JP2578963B2 - Pyroelectric sensor and thermal device with pyroelectric sensor - Google Patents
Pyroelectric sensor and thermal device with pyroelectric sensorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は焦電体の焦電効果を利用した焦電センサに関
し、例えば、電子レンジの再加熱の自動化に応用するも
のに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pyroelectric sensor using a pyroelectric effect of a pyroelectric body, and for example, to an application to automation of reheating of a microwave oven.
従来の技術 従来、電子レンジの再加熱の自動化に使用されている
センサとしては、第６図に示すような湿度センサがあ
り、センサチップ19、ヒータ20、樹脂ベース21、メッシ
ュカバー22、端子22で構成されている。センサチップ19
は湿度変化（食品から発生する蒸気）によりその抵抗値
が変化するので、制御器は（図示せず）基準電圧と抵抗
とで分割される電圧により、食品の調理状態を検出して
いた。ヒータ20は電子レンジに用いた場合、食品のガ
ス，油等によりセンサチップ19が汚れるのを熱でリフレ
ッシュするためのものであり、メッシュカバー22は、防
風用でありヒータ20の省電力化のために用いている。
（ナショナル・テクニカル・レポートVol.29 No.3） また、第７図に示すような焦電センサ７を電子レンジ
の再加熱の自動化に用いた場合を説明する。省電センサ
７は、金属板１、焦電体２、接着材３、電極４、リード
線５で構成されている。焦電センサは、食品からの熱を
持った水蒸気が、金属板１を介して焦電体２に熱変化を
与えた時のみ、焦電体２に焦電流が流れ外部に抵抗を接
続すれば電圧として観測される。すなわち、食品からの
水蒸気が次々に焦電体２に熱変化として加わる時点で食
品の再加熱の終了の判断としているわけである。センサ
の特性に関しては、特開昭62−112929号公報に示してい
る。2. Description of the Related Art As a sensor conventionally used for automating reheating of a microwave oven, there is a humidity sensor as shown in FIG. 6, and a sensor chip 19, a heater 20, a resin base 21, a mesh cover 22, a terminal 22 and the like. It is composed of Sensor chip 19
Since the resistance value changes due to a change in humidity (steam generated from food), the controller detects the cooking state of the food by a voltage (not shown) divided by a reference voltage and a resistance. When the heater 20 is used for a microwave oven, the sensor chip 19 is used for refreshing the sensor chip 19 from contamination by food gas, oil, etc. by heat. Used for
(National Technical Report Vol. 29 No. 3) A case where a pyroelectric sensor 7 as shown in FIG. 7 is used for automating reheating of a microwave oven will be described. The power saving sensor 7 includes a metal plate 1, a pyroelectric body 2, an adhesive 3, an electrode 4, and a lead wire 5. The pyroelectric sensor is provided only when the steam having heat from food gives a thermal change to the pyroelectric body 2 through the metal plate 1 if a pyroelectric current flows through the pyroelectric body 2 and a resistor is connected to the outside. Observed as voltage. That is, the determination of the end of the reheating of the food is made when the steam from the food is successively added to the pyroelectric body 2 as a thermal change. The characteristics of the sensor are disclosed in JP-A-62-112929.
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような湿度センサを用いると、調
理中に食品中のガスや油分等が、湿度センサに付着して
検出感度が落ちてくるため、一回の調理毎にリフレッシ
ュ加熱処理用のヒータで湿度センサの付着物を蒸発させ
なければならず、余分な電力やコストが発生する上、抵
抗両端の電圧を制御信号として用いているので、各構成
要素である湿度センサの抵抗、電源の電圧のばらつきが
制御信号のばらつきに結びつくことになり管理が困難で
あった。Problems to be Solved by the Invention However, when using a humidity sensor as described above, during cooking, gas or oil in foods, etc., adhere to the humidity sensor and the detection sensitivity decreases, so that each time cooking is performed, The heater for the refresh heating process must evaporate the deposits on the humidity sensor, which generates extra power and cost, and uses the voltage across the resistor as a control signal. Therefore, the variation in the resistance and the voltage of the power supply leads to the variation in the control signal, which makes the management difficult.
また、焦電センサを用いた場合、構成は湿度センサに
比べて簡単であるが、焦電体は強誘電性であり、焦電性
（温度変化を加えた時、焦電流を発生する。）と圧電性
（機械的歪を加えた時、電圧を発生する。）を示す。つ
まり、焦電体にリード線を接続した時にリード線がフリ
ーの状態であると、リード線に加わる振動、ショックで
リード線接続点で、圧電性による不要な電圧が発生して
しまい、制御手段が再加熱終了の誤判定をすることがあ
った。When a pyroelectric sensor is used, the configuration is simpler than that of a humidity sensor, but the pyroelectric body is ferroelectric and pyroelectric (a pyroelectric current is generated when a temperature change is applied). And piezoelectricity (a voltage is generated when mechanical strain is applied). In other words, if the lead wire is free when the lead wire is connected to the pyroelectric body, unnecessary voltage due to piezoelectricity is generated at the lead wire connection point due to vibration and shock applied to the lead wire, and the control means Erroneously determined that the reheating was completed.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の焦電センサ付き
加熱装置または焦電センサは、金属板もしくは導電性の
板体上に接続された焦電体と、一対の電極と、前記電極
から導出されるリード線を樹脂でモールドし、かつリー
ド線を樹脂で保持する構成としたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a heating device with a pyroelectric sensor or a pyroelectric sensor of the present invention includes a pyroelectric body connected to a metal plate or a conductive plate, An electrode and a lead wire led out from the electrode are molded with resin, and the lead wire is held with resin.
作用 本発明によれば、焦電体には、振動，歪などによる圧
電性で発生する電圧の影響を防ぐ作用を有する。Effect According to the present invention, the pyroelectric body has an effect of preventing the effect of voltage generated by piezoelectricity due to vibration, distortion, and the like.
実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづい
て説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明の一実施例の焦電センサ７の断面図
である。金属板１上に、チタン酸鉛系とジルコン酸鉛系
の組成を有する焦電体２が、接着材３で接着されてい
る。焦電体２には、一対の電極４が形成され電極４から
それぞれ樹脂で被覆されたリード線５が接続され、さら
に焦電体２を接着している側の金属板１、焦電体２、接
着材３、電極４、リード線５を樹脂６でモールドし、か
つリード線５を樹脂６上で固着保持させているものであ
る。FIG. 1 is a sectional view of a pyroelectric sensor 7 according to one embodiment of the present invention. A pyroelectric body 2 having a composition of a lead titanate type and a lead zirconate type is bonded on a metal plate 1 with an adhesive 3. A pair of electrodes 4 are formed on the pyroelectric body 2, lead wires 5 covered with resin are connected from the electrodes 4, and a metal plate 1 on which the pyroelectric body 2 is bonded, a pyroelectric body 2 The adhesive 3, the electrode 4, and the lead wire 5 are molded with a resin 6, and the lead wire 5 is fixedly held on the resin 6.
第２図は、本発明の焦電センサ７を有する電子レンジ
の本体構成図である。食品８を出し入れする加熱室９
と、食品８を高周波加熱するマグネトロン10、排気部1
1、排気部11に設けた焦電センサ７、マグネトロン10を
冷却する冷却ファン12、冷却ファン12の風を一部加熱室
は送風するダクト13、焦電センサ７の出力信号をろ波す
るフィルター14、フィルターの信号は増幅する増幅器1
5、制御手段16で構成されている。FIG. 2 is a block diagram of the main body of a microwave oven having the pyroelectric sensor 7 of the present invention. Heating room 9 for taking in and out food 8
And a magnetron 10 for heating the food 8 by high frequency and an exhaust unit 1
1, a pyroelectric sensor 7 provided in an exhaust unit 11, a cooling fan 12 for cooling the magnetron 10, a duct 13 for partially blowing air from the cooling fan 12 to a heating chamber, and a filter for filtering an output signal of the pyroelectric sensor 7. 14.Amplifier 1 to amplify the filter signal
5. It is composed of control means 16.
食品８の再加熱の自動化は次のようにしておこなわれ
る。加熱室９内には、食品８が配され、マグネトロン10
を冷却する冷却風の一部は、ダクト13を介して加熱室９
に導かれる。冷却風の一部を実矢線17で食品８から発生
する水蒸気を点矢線18で示している。冷却風の一部17
と、食品８から発生する水蒸気18は、排気部11を通って
外部へ排出される。Automation of the reheating of the food 8 is performed as follows. In the heating chamber 9, food 8 is arranged, and a magnetron 10 is provided.
A part of the cooling air for cooling the heating chamber 9 through the duct 13
It is led to. Part of the cooling air is indicated by a solid arrow 17 and steam generated from the food 8 is indicated by a dotted arrow 18. Part of cooling air 17
Then, the steam 18 generated from the food 8 is discharged to the outside through the exhaust unit 11.
ここで、第３図および第４図に水400ccを加熱した時
の焦電センサ７の信号と雑音についての出力電圧波形例
を示す。第３図は加熱室13内の水が沸騰するまでの時間
とともに推移する信号波形、第４図は、この波形をスペ
クトラム分析した結果である。Here, FIGS. 3 and 4 show examples of output voltage waveforms regarding signals and noise of the pyroelectric sensor 7 when 400 cc of water is heated. FIG. 3 shows a signal waveform which changes with time until water in the heating chamber 13 boils, and FIG. 4 shows a result of spectrum analysis of this waveform.
第４図から解るように焦電センサ７に暖かい水蒸気が
当たると０から20Hz帯で大きい信号の変化がみられる。
イは加熱室13内の水が沸騰した場合、ロは沸騰前の場
合、ハは電子レンジに通電されていない場合であり、イ
とロの差は、約30dB、イの信号レベルは数Mvの電圧であ
る。そこで、０から10Hz帯を通過するフィルター14、増
幅器15を通した波形が第３図に示すように観測される。
制御手段16はこの信号によりマグネトロン14等のオンオ
フを制御する。As can be seen from FIG. 4, when warm water vapor hits the pyroelectric sensor 7, a large signal change is observed in the 0 to 20 Hz band.
A is when the water in the heating chamber 13 boils, B is before boiling, C is when the microwave is not energized, the difference between A and B is about 30 dB, and the signal level of A is several Mv. Voltage. Then, a waveform passing through the filter 14 and the amplifier 15 passing through the 0 to 10 Hz band is observed as shown in FIG.
The control means 16 controls on / off of the magnetron 14 and the like based on this signal.
また、焦電センサは、熱変化による応答であるため、
金属板１の表面に汚れが付着しても第３図の波形はほと
んど変化しないことを確認した。In addition, since the pyroelectric sensor is a response due to heat change,
It was confirmed that even if dirt adhered to the surface of the metal plate 1, the waveform in FIG. 3 hardly changed.
次に、第５図は、リード線５を樹脂６で保持している
時としていない時にドア開閉時や、ドアに衝撃を与えた
場合の焦電体２に発生する信号レベルの比較図である。
これからわかるようにリード線５を樹脂６で保持すると
焦電体２の圧電性による雑音が低下していることがわか
る。Next, FIG. 5 is a comparison diagram of signal levels generated in the pyroelectric body 2 when the door is opened or closed or when the door is opened or closed when the lead wire 5 is held by the resin 6 or not. .
As can be seen, when the lead wire 5 is held by the resin 6, noise due to the piezoelectricity of the pyroelectric body 2 is reduced.
発明の効果 以上述べてきたように本発明によれば、以下に述べる
効果が得られる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、焦電センサは金属板上に構成した焦電体と
リード線とを樹脂でモールドしているので、湿気による
電極間のリークを防ぎ、また振動などによるリード線と
焦電センサの接続点での不要な電圧の発生を防ぐことが
できるので誤信号の発生を防ぐことができる。That is, since the pyroelectric sensor is formed by molding the lead and the pyroelectric body formed on a metal plate with a resin, the leakage between the electrodes due to moisture is prevented, and the connection point between the lead and the pyroelectric sensor due to vibration or the like. Therefore, it is possible to prevent the generation of an unnecessary voltage, thereby preventing the generation of an erroneous signal.
さらにリード線を樹脂で保持しているので、振動によ
る電極からのリード線の剥離を防ぐことができる。Further, since the lead wire is held by the resin, peeling of the lead wire from the electrode due to vibration can be prevented.
また、本発明の焦電センサを高周波加熱装置に用いる
と、焦電センサが誤動作しないため、安定な加熱制御が
できる。Further, when the pyroelectric sensor of the present invention is used for a high-frequency heating device, the pyroelectric sensor does not malfunction and stable heating control can be performed.
第１図は本発明の一実施例の焦電センサの断面図、第２
図は焦電センサ付加熱装置に組み込んだ本体構成図、第
３図は同装置の焦電センサの出力波形図、第４図は同装
置の出力波形のスペクトラム分析図、第５図は同装置の
振動に対する焦電センサの出力波形図、第６図は従来の
湿度センサの構成図、第７図は従来の焦電センサの構成
図である。 １……金属板、２……焦電体、３……接着材、４……電
極、５……リード線、６……樹脂。FIG. 1 is a sectional view of a pyroelectric sensor according to one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows the configuration of the main unit incorporated in the pyroelectric sensor-added heating device, FIG. 3 shows the output waveform of the pyroelectric sensor of the device, FIG. 4 shows a spectrum analysis diagram of the output waveform of the device, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a conventional humidity sensor, and FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a conventional pyroelectric sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal plate, 2 ... Pyroelectric body, 3 ... Adhesive material, 4 ... Electrode, 5 ... Lead wire, 6 ... Resin.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠井 功 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−61924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−112929（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150820（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−15008（ＪＰ，Ｂ２) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Isao Kasai 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-57-61924 (JP, A) JP-A-62- 112929 (JP, A) JP-A-1-150820 (JP, A) JP-B-60-1508 (JP, B2)
Claims (2)
記焦電体に温度変化により発生する焦電流を取り出す一
対の電極と、前記電極に直接接続されるフレキシブルな
リード線と、前記板体の片側、前記板体上の焦電体、前
記電極、前記リード線を樹脂でモールドし、かつ前記リ
ード線を前記樹脂上に保持する焦電センサ。1. A pyroelectric body adhered on a conductive plate, a pair of electrodes for extracting a pyroelectric current generated by a temperature change in the pyroelectric body, and a flexible lead wire directly connected to the electrodes. And a pyroelectric sensor for molding the pyroelectric body on one side of the plate, the pyroelectric body on the plate, the electrode, and the lead wire with resin, and holding the lead wire on the resin.
記焦電体に温度変化により発生する焦電流を取り出す一
対の電極と、前記電極に直接接続されるフレキシブルな
リード線と、前記板体の片側、前記板体上の焦電体、前
記電極、前記リード線を樹脂でモールドし、かつ前記リ
ード線を前記樹脂上に保持する焦電センサ付加熱装置。2. A pyroelectric body adhered on a conductive plate, a pair of electrodes for extracting a pyroelectric current generated by a temperature change in the pyroelectric body, and a flexible lead wire directly connected to the electrodes. And a pyroelectric sensor-added heating device that molds one side of the plate, the pyroelectric body on the plate, the electrode, and the lead wire with a resin, and holds the lead wire on the resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001746A JP2578963B2 (en) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | Pyroelectric sensor and thermal device with pyroelectric sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001746A JP2578963B2 (en) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | Pyroelectric sensor and thermal device with pyroelectric sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183725A JPH02183725A (en) | 1990-07-18 |
| JP2578963B2 true JP2578963B2 (en) | 1997-02-05 |
Family
ID=11510130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1001746A Expired - Lifetime JP2578963B2 (en) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | Pyroelectric sensor and thermal device with pyroelectric sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578963B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761924A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Infrared ray detector |
| JPS6015008A (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for cooling work roll in hot rolling mill |
| JPH06103104B2 (en) * | 1985-11-08 | 1994-12-14 | 松下電器産業株式会社 | Microwave oven with piezoelectric element sensor |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP1001746A patent/JP2578963B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02183725A (en) | 1990-07-18 |
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