DE4428353A1 - Vorrichtung zum Erfassen kleiner Objekte in Hochfrequenz-Induktionsheizöfen - Google Patents

Vorrichtung zum Erfassen kleiner Objekte in Hochfrequenz-Induktionsheizöfen

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DE4428353A1
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    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Erkennen eines kleinen Objektes in einem Hochfrequenz-In­ duktionsheizofen und insbesondere eine solche Vorrichtung, die das Vorhandensein eines kleinen Objektes, z. B. eines Löffels auf einem Drehteller des Hochfrequenz-Induktionsheizofens schnell erkennen kann.
Beschreibung des Standes der Technik
In Fig. 1 ist ein Schaltkreis einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erkennen eines kleinen Objektes in einem Hochfrequenz-In­ duktionsheizofen gezeigt. Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, umfaßt die herkömmliche Vorrichtung zum Erkennen des klei­ nen Objektes einen Gleichrichter-/Glättungsschaltkreis 1, zum Gleichrichten und Glätten einer Wechselstromspannung (AC) von einer Leistungsquelle, um diese in eine Gleichstromspannung (DC) umzuwandeln und um diese umgewandelte Gleichstromspannung einem Wandler 2 zuzuführen.
Der Wandler 2 ist dazu eingerichtet, die Gleichstromspannung aus dem Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 in eine hoch­ frequente Wechselspannung umzuwandeln, wobei eine Steuerung 4 den Betrieb des Wandlers 2 steuert.
Die herkömmliche Vorrichtung zum Erfassen des kleinen Objektes weist auch eine Heizspule 3 auf, um einen induzierten Strom entsprechend der Wechselspannung von dem Wandler 2 zu erzeugen, um ein Zielobjekt in einem Kochbehälter zu erwärmen, einen Syn­ chronisationsdetektor 12, um ein Synchronisationssignal zu er­ kennen, das bei einem Resonanzbetrieb des Wandlers 2 erzeugt wird, und um das erkannte Synchronisationssignal an die Steue­ rung 4 auszugeben und einen Temperaturdetektor 5, um die Tempe­ ratur des Hochfrequenz-Induktionsheizofens zu erfassen und um das resultierende Signal an einen Rücksetzschaltkreis 6 auszu­ geben.
Der Rücksetzschaltkreis 6 ist dazu eingerichtet, die Steuerung 4 entsprechend einem Ausgangssignal von dem Temperaturdetektor 5 zurückzusetzen, um den Betrieb des Hochfrequenz-Induktions­ heizofens zu beenden.
Die Steuerung 4 ist dazu eingerichtet, den Wandler 2 entspre­ chend dem Synchronisationssignal von dem Synchronisationsdetek­ tor 12 und einem Rücksetzsignal von dem Rücksetzschaltkreis 6 zu steuern.
Der Betrieb der herkömmlichen Vorrichtung zum Erkennen kleiner Objekte mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird nach­ stehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2A bis 2D beschrie­ ben, wobei die Fig. 2A ein Zeitablaufdiagramm einer Spannung ist, die in der Sekundärspule L3 eines Transformators T durch den Resonanzbetrieb des Wandlers 2 erzeugt wird, Fig. 2B ist ein Zeitablaufdiagramm des Synchronisationssignals von dem Syn­ chronisationsdetektor 12, Fig. 2C ist ein Zeitablaufdiagramm eines Steuersignals von der Steuerung 4, und Fig. 2D ist ein Zeitablaufdiagramm des Ausgangssignals des Temperaturdetektors 5.
Zuerst wird die Wechselspannung von der Leistungsquelle dem Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 zugeführt. In dem Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 wird die zugeführte Wechselspannung durch eine Diodenbrücke BD1 Vollwellen-gleich­ gerichtet und dann in einen Kondensator C1 eingespeist. Dabei tritt ein Welligkeitseffekt auf, wenn das Laden und Entladen des Kondensators C1 wiederholt ausgeführt werden. Ein derarti­ ger Welligkeitseffekt wird durch eine Drosselspule L1 besei­ tigt, die zwischen dem Ausgangsanschluß der Diodenbrücke BD1 und einem positiven Anschluß des Kondensators C1 eingeschleift ist. Als Ergebnis hiervon wird durch den Gleichrichtungs-/ Glättungsschaltkreis 1 eine geglättete Gleichspannung ausgege­ ben.
Die geglättete Gleichspannung aus dem Gleichrichtungs-/Glät­ tungsschaltkreis 1 wird dem Wandler 2 zugeführt. In dem Wandler 2 wird die geglättete Gleichspannung von dem Gleichrichtungs- /Glättungsschaltkreis 1 an eine Primärspule L2 des Transforma­ tors T angelegt, und auf diese Weise wird die hochfrequente Wechselspannung in die Sekundärwindung L3 des Transformators T induziert, entsprechend einem Schaltvorgang des Schaltbauteils Q1, der von der Steuerung 4 gesteuert ist. Die induzierte Wech­ selspannung in der Sekundärwindung L3 des Transformators T be­ wirkt die Erzeugung eines induzierten Stromes in der Heizwick­ lung 3. Als Ergebnis hiervon wird das Zielobjekt in dem Kochbe­ hälter aufgrund des induzierten Stromes in der Heizwicklung 3 erwärmt.
Dabei wird insbesondere die induzierte Spannung, wie sie durch das Bezugszeichen S1 in Fig. 2A bezeichnet ist, in der Sekun­ därwicklung L3 des Transformators T durch den Resonanzbetrieb des Kondensators C2 und der Primärwicklung L2 des Transforma­ tors T in dem Wandler 2 erzeugt. Der Synchronisationsdetektor 12 erkennt dann das Synchronisationssignal, wie dies in Fig. 2B veranschaulicht ist, indem ein Nulldurchgangspunkt der Spannung S1 erkannt wird, die in der Sekundärwicklung L3 des Transforma­ tors T induziert wird. Das erkannte Synchronisationssignal von dem Synchronisationsdetektor 12 wird der Steuerung 4 zugeführt. Die Steuerung 4 gibt das Steuersignal wie in Fig. 2C gezeigt an das Schaltbauteil Q1 entsprechend dem Synchronisationssignal von dem Synchronisationsdetektor 12 aus. Wie in Fig. 2C gezeigt, geht das Steuersignal von der Steuerung 4 auf einen hohen Pegel bei einer fallenden Flanke des Synchronisationssignals von dem Synchronisationsdetektor, und auf einen niedrigen Pegel bei ei­ ner ansteigenden Flanke des Synchronisationssignals von dem Synchronisationsdetektor 12. Das Schaltbauteil Q1 wird durch den hohen Pegel des Steuersignals von der Steuerung 4 einge­ schaltet. Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer wird das Schaltbauteil Q1 bei einem niedrigen Pegel des Steuersi­ gnals von der Steuerung 4 abgeschaltet. Darüber hinaus wirkt in dem Wandler 2 die Diode D1 als Schutz für das Schaltbauteil Q1 gegenüber Spannung.
Wenn andererseits der Kochvorgang des Hochfrequenz-Induktions­ heizofens fortgeschritten ist, sind auch die Temperaturen der Diodenbrücke BD1 und des Schaltbauteils Q1 erhöht, so daß eine Erhöhung des Widerstandes bei dem Thermistor TH1 in dem Tempe­ raturdetektor 5 auftritt. In dem Temperaturdetektor 5 tritt ei­ ne Referenzspannung Vcc im wesentlichen vollständig an dem Wi­ derstand R1 und an dem Thermistor TH1, sowie in einem geringen Umfang an dem Widerstand R2 bei einer Erhöhung des Widerstands­ wertes des Thermistors TH1 auf. Als ein Ergebnis hiervon wech­ selt das Ausgangssignal von dem Temperaturdetektor 5 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel, wie dies in Fig. 2D dar­ gestellt ist. Das Ausgangssignal von dem Temperaturdetektor 4, wie dies in Fig. 2D dargestellt ist, wird an den Rücksetz­ schaltkreis 6 angelegt, der das Rücksetzsignal an die Steuerung 4 ausgibt.
Unter der Annahme, daß das kleine Objekt, z. B. ein Löffel oder ein metallisches Teil auf einen Drehteller des Hochfrequenz-In­ duktionsheizofens gelegt wird, fließt ein kleiner Strom durch das Schaltbauteil Q1 und eine hohe Spannung wird darin erzeugt, wodurch ein plötzlicher Anstieg der Temperatur hervorgerufen wird. Der plötzliche Temperaturanstieg des Schaltbauteils Q1 erhöht den Widerstand des Thermistors TH1 in dem Temperaturde­ tektor 5, so daß der Temperaturdetektor 5 ein niedrigpegeliges Ausgangssignal an den Rücksetzschaltkreis 6 anlegt, wie vorste­ hend erwähnt. Als Ergebnis hiervon wird der Hochfrequenz-Induk­ tionsheizofen entsprechend dem Rücksetzsignal von dem Rücksetz­ schaltkreis 6 zurückgesetzt.
Allerdings hat die vorstehend erwähnte herkömmliche Vorrichtung zum Erkennen kleiner Objekte den Nachteil, daß die Temperatur des Gesamtsystems relativ lange Zeit benötigt, um auf einen vorbestimmten Wert zu steigen, damit das kleine Objekt erkannt werden kann, da das kleine Objekt auf der Grundlage der Erhö­ hung der Temperaturen in der Diodenbrücke und in dem Schaltbau­ teil erfaßt wird. Darüber hinaus benötigt das System eine rela­ tiv lange Zeit, um, nachdem das kleine Objekt entfernt worden ist, in einen Normalzustand zurückgebracht zu werden, da das System aus dem Rücksetzzustand nur dann freigegeben wird, wenn die Systemtemperatur unter den vorbestimmten Wert fällt.
Zusammenfassung der Erfindung
Daher hat die vorliegende Erfindung das Ziel das vorstehend ge­ nannte Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen eines kleinen Ob­ jektes in einem Hochfrequenz-Induktionsheizofen bereitzustel­ len, bei der das Vorhandensein des kleinen Objektes in einem Kochbehälter schnell erkannt wird und der Hochfrequenz-Indukti­ onsheizofen schnell in einen Normalzustand zurückbringbar ist, nachdem das kleine Objekt entfernt worden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese und andere Aufga­ ben durch eine Vorrichtung zum Erfassen eines kleinen Objektes in einem Hochfrequenz-Induktionsheizofen gelöst,
mit einer Gleichrichter-/Glättungseinrichtung zum Gleichrichten und Glätten einer Wechselspannung von einer Leistungsquelle, um diese in eine Gleichspannung umzuwandeln;
einer Wandlereinrichtung zum Wandeln der Gleichspannung aus der Gleichrichter-/Glättungseinrichtung in eine hochfrequente Wech­ selspannung;
einer Heizeinrichtung zum Erzeugen eines induzierten Stroms entsprechend der Wechselspannung von der Wandlereinrichtung, um ein Zielobjekt in einem Kochbehälter zu erwärmen;
einer Synchronisationsdetektoreinrichtung zum Erfassen eines Synchronisationssignals, das aus einem Resonanzbetrieb der Wandlereinrichtung resultiert;
einer Stromdetektoreinrichtung zum Erfassen der Strommenge, die durch die Gleichrichter-/Glättungseinrichtung fließt und eine Spannung in Abhängigkeit von der erfaßten Strommenge abgibt;
einer Spannungsdetektoreinrichtung zum Erfassen einer Spannung an einem gewünschten Punkt in der Wandlereinrichtung;
einer Einrichtung zum Erfassen eines kleinen Objektes, um das Vorhandensein des kleinen Objektes in dem Kochbehälter in Ab­ hängigkeit von Ausgangsspannungen von der Stromdetektoreinrich­ tung und der Spannungsdetektoreinrichtung zu unterscheiden;
einer Takterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Taktsignales für die Systemsynchronisation;
einer Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Impulssi­ gnals in Abhängigkeit von Ausgangssignalen von der Takterzeu­ gungseinrichtung und der Einrichtung zum Erfassen des kleinen Objektes;
einer Rücksetzeinrichtung zum Ausgeben eines Rücksetzsignals um den Betrieb des Hochfrequenz-Induktionsheizofens zurückzuset­ zen;
einem NOR-Gatter zum NOR-Verknüpfen des Impulssignals von der Impulserzeugungseinrichtung und dem Rücksetzsignal von der Rücksetzeinrichtung; und
einer Steuereinrichtung zum Steuern der Wandlereinrichtung in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal von dem Synchroni­ sationserkennungseinrichtung und einem Ausgangssignal von dem NOR-Gatter.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegenden und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detail­ lierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeich­ nungen deutlicher, in denen:
Fig. 1 ein Schaltplan einer herkömmlichen Vorrichtung zum Erkennen eines kleinen Objektes in einem Hoch­ frequenz-Induktionsheizofen ist;
Fig. 2A-2D Zeitablaufdiagramme von Signalen der Bauteile in Fig. 1 sind;
Fig. 3 ein Schaltplan einer Vorrichtung zum Erkennen des kleinen Objektes in dem Hochfrequenz-Induktions­ heizofen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 4A-4J Zeitablaufdiagramme von Signalen der Bauteile in Fig. 3 sind.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In Fig. 3 ist ein Schaltplan einer Vorrichtung zum Erkennen ei­ nes kleinen Objektes in einem Hochfrequenz-Induktionsheizofen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Einige Teile in die­ ser Zeichnung sind die gleichen wie die in Fig. 1. Daher sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Gleichrichtungs-/Glättungs­ schaltkreis 1 dazu eingerichtet, die Wechselspannung von der Leistungsquelle gleichzurichten und zu glätten, um diese in die Gleichspannung umzuwandeln, die dem Wandler 2 zugeführt wird.
Der Wandler 2 ist dazu eingerichtet, die Gleichspannung von dem Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 in die Wechselspannung mit einer hohen Frequenz umzuwandeln, wobei dies durch die Steuerung 4 gesteuert wird.
Die Heizspule 3 ist dazu eingerichtet, den induzierten Strom gemäß der Wechselspannung von dem Wandler 2 zu erzeugen, um das Zielobjekt in dem Kochbehälter zu erwärmen.
Der Synchronisationsdetektor 12 ist dazu eingerichtet, das Syn­ chronisationssignal zu erkennen, das von dem Resonanzbetrieb des Wandlers 2 resultiert, und das erkannte Synchronisationssi­ gnal der Steuerung 4 zuzuführen.
Des weiteren hat die Vorrichtung zum Erkennen des kleinen Ob­ jektes einen Stromdetektor 7, um eine Strommenge festzustellen, die durch den Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 fließt und eine Spannung auszugeben, die abhängig ist von der Strom­ menge, die der Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt erkennt, sowie einen Spannungsdetektor 10, um eine Spannung an einem gewünschten Punkt in dem Wandler 2 zu erkennen und die erfaßte Spannung an dem Erkennungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt aus zugeben.
Der Erkennungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt ist dazu ein­ gerichtet, das Vorhandensein des kleinen Objektes in dem Koch­ behälter in Abhängigkeit von Ausgangsspannungen von dem Strom­ detektor 7 und dem Spannungsdetektor 10 zu unterscheiden.
Der Erkennungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt hat auch ei­ nen Taktgenerator 11 zum Erzeugen eines Taktsignals für die Sy­ stemsynchronisation und ein UND-Gatter AD2 zum UND-Verknüpfen von Ausgangssignalen von dem Taktgenerator 11 und dem Erfas­ sungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt, sowie ein Summer 13, der durch ein Ausgangssignal von dem UND-Gatter AD2 angesteuert ist, einen Impulsgenerator 9 zum Erzeugen eines Impulssignals in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen von dem Taktgenerator 11 und dem Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt, sowie ein NOR-Gatter NR1 zum NOR-Verknüpfen des Impulssignals von dem Impulsgenerator 9 und dem Rücksetzsignal von dem Rücksetz­ schaltkreis 6.
Der Rücksetzschaltkreis 6 ist dazu eingerichtet, das Rücksetz­ signal an das NOR-Gatter NR1 abzugeben um den Betrieb des Hoch­ frequenz-Induktionsheizofens zurückzusetzen.
Die Steuerung 4 ist dazu eingerichtet, den Wandler 2 in Abhän­ gigkeit von dem Synchronisationssignal von dem Synchronisati­ onsdetektor 12 und einem Ausgangssignal von dem NOR-Gatter NR1 anzusteuern.
Der Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt weist einen ersten Komparator COMP1 auf mit einem nicht-invertierenden Ein­ gangsanschluß zum Einspeisen der Ausgangsspannung von dem Span­ nungsdetektor 10 und einem invertierenden Eingangsanschluß zum Einspeisen einer ersten Referenzspannung Vr1, einen zweiten Komparator COMP2 mit einem invertierenden Eingangsanschluß zum Einspeisen der Ausgangsspannung von dem Stromdetektor 7 und ei­ nen nicht-invertierenden Eingangsanschluß zum Einspeisen einer zweiten Referenzspannung Vr2, sowie ein UND-Gatter AD1 zum UND- Verknüpfen der Ausgangssignale von den ersten und den zweiten Komparatoren COMP1 und COMP2 und zum Ausgeben des resultieren­ den Signals an den Pulsgenerator 9.
Der Betrieb der Vorrichtung zum Erfassen eines kleinen Objektes mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und die Fig. 4A bis 4J beschrieben, wobei Fig. 4A ein Zeitablaufdiagramm der Spannung ist, die in der Sekundärwick­ lung L3 des Transformators T durch den Resonanzbetrieb des Wandlers 2 erzeugt wird. Fig. 4B ist ein Zeitablaufdiagramm des Synchronisationssignals von dem Synchronisationsdetektor 12, Fig. 4C ist ein Zeitablaufdiagramm des Steuersignals von der Steuerung 4, Fig. 4D ist ein Zeitablaufdiagramm der Ausgangs­ spannung von dem Spannungsdetektor 10 und der ersten Referenz­ spannung Vr1, die in den ersten Komparator COMP1 eingespeist werden, Fig. 4E ist ein Zeitablaufdiagramm der Ausgangsspannung des Stromdetektors 7 und der zweiten Referenzspannung Vr2, die in den zweiten Komparator COMP2 eingespeist werden, Fig. 4F ist ein Zeitablaufdiagramm des Ausgangssignals von dem Erfassungs­ schaltkreis für das kleine Objekt 8, Fig. 4G ist ein Zeitab­ laufdiagramm für das Ausgangssignal von dem Impulsgenerator 9, Fig. 4H ist ein Zeitablaufdiagramm des Ausgangssignals von dem Taktgenerator 11, Fig. 4I ist ein Zeitablaufdiagramm eines Si­ gnals, das durch Frequenzteilen des Ausgangssignals von dem Taktgenerator 11 durch 2 erhalten wird, Fig. 4J ist ein Zeitab­ laufdiagramm des Ausgangssignals von dem UND-Gatter AD2.
Beim Einspeisen der Wechselspannung von der Leistungsquelle richtet der Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 die einge­ speiste Wechselspannung gleich und glättet sie, um sie in die Gleichspannung umzuwandeln, die dem Wandler 2 zugeführt wird. In dem Wandler 2 wird die geglättete Gleichspannung von dem Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 an die Primärwicklung L2 des Transformators T2 angelegt und die Frequenzwechselspan­ nung wird in die Sekundärwicklung L3 des Transformators T2 in Abhängigkeit von dem Schaltbetrieb des Schaltbauteils Q1 indu­ ziert, wobei dies durch die Steuerung 4 gesteuert wird.
Die induzierte Wechselspannung in der Sekundärwicklung L3 des Transformators T bewirkt eine Erzeugung eines induzierten Stroms in der Heizwicklung 3. Als Ergebnis hiervon wird das Zielobjekt in dem Kochbehälter in Abhängigkeit von dem indu­ zierten Strom in der Heizwicklung 3 erwärmt.
Die mit dem Bezugszeichen 51 in Fig. 4A bezeichnete induzierte Spannung wird in der Sekundärwicklung L3 des Transformators T durch den Resonanz betrieb des Kondensators C2 und der Primär­ wicklung L2 des Transformators T in dem Wandler 2 erzeugt. Dann erkennt der Synchronisationsdetektor 12 das Synchronisationssi­ gnal, das in Fig. 4B gezeigt ist, indem der Nulldurchgangspunkt der Spannung S1 erfaßt wird, die in die Sekundärwicklung L3 des Transformators T induziert wird. Das erfaßte Synchronisations­ signal von dem Synchronisationsdetektor 12 wird der Steuerung 4 eingespeist. Die Steuerung 4 gibt das Steuersignal an das Schaltbauteil Q1 in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal von dem Synchronisationsdetektor 12 ab, wie dies in Fig. 4C ge­ zeigt ist. Wie in Fig. 4C gezeigt, geht das Steuersignal von der Steuerung 4 mit der fallenden Flanke des Synchronisations­ signals von dem Synchronisationsdetektor auf einen hohen Pegel und während der ansteigenden Flanke des Synchronisationssignal von dem Synchronisationsdetektor 12 auf einen niedrigen Pegel. Das Schaltbauteil Q1 wird in Abhängigkeit von dem hochpegeligen Steuersignal von der Steuerung 4 eingeschaltet und in Abhängig­ keit von dem niedrigpegeligen Steuersignal von der Steuerung 4 ausgeschaltet. Auf diese Weise wird das Schaltbauteil Q1 ge­ steuert von der Steuerung 4 abwechselnd aus- und eingeschaltet.
Wenn ein kleines Objekt, z. B. ein Löffel oder ein metallisches Teil in dem Kochbehälter vorhanden ist, fließt ein Strom, der kleiner ist als der, der vorhanden ist, wenn kein metallisches Teil vorhanden ist, durch den Gleichrichtungs-/Glättungsschalt­ kreis 1 und die Spannung über dem Schaltbauteil Q1 steigt an. Dann erkennt der Stromdetektor 7 die kleine Menge des Stromes, die durch den Gleichrichtungs-/Glättungsschaltkreis 1 fließt, und gibt die entsprechende Spannung an den invertierenden Ein­ gangsanschluß des zweiten Komparators COMP2 in dem Erfassungs­ schaltkreis 8 für das kleine Objekt aus. Gleichzeitig ist die Ausgangs spannung von dem Stromdetektor 7 niedriger als die zweite Referenzspannung Vr2, die an dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators COMP2 anliegt.
Der Spannungsdetektor 10 erkennt die ansteigende Spannung über dem Schaltbauteil 1 und gibt die erkannte Spannung an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß des ersten Komparators COMP1 in dem Erfassungsschaltkreis für das kleine Objekt aus, wobei der invertierende Eingangsanschluß des ersten Komparators COMP1 mit der ersten Referenzspannung Vr1 gespeist ist.
In dem Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt vergleicht der erste Komparator COMP1 die Ausgangsspannung S2 von dem Spannungsdetektor 10, die an seinem nicht-invertierenden Ein­ gangsanschluß anliegt, mit der ersten Referenzspannung Vr1, die an seinem invertierenden Eingangsanschluß angelegt ist, wie dies in Fig. 4D gezeigt ist. Der zweite Komparator COMP2 ver­ gleicht die Ausgangsspannung S3 von dem Stromdetektor 7, die an seinem invertierenden Eingangsanschluß angelegt ist, mit der zweiten Referenzspannung Vr2, die an seinem nicht-invertieren­ den Eingangsanschluß angelegt ist, wie dies in Fig. 4E gezeigt ist.
Dann werden die Ausgangssignale von dem ersten und zweiten COMP1 und COMP2 in dem UND-Gatter AD1 UND-verknüpft und liefern das in Fig. 4F gezeigte Ausgangssignal an den Impulsgenerator 9. Der Impulsgenerator 9 gibt ein Impulssignal aus an das NOR- Gatter NR1, wie dies in Fig. 4G gezeigt ist, in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal von dem UND-Gatter AD1 in dem Erfas­ sungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt, und das Ausgangssi­ gnal von dem Taktgenerator 11, wie dies in Fig. 4H gezeigt ist. Wenn wenigstens eines der Ausgangssignale von dem Impulsgenera­ tor 9 und dem Rücksetzschaltkreis 6 auf hohem Pegel ist, ist das Ausgangssignal des NOR-Gatters NR1 auf niedrigem Pegel. In diesem Zusammenhang gibt das NOR-Gatter NR1 ein niedriges Si­ gnal an die Steuerung 4 aus, da das Ausgangssignal des Impuls­ generators 9 hochpegelig ist. Als Ergebnis hiervon setzt die Steuerung 4 das System in Abhängigkeit von dem niedrigpegeligen Signal des NOR-Gatters NR1 zurück. Das Ausgangssignal von dem UND-Gatter AD1 in dem Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt und das Ausgangssignal von dem Taktgenerator 11 wird in dem UND-Gatter AD1 UND-verknüpft und dessen Ausgangssignal, das in Fig. 4J gezeigt ist, wird dem Summer 13 zugeführt, wodurch dieser Summer 13 angesteuert wird, um den Benutzer von der An­ wesenheit des kleinen Objektes zu informieren.
Beim Entfernen des kleinen Objektes durch den Benutzer sinkt in dem Erfassungsschaltkreis 8 für das kleine Objekt die in den nicht-invertierenden Eingangsanschluß des ersten Komparators COMP1 eingespeiste Spannung unter die erste Referenzspannung Vr1, die an dem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators anliegt und die Spannung, die an dem invertierenden Eingangsan­ schluß des zweiten Komparators COMP2 anliegt, wird höher als die zweite Referenzspannung Vr2, die in dessen nicht-invertie­ rendem Eingangsanschluß eingespeist wird. Als Ergebnis hiervon verändert sich das Ausgangssignal des Erfassungsschaltkreises 8 für das kleine Objekt von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pe­ gel. Das resultierende niedrigpegelige Signal des Erfassungs­ schaltkreises 8 für das kleine Objekt wird dem Impulsgenerator 9 zugeführt. Daraufhin wechselt das Ausgangssignal des Impuls­ generators 9 von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel, wie dies in Fig. 4G gezeigt ist, wenn zwei ansteigende Flanken des Signals erfaßt werden, wie dies in Fig. 4I gezeigt ist, die durch Frequenzteilen des Ausgangssignals von dem Taktgenerator 11 durch 2 erhalten wird. Dieses niederpegelige Ausgangssignal des Impulsgenerators 9 gibt das System aus dem Rücksetzzustand frei.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, wird mit der vorliegenden Erfindung das Vorhandensein eines kleinen Ob­ jektes in dem Kochbehälter schnell erkannt und das System wird dann zurückgesetzt. Damit kann der Stromverbrauch nennenswert reduziert werden. Darüber hinaus wird das System schnell wieder in den Normalzustand zurückgebracht, nachdem das kleine Objekt entfernt worden ist.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Erläuterungszwecken beschrieben worden sind, ist für Fach­ leute auf diesem Gebiet klar, daß unterschiedliche Veränderun­ gen, Zusätze und Austauschmöglichkeiten vorhanden sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Erfassen eines kleines Objektes in einem Hochfrequenz-Induktionsheizofen, mit:
  • - einer Gleichrichter-/Glättungseinrichtung (1) zum Gleichrich­ ten und Glätten einer Wechselspannung von einer Leistungsquel­ le, um diese in eine Gleichspannung umzuwandeln;
  • - einer Wandlereinrichtung (2) zum Wandeln der Gleichspannung aus der Gleichrichter-/Glättungseinrichtung (1) in eine hoch­ frequente Wechselspannung;
  • - einer Heizeinrichtung (3) zum Erzeugen eines induzierten Stroms entsprechend der Wechselspannung von der Wandlereinrich­ tung (2), um ein Zielobjekt in einem Kochbehälter zu erwärmen;
  • - einer Synchronisationsdetektoreinrichtung (12) zum Erfassen eines Synchronisationssignals, das aus einem Resonanzbetrieb der Wandlereinrichtung (2) resultiert;
  • - einer Stromdetektoreinrichtung (7) zum Erfassen der Strom­ menge, die durch die Gleichrichter-/Glättungseinrichtung (1) fließt und eine Spannung in Abhängigkeit von der erfaßten Strommenge abgibt;
  • - einer Spannungsdetektoreinrichtung (10) zum Erfassen einer Spannung an einem gewünschten Punkt in der Wandlereinrichtung (2);
  • - einer Einrichtung (8) zum Erfassen eines kleinen Objektes, um das Vorhandensein des kleinen Objektes in dem Kochbehälter in Abhängigkeit von Ausgangsspannungen von der Stromdetektorein­ richtung und der Spannungsdetektoreinrichtung zu unterscheiden;
  • - einer Taktgeneratoreinrichtung (11) zum Erzeugen eines Takt­ signales für die Systemsynchronisation;
  • - einer Impulsgeneratoreinrichtung (9) zum Erzeugen eines Puls­ signals in Abhängigkeit von Ausgangssignalen von der Takterzeu­ gungseinrichtung (11) und der Einrichtung (8) zum Erfassen des kleinen Objektes;
  • - einer Rücksetzeinrichtung (6) zum Ausgeben eines Rücksetzsi­ gnals um den Betrieb des Hochfrequenz-Induktionsheizofens zu­ rückzusetzen;
  • - einem NOR-Gatter (NR1) zum NOR-Verknüpfen des Impulssignals von der Impulserzeugungseinrichtung (9) und dem Rücksetzsignal von der Rücksetzeinrichtung (6); und
  • - eine Steuereinrichtung (4) zum Steuern der Wandlereinrichtung (2) in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal von dem Syn­ chronisationsdetektoreinrichtung (12) und einem Ausgangssignal von dem NOR-Gatter (NR1).
2. Eine Vorrichtung zum Erkennen eines kleinen Objektes in ei­ nem Hochfrequenz-Induktionsheizofen nach Anspruch 1, die des weiteren aufweist:
  • - ein UND-Gatter (AD2) zum UND-Verknüpfen des Ausgangssignals von der Taktgeneratoreinrichtung (11) und der Erfassungsein­ richtung (8) für das kleine Objekt; und
  • - einen Summer (13), der in Abhängigkeit von einem Ausgangssi­ gnal des UND-Gatters (AD2) betätigbar ist.
3. Eine Vorrichtung zum Erfassen eines kleinen Objektes in ei­ nem Hochfrequenz-Induktionsheizofen nach Anspruch 1, bei der die Erfassungsvorrichtung (8) für das kleine Objekt folgendes aufweist:
  • - einen ersten Komparator (COMP1) mit einem nicht-invertieren­ den Eingangsanschluß zum Einspeisen der Ausgangs spannung von der Spannungsdetektoreinrichtung (10) und einem invertierenden Eingangsanschluß zum Einspeisen einer ersten Referenzspannung (Vr1);
  • - einen zweiten Komparator (COMP2) mit einem invertierenden Eingangsanschluß zum Einspeisen der Ausgangsspannung der Strom­ detektoreinrichtung und einen nicht-invertierenden Eingangsan­ schluß zum Einspeisen einer zweiten Referenzspannung (Vr2); und
  • - ein UND-Gatter (AD1) zum UND-Verknüpfen der Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten Komparator (COMP1, COMP2) und zum Ausgeben des resultierenden Signals an die Impulsgenerator­ einrichtung (9).
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