JP7451439B2

JP7451439B2 - refrigerator

Info

Publication number: JP7451439B2
Application number: JP2021010765A
Authority: JP
Inventors: 芳輝菊地; 進太郎小池; 隆人関根
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2024-03-18
Anticipated expiration: 2041-01-27
Also published as: JP2022114498A

Description

本発明は、棚に載置した食品の重量を測定する機能を持った冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator having a function of measuring the weight of food placed on a shelf.

ロードセル（歪ゲージ）の電気抵抗値の変化を利用して荷重を測定する従来技術として、特許文献１の計量装置が挙げられる。この計量装置は、産業上の利用分野欄に記載されるように、「アナログ重量信号を増幅回路で増幅した後、ローパスフイルタで信号中に含まれるノイズ成分を減衰してＡ／Ｄ変換器に入力するようにした計量装置の信号処理回路に関し、特に、上記信号処理回路に生じるドリフトやスパン誤差を計量中でも任意に瞬時に補正できるようにした」ものであり、具体的な構成として、特許請求の範囲には「１増幅回路と、その後段に接続されて信号中に含まれるノイズ成分を減衰させるアクテイブフイルタとを備えてなる信号処理回路を有する計量装置であつて、上記増幅回路の入力側に、計量モードでは重量信号を入力し、補正モードでは設定基準信号を入力する第１の切換手段を設けるとともに、上記アクテイブフイルタに、該フイルタをフイルタ機能とバツフア機能とに切り換える第２の切換手段を設けて、補正モードでは、上記アクテイブフイルタをバツフア機能に設定するようにしたことを特徴とする計量装置」が開示されている。 BACKGROUND ART A measuring device disclosed in Patent Document 1 can be cited as a conventional technique for measuring a load using a change in the electrical resistance value of a load cell (strain gauge). As stated in the field of industrial application, this weighing device amplifies the analog weight signal with an amplifier circuit, attenuates the noise component contained in the signal with a low-pass filter, and then sends it to the A/D converter. The invention relates to a signal processing circuit of a weighing device in which input data is input, and in particular, the drift and span errors occurring in the signal processing circuit can be arbitrarily and instantaneously corrected even during measurement. The scope of ``1.A weighing device having a signal processing circuit comprising an amplifier circuit and an active filter connected to the subsequent stage to attenuate noise components contained in the signal, where the input side of the amplifier circuit is and a first switching means for inputting a weight signal in the weighing mode and a setting reference signal in the correction mode, and a second switching means for switching the active filter between a filter function and a buffer function. "Measuring device" is disclosed, in which the active filter is set to a buffer function in the correction mode.

また、特許文献１の第３図には、増幅回路の入力側に設けた複数のスイッチを切り替え、モードに応じた電圧を増幅回路に与える構成が開示されている。 Further, FIG. 3 of Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of switches provided on the input side of an amplifier circuit are switched to apply a voltage according to a mode to the amplifier circuit.

特公平５－６９１７３号公報Special Publication No. 5-69173

しかしながら、特許文献１の計量装置では、増幅回路に与える電圧は固定されており、この固定電圧を与えるか与えないかを制御できるが、計量装置の個体差に応じて最適化した電圧を増幅回路に与えるわけではない。従って、例えば、ロードセルの個体差等の影響により、増幅回路の各オペアンプの入力端子間にユニークなオフセット電圧が発生しても、特許文献１の計量装置では、ユニークなオフセット電圧の大きさに応じた適正な電圧を与えることで、オフセット電圧の影響を低減することはできなかった。 However, in the measuring device of Patent Document 1, the voltage applied to the amplifier circuit is fixed, and it is possible to control whether to apply this fixed voltage or not. It does not mean that it is given to Therefore, for example, even if a unique offset voltage occurs between the input terminals of each operational amplifier of an amplifier circuit due to the influence of individual differences in load cells, the weighing device of Patent Document 1 responds to the magnitude of the unique offset voltage. It was not possible to reduce the effect of offset voltage by applying an appropriate voltage.

そこで、本発明では、増幅回路のオペアンプの入力端子間にユニークなオフセット電圧が発生しうる環境下で、そのオフセット電圧の影響を解消し、棚の装着状態や、棚に載置した食品重量を正確に測定できる冷蔵庫を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in an environment where a unique offset voltage may occur between the input terminals of the operational amplifier of the amplifier circuit, the influence of the offset voltage is eliminated, and the mounting state of the shelf and the weight of the food placed on the shelf are The purpose is to provide a refrigerator that can be accurately measured.

上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、品を載置する棚と、該棚を支持し、前記棚に載置した食品重量が増えるほど大きくなる電圧Ｖ_ｐと、前記棚に載置された食品重量が増えるほど小さくなる電圧Ｖ_ｎを出力する重量センサユニットと、センサ基板と、を備えた冷蔵庫であって、前記センサ基板は、前記電圧Ｖ_ｐと前記電圧Ｖ_ｎと電圧Ｖ_ａを用いて出力電圧Ｖ_outを生成する増幅回路と、前記電圧Ｖ_ａを生成し前記増幅回路に供給するとともに、前記出力電圧Ｖ_outに応じて前記重量センサユニットに載置された荷重に関連する出力を行う荷重演算部と、を有する冷蔵庫とした。 In order to solve the above problems, the refrigerator of the present invention includes a shelf on which items are placed, a voltage V _p that supports the shelf and increases as the weight of food placed on the shelf increases, and a voltage Vp that increases as the weight of food placed on the shelf increases. A refrigerator comprising: a weight sensor unit that outputs a voltage _Vn that decreases as the weight of food increases, and a sensor board, the sensor board outputting a voltage _Vp , a voltage _Vn , and a voltage _Va. an amplifier circuit that generates an output voltage V _out using the voltage V a, and an amplifier circuit that generates the voltage V _a and supplies it to the amplifier circuit, and that is related to the load placed on the weight sensor unit according to the output voltage V _out . The refrigerator has a load calculation section that performs output.

本発明の冷蔵庫によれば、増幅回路のオペアンプの入力端子間にユニークなオフセット電圧が発生しうる環境下で、そのオフセット電圧の影響を解消し、棚の装着状態や、棚に載置した食品重量を正確に測定することができる。 According to the refrigerator of the present invention, in an environment where a unique offset voltage may occur between the input terminals of an operational amplifier of an amplifier circuit, the influence of the offset voltage can be eliminated, and Weight can be measured accurately.

一実施例に係る冷蔵庫の断面図A sectional view of a refrigerator according to an embodiment 重量センサユニットの斜視図Perspective view of weight sensor unit 棚と重量センサユニットの斜視図Perspective view of shelf and weight sensor unit 重量センサの斜視図Perspective view of weight sensor 重量センサの分解斜視図Exploded perspective view of weight sensor 各重量センサユニットのロードセルの接続回路図Connection circuit diagram of load cell of each weight sensor unit 主制御基板、センサ基板、重量センサユニットの機能ブロック図Functional block diagram of main control board, sensor board, and weight sensor unit 比較例の増幅回路の回路図Circuit diagram of comparative example amplifier circuit 本実施例の増幅回路の回路図Circuit diagram of the amplifier circuit of this example パルス電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙとＶ_outの関係を示すグラフGraph showing the relationship between the duty of pulse voltage _Va and V _out 比較例の電圧Ｖ_１，Ｖ_２と、本実施例の電圧Ｖ_１，Ｖ_２の関係を示すグラフGraph showing the relationship between the voltages V ₁ and V ₂ of the comparative example and the voltages V ₁ and V ₂ of the present example 比較例のＶ_outと、本実施例のＶ_outの関係を示すグラフGraph showing the relationship between V _out of the comparative example and V _out of the present example パルス電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙの決定処理のフローチャートFlowchart of the process of determining the duty of pulse voltage _Va

以下、図面を用いて、本発明の一実施例に係る冷蔵庫１を説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the refrigerator 1 based on one Example of this invention is demonstrated using drawing.

＜冷蔵庫１の構成＞
図１は、本発明の一実施例に係る冷蔵庫１の断面図であり、上下および前後の各方向を図示するように定義する。この冷蔵庫１は、前方が開口した外箱１１で外郭を構成し、前方の開口を開閉する扉１２を備えたものである。また、外箱１１の内部には内箱１３が備えられており、外箱１１と内箱１３の間には発泡断熱材１４が充填されている。内箱１３内に形成される庫内１５には、上下方向に複数の棚１６（１６ａ～１６ｅ）を配置しており、それらに、肉・魚・野菜・飲み物・冷凍食品等の食品が載置される。外箱１１の背面下部には、冷媒を圧縮する圧縮機１７が備えられている。圧縮機１７には、図示しない凝縮器、膨張弁、蒸発器が接続されて冷凍サイクルを構成し、気化熱を利用して庫内１５を冷却する。内箱１３には、冷気を吹き出す吐出口が形成されており、図示しない冷却ファンから送風された冷気を庫内１５に吐出する。また、内箱１３の内面に設けられた操作パネルを用いて、冷蔵庫１の動作設定を変更したり、後述するオフセット調整処理を実行したりすることができる。 <Configuration of refrigerator 1>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerator 1 according to an embodiment of the present invention, and the vertical and front-back directions are defined as illustrated. This refrigerator 1 has an outer shell made up of an outer box 11 that is open at the front, and is equipped with a door 12 that opens and closes the front opening. Further, an inner box 13 is provided inside the outer box 11, and a foamed heat insulating material 14 is filled between the outer box 11 and the inner box 13. A plurality of shelves 16 (16a to 16e) are arranged vertically in the interior 15 formed inside the inner box 13, and foods such as meat, fish, vegetables, drinks, and frozen foods are placed on these shelves. placed. A compressor 17 for compressing refrigerant is provided at the lower rear of the outer box 11. A condenser, an expansion valve, and an evaporator (not shown) are connected to the compressor 17 to form a refrigeration cycle, and the interior 15 of the refrigerator is cooled using the heat of vaporization. A discharge port for blowing out cold air is formed in the inner box 13, and cold air blown from a cooling fan (not shown) is discharged into the refrigerator interior 15. Further, using the operation panel provided on the inner surface of the inner box 13, it is possible to change the operation settings of the refrigerator 1 and to execute an offset adjustment process to be described later.

内箱１３の内部には、三つの重量センサユニット２０が固定されており、各々の重量センサユニット２０には棚１６ａ，１６ｂ，１６ｅが載置されている。なお、重量センサユニット２０を配置する棚１６は、図１の例に限定されず、任意の棚１６の下方に重量センサユニット２０を固定しても良い。 Three weight sensor units 20 are fixed inside the inner box 13, and shelves 16a, 16b, and 16e are placed on each weight sensor unit 20. Note that the shelf 16 on which the weight sensor unit 20 is placed is not limited to the example shown in FIG. 1, and the weight sensor unit 20 may be fixed below any shelf 16.

外箱１１の背面には、圧縮機１７等を制御する主制御基板１８が備えられている。主制御基板１８は、例えば庫内１５に設置された温度センサ１５ａが検出した庫内温度や、棚１６に載置した食品重量などに基づき、圧縮機１７を制御する。また、外箱１１の後部には、重量センサユニット２０の出力に基づいて棚１６の着脱状態を判定したり棚１６上の食品重量を測定したりするセンサ基板１９が備えられている。なお、主制御基板１８とセンサ基板１９は、具体的には、ＣＰＵ等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えたコンピュータである。そして、主記憶装置にロードされたプログラムを演算装置が実行することで、後述する各機能を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。 A main control board 18 for controlling the compressor 17 and the like is provided on the back side of the outer box 11. The main control board 18 controls the compressor 17 based on, for example, the temperature inside the refrigerator detected by a temperature sensor 15a installed inside the refrigerator 15, the weight of food placed on the shelf 16, and the like. Furthermore, a sensor board 19 is provided at the rear of the outer box 11 to determine whether the shelf 16 is attached or detached based on the output of the weight sensor unit 20 and to measure the weight of food on the shelf 16. Note that the main control board 18 and the sensor board 19 are specifically computers equipped with hardware such as an arithmetic unit such as a CPU, a main storage device such as a semiconductor memory, an auxiliary storage device, and a communication device. The arithmetic unit executes the program loaded into the main memory to realize each function described later, but the following description will omit such well-known techniques as appropriate.

＜重量センサユニット２０の構成＞
次に、図２Ａ、図２Ｂの斜視図を用いて、本実施例の重量センサユニット２０の構成について説明する。 <Configuration of weight sensor unit 20>
Next, the configuration of the weight sensor unit 20 of this embodiment will be described using perspective views of FIGS. 2A and 2B.

図２Ａは、重量センサユニット２０の斜視図である。ここに示すように、重量センサユニット２０は、内箱１３の左右と後の三内面と接する略コ字状の構造を有しており、左右二辺の前端付近と後端付近に合計四つの重量センサ２（２ａ～２ｄ）を設置している。 FIG. 2A is a perspective view of the weight sensor unit 20. As shown here, the weight sensor unit 20 has a substantially U-shaped structure that is in contact with the left and right sides and three rear surfaces of the inner box 13, and has a total of four sensors near the front and rear ends of the two left and right sides. Weight sensors 2 (2a to 2d) are installed.

図２Ｂは、図２Ａの重量センサユニット２０に棚１６を載置した状態を示す斜視図である。ここに示すように、棚１６の下面の四隅を四つの重量センサ２で支持しているため、センサ基板１９は、重量センサユニット２０が備える四つの重量センサ２の出力に基づいて、棚１６の着脱状態を判定したり、棚１６上の食品重量を測定したりすることができる。なお、重量センサユニット２０の形状や仕様は、各棚の形状や重量に応じて異なっても良い。 FIG. 2B is a perspective view showing a state in which the shelf 16 is placed on the weight sensor unit 20 of FIG. 2A. As shown here, since the four corners of the lower surface of the shelf 16 are supported by the four weight sensors 2, the sensor board 19 detects the position of the shelf 16 based on the outputs of the four weight sensors 2 included in the weight sensor unit 20. It is possible to determine the attachment/detachment state and measure the weight of food on the shelf 16. Note that the shape and specifications of the weight sensor unit 20 may differ depending on the shape and weight of each shelf.

＜重量センサ２の構成＞
図３は、重量センサユニット２０に埋設された個々の重量センサ２の外観斜視図であり、図４は、個々の重量センサ２の分解斜視図である。まず、図４を説明した後、図３を説明する。 <Configuration of weight sensor 2>
3 is an external perspective view of each weight sensor 2 embedded in the weight sensor unit 20, and FIG. 4 is an exploded perspective view of each weight sensor 2. First, FIG. 4 will be explained, and then FIG. 3 will be explained.

図４に示すように、重量センサ２は、重量を検知するための板状のロードセル２１と、ロードセル２１の前端下部に配置された下台座２２と、下台座２２を介してロードセル２１を支持するケース体２３と、ロードセル２１の後端上部に配置され、断面形状がＬ字状の上台座２４と、ケース体２３の上部に配置され、ロードセル２１，下台座２２，上台座２４を覆うセンサカバー２５と、センサカバー２５の上部に配置された棚支持部２６を備えている。センサカバー２５は、柔軟性のあるシリコンゴム等で構成されており、上台座２４と棚支持部２６の間に備えられている。板状のロードセル２１の表面には、一対の歪ゲージ２１ａを前後方向に並べて貼り付けている。なお、図では、歪ゲージ２１ａをロードセル２１の上面に貼り付けでいるが、下面に張り付けても良い。 As shown in FIG. 4, the weight sensor 2 includes a plate-shaped load cell 21 for detecting weight, a lower pedestal 22 disposed at the lower front end of the load cell 21, and a lower pedestal 22 that supports the load cell 21. a case body 23; an upper pedestal 24 which is arranged at the upper rear end of the load cell 21 and has an L-shaped cross section; and a sensor cover which is arranged at the upper part of the case body 23 and covers the load cell 21, the lower pedestal 22, and the upper pedestal 24. 25, and a shelf support section 26 disposed above the sensor cover 25. The sensor cover 25 is made of flexible silicone rubber or the like, and is provided between the upper pedestal 24 and the shelf support part 26. On the surface of the plate-shaped load cell 21, a pair of strain gauges 21a are attached in parallel in the front-rear direction. In the figure, the strain gauge 21a is attached to the upper surface of the load cell 21, but it may be attached to the lower surface.

ロードセル２１の前端上部にはワッシャー２７ａとねじ２８ａを配置し、ワッシャー２７ａ、ロードセル２１、下台座２２、ケース体２３に形成した各貫通孔にねじ２８ａを挿入し、ケース体２３の下部に配置したナット２９にねじ２８ａを螺合させることで、ロードセル２１の前端側をケース体２３に固定する。 A washer 27a and a screw 28a were arranged at the upper front end of the load cell 21, and the screws 28a were inserted into through holes formed in the washer 27a, the load cell 21, the lower pedestal 22, and the case body 23, and were arranged at the lower part of the case body 23. By screwing the screw 28a into the nut 29, the front end side of the load cell 21 is fixed to the case body 23.

また、ロードセル２１の後端下部には、ワッシャー２７ｂとねじ２８ｂを配置し、ワッシャー２７ｂ，ロードセル２１に形成した各貫通孔にねじ２８ｂを挿入し、上台座２４の後端側にねじ２８ｂを螺合することで、上台座２４の後端をロードセル２１の後端上部に固定する。 Further, a washer 27b and a screw 28b are arranged at the lower rear end of the load cell 21, the screw 28b is inserted into each through hole formed in the washer 27b and the load cell 21, and the screw 28b is screwed into the rear end side of the upper pedestal 24. By matching, the rear end of the upper pedestal 24 is fixed to the upper rear end of the load cell 21.

上台座２４の前端側は、上台座２４の後端側より上下方向の厚みが薄くなっている。上台座２４の前端下部には、ワッシャー２７ｃとねじ２８ｃを配置し、ワッシャー２７ｃ、上台座２４の前端側、センサカバー２５、センサカバー２５の上面に配置したワッシャー２７ｄに形成した各貫通孔にねじ２８ｃを挿入し、棚支持部２６の下部にねじ２８ｃを螺合させることで、上台座２４の前端側と棚支持部２６を固定する。本実施例では、棚支持部２６とセンサカバー２５との間にワッシャー２７ｄを配置している。これにより、ねじ２８ｃを棚支持部２６に螺合させる際に柔軟性のあるセンサカバー２５が捩じれるのを抑制することができる。 The front end side of the upper pedestal 24 is thinner in the vertical direction than the rear end side of the upper pedestal 24. A washer 27c and a screw 28c are arranged at the lower front end of the upper pedestal 24, and screws are inserted into through holes formed in the washer 27c, the front end side of the upper pedestal 24, the sensor cover 25, and the washer 27d arranged on the upper surface of the sensor cover 25. By inserting the screw 28c and screwing the screw 28c into the lower part of the shelf support 26, the front end side of the upper pedestal 24 and the shelf support 26 are fixed. In this embodiment, a washer 27d is arranged between the shelf support part 26 and the sensor cover 25. Thereby, it is possible to suppress twisting of the flexible sensor cover 25 when screwing the screw 28c into the shelf support part 26.

図４の各要素を組み立てると、ケース体２３の上方にセンサカバー２５が配置され、センサカバー２５の上方に棚支持部２６が配置された、図３に示す外観の重量センサ２が完成する。そして、この重量センサ２を図２Ａに示すように重量センサユニット２０に埋設し、図２Ｂに示すように重量センサ２の棚支持部２６に棚１６を載置すると、棚１６の荷重によってロードセル２１の後端側が押し下げられる。ロードセル２１の上面に張り付けられた歪ゲージ２１ａはロードセル２１の変形量に応じて電気抵抗値が変化する素子であるため、電気抵抗値の変化をロードセル２１の変形量に換算でき、さらに、その変形量を食品等の重量に換算することができる。 When the elements shown in FIG. 4 are assembled, the weight sensor 2 having the appearance shown in FIG. 3 is completed, in which the sensor cover 25 is placed above the case body 23 and the shelf support part 26 is placed above the sensor cover 25. Then, when this weight sensor 2 is buried in the weight sensor unit 20 as shown in FIG. 2A and the shelf 16 is placed on the shelf support part 26 of the weight sensor 2 as shown in FIG. 2B, the load cell 21 is moved by the load of the shelf 16. The rear end side of is pushed down. Since the strain gauge 21a attached to the top surface of the load cell 21 is an element whose electrical resistance value changes according to the amount of deformation of the load cell 21, the change in the electrical resistance value can be converted into the amount of deformation of the load cell 21, and furthermore, the deformation The amount can be converted into the weight of food, etc.

＜四つの重量センサ２の接続回路＞
図２Ｂに示したように、棚１６は、重量センサユニット２０の四つの重量センサ２で支持されるため、本実施例では、四つの重量センサ２の出力に基づいて、棚１６の重量を測定する。図５は、四つの重量センサ２の接続回路の一例であり、四つの重量センサ２が持つ八つの歪ゲージ２１ａを電気的に環状に接続した接続回路を例示している。この接続回路では、重量センサ２ａの歪ゲージ２１ａの接続点には電源電圧Ｖ_ｃｃが供給され、重量センサ２ｂの歪ゲージ２１ａの接続点は電圧Ｖ_ｐを出力し、重量センサ２ｃの歪ゲージ２１ａの接続点は接地され、重量センサ２ｄの歪ゲージ２１ａの接続点は電圧Ｖ_ｎを出力する。 <Connection circuit for four weight sensors 2>
As shown in FIG. 2B, the shelf 16 is supported by the four weight sensors 2 of the weight sensor unit 20, so in this embodiment, the weight of the shelf 16 is measured based on the outputs of the four weight sensors 2. do. FIG. 5 is an example of a connection circuit for four weight sensors 2, and illustrates a connection circuit in which eight strain gauges 21a of the four weight sensors 2 are electrically connected in a ring. In this connection circuit, a power supply voltage _Vcc is supplied to the connection point of the strain gauge 21a of the weight sensor 2a, a voltage Vp is supplied to the connection point of the strain gauge 21a of the weight sensor 2b, and a voltage _Vp is supplied to the connection point of the strain gauge 21a of the weight sensor 2c. The connection point of the weight sensor 2d is grounded, and the connection point of the strain gauge 21a of the weight sensor 2d outputs a voltage _Vn .

この回路構成では、棚１６上の食品重量が増えるほど、電圧Ｖ_ｐは大きくなり、電圧Ｖ_ｎは小さくなるので、電圧Ｖ_ｐと電圧Ｖ_ｎの電位差に基づいて、棚１６上の食品重量を演算することができる。 In this circuit configuration, as the weight of food on the shelf 16 increases, the voltage V _p increases and the voltage V _n decreases, so the weight of the food on the shelf 16 is calculated based on the potential difference between the voltage V _p and the voltage V _n . Can be calculated.

＜主制御基板１８、センサ基板１９、重量センサユニット２０の接続＞
図６は、主制御基板１８、センサ基板１９、重量センサユニット２０の接続を示す機能ブロック図である。ここに示すように、主制御基板１８は主マイコン１８ａを備え、センサ基板１９は増幅回路３と副マイコン１９ａ（荷重演算部）を備えている。また、重量センサユニット２０は、上述した通り、四つの重量センサ２を備えている。なお、図１の冷蔵庫１では三つの棚１６ａ，１６ｂ，１６ｅに重量センサユニット２０を配置しているため、図６には本来、三つの重量センサユニット２０と三つの増幅回路３を図示する必要があるが、以下では説明簡略化のため、一つ目の重量センサユニット２０と増幅回路３について詳細に説明することとし、二つ目以降の重量センサユニット２０と増幅回路３については重複説明を省略することとする。 <Connection of main control board 18, sensor board 19, and weight sensor unit 20>
FIG. 6 is a functional block diagram showing connections between the main control board 18, the sensor board 19, and the weight sensor unit 20. As shown here, the main control board 18 includes a main microcomputer 18a, and the sensor board 19 includes an amplifier circuit 3 and a sub microcomputer 19a (load calculation section). Further, the weight sensor unit 20 includes four weight sensors 2 as described above. Note that in the refrigerator 1 of FIG. 1, the weight sensor units 20 are arranged on the three shelves 16a, 16b, and 16e, so it is originally necessary to illustrate the three weight sensor units 20 and the three amplifier circuits 3 in FIG. However, in order to simplify the explanation below, the first weight sensor unit 20 and amplifier circuit 3 will be explained in detail, and the second and subsequent weight sensor units 20 and amplifier circuit 3 will be explained repeatedly. This will be omitted.

電源電圧Ｖ_ｃｃは、主制御基板１８で生成された後、センサ基板１９と重量センサユニット２０にも供給される。また、重量センサユニット２０からセンサ基板１９には図５の電圧Ｖ_ｐ，Ｖ_ｎが入力され、センサ基板１９から主制御基板１８には電圧Ｖ_ｐ，Ｖ_ｎの電位差を利用して演算した荷重Ｗが入力される。図示では主制御基板１８に演算結果の荷重Ｗを入力するが、これはワイヤレス通信基板でネットワーク上のサーバーへ入力しても良い。（図示なし）
しかしながら、重量センサユニット２０が出力する電圧Ｖ_ｐ，Ｖ_ｎの電位差は僅か（例えば、無負荷時の設計値で０．５ｍＶ程度）であるため、そのままではセンサ基板１９の副マイコン１９ａでは電圧Ｖｐ，Ｖｎの電位差を検知できない。そのため、まずセンサ基板１９の増幅回路３では、電圧Ｖ_ｐ，Ｖ_ｎを増幅した信号を利用して、検知可能な大きさの出力電圧Ｖ_outを生成する。その後、副マイコン１９ａでは、検知可能な大きさの出力電圧Ｖ_outに基づいて、重量センサユニット２０に載置された荷重Ｗを演算する。 After the power supply voltage V _cc is generated by the main control board 18 , it is also supplied to the sensor board 19 and the weight sensor unit 20 . Further, the voltages V _p and V _n shown in FIG. 5 are input from the weight sensor unit 20 to the sensor board 19, and the load calculated using the potential difference between the voltages V _p and V _n is input from the sensor board 19 to the main control board 18. W is input. In the illustration, the calculated load W is input to the main control board 18, but it may also be input to a server on the network using a wireless communication board. (not shown)
However, since the potential difference between the voltages V _p and V _n output by the weight sensor unit 20 is small (for example, about 0.5 mV in the design value at no-load), the sub microcomputer 19 a of the sensor board 19 will not be able to output the voltage V p as it is. , Vn cannot be detected. Therefore, first, the amplifier circuit 3 of the sensor board 19 uses signals obtained by amplifying the voltages V _p and V _n to generate an output voltage V _out of a detectable magnitude. Thereafter, the sub microcomputer 19a calculates the load W placed on the weight sensor unit 20 based on the output voltage V _out of a detectable magnitude.

例えば、副マイコン１９ａの仕様が、１０ｂｉｔ検出（1024 digit）、入力電圧範囲０～５Ｖであれば、ＡＤ変換の分解能は４．８８ｍＶ／digitであるので、増幅回路３の出力電圧Ｖ_outが例えば５．０ｍＶより大きければ、副マイコン１９ａで出力電圧Ｖ_outを検知することができ、出力電圧Ｖ_outに応じた荷重Ｗを演算することができる。なお、最も軽い３００ｇ程度の棚１６の着脱状態や、１００ｇ程度の食品の棚１６への載置を検出できるよう、本実施例のセンサ基板１９では、荷重換算係数を１００ｇ／digitに設定して出力電圧Ｖ_outから荷重Ｗを演算するものとする。 For example, if the specifications of the sub microcomputer 19a are 10 bit detection (1024 digit) and input voltage range 0 to 5 V, the resolution of AD conversion is 4.88 mV/digit, so the output voltage V _out of the amplifier circuit 3 is, for example, If it is larger than 5.0 mV, the output voltage V _out can be detected by the sub microcomputer 19a, and the load W can be calculated according to the output voltage V _out . In addition, in the sensor board 19 of this embodiment, the load conversion coefficient is set to 100 g/digit so that it can detect the attachment and detachment of the lightest shelf 16 of about 300 g and the placement of food weighing about 100 g on the shelf 16. It is assumed that the load W is calculated from the output voltage V _out .

＜比較例の増幅回路＞
ここで、本実施例の増幅回路３を説明する前に、比較例の増幅回路３ａを説明する。図５の電圧Ｖ_ｐ，Ｖ_ｎの僅かな差に基づいて、副マイコン１９ａで検知可能な出力電圧Ｖ_outを生成する回路の一例としては、図７に例示する増幅回路３ａがある。この増幅回路３ａは、オペアンプＯＰ_１の非反転入力端子に電圧Ｖ_ｎが入力され、オペアンプＯＰ_２の非反転入力端子に電圧Ｖ_ｐが入力され、オペアンプＯＰ_３から出力電圧Ｖ_outを出力する増幅回路である。なお、各部の仕様は重量センサユニット２０の仕様等を踏まえ適宜設計すれば良いが、一例を挙げれば、オペアンプＯＰ_１、ＯＰ_２のゲインが３６０倍、オペアンプＯＰ_３のゲインが１倍、抵抗Ｒ_Ｇが１１０ｋΩ、抵抗Ｒ_１、Ｒ_２が２０ｋΩ、抵抗Ｒ_３～Ｒ_６が１０ｋΩである。 <Comparative example amplifier circuit>
Here, before explaining the amplifier circuit 3 of this embodiment, the amplifier circuit 3a of a comparative example will be explained. An example of a circuit that generates an output voltage V _out that can be detected by the sub microcomputer 19a based on a slight difference between the voltages V _p and V _n in FIG. 5 is an amplifier circuit 3 a illustrated in FIG. 7 . This amplification circuit 3a is an amplification circuit in which a voltage V _n is input to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OP ₁ , a voltage V _p is input to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OP ₂ , and an output voltage V _out is output from an operational amplifier OP ₃ . It is a circuit. Note that the specifications of each part may be appropriately designed based on the specifications of the weight sensor unit 20, etc., but to give an example, the gain of the operational amplifiers OP ₁ and OP ₂ is 360 times, the gain of the operational amplifier OP ₃ is 1 times, and the resistor R. _G is 110 kΩ, resistors R ₁ and R ₂ are 20 kΩ, and resistors R ₃ to R ₆ are 10 kΩ.

この増幅回路３ａにおいては、オペアンプＯＰ_１が出力する電圧Ｖ_１がオペアンプＯＰ_３の反転入力端子に入力され、オペアンプＯＰ_２が出力する電圧Ｖ_２がオペアンプＯＰ_３の非反転入力端子に入力され、オペアンプＯＰ_３は出力電圧Ｖ_outを出力する。ここで、抵抗Ｒ３～Ｒ６が同一定数とするとゲインは１倍となり、図７の電圧Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_out、は夫々以下の式で計算される。 In this amplifier circuit 3a, the voltage _V1 outputted from the operational amplifier _OP1 is inputted to the inverting input terminal of the operational amplifier _OP3 , the voltage _V2 outputted from the operational amplifier _OP2 is inputted to the non-inverting input terminal of the operational amplifier _OP3 , The operational amplifier _OP3 outputs an output voltage V _out . Here, if the resistors R3 to R6 have the same constant value, the gain is 1 times, and the voltages V ₁ , V ₂ , and V _out in FIG. 7 are calculated by the following formulas.

比較例の増幅回路３ａは差動増幅回路であり、オペアンプＯＰ_３のゲインは１倍であることから、電圧Ｖ２、Ｖ１の差分電圧が出力電圧Ｖ_outとして出力される。Ｖ_２＞Ｖ_１であれば、オペアンプＯＰ_３は、出力電圧Ｖ_outとして（Ｖ_２）－（Ｖ_１）を出力する。一方、Ｖ_１＞Ｖ_２であれば、オペアンプＯＰ_３は、有効な出力電圧Ｖ_outを出力することができない。要するに、オペアンプＯＰ_３は、Ｖ_２＞Ｖ_１であれば有効な出力電圧Ｖ_outを出力でき、Ｖ_１＞Ｖ_２であれば有効な出力電圧Ｖ_outを出力できないことになる。 Since the amplifier circuit 3a of the comparative example is a differential amplifier circuit, and the gain of the operational amplifier _OP3 is 1, the differential voltage between the voltages V2 and V1 is output as the output voltage V _out . If V ₂ > V ₁ , the operational amplifier OP ₃ outputs (V ₂ )−(V ₁ ) as the output voltage V _out . On the other hand, if V ₁ > V ₂ , the operational amplifier OP ₃ cannot output a valid output voltage V _out . In short, the operational amplifier OP ₃ can output a valid output voltage V _out if V ₂ >V ₁ , and cannot output a valid output voltage V _out if V ₁ >V ₂ .

このため、重量センサユニット２０は、増幅回路３ａで生成される電圧Ｖ_１、Ｖ_２がＶ_２＞Ｖ_１の関係となるような電圧Ｖ_ｐ、Ｖ_ｎを出力するように設計されており、設計通りに重量センサユニット２０が製造されたのであれば、電圧Ｖ_２より電圧Ｖ_１が小さくなり、増幅回路３ａから有効な出力電圧Ｖ_outを出力することができる。 For this reason, the weight sensor unit 20 is designed to output voltages V _p and V _n such that the voltages V ₁ and V ₂ generated by the amplifier circuit 3a have a relationship of V ₂ >V ₁ , If the weight sensor unit 20 is manufactured as designed, the voltage V ₁ will be smaller than the voltage V ₂ and an effective output voltage V _out can be output from the amplifier circuit 3a.

しかしながら、図５に示す八つの歪ゲージ２１ａや、図７に示す増幅回路３ａのオペアンプＯＰ_１およびオペアンプＯＰ_２には個体差があるため、オペアンプ入力電圧が変化してしまう場合がある。例えば、オペアンプＯＰ_１とオペアンプＯＰ_２の入力オフセット電圧に差異が発生し、電圧Ｖ_ｎが電圧Ｖ_Ｐに対して電圧ΔＶ_ｎ大きくなってしまう場合がある。この影響により、式１，式２で計算されるはずの電圧Ｖ_１、Ｖ_２が、式４，式５で計算されるものに変化することがある。 However, since there are individual differences between the eight strain gauges 21a shown in FIG. 5 and the operational amplifiers OP ₁ and OP ₂ of the amplifier circuit 3a shown in FIG. 7, the operational amplifier input voltage may change. For example, there is a case where a difference occurs in the input offset voltages of the operational amplifier OP ₁ and the operational amplifier OP ₂ , and the voltage V _n becomes larger than the voltage V _P by a voltage ΔV _n . Due to this influence, the voltages V ₁ and V 2 that should be calculated using Equations 1 and ₂ may change to those calculated using Equations 4 and 5.

式１，式２，式４，式５から明らかなように、電圧ΔＶ_ｎが発生すると、電圧Ｖ_１がより大きく、電圧Ｖ_２がより小さくなるので、棚１６に食品を載置しない無負荷状態時には、電圧ΔＶ_ｎが無ければＶ_２＞Ｖ_１であるべきものがＶ_１＞Ｖ_２に変化することがある。従って、電圧ΔＶ_ｎの発生時には、増幅回路３ａから有効な出力電圧Ｖ_outを出力できず、副マイコン１９ａでは棚１６の装着状態や食品重量を測定できない状況が発生する可能性がある。 As is clear from Equations 1, 2, 4, and 5, when voltage ΔV _n occurs, voltage V ₁ becomes larger and voltage V ₂ becomes smaller, so no food is placed on the shelf 16. In this state, what should be V ₂ >V ₁ in the absence of voltage ΔV _n may change to V ₁ >V ₂ . Therefore, when the voltage ΔV _n is generated, an effective output voltage V _out cannot be output from the amplifier circuit 3a, and a situation may occur in which the sub microcomputer 19a cannot measure the mounting state of the shelf 16 or the weight of the food.

＜本実施例の増幅回路３＞
そこで、本実施例の増幅回路３では、棚１６に食品が載置されない無負荷状態時であっても、常にＶ_２＞Ｖ_１が成立し、常に有効な出力電圧Ｖ_outを出力できるように、図７の増幅回路３ａに対し、図８の左方に示す回路を付加した。ここで、電圧Ｖ_ａは、副マイコン１９ａのパルスジェネレータで生成したＤｕｔｙ制御可能な電圧であり、抵抗Ｒ_ｒとコンデンサＣ_ｒからなるＲＣフィルタ回路で電圧Ｖ_ａを平滑した電圧をオペアンプＯＰ_１の反転出力端子に供給することで、電圧ΔＶ_ｎの影響を解消する。なお、増幅回路３の各部の仕様は適宜設計すれば良いが、一例を挙げれば、電圧Ｖ_ａは周波数１００ｋＨｚのパルス電圧であり、抵抗Ｒ_ｒ、抵抗Ｒ_ａが１０ｋΩであり、コンデンサＣ_ｒの静電容量が２．２μＦである。図８の増幅回路３では、電圧Ｖ_１を次の式６で計算することができる。ここで、式６中のＶ_ａは、Ｄｕｔｙ制御された電圧Ｖ_ａによる実効値である。 <Amplification circuit 3 of this embodiment>
Therefore, in the amplifier circuit 3 of this embodiment, even in a no-load state where no food is placed on the shelf 16, V ₂ >V ₁ always holds true, so that an effective output voltage V _out can always be output. , a circuit shown on the left side of FIG. 8 is added to the amplifier circuit 3a of FIG. Here, the voltage V _a is a duty-controllable voltage generated by the pulse generator of the sub microcomputer 19a, and the voltage V _a is smoothed by an RC filter circuit consisting of a resistor R _r and a capacitor C _r and is then applied to the operational amplifier OP ₁ . By supplying the voltage to the inverting output terminal, the influence of the voltage ΔV _n is eliminated. Note that the specifications of each part of the amplifier circuit 3 may be designed as appropriate, but to give an example, the voltage V _a is a pulse voltage with a frequency of 100 kHz, the resistors R _r and R _a are 10 kΩ, and the capacitor C _r is 10 kΩ. The capacitance is 2.2 μF. In the amplifier circuit 3 of FIG. 8, the voltage _V1 can be calculated using the following equation 6. Here, _Va in Equation 6 is an effective value due to the duty-controlled voltage _Va .

例えば、副マイコン１９ａのＡＤ変換の分解能が４．８８ｍＶ／digitであれば、棚１６だけを重量センサユニット２０に載置したときに１digitに相当する４．８８ｍＶ以上の出力電圧Ｖ_outを出力するように電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを調整すれば、棚１６の着脱状態や棚１６上の食品重量を正確に計測することができる。 For example, if the AD conversion resolution of the sub microcomputer 19a is 4.88 mV/digit, when only the shelf 16 is placed on the weight sensor unit 20, an output voltage V _out of 4.88 mV or more corresponding to 1 digit will be output. By adjusting the duty of the voltage _Va as shown in FIG.

図９は、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙと出力電圧Ｖ_outの関係を示すグラフである。ここに示すように、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを１％ずつ順次増やしていくと、ある時点で電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_２より小さくなり、有効な出力電圧Ｖ_outの生成条件であるＶ_２＞Ｖ_１が満たされる。そして、増幅回路３の出力電圧Ｖ_outが副マイコン１９ａで検知可能な最低電圧であるトリガー電圧Ｖ_trgを超えた時点のＤｕｔｙを使用することで、副マイコン１９ａは棚１６の着脱状態を判定したり、棚１６上の食品重量を正確に測定したりできるようになる。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the duty of the voltage _Va and the output voltage V _out . As shown here, when the duty of the voltage V _a is increased by 1%, at a certain point the voltage V ₁ becomes smaller than the voltage V ₂ , and V ₂ >V, which is the generation condition for an effective output voltage V _out . ₁ is satisfied. Then, by using the Duty at the time when the output voltage V _{out of} the amplifier circuit 3 exceeds the trigger voltage V _trg , which is the lowest voltage detectable by the sub microcomputer 19a, the sub microcomputer 19a determines whether the shelf 16 is attached or detached. It also becomes possible to accurately measure the weight of food on the shelf 16.

＜比較例と本実施例の比較シミュレーション＞
ここで、図１０と図１１を用いて、比較例の増幅回路３ａと、本実施例の増幅回路３の差異を説明する。なお、この例の重量センサユニット２０は、棚１６のみを載置し、食品を載置していない無負荷状態時であっても、有効な出力電圧Ｖ_outの生成条件（Ｖ_２＞Ｖ_１）を満たすように、電圧Ｖ_ｐが電圧Ｖ_ｎより０．５ｍＶ大きくなるように設計されたものであるが、実際に製造された重量センサユニット２０では、八つの歪ゲージ２１ａの個体差等の影響により、オペアンプＯＰ_１の入力端子間に＋１．２ｍＶのオフセット電圧ΔＶ_ｎが発生した結果、無負荷状態時にＶ_１＞Ｖ_２となっており、有効な出力電圧Ｖ_outの生成条件（Ｖ_２＞Ｖ_１）に反した状態になっているものとする。 <Comparative simulation of comparative example and present example>
Here, the difference between the amplifier circuit 3a of the comparative example and the amplifier circuit 3 of the present example will be explained using FIGS. 10 and 11. Note that the weight sensor unit 20 of this example meets the effective output voltage V _out generation condition (V ₂ > V ₁ ), the voltage V _p is designed to be 0.5 mV larger than the voltage V _n , but in the actually manufactured weight sensor unit 20, due to individual differences among the eight strain gauges 21a, etc. As a result, an offset voltage ΔV _n of +1.2 mV is generated between the input terminals of the operational amplifier OP ₁ , and as a result, V ₁ >V ₂ in the no-load state, and the conditions for generating an effective output voltage V _out (V ₂ >V ₁ ).

この場合、比較例の増幅回路３ａでは、図１０に示すように、棚１６に載置する食品重量が４ｋｇに満たない領域では、電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_２よりも大きくなり、有効な出力電圧Ｖ_outを出力できない。このため、図１１に示すように、副マイコン１９ａは、食品の重量を検知することができない。 In this case, in the amplifier circuit _3a of the comparative example, as shown in _FIG . Cannot output V _out . Therefore, as shown in FIG. 11, the sub microcomputer 19a cannot detect the weight of the food.

一方、本実施例の増幅回路３を用い、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを適切に設定すれば、図１０に示すように、無負荷状態時でも電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_２より小さくなる。このため、図１１に示すように、副マイコン１９ａは、棚１６に載置した食品重量が１００ｇ程度であっても、その食品重量を正確に測定することができる。また、棚１６が取り付けられていなければ、副マイコン１９ａは、その状態をも検知することができる。 On the other hand, if the amplifier circuit 3 of this embodiment is used and the duty of the voltage V _a is appropriately set, the voltage V ₁ becomes smaller than the voltage V ₂ even in a no-load state, as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 11, the sub microcomputer 19a can accurately measure the weight of the food placed on the shelf 16, even if the weight is about 100 g. Moreover, if the shelf 16 is not attached, the sub microcomputer 19a can also detect that state.

＜電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙの適正化処理のフローチャート＞
次に、図１２のフローチャートを用いて、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙの適正化処理を説明する。なお、図１２のオフセット調整処理のうち、ステップＳ１の処理は、冷蔵庫１の設計段階で設計者が実施することが望ましいが、ステップＳ２以降の処理は、任意の時機に任意の者が実施することができる。例えば、冷蔵庫１の製造後に工員が操作パネルに指令を入力した場合に棚毎に実施しても良いし、冷蔵庫１を台所等に据え付けた家電販売店員等が操作パネルに指令を入力した場合に棚毎に実施しても良いし、冷蔵庫１の故障部品を交換したサービスマン等が操作パネルに指令を入力した場合に棚毎に実施しても良いし、経年変化の解消が定期的に必要な場合は、冷蔵庫１の一般ユーザ等が操作パネルに指令を入力した場合に棚毎に実施しても良い。 <Flowchart of optimization process of duty of voltage _Va >
Next, the process of optimizing the duty _of voltage Va will be explained using the flowchart of FIG. In addition, among the offset adjustment processes in FIG. 12, it is preferable that the process of step S1 is carried out by the designer at the design stage of the refrigerator 1, but the processes after step S2 can be carried out by any person at any time. be able to. For example, it may be carried out for each shelf when a factory worker inputs a command into the operation panel after manufacturing the refrigerator 1, or when a home appliance sales clerk or the like who installed the refrigerator 1 in a kitchen etc. inputs a command into the operation panel. It may be carried out for each shelf, or it may be carried out for each shelf when a service person who replaced a malfunctioning part in Refrigerator 1 inputs a command into the operation panel, or it is necessary to periodically eliminate changes over time. In such a case, the command may be executed for each shelf when a general user of the refrigerator 1 or the like inputs a command to the operation panel.

まず、ステップＳ１では、冷蔵庫１の設計者等は、副マイコン１９ａのＡＤ変換の分解能（例えば、４．８８ｍＶ／digit）を超える大きさのトリガー電圧Ｖ_trgと、荷重換算係数（例えば、１００ｇ／digit）を設定する。なお、ここで設定されるトリガー電圧Ｖ_trgは、棚１６が重量センサユニット２０に載置されていない状態と、載置されている状態を区別できるように設定された値である。また、荷重換算係数は、測定したい最低限の重量変化を検知できるように設定された値である。 First, in step S1, the designer of the refrigerator 1, etc. sets a trigger voltage V _trg that exceeds the AD conversion resolution (for example, 4.88 mV/digit) of the sub microcomputer 19a and a load conversion coefficient (for example, 100 g/digit). digit). Note that the trigger voltage V _trg set here is a value set so as to be able to distinguish between a state in which the shelf 16 is not placed on the weight sensor unit 20 and a state in which it is placed. Further, the load conversion coefficient is a value set so that the minimum weight change to be measured can be detected.

次に、ステップＳ２では、工員等からの指令を受信した副マイコン１９ａは、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを初期値に設定した後、重量センサユニット２０の出力電圧Ｖ_outが安定するまで待機する。なお、初期値は例えば１％であるが、初期値が低いとＤｕｔｙ適正化に要する時間が長くなるため、ある程度高い値を初期値として用いても良い。 Next, in step S2, the sub microcomputer 19a that has received the command from the worker or the like sets the duty of the voltage _Va to an initial value, and then waits until the output voltage V _out of the weight sensor unit 20 becomes stable. Note that the initial value is, for example, 1%, but if the initial value is low, the time required to optimize the Duty becomes longer, so a somewhat higher value may be used as the initial value.

ステップＳ３では、副マイコン１９ａは、現状Ｄｕｔｙの電圧Ｖ_ａを印加したときの増幅回路３の出力電圧Ｖ_outを検出する。 In step S3, the sub microcomputer 19a detects the output voltage _Vout of the amplifier circuit 3 when the voltage _Va of the current duty is applied.

ステップＳ４では、副マイコン１９ａは、出力電圧Ｖ_outがトリガー電圧Ｖ_trgを超えているかを判定する。そして、超えていなければステップＳ５に進み、超えていればステップＳ６に進む。 In step S4, the sub microcomputer 19a determines whether the output voltage V _out exceeds the trigger voltage V _trg . If it has not exceeded the limit, the process proceeds to step S5, and if it has exceeded the limit, the process proceeds to step S6.

ステップＳ５では、副マイコン１９ａは、図９中の矢印のように、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを１％ずつ増やす。そして、ステップＳ３に進む。上記したように、電圧Ｖ_ａのＤｕｔｙを順次増やしていくと、ある時点で電圧Ｖ_１が電圧Ｖ_２より小さくなり、有効な出力電圧Ｖ_outの生成条件であるＶ_２＞Ｖ_１が満たされる。なお、図１２のステップＳ５では、Ｄｕｔｙを１％ずつ増やしたが、Ｄｕｔｙ適正化に要する時間を短くしたい場合は、Ｄｕｔｙの増加幅をより大きくしても良い。 In step S5, the sub microcomputer 19a increases the duty of _the voltage Va by 1% as indicated by the arrow in FIG. Then, the process advances to step S3. As mentioned above, when the duty of voltage V _a is increased sequentially, voltage V ₁ becomes smaller than voltage V ₂ at a certain point, and the condition for generating an effective output voltage V _out , V ₂ > V ₁ , is satisfied. . Note that in step S5 of FIG. 12, the Duty is increased by 1%, but if it is desired to shorten the time required to optimize the Duty, the increase width of the Duty may be made larger.

ステップＳ６では、副マイコン１９ａは、出力電圧Ｖ_outがトリガー電圧Ｖ_trgを超えた時点のＤｕｔｙを確定させる。これにより、棚１６に食品が載置されない無負荷状態であっても、重量センサユニット２０は有効値を出力することができる。 In step S6, the sub microcomputer 19a determines the duty at the time when the output voltage V _out exceeds the trigger voltage V _trg . This allows the weight sensor unit 20 to output a valid value even in an unloaded state where no food is placed on the shelf 16.

＜本実施例の効果＞
図１２のフローチャートで確定したＤｕｔｙを冷蔵庫１の実稼働中に用いることで、常にＶ_２＞Ｖ_１となるような電圧Ｖ_ａを増幅回路３に印加することができるため、有効な出力電圧Ｖ_outに基づいて棚１６の着脱状態や、棚１６に載置された食品重量を正確に測定することができる。 <Effects of this example>
By using the Duty determined in the flowchart of FIG. 12 during actual operation of the refrigerator 1, it is possible to apply a voltage V _a such that V ₂ >V ₁ at all times to the amplifier circuit 3, so that the effective output voltage V Based on _out , it is possible to accurately measure the attachment/detachment state of the shelf 16 and the weight of food placed on the shelf 16.

このように、本実施例の冷蔵庫によれば、増幅回路のオペアンプの入力端子間にユニークなオフセット電圧が発生しうる環境下で、そのオフセット電圧の影響を解消し、棚の装着状態や、棚に載置した食品重量を正確に測定することができる。 As described above, according to the refrigerator of this embodiment, in an environment where a unique offset voltage may occur between the input terminals of the operational amplifier of the amplifier circuit, the influence of the offset voltage can be eliminated, and the shelf installation status and shelf It is possible to accurately measure the weight of food placed on the machine.

１冷蔵庫、
１１箱体、
１２扉、
１３内箱、
１４発泡断熱材、
１５庫内、
１５ａ温度センサ、
１６棚、
１７圧縮機、
１８主制御基板、
１８ａ主マイコン、
１９センサ基板、
１９ａ副マイコン、
２０重量センサユニット、
２重量センサ、
２１ロードセル、
２１ａ歪ゲージ、
２２下台座、
２３ケース体、
２４上台座、
２５センサカバー、
２６棚支持部、
２７ワッシャー、
２８ねじ、
２９ナット、
３、３ａ増幅回路、 1 refrigerator,
11 Box body,
12 Door,
13 Inner box,
14 Foam insulation material,
15 Inside the warehouse,
15a temperature sensor,
16 shelves,
17 Compressor,
18 main control board,
18a Main microcomputer,
19 sensor board,
19a Sub-microcomputer,
20 weight sensor unit,
2 weight sensor,
21 load cell,
21a strain gauge,
22 Lower pedestal,
23 case body,
24 Upper pedestal,
25 sensor cover,
26 Shelf support part,
27 Washer,
28 screws,
29 Nut,
3, 3a amplifier circuit,

Claims

A shelf for placing food,
a weight sensor unit that supports the shelf and outputs a voltage V _p that increases as the weight of the food placed on the shelf increases, and a voltage V _n that decreases as the weight of the food placed on the shelf increases ;
a sensor board;
A refrigerator comprising:
The sensor board includes:
an amplifier circuit that generates an output voltage V _out using the voltage V _p , the voltage V _n , and the voltage Va _;
a load calculation unit that generates the voltage V _a and supplies it to the amplifier circuit, and outputs an output related to the load placed on the weight sensor unit according to the output voltage V _out ;
In a refrigerator having
The weight sensor unit includes four weight sensors that support the lower surface of the shelf and are electrically connected in a ring.
Each weight sensor includes a pair of strain gauges attached to the top or bottom surface of the load cell that deforms when the shelf is placed on it,
A power supply voltage _Vcc is supplied to the connection point of the pair of strain gauges of the first weight sensor,
The connection point of the pair of strain gauges of the second quantity sensor outputs the voltage _Vp ,
The connection point of the pair of strain gauges of the third weight sensor is grounded,
A refrigerator, wherein a connection point between a pair of strain gauges of a fourth weight sensor outputs the voltage _Vn .

A shelf for placing food,
a weight sensor unit that supports the shelf and outputs a voltage V _p that increases as the weight of the food placed on the shelf increases, and a voltage V _n that decreases as the weight of the food placed on the shelf increases ;
a sensor board;
A refrigerator equipped with
The sensor board includes:
an amplifier circuit that generates an output voltage V _out using the voltage V _p , the voltage V _n , and the voltage Va _;
a load calculation unit that generates the voltage V _a and supplies it to the amplifier circuit, and outputs an output related to the load placed on the weight sensor unit according to the output voltage V _out ;
In a refrigerator having
The amplification circuit includes:
a first operational amplifier into which the voltage V _n is input to a non-inverting input terminal and outputs a voltage V ₁ ;
a second operational amplifier into which the voltage _Vp is input to a non-inverting input terminal and outputs a voltage _V2 ;
a third operational amplifier, the derived signal of the voltage _V1 being input to an inverting input terminal, the derived signal of the voltage _V2 being input to a non-inverting input terminal, and outputting the output voltage _Vout ;
The inverting connection terminal of the first operational amplifier and the inverting connection terminal of the second operational amplifier are connected via a resistor RG,
A refrigerator characterized in that a voltage obtained by smoothing the voltage _Va is input to an inverting input terminal of the first operational amplifier.

A shelf for placing food,
a weight sensor unit that supports the shelf and outputs a voltage V _p that increases as the weight of the food placed on the shelf increases, and a voltage V _n that decreases as the weight of the food placed on the shelf increases ;
a sensor board;
A refrigerator comprising:
The sensor board includes:
an amplifier circuit that generates an output voltage V _out using the voltage V _p , the voltage V _n , and the voltage Va _;
a load calculation unit that generates the voltage V _a and supplies it to the amplifier circuit, and outputs an output related to the load placed on the weight sensor unit according to the output voltage V _out ;
In a refrigerator having
The load calculation unit controls the duty of the voltage V _a so that the amplifier circuit generates an effective output voltage V _out even when no food is placed on the shelf. refrigerator.