構成が著しく複雑となるなどの欠点が
あった。
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、発光素子と、該発光素子からの発光
強度により電流が可変できる受光素子との間に、温度に
よって光吸収端が変化する温度検出素子を挿入し、該温
度検出素子が温度によって前記発光素子と受光素子間の
結合光量を変化せしめることにより、自動的に温度を制
御するようにしてなる構成を有し、電気的雑音等に影響
されず、また、温度検出信号をそのまま制御信号゛とし
て使用できるようにした温度制御装置を提供することを
目的としている。
になされたもので、発光素子と、該発光素子からの発光
強度により電流が可変できる受光素子との間に、温度に
よって光吸収端が変化する温度検出素子を挿入し、該温
度検出素子が温度によって前記発光素子と受光素子間の
結合光量を変化せしめることにより、自動的に温度を制
御するようにしてなる構成を有し、電気的雑音等に影響
されず、また、温度検出信号をそのまま制御信号゛とし
て使用できるようにした温度制御装置を提供することを
目的としている。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第２図は本発明の一実施例である温度制御装置を示す概
略構成図である。第２図において、６は温度によって光
吸収端が変化する、例えば半導体光吸収材料からなる温
度検出素子−１７、８は光ファイバー、９は発光素子を
なす発光ダイオード、１０は受光素子をなす光サイリス
タである。
略構成図である。第２図において、６は温度によって光
吸収端が変化する、例えば半導体光吸収材料からなる温
度検出素子−１７、８は光ファイバー、９は発光素子を
なす発光ダイオード、１０は受光素子をなす光サイリス
タである。
上記第２図の実施例の動作の説明に先立ち、本発明の原
理について述べる。第５図は発光ダイオードの光強度と
、光の波長及び温度検出素子の光吸収端の移動との関係
を示す特性図、第６図は温度検出素子の透過光強度と温
度との関係を示す特性図、第７図は光サイリスータへめ
入射′光強度とゲート・カソード間抵抗との関・：係を
示す特性図である。第５図において、竹性曲線１３は発
光ダイオード９から放射される光強度と波長との関係を
示３− しており、また、峙性曲綜１４は、半導体光吸収材料か
らなる温度検出素子６の温度がＴ１． Ｔ２゜Ｔ３と順
次に上昇した時の光吸収端の移動を示している。このよ
うなことから明らかなように、温度検出素子６では、第
６図に示すごとく、温度の上昇にしたがって、温度検出
素子６を透過した光強度は低下するものであるも一二一
方、受光素子をなす光サイ、リスク１０の特性は、例え
ば第７図に示すように、その入射光強度にゲート−カソ
ード間抵抗が反比例するために、この光強度の制御を行
なえば、電流の制御ができることが容易に理解され得る
。それゆえ、上述したように発光、ダイオード９とその
光の透過光が讐度によって変化する温度検出素子６と、
及びその光強度により電流を制御する光サイリスタ１０
とを組み合わせることにより、発光素子をなす発光ダイ
オード９の光強度によることなく、温度検出素子６の周
囲の温度で自動的に光量が変化するために、制御のため
の電気回路を必要としない温度制御装置が得られるもの
である。
理について述べる。第５図は発光ダイオードの光強度と
、光の波長及び温度検出素子の光吸収端の移動との関係
を示す特性図、第６図は温度検出素子の透過光強度と温
度との関係を示す特性図、第７図は光サイリスータへめ
入射′光強度とゲート・カソード間抵抗との関・：係を
示す特性図である。第５図において、竹性曲線１３は発
光ダイオード９から放射される光強度と波長との関係を
示３− しており、また、峙性曲綜１４は、半導体光吸収材料か
らなる温度検出素子６の温度がＴ１． Ｔ２゜Ｔ３と順
次に上昇した時の光吸収端の移動を示している。このよ
うなことから明らかなように、温度検出素子６では、第
６図に示すごとく、温度の上昇にしたがって、温度検出
素子６を透過した光強度は低下するものであるも一二一
方、受光素子をなす光サイ、リスク１０の特性は、例え
ば第７図に示すように、その入射光強度にゲート−カソ
ード間抵抗が反比例するために、この光強度の制御を行
なえば、電流の制御ができることが容易に理解され得る
。それゆえ、上述したように発光、ダイオード９とその
光の透過光が讐度によって変化する温度検出素子６と、
及びその光強度により電流を制御する光サイリスタ１０
とを組み合わせることにより、発光素子をなす発光ダイ
オード９の光強度によることなく、温度検出素子６の周
囲の温度で自動的に光量が変化するために、制御のため
の電気回路を必要としない温度制御装置が得られるもの
である。
４−
次に、上記第２図の動作について説明する。発光ダイオ
ード９から出た光は光ファイバー７を通って温度検出素
子６を通過する。ここで、光強度は第６図に示す温度Ｔ
０〜Ｔ３によって決まる光強度に弱められ、続いて光フ
ァイバー８を通って光サイリスタｌＯに戻る。この光サ
イリスタ１０の光強度によって、それを流れる電流が決
まるために、もし、温度検出素子６の設けられた温度検
出部の温度が上昇すると、その透過光強度が減少して光
サイＩＪ ％夕１０の抵抗が高くなり、この光サイリス
タ１０を流れる電流が少なくなって、第１図に示す加熱
器３に加わる電力が減少するのでその温度が低下する。
ード９から出た光は光ファイバー７を通って温度検出素
子６を通過する。ここで、光強度は第６図に示す温度Ｔ
０〜Ｔ３によって決まる光強度に弱められ、続いて光フ
ァイバー８を通って光サイリスタｌＯに戻る。この光サ
イリスタ１０の光強度によって、それを流れる電流が決
まるために、もし、温度検出素子６の設けられた温度検
出部の温度が上昇すると、その透過光強度が減少して光
サイＩＪ ％夕１０の抵抗が高くなり、この光サイリス
タ１０を流れる電流が少なくなって、第１図に示す加熱
器３に加わる電力が減少するのでその温度が低下する。
これにより、上記温度検出部の温度が下がると、温度検
出素子６の透過光強度が増加するために光サイリスタ１
０を流れる電流が増加する。このようにして、光サイリ
スタ１０を流れる電流は、温度検出素子６の透過光強度
に比例して変化するので、従来のこの種の温度制御装置
で用いられていた制御器による０Ｎ−ＯＦＦ動作よりも
、精密な制御を簡単に行ない得る判長を有する。
出素子６の透過光強度が増加するために光サイリスタ１
０を流れる電流が増加する。このようにして、光サイリ
スタ１０を流れる電流は、温度検出素子６の透過光強度
に比例して変化するので、従来のこの種の温度制御装置
で用いられていた制御器による０Ｎ−ＯＦＦ動作よりも
、精密な制御を簡単に行ない得る判長を有する。
また、第３図及び第４図は本発明の他の実施例である温
度制御装置を示す概略構成図であり、それぞれ第２因と
同等部分は同一符号を用いて表示しである。第３図に示
した例は、第２図における光ファイバー７．８を１本の
光ファイバー７８をもって代用し、温度検出素子６を反
射型にした場合の構造を示している。発光ダイオード９
から放射された光は、半透明鏡１１によって一部を１本
の光ファイバー７３に出射し、温度検出素子６から反射
した光は、再び同じ光ファイバー７３を経て戻り、半透
明鏡１１によって光サイリスタ１０に入射するように構
成したものであり、その他の機能については、上記第２
図に示したものと同様である。さらに、第４図に示した
例は、光ファイバーを用いずに温度制御をする場合の構
造を示している。発光ダイオード９及び光サイリスタ１
０には温度特性があるので、加熱（又は冷却）器１２で
温度を一定に保持する。温度検出素子６はその周囲の温
度に応じて温度変化することにより、光の透過率が変わ
り、この結果、発光ダイオード９から放射された光量が
変化するから光サイリスタ１０への入射光量が変化する
。
度制御装置を示す概略構成図であり、それぞれ第２因と
同等部分は同一符号を用いて表示しである。第３図に示
した例は、第２図における光ファイバー７．８を１本の
光ファイバー７８をもって代用し、温度検出素子６を反
射型にした場合の構造を示している。発光ダイオード９
から放射された光は、半透明鏡１１によって一部を１本
の光ファイバー７３に出射し、温度検出素子６から反射
した光は、再び同じ光ファイバー７３を経て戻り、半透
明鏡１１によって光サイリスタ１０に入射するように構
成したものであり、その他の機能については、上記第２
図に示したものと同様である。さらに、第４図に示した
例は、光ファイバーを用いずに温度制御をする場合の構
造を示している。発光ダイオード９及び光サイリスタ１
０には温度特性があるので、加熱（又は冷却）器１２で
温度を一定に保持する。温度検出素子６はその周囲の温
度に応じて温度変化することにより、光の透過率が変わ
り、この結果、発光ダイオード９から放射された光量が
変化するから光サイリスタ１０への入射光量が変化する
。
なお、上記各実施例では受光素子として光サイリスタを
使用した場合につき説明したが、要は、発光ダイオード
からの光で電流が制御される素子であれば良く、例えば
光トライアックと呼ばれるものなど、その他の素子でも
良いことは前述の説明により明らかであり、上記各実施
例と同様の効果を奏する。
使用した場合につき説明したが、要は、発光ダイオード
からの光で電流が制御される素子であれば良く、例えば
光トライアックと呼ばれるものなど、その他の素子でも
良いことは前述の説明により明らかであり、上記各実施
例と同様の効果を奏する。
以上のように、本発明に係る温度制御装置によれば、発
光素子と受光素子との間に温度によって光の吸収端が変
化する温度検出素子を挿入し、この温度検出素子により
上記発光素子と受光素子間の結合光量を変化させ、自動
的に温度を制御するような構成としたので、電気的雑音
等に伺んら影響されず、また、温度検出信号をそのまま
制御信号となし得るために、信号変赫を行なう電気回路
が不用となり、極めて簡単で、安価に構成できると共に
、精度の高い温度制御装置が得られるとい＝７− う優れた効果を奏するものである。
光素子と受光素子との間に温度によって光の吸収端が変
化する温度検出素子を挿入し、この温度検出素子により
上記発光素子と受光素子間の結合光量を変化させ、自動
的に温度を制御するような構成としたので、電気的雑音
等に伺んら影響されず、また、温度検出信号をそのまま
制御信号となし得るために、信号変赫を行なう電気回路
が不用となり、極めて簡単で、安価に構成できると共に
、精度の高い温度制御装置が得られるとい＝７− う優れた効果を奏するものである。
第１図は従来用いられている一般的な温度制御装置を示
す概略構成図、第２図は本発明の一実施例である温度制
御装置を示す概略構成図、第３図及び第４図は本発明の
他の実施例である温度制御装置を示す概略構成図、第５
図ないし第７図は本発明の詳細な説明する各種特性図で
あり、第５図は発光ダイオードの光強度と、光の波長及
び温度検出素子の光吸収端の移動との関係を示す特性図
、第６図は温度検出信号の透過光強度と温度との関係を
示す特性図、第７図は光サイリスタへの入射光強度とゲ
ート・カソード間抵抗との関係を示す特性図である。 １・・・・・・・・・温度制御対象物、２，６・・・・
・・・・・温度検出素子、３．１２・・・・・・・・・
加熱（又は冷却）器、４・・・・・・・・・電気信号変
換部、５・・・・・・・・・出力制御部％ ７，７ａ、
８・・・・・・・・・光ファイバーミ゛９・・・・・・
・・発光ダイオード（発光素子）、１０・・・・・・・
・・光サイリスタ（受光素子）、１１・−・・・・・・
・半透明鏡〇 ８− なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− 第１図 第２図 第３図、１
す概略構成図、第２図は本発明の一実施例である温度制
御装置を示す概略構成図、第３図及び第４図は本発明の
他の実施例である温度制御装置を示す概略構成図、第５
図ないし第７図は本発明の詳細な説明する各種特性図で
あり、第５図は発光ダイオードの光強度と、光の波長及
び温度検出素子の光吸収端の移動との関係を示す特性図
、第６図は温度検出信号の透過光強度と温度との関係を
示す特性図、第７図は光サイリスタへの入射光強度とゲ
ート・カソード間抵抗との関係を示す特性図である。 １・・・・・・・・・温度制御対象物、２，６・・・・
・・・・・温度検出素子、３．１２・・・・・・・・・
加熱（又は冷却）器、４・・・・・・・・・電気信号変
換部、５・・・・・・・・・出力制御部％ ７，７ａ、
８・・・・・・・・・光ファイバーミ゛９・・・・・・
・・発光ダイオード（発光素子）、１０・・・・・・・
・・光サイリスタ（受光素子）、１１・−・・・・・・
・半透明鏡〇 ８− なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− 第１図 第２図 第３図、１
Claims (1)
- 発光素子と、該発光素子からの発光強度により電流が可
変できる受光素子との間に、温度によって光吸収端が変
化する温度検出素子を挿入し、該温度検出素子が温度に
よって前記発光素子と受光素子間の結合光量を変化せし
めることにより、自動的に温度を制御するようにしてな
る構成としたことを特徴とする温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8519582A JPS58200311A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8519582A JPS58200311A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200311A true JPS58200311A (ja) | 1983-11-21 |
Family
ID=13851861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8519582A Pending JPS58200311A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200311A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5092680A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-03 | Fujitsu Limited | Device for measuring temperature of object in vacuum environment |
| JP2016522480A (ja) * | 2013-04-16 | 2016-07-28 | ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー | 統合光センシングを備えたプロセスコントローラ |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP8519582A patent/JPS58200311A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5092680A (en) * | 1989-05-23 | 1992-03-03 | Fujitsu Limited | Device for measuring temperature of object in vacuum environment |
| JP2016522480A (ja) * | 2013-04-16 | 2016-07-28 | ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー | 統合光センシングを備えたプロセスコントローラ |
| US9625923B2 (en) | 2013-04-16 | 2017-04-18 | Watlow Electric Manufacturing Company | Process controller with integrated optical sensing |
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