CN1040468C - 用于检测微波炉的食物重量的装置 - Google Patents

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Abstract

一种微波炉的食物重量检测装置，它采用一个电容量随加于其上的压力变化而变化的可变电容器。此装置包括位于烹调室底面的一侧部的第一和第二电极，此侧部包括于承载部分食物重量的滚柱的旋转轨迹中，每一电极包括一个金属板簧。一个隔板插在第一和第二电极之间，以按预定间隔将各电极隔开。一个橡胶板与第一电极贴合，以将食物重量传至第一电极。此装置可通过检测可变电容器的变化的电容量精确而容易地检测食物重量。

Description

用于检测微波炉的食物重量的装置
本发明总地涉及一种微波炉，更具体地讲是涉及一种检测和测量装置，该装置通过电容量或静电电容量检测和测量载于微波炉烹调室中转盘上的食物的重量。
为检测载于微波炉的烹调室中的转盘上的食物重量，已提出了几种类型的检测装置。日本专利申请JP-62-17529(A)公开了一种具有重量检测功能的加热烹调器，其包括底面具有通孔的烹调室、重量传感器等。
下面将参照附图10给出对微波炉的食物重量检测装置的一个代表性实例的说明。
图10以剖视图的形式示出了一种根据现有技术的微波炉的食物的重量检测装置。正如此图中所示的，已知的食物重量检测装置包括一个烹调室的底板31和一个下支撑板32，所述烹调室用于容纳要烹调的食物。该重量检测装置还包括一个橡胶板33和一对介于底板31和下支撑板32之间的强绝缘板34及35。这里，橡胶板33设有上、下半球形凸头33a和33b，其中上凸头33a插入底板31的通孔31a中。
在此图中，参考数字36表示旋转环的滚轴，所述旋转环支撑转盘(未示出)，在转盘上承载要为微波炉的磁控管(未示出)发射的微波所烹调的食物。
在上述食物重量检测装置工作过程中，当支撑转盘的旋转环的滚轴36转到插于烹调室底板31的孔31a中的橡胶板33的上凸头33a上时，食物重量作用于橡胶板33，这导致橡胶板33的下凸头33b下压此对强绝缘板34和35。因此便由受橡胶板33的下凸头33b下压的强绝缘板34和35产生压电效应，通过此压电效应感应出一个电容量。因此，载于转盘上的食物重量得以检测和测量。
然而，上述的微波炉用食物重量检测装置存在由此对强绝缘板34和35引起的一个问题。即，此对强绝缘板34和35具有不同的电容量，这使得需要将一个复杂的外部电路增设至微波炉的结构上，以检测所希望的电容量，否则，无法得到精确的重量检测结果。另外，每块强绝缘板34和35均由其固有特性而具有不良的耐热性和耐震性。
因此，本发明的目的是要提供一种微波炉的食物重量检测装置，该装置采用了一个电容量根据所加压力变化而改变的可变电容器，并通过检测可变电容器的变化的电容量而精确和容易地检测食物重量。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于检测微波炉的食物重量的装置，包括：一个第一电极和一个第二电极，它们由金属板簧制成并放置在一个滚柱的转动轨迹的一个预定位置上，所述滚柱用于传递来自微波炉的一个转盘的食物重量；其特征在于还包括：用于隔离所述电极的装置，其放置在所述第一和第二电极之间，用于在一个中央部位维持一个预定间隔并且在边缘部分使第一和第二电极相互连接；以及一个橡胶板，其与所述第一电极的一个上表面相贴合，与所述第一电极形成整体，并将所述食物重量传递至所述第一电极。
第一电极包括一个中心圆形抵压部分，一个外缘部分和至少两个弧形棱，弧形棱连接中心圆形抵压部分至外缘部分。
隔板由金属材料制成，以便将第一电极电连接至印刷电路板。
从下面结合附图所做的详细说明中，可更清楚地理解本发明的上述目的和其它目的、特征和其它优点，附图中：
图1是装有本发明的食物重量检测装置的微波炉的透视图；
图2是装有本发明的食物重量检测装置的微波炉的剖视图；它示意性地示出了该微波炉的结构；
图3是装有本发明的食物重量检测装置的微波炉的烹调室的平面图；
图4是本发明的食物重量检测装置的半剖视图；
图5和图6分别是根据本发明的一个实施例的食物重量检测装置的橡胶板的半剖视图和底视图；
图7和图8分别是根据本发明的所述实施例的食物重量检测装置的第一电极的前视图和平面图；
图9是根据本发明的实施例的食物重量检测装置的隔板的平面图；和
图10是现有的微波炉的食物重量检测装置的剖视图。
参照图1和2，这里分别以透视图和剖视图的形式示出了装有本发明的食物重量检测装置的一种微波炉。此微波炉包括一个主壳体1，其前侧开口由可打开的门2封盖，门2铰接至主壳体1的侧壁上。前面板3位于主壳体1的前侧开口的一侧，并带有用于输入控制信号的控制面板4。
如图2所示，主壳体1界定了一个烹调室5，待烹调食物F容纳于此烹调室中并被加热。驱动马达6安装在烹调室5的底面，其输出轴7从烹调室5的底面向上伸出。
承载待烹调食物F的转盘8以可卸方式装在驱动马达6的输出轴7的上端。此转盘8可由多个滚柱10支撑转动，这些滚柱以可转动的方式装于旋转环9上，以便它们按均匀角度相互隔开。
此微波炉还包括用于照射烹调室5内部空间的灯11、一个向烹调室5内发射微波以便加热食物F的磁控管12、和一个高压变压器13.增设至此微波炉的冷却风扇14起冷却磁控管的作用，此冷却风扇14和控制面板4还用于将废气排至微波炉外。
具有上述常规结构的微波炉还装有本发明的食物重量传感器。如图2至4所示，为制备本发明的食物重量检测装置，在烹调室5预定部分，即烹调室5的底面侧部形成有一个通孔20。这里，该底面侧部包含于连至旋转环9的滚柱10的转动轨迹中。食物重量传感器21安装在烹调室5的底面下方，以便其凸头22从烹调室5的底面的通孔20向上伸出。
参照图4至9，此食物重量检测装置具有一个圆形轮廓，并由下列部件组合构成：一个具有向上的中心凸头22的橡胶板23、包括一个金属板簧的第一电极24，隔板25，以及包括一个金属板簧的第二电极26。
橡胶板23设有第一、第二和第三同心台阶状环形表面23a、23b和23c。第三环形表面23c与橡胶板23的中心抵压凸台23d等高。此第三环形表面23c形成有多个螺栓定位孔23e，这些孔按均匀角度相互隔开，例如按120°角彼此隔开。
第一电极24的直径D24与橡胶板23的第三环形表面23c的内径D23c相同。此外，第一电极24的厚度T24等于第三环形表面23c的高度H23c。因此，当圆形的第一电极24联至橡胶板23时，它与橡胶板23的底面等高，如图4所示。正如在图8中可清楚地看到的，第一电极24的中心圆形抵压部分24a由多个弧形棱24c连至电极24的外缘24b，这些棱位于相同半径位置并按均匀角度距离彼此隔开。
根据本发明，为将中心圆形抵压部分24a连接到外缘24b，最好设置至少两个弧形棱24c。
第一电极24的中心圆形抵压部分24a的半径r与各弧形棱24c的弧长L和宽度b是恒定值，当外力，或通过橡胶板23传至抵压部分24a的食物重量的部分作用于抵压部分24a时，这些值与中心圆形抵压部分24a的位移有关。
第一电极24在其边缘部分24b还设有多个螺栓容纳孔24d，它们与橡胶板23的各螺栓定位孔23e相对应。
第二电极26以及位于第一和第二电板23和26之间的隔板25具有与橡胶板23相同的直径。隔板25和第二电极26分别设有多个螺栓容纳孔25a和26a，它们与第一电极24的相应的螺栓容纳孔24d相对应。隔板25设有中心开口25b，它允许第一电极24的中心圆形抵压部分24a被弹性地下压并因此被接纳。
根据本发明，最少为此食物重量检测装置提供至少一个隔板25。
此外，隔板25是金属制成的，以便实现所希望的电连接，此电连接指第一电极24连接至印刷电路板(PCB，未示出)，而且隔板25的厚度与初始电容量有密切关系。
为了组装本发明的上述食物重量检测装置，通过插入多个螺栓27使第一电极24、隔板25和第二电极26依次连至橡胶板23，这些螺栓27的头27a分别插入并固定至橡胶板23的第三环形表面23c的各螺栓孔23e，并且(螺杆)分别穿过螺栓容纳孔24d，25a和26a。多个螺母28依次紧固于各螺栓27，从而完全组装好如图4所示的本发明的食物重量检测装置。
下面给出具有上述结构的食物重量检测装置的工作效果。
在具有一定重量的食物F置于转盘8上的情况下，如图2所示，当驱动马达6开始转动时，由旋转环9旋转支撑的滚柱10绕其旋转轴转动并按如图3所示的预定的环形轨迹绕烹调室5的底面的中心线公转。
此时，当滚柱10转至从烹调室5的底面上的通孔20向上伸出的食物重量检测装置的凸头22上时，食物重量的三分之一通过转至凸头22上的滚柱10传给此凸头22。因此，该食物重量检测装置的橡胶板23的中心抵压凸台23d下压第一电极24的中心圆形抵压部分24a，这使抵压部分24a下移。第一电极24的抵压部分24a的这种下移使第一电板24与第二电极26之间的间隙减小，从而使电容量改变。
这里，第一电极24的抵压部分24a的位移与作用到此抵压部分24a上的力成正比，因此可以根据作用到抵压部分24a上的力与抵压部分24a位移之间的关系，第一电极24和第二电极26的位移与电板24和26的电容量之间的关系，以及作用到抵压部分24a上的力与电极24和26的电容量之间的关系，精确地检测和测量承载于转盘8上的食物F重量。
另一方面，当滚柱10转过该食物重量检测装置的凸头22时，便无重量加至凸头22。因此，橡胶板23的中心抵压凸台23d不再下压第一电极24的中心圆形抵压部分24a，从而由于弧形棱24c的弹性回复力而使抵压部分24a回到其初始位置。
如上所述，根据本发明的微波炉的食物重量检测装置采用了第一和第二电板，每个电极包括一个金属板簧，并且电容量随电极的物理位移而线性变化，所述位移取决于加至第一电极的食物重量，因此可精确地检测和测量承载于微波炉的转盘上的食物重量。这种食物重量检测装置还具有这样的优越性，即，由于使用金属电极，它改善了耐热性和耐震性。
尽管为描绘之目的已公开了本发明的优选实施例，但在不脱离如所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的前提下，本领域的技术人员可做出各种改进，补充和替换。

Claims (3)

1.一种用于检测微波炉的食物重量的装置，包括：
一个第一电极和一个第二电极，它们由金属板簧制成并放置在一个滚柱的转动轨迹的一个预定位置上，所述滚柱用于传递来自微波炉的一个转盘的食物重量；
其特征在于还包括：
用于隔离所述电极的装置，其放置在所述第一和第二电极之间，用于在一个中央部位维持一个预定间隔并且在边缘部位使第一和第二电极相互连接；以及
一个橡胶板，其与所述第一电极的一个上表面相贴合，与所述第一电极形成整体，并将所述食物重量传递至所述第一电极。
2.根据权利要求1所述的用于检测微波炉的食物重量的装置，其特征在于所述第一电极包括：
一个中心圆形抵压部分；
一个外缘部分；和
至少两个弧形棱，它们将所述中心圆形抵压部分连至所述外缘部分。
3.根据权利要求1所述的用于检测微波炉的食物重量的装置，其特征在于所述用于隔离所述电极的装置包括至少一个隔板。
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