JP2018124080A - 測温ユニット、および温度調節器 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサの種別の誤設定、または誤接続が生じているかどうかの検知が行える技術を提供する。【解決手段】入力部１２は、制御対象物２を測温する温度センサ３として、少なくとも測温抵抗体３Ａ、および熱電対３Ｂが選択的に接続できる。測温処理機能部２１は、入力部１２に接続されている温度センサ３のセンシング信号を処理して制御対象物２の温度を取得する。センサ種別設定部１３は、入力部１２に接続した温度センサの種別を設定する。誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対である場合、接続端子４１と接続端子４２との端子間電圧によって、入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであるかどうかを検知する。【選択図】図１

Description

この発明は、少なくとも測温抵抗体、および熱電対が温度センサとして選択的に接続でき、温度センサのセンシング信号を処理して制御対象物を測温する技術に関する。

従来、制御対象物を測温する温度センサとして測温抵抗体、および熱電対が選択的に接続できる測温機能を有する温度調節器があった（例えば、特許文献１参照）。この温度調節器は、接続されている温度センサ（測温抵抗体、熱電対等）の出力であるセンシング信号を処理し、制御対象物の温度を取得する。

一般的な温度調節器は、３線式の測温抵抗体を接続するために、接続端子を３つ備えている。温度調節器は、熱電対を、３つの接続端子の内の２つに接続する。すなわち、温度調節器は、測温抵抗体、および熱電対を接続する接続端子を共用する構成である。

また、温度調節器は、温度センサとして接続された測温抵抗体のセンシング信号を処理する回路（測温抵抗体用回路）、および温度センサとして接続された熱電対のセンシング信号を処理する回路（熱電対用回路）を備えている。このため、温度センサとして測温抵抗体、および熱電対が選択的に接続できる構成の温度調節器は、接続している温度センサが測温抵抗体であるか、熱電対であるかをユーザに設定させる設定部を備えている。温度調節器は、設定部において設定されている温度センサの種別に応じて測温抵抗体用回路、または熱電対用回路の切り替えを行い、接続されている温度センサのセンシングデータを処理して、制御対象物の温度を取得する。

特開２００４−２７９１７１号公報

しかしながら、上記構成の温度調節器は、接続されている温度センサの種別と、設定部において設定されている温度センサの種別とが異なっていると、接続されている温度センサと、温度センサのセンシング信号を処理する回路とが整合していない状態になる。この状態は、例えばユーザが設定部において温度センサの種別を誤って設定した誤設定である場合や、ユーザが誤った種別の温度センサを温度調節器に接続した誤接続である場合に生じる。温度調節器は、接続されている温度センサと、温度センサのセンシング信号を処理する回路とが整合していない状態であるとき、制御対象物の温度を取得していない。

特に、温度調節器が、誤接続や誤設定により制御対象物の温度を取得していない状態で、制御対象物の温度を目標温度（設定温度）に維持する制御を行うと、この制御対象物の温度をコントロールする熱源（ヒータやクーラー等）の駆動信号を適正に生成することができない。この場合、温度調節器が制御対象物に対して不適正な温度制御を行うことになるので、制御対象物の温度が目標温度から乖離した状態になる。

この発明の目的は、温度センサの種別が誤って設定された誤設定、または誤った種別の温度センサが接続された誤接続が生じているかどうかの検知が行える技術を提供することにある。

この発明の測温ユニットは、上記目的を達するために、以下の構成を備えている。

入力部は、制御対象物を測温する温度センサとして、少なくとも測温抵抗体、および熱電対が選択的に接続できる。処理部は、入力部に接続されている温度センサのセンシング信号を処理して制御対象物の温度を取得する測温処理を行う。温度センサ種別設定部は、入力部に接続した温度センサの種別を設定する。

また、入力部は、測温抵抗体の測温抵抗対素子の一端が接続される第１の接続端子と、測温抵抗体の測温抵抗対素子の他端、または熱電対の一端が選択的に接続される第２の接続端子と、熱電対の他端が接続される第３の接続端子とを有している。そして、処理部は、温度センサ種別設定部において設定されている温度センサの種別が熱電対である場合、第１の接続端子と第２の接続端子との端子間電圧によって、入力部に接続されている温度センサが熱電対であるかどうかを検知する誤接続検知処理を行う。

この構成によれば、温度センサ種別設定部において設定されている温度センサの種別が熱電対である場合、温度センサの種別が誤って設定された誤設定、または誤った種別の温度センサが接続された誤接続が生じているかどうかの検知が行える。

なお、温度センサの種別が誤って熱電対に設定された誤設定である場合も、誤って測温抵抗体が接続された誤接続である場合も、状態は同じであるので、誤設定であるのか、誤接続であるのかを検知することはできない。

処理部は、例えば第１の接続端子、および第２の接続端子に対して定電流を流した状態で、計測した第１の接続端子と第２の接続端子との端子間電圧によって、入力部に接続されている温度センサが熱電対であるかどうかを検知すればよい。

また、処理部は、さらに第３の接続端子に基準電圧を印加して誤接続検知処理を行ってもよい。

また、処理部は、起動時に、誤接続検知処理を行うのが好ましい。

また、処理部が誤接続検知処理で、入力部に接続されている温度センサが熱電対でないことを検知すると、その旨を表示する表示部を備えてもよい。

また、入力部は、３線方式の測温抵抗体については、測温抵抗対素子の一端が第１の接続端子に接続され、測温抵抗対素子の前記他端が第２の接続端子、および第３の接続端子に接続される。

さらに、この発明にかかる温度調節器は、上述の測温ユニットを備えるとともに、駆動信号生成部および出力部を備える。駆動信号生成部は、制御対象物の温度をコントロールする熱源に対する駆動信号を、処理部が測温処理で測温した制御対象物の温度に応じて生成する。そして、出力部は、駆動信号生成部が生成した駆動信号を、制御対象物の温度を変化させる熱源に出力する。

この構成によれば、温度センサの種別の誤設定、または誤接続により、温度調節器が制御対象物に対して不適正な温度制御を行うのを制限できるので、制御対象物の温度が目標温度から乖離した状態になるのを防止できる。

さらに、駆動信号生成部は、処理部が誤接続検知処理で、入力部に接続されているセンサが熱電対でないことを検知すると、出力部による熱源に対する駆動信号の出力を禁止する構成にするのが好ましい。

この発明によれば、温度センサの種別が誤って設定された誤設定、または誤った種別の温度センサが接続された誤接続が生じているかどうかの検知が行える。

温度調節器の主要部の構成を示すブロック図である。 入力部の構成を示す概略図である。 測温抵抗体を入力部に接続した状態を示す図である。 熱電対を入力部に接続した状態を示す図である。 温度調節器の動作を示すフローチャートである。 誤接続検知処理を示すフローチャートである。 誤接続検知処理において、熱電対が接続されている状態を示す図である。 別の例にかかる入力部の構成を示す概略図である。

以下、この発明の実施形態である温度調節器について説明する。

図１は、この例にかかる温度調節器の主要部の構成を示すブロック図である。この例にかかる温度調節器１は、この発明にかかる測温ユニットを有する。この温度調節器１は、制御対象物２の温度を目標温度（設定温度）に維持する制御を実行する。温度調節器１には、温度センサ３、およびヒータ４が接続される。温度センサ３は、制御対象物２を測温する（制御対象物２の温度をセンシングする。）センサである。この例では、温度調節器１に接続される温度センサ３は、後述する測温抵抗体３Ａ、または熱電対３Ｂである。

温度調節器１は、温度センサ３のセンシング信号を処理し、制御対象物２の温度を取得する。また、温度調節器１は、制御対象物２の温度が目標温度になるように、制御対象物２を温めるヒータ４を制御する。制御対象物２は、例えば包装機で使用されるシールバーである。ヒータ４が、この発明で言う熱源に相当する。

なお、この例は、制御対象物２の目標温度が周囲温度よりも高い温度である。制御対象物２の目標温度が周囲温度よりも低い温度であれば、ヒータ４ではなく、コンデンサ（冷却器）を熱源として用いればよい。

温度調節器１は、制御部１１と、入力部１２と、センサ種別設定部１３と、表示部１４と、出力部１５とを備えている。

制御部１１は、温度調節器１本体各部の動作を制御する。また、制御部１１は、測温処理機能部２１と、誤接続検知機能部２２と、駆動信号生成機能部２３とを有している。測温処理機能部２１、誤接続検知機能部２２、および駆動信号生成機能部２３の詳細については後述する。

入力部１２には、接続されている温度センサ３のセンシング信号が入力される。温度センサ３は、制御対象物２を測温（センシング）したセンシング信号を入力部１２に入力する。入力部１２は、温度センサ３として接続されている測温抵抗体３Ａのセンシング信号を処理する回路（測温抵抗体用回路）、および温度センサとして接続された熱電対のセンシング信号を処理する回路（熱電対用回路）を有する。また、入力部１２は、測温抵抗体用回路、および熱電対用回路を切り替える構成を有している。

センサ種別設定部１３は、温度センサ３の種別を設定する。この例では、センサ種別設定部１３において設定される温度センサ３の種別は、測温抵抗体３Ａ、または熱電対３Ｂのいずれかである。このセンサ種別設定部１３が、この発明で言う温度センサ種別設定部に相当する。

表示部１４は、制御部１１が入力部１２に入力された温度センサ３のセンシング信号を処理して取得した制御対象物２の温度を表示する。また、表示部１４は、制御部１１がセンサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に接続されている温度センサ３の種別とが異なると判定すると、その旨を表示する。例えばユーザがセンサ種別設定部１３において温度センサ３の種別を誤って設定した誤設定である場合や、ユーザが誤った種別の温度センサ３を入力部１２に接続した誤接続である場合に、センサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に接続されている温度センサ３の種別とが異なる状態になる。ここでは、センサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に接続されている温度センサ３の種別とが異なる状態を、不適正状態と言う。

出力部１５には、制御対象物２を温めるヒータ４が接続される。出力部１５は、制御部１１において生成されたヒータ４に対する駆動信号をヒータ４に出力する。制御部１１は、入力部１２に入力された温度センサ３のセンシング信号によって取得した制御対象物２の温度に応じて、ヒータ４に対する駆動信号を生成する。

次に、制御部１１が有する測温処理機能部２１、誤接続検知機能部２２、および駆動信号生成機能部２３について説明する。

測温処理機能部２１は、入力部１２に入力された温度センサ３のセンシング信号を処理して制御対象物２の温度を取得する演算を行う。制御対象物２の温度を取得する演算は、入力部１２に接続される温度センサ３の種別よって異なる。測温処理機能部２１は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別に応じて、制御対象物２の温度を取得する演算を切り替える。この測温処理機能部２１が、この発明で言う測温処理を実行する。

誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に実際に接続されている温度センサ３の種別とが異なっている不適正状態であるかどうかを検知する。具体的には、センサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂである場合、入力部１２に実際に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであるかどうかを検知する誤接続検知処理を行う。誤接続検知機能部２２は、この誤接続検知処理を温度調節器１本体の起動時に行う。また、誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３おいて設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａである場合、入力部１２に実際に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであるかどうかを検知する誤接続検知処理も行う。

駆動信号生成機能部２３は、入力部１２に入力された温度センサ３のセンシング信号を処理して取得した制御対象物２の温度に応じて、ヒータ４に対する駆動信号を生成する。駆動信号生成機能部２３は、公知のＰＩＤ制御等でヒータ４の駆動信号の生成を行う。

この例では、測温処理機能部２１、および誤接続検知機能部２２が、この発明で言う処理部に相当する。また、駆動信号生成機能部２３が、この発明で言う駆動信号生成部に相当する。この発明の測温ユニットにかかる処理部と、この発明の温度調節器にかかる駆動信号生成部とは、異なる制御部で構成してもよい。

図２は、入力部の構成を示す概略図である。図３は、測温抵抗体を入力部に接続した状態を示す図である。図４は、熱電対を入力部に接続した状態を示す図である。入力部１２は、３つの接続端子４１、４２、４３を備えている。３線式の測温抵抗体３Ａは、図３に示すように、測温抵抗素子の一端を接続端子４１に接続し、測温抵抗素子の他端を接続端子４２、および接続端子４３に接続する。

なお、２線式の測温抵抗体３Ａは、測温抵抗素子の一端を接続端子４１に接続し、測温抵抗素子の他端を接続端子４２に接続すればよい。この場合、接続端子４２と、接続端子４３とは、開放状態であってもよいし、短絡状態にしてもよい。また、４線式の測温抵抗体３Ａは、１本の接続線を絶縁処理し、残り３本の接続線を図３に示す３線式の測温抵抗体３Ａと同様に温度調節器の３つの接続端子４１、４２、４３に接続すればよい。また、熱電対３Ｂは、図４に示すように、一端を接続端子４２に接続し、他端を接続端子４３に接続する。

接続端子４１が、この発明で言う第１の接続端子に相当し、接続端子４２が、この発明で言う第２の接続端子に相当し、接続端子４３が、この発明で言う第３の接続端子に相当する。

また、入力部１２は、ＡＤコンバータ３１、切替スイッチ３２、リファレンス抵抗３３、および２つの定電流源３４ａ、３４ｂを備えている。

ＡＤコンバータ３１は、アナログ入力端子ＡＩＮ１（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧、およびアナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧のＡＤ変換を選択的に行う。また、ＡＤコンバータ３１は、図示していない電源によって基準電圧を入力するＶｒｅｆ端子を備えている。

ＡＤコンバータ３１のアナログ入力端子ＡＩＮ１（＋）は、接続端子４１に接続されている。ＡＤコンバータ３１のアナログ入力端子ＡＩＮ（−）は、接続端子４２に接続されている。アナログ入力端子ＡＩＮ１（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧は、接続端子４１、４２間の電圧である。

また、定電流源３４ａは、接続端子４１に接続している。定電流源３４ｂは、接続端子４２に接続している。定電流源３４ａ、３４ｂは、定電流Ｉ１を出力する。制御部１１は、定電流源３４ａ、３４ｂ毎に、定電流Ｉ１を出力するＯＮ状態、または定電流Ｉ１を出力しないＯＦＦ状態の切り替え制御を行う。

切替スイッチ３２は、接続端子４３をＡＤコンバータ３１のアナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）、またはＡＤコンバータ３１のＶｒｅｆ端子に接続する切り替えを行う。切替スイッチ３２は、制御部１１によって状態が制御される。接続端子４３が切替スイッチ３２を介してＡＤコンバータ３１のアナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）に接続されているとき、アナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧は、接続端子４２、４３間の電圧である。また、接続端子４３は、切替スイッチ３２を介してＡＤコンバータ３１のＶｒｅｆ端子に接続されているとき、その電位がリファレンス抵抗３３により基準電圧になる。

制御部１１は、温度センサ３として測温抵抗体３Ａが入力部１２に接続されているとき、定電流源３４ａ、３４ｂをＯＮ状態にするとともに、切替スイッチ３２によって接続端子４３をＡＤコンバータ３１のＶｒｅｆ端子に接続した状態にする。また、制御部１１は、温度センサ３として熱電対３Ｂが入力部１２に接続されているとき、定電流源３４ａ、３４ｂをＯＦＦ状態にするとともに、切替スイッチ３２によって接続端子４３をＡＤコンバータ３１のＡＩＮ２（＋）端子に接続した状態にする。

また、ＡＤコンバータ３１は、制御部１１からの指示にしたがって、アナログ入力端子ＡＩＮ１（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧、またはアナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧のＡＤ変換を選択的に行う。ＡＤコンバータ３１のディジタル出力は、制御部１１に入力される。

以下、この例にかかる温度調節器１の動作について説明する。図５は、温度調節器の動作を示すフローチャートである。温度調節器１は、主電源がオンされて起動すると、図５に示す処理を開始する。温度調節器１は、主電源がオンされて起動すると、誤接続検知処理を行う（ｓ１）。このｓ１にかかる誤接続検知処理は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂであるときに、入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであるかどうかを検知する処理である。

図６は、ｓ１にかかる誤接続検知処理を示すフローチャートである。誤接続検知機能部２２が、この誤接続検知処理を行う。誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂであるかどうかを判定する（ｓ１１）。誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂで無ければ、不適正状態であると判定することなく、本処理を終了する。このとき、誤接続検知機能部２２は、不適正状態でないと判定したわけではない。

誤接続検知機能部２２は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂであると、切替スイッチ３２を制御して、接続端子４３をＡＤコンバータ３１のＶｒｅｆ端子に接続する（ｓ１２）。また、誤接続検知機能部２２は、２つの定電流源３４ａ、３４ｂの状態を、定電流Ｉ１を出力するＯＮ状態にする（ｓ１３）。ｓ１２、ｓ１３にかかる処理の順番は、逆であってもよい。

誤接続検知機能部２２は、接続端子４１、４２間の電圧を計測する（ｓ１４）。ｓ１４では、誤接続検知機能部２２は、ＡＤコンバータ３１に対してアナログ入力端子ＡＩＮ１（＋）、ＡＩＮ（−）間の入力電圧（接続端子４１、４２間の電圧）をＡＤ変換したディジタル値を制御部１１に入力することを指示する。

入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであると、入力部１２は、図７に示す回路状態である。接続端子４１は、図示するように開放状態であるので、電流が流れない。したがって、接続端子４１の電位は、定電流源３４ａの電圧値ＡＶＤＤである。また、接続端子４２は、定電流源３４ｂから出力された定電流Ｉ１が流れる。したがって、接続端子４２の電位は、定電流Ｉ１×Ｒｒｅｆである。Ｒｒｅｆは、リファレンス抵抗３３の抵抗値である。

一方、入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂでなく、測温抵抗体３Ａであると、入力部１２は、図３に示した回路状態である。したがって、接続端子４１、４２間の電圧は、定電流Ｉ１×Ｒｒｔｄになる。Ｒｒｔｄは、測温抵抗体３Ａの測温抵抗素子の抵抗値である。

例えば、定電流Ｉ１＝２５０μＡ、測温抵抗素子の抵抗値Ｒｒｔｄ＝１０Ω〜４００Ω、リファレンス抵抗３３の抵抗値Ｒｒｅｆ＝２．４ｋΩ、および定電流源３４ａの電圧値ＡＶＤＤ＝４Ｖにすると、
入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであるとき（図７に示す状態であるとき）、接続端子４１、４２間の電圧は、
（ＡＶＤＤ）−（Ｉ１×Ｒｒｅｆ）＝４Ｖ−２５０μＡ×２．４ｋΩ
＝４Ｖ−０．６Ｖ＝３．４Ｖになる。

一方、入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａである不適正状態であるとき（図３に示す状態であるとき）、接続端子４１、４２間の電圧は、測温抵抗素子の抵抗値Ｒｒｔｄによって変化するが、
Ｒｒｔｄ＝１０Ωのときに、最小値（Ｉ１×Ｒｒｔｄ＝２５０μＡ×１０Ω＝２．５ｍＶ）になり、Ｒｒｔｄ＝４００Ωのときに、最大値（Ｉ１×Ｒｒｔｄ＝２５０μＡ×４００Ω＝１００ｍＶ）になる。

誤接続検知機能部２２は、ｓ１４で計測した接続端子４１、４２間の電圧が、予め定めている閾値電圧以下であるかどうかを判定する（ｓ１５）。上述したように、熱電対３Ｂが入力部１２に接続されているとき（不適正状態でないとき）、接続端子４１、４２間の電圧は、３．４Ｖである。また、測温抵抗体３Ａが入力部１２に接続されているとき（不適正状態であるとき）、接続端子４１、４２間の電圧は、最大で１００ｍＶである。

ｓ１５の判定で用いる閾値電圧は、熱電対３Ｂが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の電圧よりも小さく、且つ測温抵抗体３Ａが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の最大電圧よりも大きい値に設定すればよい。特に、熱電対３Ｂが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の電圧は、測温抵抗体３Ａが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の最大電圧に比べて非常に大きいので、熱電対３Ｂが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の電圧と、測温抵抗体３Ａが入力部１２に接続されているときの接続端子４１、４２間の最大電圧との略中間の電圧を閾値電圧に設定するのがよい。誤接続検知機能部２２は、閾値電圧を例えば２Ｖ程度に設定することで、入力部１２に接続されている温度センサ３が、測温抵抗体３Ａであるか、熱電対３Ｂであるかを正確に判定できる。

誤接続検知機能部２２は、ｓ１５で閾値電圧以下でないと判定すると、本処理を終了する。このとき、誤接続検知機能部２２は、不適正状態でないと判定している。一方、誤接続検知機能部２２は、ｓ１５で閾値電圧以下であると判定すると、接続されている温度センサ３の種別と、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別とが異なっている不適正状態であることをユーザに通知する誤接続報知出力を行う（ｓ１６）。ｓ１６では、温度センサ３が不適正状態である旨のメッセージを表示部１４に表示させてもよいし、警告音や音声によって出力してもよい。また、誤接続検知機能部２２は、２つの定電流源３４ａ、３４ｂの状態を、定電流Ｉ１を出力しないＯＦＦ状態にする（ｓ１７）。また、誤接続検知機能部２２は、不適正状態であると判定し（ｓ１８）、本処理を終了する。

なお、ｓ１６、ｓ１７、およびｓ１８にかかる処理の順番は、上記の順番に限らず、どのような順番で行ってもよい。

図５に戻って、温度調節器１は、ｓ１にかかる誤接続検知処理で不適正状態であると判定されていると（ｓ２）、ｓ６に進んで主電源がＯＦＦされるのを待つ。このとき、温度調節器１は、制御対象物２の温度を目標温度に維持する制御を行わない。

温度調節器１は、ｓ１にかかる誤接続検知処理で不適正状態であると判定されていなければ、制御対象物２の温度制御を開始する（ｓ３）。

ｓ３で開始する温度制御では、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａであれば、温度調節器１は、２つの定電流源３４ａ、３４ｂの状態を、定電流Ｉ１を出力するＯＮ状態にする。また、温度調節器１は、切替スイッチ３２を接続端子４３がＡＤコンバータ３１のＶｒｅｆ端子に接続される状態にする。そして、測温処理機能部２１がＡＤコンバータ３１から入力される接続端子４１、４２間の電圧値を演算処理し、制御対象物２の温度を取得する。

また、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂであれば、温度調節器１は、２つの定電流源３４ａ、３４ｂの状態を、定電流Ｉ１を出力しないＯＦＦ状態にする。また、温度調節器１は、切替スイッチ３２を接続端子４３がＡＤコンバータ３１のアナログ入力端子ＡＩＮ２（＋）端子に接続される状態にする。そして、測温処理機能部２１がＡＤコンバータ３１から入力される接続端子４２、４３間の電圧値を演算処理し、制御対象物２の温度を取得する。

測温処理機能部２１が制御対象物２の温度を取得するために行う、接続端子４１、４２間の電圧値に対する演算処理と、接続端子４２、４３間の電圧値に対する演算処理とは異なる。具体的には、測温処理機能部２１は、接続端子４１、４２間の電圧値に対する演算処理を、接続されている測温抵抗体３Ａの種類に応じて決定する。また、測温処理機能部２１は、接続端子４２、４３間の電圧値に対する演算処理を、接続されている熱電対３Ｂの種類に応じて決定する。

また、駆動信号生成機能部２３は、測温処理機能部２１が取得した制御対象物２の温度と、設定されている制御対象物２の目標温度とに基づき、ヒータ４に対する駆動信号を生成する。駆動信号生成機能部２３は、公知のＰＩＤ制御等によって、ヒータ４に対する駆動信号を生成する。出力部１５が、駆動信号生成機能部２３が生成したヒータ４に対する駆動信号をヒータ４に出力する。

温度調節器１は、ｓ３で開始した温度制御において、制御対象物２の目標温度の設定変更等にかかる操作も受け付ける。

ところで、上述したｓ１にかかる誤接続検知処理は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が熱電対３Ｂであるときに、入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであるか、熱電対３Ｂであるかを検知しているにすぎない。すなわち、上述したｓ１にかかる誤接続検知処理は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａであるときに、入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであるか、熱電対３Ｂであるかの検知を行っていない。

温度調節器１は、ｓ３で温度制御を開始すると、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａであるかどうかを判定する（ｓ４）。温度調節器１は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａで無ければ、ｓ６に進んで主電源がＯＦＦされるのを待つ。この場合、温度調節器１は、ｓ３で開始した温度制御を、主電源がＯＦＦされるまで継続する。

温度調節器１は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別が測温抵抗体３Ａであると、誤接続検知機能部２２において入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａでない不適正状態であるかどうかを判定する（ｓ５）。ｓ５では、例えば、ＡＤコンバータ３１から入力される接続端子４１、４２間の電圧値の変動幅の大きさによって、入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであるかどうかを判定する。入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂである場合、接続端子４１、４２間が開放している。したがって、入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであると、接続端子４１、４２間の電圧値がほとんど変化しない（ノイズによる変動が生じる程度である。）。誤接続検知機能部２２は、接続端子４１、４２間の電圧値の変動幅が判定幅よりも小さければ、不適正状態であると判定する（入力部１２に接続されている温度センサ３が熱電対３Ｂであると判定する。）。一方、誤接続検知機能部２２は、接続端子４１、４２間の電圧値の変動幅が判定幅よりも大きければ、不適正状態でないと判定する（入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであると検知する。）。

温度調節器１は、ｓ５で誤接続検知機能部２２が不適正状態でないと判定すると、ｓ６に進んで主電源がＯＦＦされるのを待つ。この場合、温度調節器１は、ｓ３で開始した温度制御を、主電源がＯＦＦされるまで継続する。

一方、温度調節器１は、ｓ５で誤接続検知機能部２２が不適正状態であると判定すると、ｓ３で開始した温度制御を停止する（ｓ７）。ｓ７では、測温処理機能部２１における制御対象物２の測温処理や、駆動信号生成機能部２３におけるヒータ４に対する駆動信号の生成を停止するとともに、ヒータ４に対する駆動信号を出力部１５から出力するのを禁止する。また、誤接続検知機能部２２は、接続されている温度センサ３の種別と、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別とが異なっている不適正状態であることをユーザに通知する誤接続報知出力を行い（ｓ８）、ｓ６に進んで主電源がＯＦＦされるのを待つ。ｓ８は、上述したｓ１６と同様の処理である。

なお、ｓ７、ｓ８にかかる処理の順番は、上記の順番に限らず、逆であってもよい。

温度調節器１は、主電源がＯＦＦされると、本処理を終了する。ユーザは、不適正状態である旨の報知が行われると、温度調節器１の主電源をＯＦＦし、入力部１２に接続されている温度センサ３の交換や、センサ種別設定部１３における温度センサ３の種別の設定変更を行う。

このように、この例にかかる、温度調節器１は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に接続されている温度センサ３の種別とが一致しているかどうかの検知が行える。

また、温度調節器１は、センサ種別設定部１３において設定されている温度センサ３の種別と、入力部１２に接続されている温度センサ３の種別とが一致していないことを検知すると、制御対象物２の温度制御を行わない。したがって、温度調節器１が、温度センサの種別の誤設定、または誤接続により、制御対象物２に対して不適正な温度制御を行うのを制限できるので、制御対象物２の温度が目標温度から乖離した状態になるのを防止できる。

また、ｓ１にかかる誤接続検知処理や、ｓ４、およびｓ５にかかる誤接続検知処理は、主電源がＯＮされた起動時に限らず、適当なタイミングで繰り返し実行するようにしてもよい。このようにすれば、入力部１２に接続されている温度センサ３の破損等が生じても、温度調節器１が制御対象物２に対して不適正な温度制御を行うのを制限できる。

また、温度調節器１は、電流出力センサや、電圧出力センサを入力部１２に接続することも可能である。電流出力センサは、接続端子４１、４２に接続すればよい。電圧出力センサは、接続端子４２、４３に接続すればよい。

また、入力部１２が、図８に示すように、上記の例で示した切替スイッチ３２、およびリファレンス抵抗３３を有していない構成である場合には、接続端子４１、４２間の電圧値によって、入力部１２に接続されている温度センサ３が、測温抵抗体３Ａであるか、熱電対３Ｂであるかを検知する構成にしてもよい。具体的には、２つの定電流源３４ａ、３４ｂの状態を、定電流Ｉ１を出力するＯＮ状態にして、接続端子４１、４２間の電圧値を計測する。ここで計測した接続端子４１、４２間の電圧値が閾値以上であれば、入力部１２に接続されている温度センサ３が測温抵抗体３Ａであると判定すればよい。この場合、閾値電圧は、測温抵抗素子の抵抗値Ｒｒｔｄと、定電流Ｉ１に基づいて定めればよい。具体的には、閾値電圧は、測温抵抗素子の最小抵抗値Ｒｒｔｄ（ｍｉｎ）×Ｉ１よりも、小さい値に設定すればよい。

１…温度調節器
２…制御対象物
３…温度センサ
３Ａ…測温抵抗体
３Ｂ…熱電対
４…ヒータ
１１…制御部
１２…入力部
１３…センサ種別設定部
１４…表示部
１５…出力部
２１…測温処理機能部
２２…誤接続検知機能部
２３…駆動信号生成機能部
３１…ＡＤコンバータ
３２…切替スイッチ
３３…リファレンス抵抗
３４ａ、３４ｂ…定電流源
４１、４２、４３…接続端子

Claims (8)

1. 制御対象物を測温する温度センサとして、少なくとも測温抵抗体、および熱電対が選択的に接続できる入力部と、
   前記入力部に接続されている前記温度センサのセンシング信号を処理して前記制御対象物の温度を取得する測温処理を行う処理部と、
   前記入力部に接続した前記温度センサの種別を設定する温度センサ種別設定部と、を備え、
   前記入力部は、前記測温抵抗体の測温抵抗対素子の一端が接続される第１の接続端子と、前記測温抵抗体の前記測温抵抗対素子の他端、または前記熱電対の一端が選択的に接続される第２の接続端子と、前記熱電対の他端が接続される第３の接続端子とを有し、
   前記処理部は、前記温度センサ種別設定部において設定されている前記温度センサの種別が熱電対である場合、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との端子間電圧によって、前記入力部に接続されている前記温度センサが熱電対であるかどうかを検知する誤接続検知処理を行う、測温ユニット。
2. 前記処理部は、前記第１の接続端子、および前記第２の接続端子に対して定電流を流した状態で、計測した前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との端子間電圧によって、前記入力部に接続されている前記温度センサが熱電対であるかどうかを検知する前記誤接続検知処理を行う、請求項１に記載の測温ユニット。
3. 前記処理部は、さらに前記第３の接続端子に基準電圧を印加して前記誤接続検知処理を行う、請求項２に記載の測温ユニット。
4. 前記処理部は、起動時に、前記誤接続検知処理を行う、請求項１〜３のいずれかに記載の測温ユニット。
5. 前記処理部が前記誤接続検知処理で、前記入力部に接続されている前記温度センサが熱電対でないことを検知すると、その旨を表示する表示部を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の測温ユニット。
6. 前記入力部は、３線方式の前記測温抵抗体については、前記測温抵抗対素子の前記一端が第１の接続端子に接続され、前記測温抵抗対素子の前記他端が前記第２の接続端子、および前記第３の接続端子に接続される、請求項１〜５のいずれかに記載の測温ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の測温ユニットを備え、
   前記制御対象物の温度をコントロールする熱源に対する駆動信号を、前記処理部が前記測温処理で測温した前記制御対象物の温度に応じて生成する駆動信号生成部と、
   前記駆動信号生成部が生成した駆動信号を、前記制御対象物の温度を変化させる前記熱源に出力する出力部と、を備えた温度調節器。
8. 前記駆動信号生成部は、前記処理部が前記誤接続検知処理で、前記入力部に接続されているセンサが熱電対でないことを検知すると、前記出力部による前記熱源に対する駆動信号の出力を禁止する、請求項７に記載の温度調節器。

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