JP2005083989A - 熱電対の入力回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】 交流信号を用いて熱起電力(直流電圧)の温度検出値に影響を及ぼすことがなく、単純構成かつラフ設計で断線検出が可能な利便性に優れた熱電対の入力回路を提供する。
【解決手段】 熱電対2および補償導線3からなる温度センサと、信号発生手段7、増幅手段8、断線判定手段9を有する断線検出手段4とを備え、対象物の温度検出時には、温度を変換した熱起電力(直流電圧)VT値を正確に検出できるとともに、熱電対2または補償導線3の断線時には、交流信号の変化した状態(VO→VH)から確実に断線を判定することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 熱電対2および補償導線3からなる温度センサと、信号発生手段7、増幅手段8、断線判定手段9を有する断線検出手段4とを備え、対象物の温度検出時には、温度を変換した熱起電力(直流電圧)VT値を正確に検出できるとともに、熱電対2または補償導線3の断線時には、交流信号の変化した状態(VO→VH)から確実に断線を判定することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は熱電対と補償導線を接続して温度センサを形成し、対象物の温度を検出する熱電対の入力回路に係り、特に、交流信号を用いて温度の直流検出値に影響を及ぼすことがなく、熱電対または補償導線の断線を検出する熱電対の入力回路に関する。
従来の熱電対の入力回路は、直流電圧を抵抗器を介して印加し、熱電対と補償導線に微少な直流電流を流し、熱電対または補償導線に断線が生じた場合、印加した直流電圧が変化した状態に基づいて断線の検出がなされている。
図7に従来の熱電対の入力回路の一実施例構成図を示す。図7において、熱電対の入力回路50は、熱電対51と補償導線52の一端を接続点A,Bで接続して温度センサを構成し、補償導線53の他端を接続点B1,B2を介して増幅器53に接続する。また、接続点B1には、抵抗器Rを介して基準直流電源Vrfを接続する。
補償導線52は、熱電対51を構成する2種の合金とそれぞれ同じかまたは近い合金材料で形成した補償導線L1と補償導線L2の2種の導線で形成し、合金材料および長さXによって変化する補償導線抵抗rを有する。
熱電対51と補償導線52からなる温度センサは、対象物の温度に応じた熱起電力(直流電圧)を接続端子B1,B2間に発生する。また、接続端子B1,B2間には、基準直流電源Vrf→抵抗器R→接続端子B1→補償導線L1→接続端子A1→熱電対51→接続端子A2→補償導線L2→接続端子B2→接地(GND)の電流経路で温度センサの断線を検知するためのμA(マイクロアンペア)オーダの微少電流ISを流す。この微少電流ISにより、接続端子B1,B2に、補償導線L1の補償導線抵抗r、熱電対51の抵抗および補償導線L2の補償導線抵抗rを加算した抵抗の電圧降下が発生する。
熱電対51と補償導線52の温度センサに断線がない場合、接続端子B1,B2間に発生する直流電圧は、温度センサが発生する熱起電力と抵抗の電圧降下を加算した電圧値となる。
一方、熱電対51と補償導線52の温度センサに断線(例えば、切断点P1または切断点P2)が生じた場合には、接続端子B1,B2間に発生する直流電圧は、基準直流電源Vrfの電圧となる。
増幅器53は、接続端子B1,B2間に発生する熱起電力と抵抗の電圧降下を加算した電圧値、または基準直流電源Vrfの電圧を所定利得(例えば、ゲインG1)で増幅し、断線がない状態の温度検出電圧VDまたは断線状態の温度検出電圧VHを出力する。
なお、断線の有無の状態から、断線がない状態の温度検出電圧VDは、断線状態の温度検出電圧VHよりもはるかに小さい値(VD≪VH)となるため、温度検出電圧VDから温度センサの温度、温度検出電圧VHから温度センサの断線を検出する。
表示器54は、温度検出電圧VDを対応する温度に変換し、温度を数値で液晶表示器(LCD)等に表示する。
コンパレータ55は、温度検出電圧VHと予め設定した基準値を比較し、温度検出電圧VHが基準値を超える場合に、断線信号HSを出力する。
図8に従来の熱電対の入力回路の温度検出電圧波形図を示す。図8において、熱電対51と補償導線52の温度センサに断線がない正常な場合、温度検出電圧VDは、温度センサが発生した熱起電力に対応する温度検出電圧VTに抵抗の電圧降下(誤差)ΔVを合わせた値で検出される。
一方、熱電対51と補償導線52の温度センサに断線がある場合、温度検出電圧VHは、基準直流電源Vrfに対応した大きな値となり、温度検出電圧VDよりもはるかに大きな値<VH≫VD>になる。
また、従来の非接触型温度検出装置は、「特許文献1」に開示されているように、サーモパイル等のセンサ素子を有する温度センサを用いて図7に示す構成の抵抗器Rと直列にスイッチ素子を接続し、スイッチ素子をマイコンで開閉制御し、スイッチが開放されている期間に温度測定を実行し、スイッチが閉結されている期間にセンサの断線検出を実行するように構成している。
したがって、温度測定の期間には、直流電流を流さないため、誤差ΔVを含まない真値VTを検出するとともに、断線検出の期間には、温度センサが断線状態にあると、真値VTよりもはるかに大きな電圧値VH<VH≫VD>を検出することができる。
特開2001−153726号公報(図1を参照)
従来の熱電対の入力回路は、断線検出のため、温度センサに微少電流ISを流し、温度検出と断線検出を同時に実行する構成のため、温度検出電圧VDに微少電流ISによる抵抗の電圧降下に伴う誤差電圧ΔVが含まれ、熱起電力に伴う真値の温度検出電圧VTが得られない課題がある。
誤差電圧ΔVを補正すれば、真値の温度検出電圧VTを得ることができるが、基準直流電源Vrfの管理、補償導線L1および補償導線L2の種類や長さXによる補償導線抵抗rの測定をして予め誤差電圧ΔVを設定しなければならず、煩雑な作業や管理が要求される課題がある。
また、「特許文献1」に開示された非接触型温度検出装置は、温度測定と断線検出を分離して実行するため、誤差のない温度測定ができるが、温度測定期間と断線検出期間を決定するスイッチング素子、スイッチング素子の開閉を制御するマイコン、スイッチング素子の開閉に同期して温度測定および断線検出を実行する手段が必要となり、本願発明の熱電対の入力回路に適用する場合には、回路規模が大きく、構成が複雑になる基本的な課題がある。
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は交流信号を用いて熱起電力(直流電圧)の温度検出値に影響を及ぼすことがなく、単純構成かつラフ設計で断線検出が可能な利便性に優れた熱電対の入力回路を提供することにある。
前記課題を解決するためこの発明に係る熱電対の入力回路は、熱電対と補償導線を接続し、対象物の温度を対応する熱起電力(直流電圧)に変換して検出する熱電対の入力回路において、熱電対および補償導線に交流信号を印加し、熱電対または補償導線に断線が生じた場合に、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)に重畳した交流信号の変化に基づいて断線を検出する断線検出手段を備えたことを特徴とする。
この発明に係る熱電対の入力回路は、熱電対および補償導線に交流信号を印加し、熱電対または補償導線に断線が生じた場合に、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)に重畳した交流信号の変化に基づいて断線を検出する断線検出手段を備えたので、対象物の温度検出時には、温度を変換した熱起電力(直流電圧)値を正確に検出できるとともに、熱電対または補償導線の断線時には、交流信号の変化した状態から確実に断線を判定することができる。
また、この発明に係る断線検出手段は、交流信号を発生する信号発生手段と、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)および交流信号を増幅する増幅手段と、増幅器が増幅した交流信号と基準レベルを比較し、増幅した交流信号が基準レベルを上回る場合に、断線を判定して断線信号を出力する断線判定手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明に係る断線検出手段は、交流信号を発生する信号発生手段と、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)および交流信号を増幅する増幅手段と、増幅器が増幅した交流信号と基準レベルを比較し、増幅した交流信号が基準レベルを上回る場合に、断線を判定して断線信号を出力する断線判定手段と、を備えたので、熱電対または補償導線の断線を交流信号の増幅と、増幅した交流信号と基準レベルの比較で判定することができる。
さらに、この発明に係る信号発生手段は、周波数およびレベルに限定されない交流信号を発生することを特徴とする。
この発明に係る信号発生手段は、周波数およびレベルに限定されない交流信号を発生するので、交流信号の周波数、信号レベル、または交流信号がパルスの場合にはパルス幅(デューティ比)を含めて任意に設定することができる。
また、この発明に係る断線判定手段は、コンパレータを備えたことを特徴とする。
この発明に係る断線判定手段は、コンパレータを備えたので、交流信号を基準電圧値と比較するだけで断線を判定することができる。
さらに、この発明に係る断線検出手段は、温度調節器に適用することを特徴とする。
この発明に係る断線検出手段は、温度調節器に適用するので、温度調節器の温度検出値の補正が不要となり、交流信号に制約がなくなるとともに、高精度の温度検出ならびに確実な断線判定を単純化することができる。
この発明に係る熱電対の入力回路は、熱電対および補償導線に交流信号を印加し、熱電対または補償導線に断線が生じた場合に、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)に重畳した交流信号の変化に基づいて断線を検出する断線検出手段を備えたので、対象物の温度検出時には、温度を変換した熱起電力(直流電圧)値を正確に検出できるとともに、熱電対または補償導線の断線時には、交流信号の変化した状態から確実に断線を判定することができ、交流信号を用いた単純な構成かつラフな設計で、利便性の向上を図ることができる。
また、この発明に係る断線検出手段は、交流信号を発生する信号発生手段と、熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)および交流信号を増幅する増幅手段と、増幅器が増幅した交流信号と基準レベルを比較し、増幅した交流信号が基準レベルを上回る場合に、断線を判定して断線信号を出力する断線判定手段と、を備えたので、熱電対または補償導線の断線を交流信号の増幅と、増幅した交流信号と基準レベルの比較で判定することができ、温度検出の正確性および断線判定の容易性をアピールすることができる。
さらに、この発明に係る信号発生手段は、周波数およびレベルに限定されない交流信号を発生するので、交流信号の周波数、信号レベル、または交流信号がパルスの場合にはパルス幅(デューティ比)を含めて任意に設定することができ、交流信号になんら制約がなく、回路の単純化を実現することができる。
また、この発明に係る断線判定手段は、コンパレータを備えたので、交流信号を基準レベルと比較するだけで断線を判定することができ、断線を極めて容易に判定することができる。
さらに、この発明に係る断線検出手段は、温度調節器に適用するので、温度調節器の温度検出値の補正が不要となり、交流信号に制約がなくなるとともに、高精度の温度検出ならびに確実な断線判定を単純化することができ、温度調節器の使い勝手の良さをアピールすることができる。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る熱電対の入力回路の一実施の形態ブロック構成図である。図1において、熱電対の入力回路1は、熱電対2と、補償導線L1および補償導線L2からなる補償導線3とを接続端子A1,A2で接続した温度センサと、断線検出手段4と、温度出力手段5と、通知手段6とから構成する。
補償導線3は、補償導線L1および補償導線L2をそれぞれ熱電対2と同じまたは近い特性の合金材料で構成し、熱電対2と接続端子B1,B2との間の長さXを延長して接続する。補償導線L1および補償導線L2は、合金材料で決定され、長さXに対応した補償導線抵抗rを有する。
熱電対2と補償導線3からなる温度センサは、接続端子B1,B2の両端に、熱電対2が検知した温度に対応した熱起電力(直流電圧)VKを発生する。
断線検出手段4は、熱電対2および補償導線3に交流信号を印加し、熱電対2または補償導線3に断線が生じた場合に、熱電対2が変換した熱起電力(直流電圧)VKに重畳した交流信号の変化に基づいて断線を検出する。
断線検出手段4は、信号発生手段7、増幅手段8、断線判定手段9を備える。信号発生手段7は、正弦波信号や、クロックパルスなどのパルス信号を微分回路等で微分した微分波形信号等の交流信号を発生する発振器で構成する。なお、正弦波信号またはパルス信号の周波数、レベルは、任意に設定することができる。また、パルス信号のデューティ比も任意に設定する。このことは、交流信号を温度センサ(熱電対2+補償導線3)の断線検出において、交流電流IKが流れているか否かの検出に利用すればよく、交流信号であれば周波数、レベル、デューティ比などを正確に設定する必要がないことに拠る。
このように、この発明に係る信号発生手段7は、周波数およびレベルに限定されない交流信号(交流電圧VS)を発生するので、交流信号(交流電圧VS)の周波数、信号レベル、または交流信号(交流電圧VS)がパルスの場合にはパルス幅(デューティ比)を含めて任意に設定することができ、交流信号になんら制約がなく、設計もラフでよく、回路の単純化を実現することができる。
発生した交流信号の交流電圧VSからコンデンサCおよび抵抗器R1を介して交流電流IKを温度センサ(熱電対2と補償導線3で構成)に流す。交流電流IKは、信号発生手段7→コンデンサC→抵抗器R1→接続端子B1→補償導線L1→接続端子A1→熱電対2→接続端子A2→補償導線L2→接続端子B2→接地(GND)の電流経路で流れる。なお、抵抗器R1は、補償導線L1、補償導線L2の補償導線抵抗rおよび熱電対2の抵抗よりも充分大きな抵抗値に設定し、交流電流IKを、例えばμA(マイクロアンペア)やmA(ミリアンペア)オーダにする。
熱電対2や補償導線3に断線がない状態では、交流電流IKが流れることに伴い、接続端子B1,B2間に交流成分VA(交流電圧降下)が発生する。交流成分VAは、補償導線L1と補償導線L2の補償導線抵抗2rおよび熱電対2の抵抗値の合成抵抗と交流電流IKの積となる。
一方、熱電対2や補償導線3に断線(例えば、切断点P1または切断点P2)が生じた状態では、交流電流IKが流れず、接続端子B1,B2間に交流電圧VSが現れる。
増幅手段8は、+VC電圧および−VC電圧で駆動されるオペアンプ(演算増幅器)等で構成し、2入力端をそれぞれ接続端子B1,B2に接続する。また、増幅手段8は、充分大きな所定のゲインに設定する。
増幅手段8は、熱電対2や補償導線3に断線がない状態で入力される熱起電力(直流電圧)VKおよび交流成分VAを増幅し、増幅した温度検出電圧VTおよび交流成分VOを温度出力手段5に供給する。また、コンデンサC1を介して交流成分VOを断線判定手段9に供給する。
図2はこの発明に係る増幅手段の一実施の形態出力電圧波形図である。(a)図は断線がない場合の出力電圧波形図、(b)図は断線が生じた場合の出力電圧波形図を表わす。(a)図において、増幅手段8の入力である熱起電力(直流電圧)VKは、増幅されて温度検出電圧VTとなる。一方、交流成分VAも増幅されて交流成分VOとなる。本実施の形態では、交流信号に正弦波を用いた場合を示し、直流の温度検出電圧VTおよび交流成分VOは、プラス(+)側で現れる。なお、交流成分VOの振幅が大きな場合には、波形の一部がマイナス(−)側で現れるケースもある。
(b)図において、増幅手段8の入力である交流電圧VSは、増幅されて正弦波が増幅手段8の駆動電源+VCおよび−VCで飽和し、矩形波に近い交流成分VHで現れる。
断線判定手段9は、整流・平滑回路、コンパレータで構成し、増幅手段8から供給される断線状態でない交流成分VOまたは断線状態の交流成分VHを直流成分に変換し、直流成分と基準レベルを比較し、直流成分が基準レベルを上回る場合には、断線状態と判断して断線信号HDを出力する。
図3はこの発明に係る断線判定手段の一実施の形態要部構成図である。図3において、断線判定手段9は、ダイオードブリッジDBで構成した全波整流回路、平滑コンデンサC2、コンパレータ10を備え、増幅手段8から供給される交流成分VOまたは交流成分VHを整流・平滑して交流成分VO対応する直流成分VO1または交流成分VHに対応する直流成分VH1とし、直流成分VO1または直流成分VH1をコンパレータ10に供給する。
コンパレータ10は、直流成分VO1または直流成分VH1と基準レベルVαを比較し、直流成分VO1、直流成分VH1が基準レベルVαを超える(VO1>Vα、VH1>Vα)場合には、断線信号HDを発生し、断線信号HDを通知手段6に提供する。
一方、コンパレータ10は、直流成分VO1、直流成分VH1が基準レベルVα以下(VO1≦Vα、VH1≦Vα)の場合には、断線信号HDを発生しない。
断線が発生しない状態では断線信号HDを発生せず、断線が発生した状態で断線信号HDを発生するため、基準レベルVαは、直流成分VO1を上回り、直流成分VH1を下回るように設定(VO1<Vα<VH1)し、例えば基準レベルVα=VC/2に設定する。
このように、この発明に係る断線検出手段4は、交流信号を発生する信号発生手段7と、熱電対2が変換した熱起電力(直流電圧)VKおよび交流信号(交流成分VA)を増幅する増幅手段8と、増幅器8が増幅した交流信号(VO、VH)と基準レベルVαを比較し、増幅した交流信号が基準レベルを上回る場合に、断線を判定して断線信号HDを出力する断線判定手段9と、を備えたので、熱電対2または補償導線3の断線を交流信号(交流電圧VS)の増幅と、増幅した交流信号と基準レベルVαの比較で判定することができ、温度検出の正確性および断線判定の容易性をアピールすることができる。
また、この発明に係る断線判定手段9は、コンパレータ10を備えたので、交流信号(交流成分VH)を基準レベルVαと比較するだけで断線を判定することができ、断線を極めて容易に判定することができる。
図1に戻り、温度出力手段5は温度検出電圧VTと温度データTDの対応テーブルを備え、増幅手段8から供給される温度検出電圧VTを対応テーブルの温度データTDに変換し、温度データTDを通知手段6に提供する。
図4はこの発明に係る温度出力手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図4において、温度出力手段5は、メモリアクセス手段11、温度記憶手段12を備える。メモリアクセス手段11は、増幅手段8から供給される温度検出電圧VTを取り込んで、温度記憶手段12にアクセスし、温度検出電圧VTに対応した温度データTDを温度記憶手段12から読み出し、読み出した温度データTDを通知手段6に提供する。
温度記憶手段12は、EEPROM等の書替え可能なメモリで構成し、温度検出電圧VTと温度データTDの対応テーブルを予め格納し、メモリアクセス手段11から温度検出電圧VTのアクセスがあると、温度検出電圧VTに対応する温度データTDをメモリアクセス手段11に提供する。
図5はこの発明に係る通知手段の一実施の形態構成図である。図5において、通知手段6は、温度出力手段5から提供される温度データTDを表示するための表示駆動手段13と、温度データTDを表示するLCD表示器14を備える。また、通知手段6は、断線判定手段9から提供される断線信号HDを音声で出力するスピーカSPと、点灯または点滅で表示する発光ダイオードLEDを備える。
表示駆動手段13は、温度データTDをLCD(液晶デバイス)に合わせたフォーマットの駆動信号SDに変換してLCD表示器14に供給し、LCD表示器14は、駆動信号SDに基づいて熱電対2が検知した温度を表示する。
以上、説明したように、この発明に係る熱電対の入力回路1は、熱電対2および補償導線3に交流信号を印加し、熱電対2または補償導線3に断線が生じた場合に、熱電対2が変換した熱起電力(直流電圧)VKに重畳した交流信号の変化(VA→VS)に基づいて断線を検出する断線検出手段4を備えたので、対象物の温度検出時には、温度を変換した熱起電力(直流電圧)VT値を正確に検出できるとともに、熱電対2または補償導線3の断線時には、交流信号の変化した状態(VO→VH)から確実に断線を判定することができ、交流信号を用いた単純な構成かつラフな設計で、利便性の向上を図ることができる。
なお、本実施の形態では、温度センサを熱電対2と補償導線3で構成したが、対象物の物理量を検知して直流電圧に変換できるセンサであれば、本発明の熱電対の入力回路を適用することができる。
次に、この発明に係る熱電対の入力回路を温度調節器に適用した例について説明する。図6はこの発明に係る熱電対の入力回路を適用した温度調節器の一実施例構成図である。図6において、温度調節器15は、温度設定部16、温度制御演算部17、SSR駆動部18、電流測定部19、熱電対の入力回路20を備え、所定駆動量でSSR(ソリッド・ステート・リレー)22をオン/オフ駆動し、交流電源VACを断続して炉24のヒータHTにヒータ電流IHを流し、炉内の半導体ウェハー25の温度を熱電対21を有する熱電対の入力回路20で検出して測定することにより、測定した半導体ウェハー25の温度が予め設定した温度となるように所定駆動量を制御するとともに、ヒータHTに流れる交流のヒータ電流IHを検出して測定する。
温度調節器15は、温度設定部16で予め設定した設定温度に対応した駆動量をSSR駆動部18が出力し、駆動量でSSR(ソリッド・ステート・リレー)22をオン/オフ駆動する。
SSR22は、駆動量でオン/オフ駆動され、交流電源VACを断続して炉24のヒータHTに駆動量に対応したヒータ電流IHを流す。ヒータHTにヒータ電流IHが流れ、炉24を加熱して半導体ウェハー25が暖まり、半導体ウェハー25の温度を熱電対21が検出し、検出した温度を熱電対の入力回路20に提供する。
熱電対の入力回路20は、熱電対21から提供された温度を測定し、測定した温度を温度制御演算部17に供給する。温度制御演算部17は、温度設定部16で設定された設定温度と熱電対の入力回路20から供給された温度の温度偏差を演算し、温度偏差をSSR駆動部18に供給する。
SSR駆動部18は、温度制御演算部17から供給される温度偏差に対応して駆動量を調整し、調整した駆動量でSSR(ソリッド・ステート・リレー)22をオン/オフ駆動することにより、ヒータHTに流れるヒータ電流IHを調節し、炉24の半導体ウェハー25の温度を調節する。
再度、半導体ウェハー25の温度を熱電対21が検出し、熱電対の入力回路20が温度を測定して温度制御演算部17が温度偏差を演算し、SSR駆動部18が温度偏差に対応した駆動量でSSR22を駆動することを繰り返し、測定温度と設定温度が一致した時点で、駆動量が一定値となり、ヒータ電流IHも一定値になる。なお、設定温度、測定温度および温度偏差の系は、帰還(負帰還)ループを形成する。
電流値測定手段19は、ヒータHTに流れる交流電流のヒータ電流IHを変流器23が交流電圧で検出し、検出した交流電圧の0値から正極側のピーク値をディジタル値に変換した最大値電流として測定するので、ヒータ電流IHの微少電流値もリニアで測定する。
このように、この発明に係る断線検出手段は、温度調節器15に適用するので、温度調節器15の温度検出値の補正が不要となり、交流信号に制約がなくなるとともに、高精度の温度検出ならびに確実な断線判定を単純化することができ、温度調節器の使い勝手の良さをアピールすることができる。
本発明に係る熱電対の入力回路は、熱電対と補償導線で構成した温度センサに交流信号を印加することにより、直流電圧による温度検出と交流信号による温度センサの断線検出を容易に実行することができ、物理量を直流電圧で検出するあらゆるセンサおよびセンサを備えた装置の断線検出に適用することができる。
1 熱電対の入力回路
2,21 熱電対
3 補償導線
4 断線検出手段
5 温度出力手段
6 通知手段
7 信号発生手段
8 増幅手段
9 断線判定手段
10 コンパレータ
11 メモリアクセス手段
12 温度記憶手段
13 表示駆動手段
14 LCD表示器
15 温度調節器
16 温度設定部
17 温度制御演算部
18 SSR駆動部
19 電流測定部
22 SSR(ソリッド・ステート・リレー)
23 変流器
24 炉
25 半導体ウェハー
X 補償導線長
r 補償導線抵抗
DB ダイオードブリッジ
SP スピーカ
LED 発光ダイオード
VK 熱起電力(直流電圧)
VS 交流電圧
IK 交流電流
VA,VO,VH 交流成分
VT 温度検出電圧
Vα 基準レベル
TD 温度データ
HD 断線信号
2,21 熱電対
3 補償導線
4 断線検出手段
5 温度出力手段
6 通知手段
7 信号発生手段
8 増幅手段
9 断線判定手段
10 コンパレータ
11 メモリアクセス手段
12 温度記憶手段
13 表示駆動手段
14 LCD表示器
15 温度調節器
16 温度設定部
17 温度制御演算部
18 SSR駆動部
19 電流測定部
22 SSR(ソリッド・ステート・リレー)
23 変流器
24 炉
25 半導体ウェハー
X 補償導線長
r 補償導線抵抗
DB ダイオードブリッジ
SP スピーカ
LED 発光ダイオード
VK 熱起電力(直流電圧)
VS 交流電圧
IK 交流電流
VA,VO,VH 交流成分
VT 温度検出電圧
Vα 基準レベル
TD 温度データ
HD 断線信号
Claims (5)
- 熱電対と補償導線を接続し、対象物の温度を対応する熱起電力(直流電圧)に変換して検出する熱電対の入力回路において、
前記熱電対および前記補償導線に交流信号を印加し、前記熱電対または前記補償導線に断線が生じた場合に、前記熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)に重畳した交流信号の変化に基づいて断線を検出する断線検出手段を備えたことを特徴とする熱電対の入力回路。 - 前記断線検出手段は、交流信号を発生する信号発生手段と、前記熱電対が変換した熱起電力(直流電圧)および交流信号を増幅する増幅手段と、前記増幅器が増幅した交流信号と基準レベルを比較し、増幅した交流信号が基準レベルを上回る場合に、断線を判定して断線信号を出力する断線判定手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の熱電対の入力回路。
- 前記信号発生手段は、周波数およびレベルに限定されない交流信号を発生することを特徴とする請求項2記載の熱電対の入力回路。
- 前記断線判定手段は、コンパレータを備えたことを特徴とする請求項2記載の熱電対の入力回路。
- 前記断線検出手段は、温度調節器に適用することを特徴とする請求項1記載の熱電対の入力回路。
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JP2003318698A JP2005083989A (ja) | 2003-09-10 | 2003-09-10 | 熱電対の入力回路 |
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-
2003
- 2003-09-10 JP JP2003318698A patent/JP2005083989A/ja active Pending
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