JP3606351B2

JP3606351B2 - マイコンガスメータの異常検出方法

Info

Publication number: JP3606351B2
Application number: JP25487097A
Authority: JP
Inventors: 毅沼上
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1194622A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスの使用状態を監視し、保守を向上させるための電池駆動のマイコンガスメータにおける異常検出方法、特に異常な通電を検出することが可能なマイコンガスメータの異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電池駆動のマイコンガスメータにおいては、電池の容量低下に伴うトラブルを避けるために、電池電圧を定期的に監視している。電池容量の低下を検出する方法として、マイコンガスメータ内での電池の最大負荷または最大負荷と同等の擬似負荷に電流を流し、電圧検出回路で負荷駆動時における電池電圧をマイコンが監視し、電池容量の低下を表示したり通報を発したりするのが一般的である。マイコンガスメータシステムでは遮断弁が最大負荷であるが、電圧検出用の上記擬似負荷を、以下のような理由で小さくしている。
【０００３】
本マイコンガスメータでは、ガスの異常な使用を判断したときに、ガスの供給を停止すべく遮断弁を駆動するが、その等価インピーダンスは１０Ωである。この等価インピーダンス１０Ωは、遮断弁を駆動するコイルのインピーダンスであり、このコイルに一定時間以上通電することにより、弁が閉止してガスを止めることができる。さらに、この遮断弁は電池の消耗を少なくするため、通電を止めても機械的に保持する自己保持型となっている。
【０００４】
図３にマイコンガスメータの従来例を示す。
同図はマイクロコンピュータ（マイコン）１を中心とするシステムで、リチウム電池2によって駆動される。このシステムはガスの流量センサ９、圧力センサ１０および感震器１１の信号を監視し、ガスの使われ方の異常，圧力の異常または地震発生を感知した場合には、マイコン１が遮断弁駆動用のトランジスタ８に指令を出して遮断弁５を閉止させ、ガスの供給を止める。
擬似負荷３は電池容量の低下を検出するためのもので、遮断弁５と同じインピーダンスを持っており、その端子電圧が電圧検出回路４に入力されている。電圧検出回路４は、通電時の端子電圧が所定値以下になると、論理出力をマイコン１に出力する。この出力によってマイコン１から信号が出され、表示・通報手段１２が電池容量の低下を表示・通報する。
【０００５】
電池容量の低下の検出方法について、以下に説明する。
まず、マイコン１からの指令が電池容量試験用トランジスタ７に送られると、トランジスタ７がオン（ＯＮ）状態となり、直ちに擬似負荷通電用トランジスタ６がＯＮ状態となり、擬似負荷3に電流が流れる。擬似負荷３に通電するためのトランジスタとしては、遮断弁駆動用のトランジスタ８と同等のものであれば、１つのトランジスタで直接に擬似負荷3に通電することができる。
【０００６】
擬似負荷３の端子電圧は、電圧検出回路４に入力されている。電圧検出回路４は、例えば電圧検出ＩＣに代表されるもので、印加電圧が所定の電圧以下になると、論理出力を出力する回路または素子である。この場合における電圧検出回路４の所定の電圧は、遮断弁５の最低動作電圧に設定されている。リチウム電池の場合の遮断弁５の最低動作電圧の１例は、１．８Ｖである。通電状態における擬似負荷３の端子電圧がこの所定電圧以下になると、電圧検出回路４が論理出力をマイコン１に出力し、この出力を受けてマイコン１から表示・通報手段１２によってＬＥＤによる電池容量低下の表示や、無線による電池容量低下の通報が出される。なお、マイコン１から擬似負荷３への通電指令が出ていないときには、マイコン１は電圧検出回路４の出力信号を受け付けない。このように、電池の最低動作電圧を例えば１．８Ｖに設定し、この一点だけで監視するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、電池電圧の一点を監視して電池の消耗を検出するものでは、周囲温度変化による電池電圧の変動や低温動作の保証から、遮断弁の最低動作電圧を監視せざるを得ないのが実状である。その結果、低温以外の状態では、回路異常等で電池を消耗していても電池電圧があまり低下しないので、電池の異常発見が遅れることになる。
また、例えば遮断弁の駆動回路に対するマイコンの制御信号がラッチアップ等でオンした状態では、遮断弁が電池から通電されたままの状態となるが、このとき、遮断弁と等価な擬似負荷に通電して電池の監視等を行なったとすると、電池の負荷は１０Ω÷２で５Ωとなり、電池電圧を急激に低下させることになる。なお、このような場合には、マイコンの動作自体も異常となり、表示・通報も不可能となる場合がある。
したがって、この発明の課題は、特に遮断弁の異常からマイコンガスメータの異常を早期に発見し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような解決すべく、この発明では、マイコンガスメータの電池を実装するプリント板上に温度センサを設けるとともに、遮断弁自体に温度センサを設けることで、温度の監視結果から異常を早期に発見できるようにする。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明では、電池と、この電池を電源とするマイクロコンピュータ（マイコンともいう）と、このマイコンにより制御される表示・通報手段とをプリント板上に搭載し、前記プリント板とは別に設置される遮断弁を駆動するマイコンガスメータに対し、
前記遮断弁とプリント板上にそれぞれ温度センサを設置し、両温度センサの検出温度差を監視して異常を検出するようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示す回路構成図、図２はその構造例説明図である。
図１，図２より明らかなように、ここでは第１の温度センサ１３Ａ，第２の温度センサ１３Ｂを設けた点が特徴である。つまり、第１の温度センサ１３Ａは遮断弁５自体に（図示なし）、また、第２の温度センサ１３Ｂは図２に示すようにプリント板１４の、遮断弁５からは離れた位置に実装する。
【００１１】
上記のようにすれば、遮断弁駆動回路のショートモードでの故障時には、電池２から大電流を放電して発熱するので、これを第１の温度センサ１３Ａにより検出し、マイコン１で判断することで異常の判別を行なうことができる。なお、温度センサとしてはここでは、温度に応じた値をディジタル的に出力可能なＩＣ等を利用する。
【００１２】
第２の温度センサは比較用として設けるもので、電池が異常によって発熱しても影響を受けないよう、電池より離して実装されるものである。つまり、第１の温度センサ１３Ａだけでも異常の検出は可能であるが、例えば２つの温度センサの温度差を求め、この差が所定値以上になったら異常と判断し、表示・通報可能とすることにより、検出性能の向上を図るものである。そこで、温度センサの１つを遮断弁５の発熱部であるコイル部に設置し、他の温度センサをプリント板１４の所定位置に設置し、両者の温度差を監視することにより、特に遮断弁５の異常監視が可能となる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、特に電池と遮断弁の温度差を監視することでマイコンガスメータの異常を検出するようにしたので、従来のような電池電圧のみの監視方法に比べて比較的早めに異常を検知でき、電池の消耗前に表示・通報が可能となる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す回路構成図である。
【図２】図１に対応する構造例説明図である。
【図３】マイコンガスメータの従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…マイクロコンピュータ（マイコン）、２…リチウム電池、３…擬似負荷、４…電圧検出回路、５…遮断弁、６，７，８…トランジスタ、９…流量センサ、１０…圧力センサ、１１…感震器、１２…表示・通報手段、１３Ａ，１３Ｂ…温度センサ、１４…プリント板、１５…遮断弁接続線、１６…通報用ライン。

Claims

電池と、この電池を電源とするマイクロコンピュータ（マイコンともいう）と、このマイコンにより制御される表示・通報手段とをプリント板上に搭載し、前記プリント板とは別に設置される遮断弁を駆動するマイコンガスメータに対し、
前記遮断弁の異常を検出する第１の温度センサを遮断弁自体に設置するとともに、比較用としての第２の温度センサをプリント板上に設置し、前記第１と第２の両温度センサの検出温度差を監視して異常を検出することを特徴とするマイコンガスメータの異常検出方法。