(57)【要約】【課題】  非接触温度センサの異常を、当該非接触温度センサが接続される温度調節器の断線検知回路を利用して検知できるようにする。【解決手段】  温度調節器１の入力端子２ａと増幅回路９との間に、直列にアナログスイッチ１０を設けるとともに、直流電源Ｖｃｃが供給されているか否かに応じて、制御回路１１によってアナログスイッチ１０の開閉を制御し、直流電源Ｖｃｃが供給されていないときには、アナログスイッチ１０を開いて断線と等価な状態とし、これを温度調節器１の断線検知回路６で検知するようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサであって、
前記入力端子に直列に接続されるスイッチ回路と、該スイッチ回路の開閉を制御する制御回路とを備えることを特徴とする非接触温度センサ。
【請求項２】
センサ素子と、該センサ素子の出力を増幅する増幅回路とを備え、前記スイッチ回路は、前記増幅回路とプラス側の前記入力端子との間に設けられる請求項１に記載の非接触温度センサ。
【請求項３】
前記制御回路は、当該非接触温度センサへの電源の供給の有無に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御する請求項１または２に記載の非接触温度センサ。
【請求項４】
前記制御回路は、前記増幅回路の出力電圧に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御する請求項２記載の非接触温度センサ。
【請求項５】
熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサの異常を検知する方法であって、
前記非接触温度センサと入力端子との間にスイッチ回路を介装し、該非接触温度センサへの電源の供給の有無に基いて、前記スイッチ回路の開閉を制御することを特徴とする非接触温度センサの異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検知体の表面温度を非接触で計測する非接触温度センサおよび該センサの異常を検知する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ローラや軸のように回転する被加熱体を加熱する温度制御では、非接触温度センサによって被加熱体の温度を非接触で計測し、それに基いて、被加熱体の温度が所望の温度になるように加熱装置を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５７５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる温度制御には、温度調節器が用いられるが、一般に温度調節器は、温度センサとして用いられる熱電対の断線（バーンアウト）を検知する断線検知回路を備えている。
【０００４】
この断線検知回路は、図３に示すように、抵抗Ｒを介して直流電源ＶＲから熱電対４に常時微小な電流を流しておき、熱電対４あるいは補償導線に断線７が生じた場合には、直流電源ＶＲの電位が増幅回路５で増幅されて断線検知回路６に与えられることになり、断線がないときの電位に比べて大きくなるので、それに基いて、断線検知回路６では、断線を検知できることになる。
【０００５】
非接触温度センサは、一般に、熱電対の起電力と同等の出力電圧に設計されており、温度調節器１の熱電対４が接続される入力端子２ａ，２ｂに接続して使用される。
【０００６】
非接触温度センサ３０の場合にも、図４に示すように、断線検知回路６によってリード線１４等の断線を検知することはできるけれども、サーモパイルのようなセンサ素子８の出力を増幅する増幅回路９を内蔵しており、図示しないＤＣ電源から直流電源Ｖｃｃが供給されておらず、動作していない場合（この場合、出力電圧は０Ｖとなる）のような異常を、断線検知回路６で検知することはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、断線検知回路で、断線以外の異常も検知できるようにした非接触温度センサおよび非接触温度センサの異常検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサであって、前記入力端子に直列に接続されるスイッチ回路と、該スイッチ回路の開閉を制御する制御回路とを備えている。
【００１０】
非接触温度センサは、サーモパイルのようなセンサ素子と、該センサ素子の出力を増幅する増幅回路とを備え、前記スイッチ回路は、前記増幅回路とプラス側の前記入力端子との間に設けられるのが好ましい。
【００１１】
前記制御回路は、当該非接触温度センサへの電源の供給の有無に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御するのが好ましく、また、前記制御回路は、前記増幅回路の出力電圧に応じて、前記スイッチ回路の開閉を制御するのが好ましい。さらに、制御回路は、前記電源の供給がないとき、および／または、前記出力電圧が異常であるときに、前記スイッチ回路を開くのが好ましい。
【００１２】
上記構成によると、温度調節器の入力端子に直列のスイッチ回路を開くことにより、温度調節器の断線検知回路は、それを断線として検知することができるので、当該非接触温度センサへ電源が供給されていない、あるいは、増幅回路の出力電圧が正常でないような異常のときに、スイッチ回路を開くことで、断線検知回路で異常を検知できることになる。
【００１３】
また、本発明は、熱電対が接続される入力端子および前記熱電対の断線を検知する断線検知回路を備える温度調節器の前記入力端子に接続可能な非接触温度センサの異常を検知する方法であって、前記非接触温度センサと入力端子との間にスイッチ回路を介装し、該非接触温度センサへの電源の供給の有無に基いて、前記スイッチ回路の開閉を制御するものである。
【００１４】
前記電源の供給がないとき、および／または、前記出力電圧が異常であるときに、前記スイッチ回路を開くのが好ましい。
【００１５】
上記構成によると、温度調節器の入力端子に直列のスイッチ回路を開くことにより、温度調節器の断線検知回路は、それを断線として検知することができるので、当該非接触温度センサに電源が供給されていないような異常のときに、スイッチ回路を開くことで、断線検知回路で異常を検知できることになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、非接触温度センサの異常、例えば、電源が供給されていない、あるいは、出力が正常でないといった異常を、当該非接触温度センサが接続される温度調節器の断線検知回路を利用して検知できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る非接触温度センサを、温度調節器に接続した状態を示す要部の構成図である。
【００１９】
温度調節器１の入力端子２ａ，２ｂには、本発明に係る非接触温度センサ３が接続される。この入力端子２ａ，２ｂには、図３に示すように、非接触温度センサ３に代えて、熱電対４を接続して温度を計測することも可能である。
【００２０】
温度調節器１は、従来と同様に、熱電対４の断線を検知できるように、抵抗Ｒを介して接続されているセンサに電流を流すための直流電源ＶＲと、増幅回路５で増幅されたセンサの入力が与えられる断線検知回路６とを備えている。なお、増幅回路５の出力は、図示しない計測処理回路に与えられて、温度の計測処理が行われる。
【００２１】
熱電対４あるいは補償導線に断線７が生じると、前記直流電源ＶＲの電位が増幅回路５で増幅されて断線検知回路６に与えられることになり、断線がないときの電位に比べて大きくなるので、それに基いて、断線検知回路６では、従来と同様にして断線を検知できることになる。
【００２２】
温度調節器１の熱電対４が接続される入力端子２ａ，２ｂに接続される非接触温度センサ３は、図１に示すように、サーモパイル等のセンサ素子８と、このセンサ素子８の出力を増幅する増幅回路９とを備えており、図示しないＤＣ電源から直流電源Ｖｃｃが供給される。
【００２３】
以上の構成は、基本的に従来の非接触温度センサと同様である。
【００２４】
この実施の形態では、断線以外の異常、例えば、直流電源が供給されていないときには、その異常を温度調節器１の断線検知回路６で検知できるように、次のように構成している。
【００２５】
すなわち、この実施の形態の非接触温度センサ３は、温度調節器１のプラス側の入力端子２ａと増幅回路９との間に、直列に介装されたスイッチ回路としてのアナログスイッチ１０と、アナログスイッチ１０の開閉を制御する制御回路１１とを備えている。
【００２６】
制御回路１１は、直流電源Ｖｃｃの供給の有無に応じて、アナログスイッチ１０の開閉を制御するものであり、直流電源Ｖｃｃが供給されているときには、ハイレベルの出力によって、アナログスイッチ１０をオン（閉）し、直流電源Ｖｃｃが断線などによって供給されていないときには、ローレベルの出力によって、アナログスイッチ１０をオフ（開）する。
【００２７】
すなわち、直流電源Ｖｃｃが供給されていないときには、アナログスイッチ１０がオフして断線が生じた状態と等価となる。このため、温度調節器１では、アナログスイッチ１０がオフしたことを、断線検知回路６で検知することができ、直流電源Ｖｃｃが供給されていないことを検知できることになる。
【００２８】
なお、温度調節器１は、断線検知回路６で断線を検知したときには、表示や警報等の報知を行う。
【００２９】
このように、非接触温度センサ３に、アナログスイッチ１０および制御回路１１を追加することにより、従来から温度調節器１に搭載されている断線検知回路６を用いて、非接触温度センサ３の異常を検知できることになる。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の他の実施の形態に係る非接触温度センサを、温度調節器に接続した状態を示す要部のブロック図であり、上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００３１】
この実施の形態では、アナログスイッチ１０の開閉を制御する制御回路１１’は、直流電源Ｖｃｃに一方の入力端子が接続されるとともに、ウインドコンパレータ１２の出力に他方の入力端子が接続されたアンド回路１３と、増幅回路９の出力電圧が与えられる前記ウインドコンパレータ１２とを備えている。
【００３２】
ウインドコンパレータ１２は、増幅回路９の出力電圧と、上下限の基準電圧ＶＵ，ＶＬとを比較し、増幅回路９の出力電圧が、基準電圧範囲にあるときには、ハイレベルの出力を、アンド回路１３に与え、基準電圧範囲外にあるときには、ローレベルの出力を、アンド回路１３に与える。
【００３３】
したがって、アンド回路１３は、直流電源Ｖｃｃが供給されており、しかも、増幅回路９の出力電圧が、基準電圧範囲にあるとき、すなわち、正常なときには、アナログスイッチ１０に対してハイレベルの出力を与え、これによって、アナログスイッチ１０は、オン（閉）し、温度の計測が行える。
【００３４】
一方、直流電源Ｖｃｃが供給されていないとき、あるいは、増幅回路の出力電圧が、基準電圧範囲外にあるとき、すなわち、異常なときには、アナログスイッチ１０に対して、ローレベルの出力を与え、これによって、アナログスイッチ１０がオフ（開）し、断線が生じた状態と等価となる。このため、温度調節器１では、アナログスイッチ１０がオフしたことを、断線検知回路６で検知することができ、直流電源Ｖｃｃが供給されていない、あるいは、増幅回路９の出力電圧が、基準電圧範囲外にある異常を、検知できることになる。
【００３５】
（その他の実施の形態）
上述の実施の形態では、スイッチ回路としてアナログスイッチ１０を用いたけれども、本発明は、アナログスイッチ１０に限らず、リレーなどを用いてもよい。
【００３６】
上述の実施の形態では、スイッチ回路および制御回路を、非接触温度センサに内蔵したけれども、本発明の他の実施の形態として、非接触温度センサとは別体の装置として構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、非接触温度センサの異常検知に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る非接触温度センサと温度調節器との接続状態を示す図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の非接触温度センサと温度調節器との接続状態を示す図である。
【図３】熱電対と温度調節器との接続状態を示す図である。
【図４】従来例の非接触温度センサと温度調節器との接続状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１            温度調節器
２ａ，２ｂ    入力端子
３，３’      非接触温度センサ
４            熱電対
５，９        増幅回路
６            断線検知回路
８            センサ素子
１０          アナログスイッチ
１１          制御回路
【図１】
2006184097.tif 000003
【図２】
2006184097.tif 000004
【図３】
2006184097.tif 000005
【図４】
2006184097.tif 000006