JPH0531939B2 - - Google Patents
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- JPH0531939B2 JPH0531939B2 JP2355686A JP2355686A JPH0531939B2 JP H0531939 B2 JPH0531939 B2 JP H0531939B2 JP 2355686 A JP2355686 A JP 2355686A JP 2355686 A JP2355686 A JP 2355686A JP H0531939 B2 JPH0531939 B2 JP H0531939B2
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- sensitive resistor
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- resistor
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は、電子レンジ等の調理器において、そ
の調理の仕上りを湿度により検知するための湿度
検知回路に関するものである。
の調理の仕上りを湿度により検知するための湿度
検知回路に関するものである。
＜従来技術＞
従来の湿度検知回路は、例えば、第６図のごと
く構成している。すなわち、金属被膜を利用し
て、温度により抵抗値が正の温度係数をもつて直
線変化する第一感温抵抗Ｈと第二感温抵抗Ｎとを
用い、一方の第一感温抵抗Ｈは大電流定電流回路
IHにより自己加熱しながら出力電圧VHを取り出
す。もう一方の第二感温抵抗Ｎは微小定電流回路
INにより周囲温度に比例した電圧VNを取り出
す。乾燥状態で両者の電圧差がVN−VHが零に
なるよう定電流値を設定すると、差電圧は周囲温
度にかかわらず零になる。電子レンジの調理の進
行により空気中に水蒸気が含まれると、150℃〜
200℃に自己加熱した第一感温抵抗Ｈは水蒸気に
より熱が吸収されて温度が低下し、第一感温抵抗
Ｈ側の電圧が低下する。第二感温抵抗Ｎ側の出力
電圧VNは変化しないので、結果として、VN−
VHが零でなくなる。この電圧を演算増幅器OP
３によりRf／RS倍増幅して湿度の有無を検出す
る。演算増幅器OP１、演算増幅器OP２は出力電
圧VN，VHを演算増幅器OP３に伝えるための電
圧フオロワーである。
く構成している。すなわち、金属被膜を利用し
て、温度により抵抗値が正の温度係数をもつて直
線変化する第一感温抵抗Ｈと第二感温抵抗Ｎとを
用い、一方の第一感温抵抗Ｈは大電流定電流回路
IHにより自己加熱しながら出力電圧VHを取り出
す。もう一方の第二感温抵抗Ｎは微小定電流回路
INにより周囲温度に比例した電圧VNを取り出
す。乾燥状態で両者の電圧差がVN−VHが零に
なるよう定電流値を設定すると、差電圧は周囲温
度にかかわらず零になる。電子レンジの調理の進
行により空気中に水蒸気が含まれると、150℃〜
200℃に自己加熱した第一感温抵抗Ｈは水蒸気に
より熱が吸収されて温度が低下し、第一感温抵抗
Ｈ側の電圧が低下する。第二感温抵抗Ｎ側の出力
電圧VNは変化しないので、結果として、VN−
VHが零でなくなる。この電圧を演算増幅器OP
３によりRf／RS倍増幅して湿度の有無を検出す
る。演算増幅器OP１、演算増幅器OP２は出力電
圧VN，VHを演算増幅器OP３に伝えるための電
圧フオロワーである。
第一感温抵抗Ｈと第二感温抵抗Ｎの０℃におけ
る抵抗値をそれぞれRH、RN、温度係数をαH、
αN、温度tH、tNにおける抵抗値をrH、rNとす
ると次式が成立する。
る抵抗値をそれぞれRH、RN、温度係数をαH、
αN、温度tH、tNにおける抵抗値をrH、rNとす
ると次式が成立する。
rH＝RH（１＋αH・tH） ……
rN＝RN（１＋αN・tN） ……
一方、自己加熱による温度上昇（tH−tN）
は、第一感温抵抗Ｈの消費電力と直線関係にあ
る。tNは周囲温度に等しいため、 rH×IH2＝hm（tH−tN）Ｓ …… ただし、hm：熱伝達係数 Ｓ：第一感温抵抗Ｈの表面積 式と式より rH＝RH／１−αH・IH2／hm・ＳRH
（１＋αH・tN）…… となり、乾燥状態でhmが一定の時には、式の
前項は定数となるから、自己加熱側の第一感温抵
抗Ｈは０℃で抵抗値が RH／１−αH・IH2／hm・ＳRH となり、温度係数αHの感温抵抗と等価になる。
は、第一感温抵抗Ｈの消費電力と直線関係にあ
る。tNは周囲温度に等しいため、 rH×IH2＝hm（tH−tN）Ｓ …… ただし、hm：熱伝達係数 Ｓ：第一感温抵抗Ｈの表面積 式と式より rH＝RH／１−αH・IH2／hm・ＳRH
（１＋αH・tN）…… となり、乾燥状態でhmが一定の時には、式の
前項は定数となるから、自己加熱側の第一感温抵
抗Ｈは０℃で抵抗値が RH／１−αH・IH2／hm・ＳRH となり、温度係数αHの感温抵抗と等価になる。
ここで、第６図の演算増幅器OP１、演算増幅
器OP２の出力電圧はそれぞれ VH＝rH・IH＝RH・IH2／１−αH・IH2／hm・ＳRH＝（
１＋αH・tN）…… VN＝rN・IN＝RN・IN（１＋αN・tN）
……(6) となる。演算増幅器OP３の出力Voutは Vout＝Rf／RS（VN−VH） ＝Rf／RS｛RN・IN（１＋αN・tN）−RH・IH／１−αH
・IH2・RH／hm・Ｓ（１＋αH・tN）｝…… であるが、今αH＝αN、 RN・IN＝RH・IH／１−αH・RH2・RH／hm・Ｓ になるようINとIHを設定して定数設定すると、
式のVoutは乾燥状態下でhmは一定であるので
常に０になる。式を書きなおすと次式になる。
器OP２の出力電圧はそれぞれ VH＝rH・IH＝RH・IH2／１−αH・IH2／hm・ＳRH＝（
１＋αH・tN）…… VN＝rN・IN＝RN・IN（１＋αN・tN）
……(6) となる。演算増幅器OP３の出力Voutは Vout＝Rf／RS（VN−VH） ＝Rf／RS｛RN・IN（１＋αN・tN）−RH・IH／１−αH
・IH2・RH／hm・Ｓ（１＋αH・tN）｝…… であるが、今αH＝αN、 RN・IN＝RH・IH／１−αH・RH2・RH／hm・Ｓ になるようINとIHを設定して定数設定すると、
式のVoutは乾燥状態下でhmは一定であるので
常に０になる。式を書きなおすと次式になる。
Vout＝Rf／RS｛RN・IN−RH・IH／１−αH・IH2・RH／
hm・Ｓ｝（１＋αN・ｔ）……′ 乾燥状態ではhmが一定であるが、調理が経過
して調理物から水蒸気が出始めると、hmが増大
するので、Voutが０から急激に増大し、湿度検
知ができる。Voutの時間的変化の様失を第７図
に示す。
hm・Ｓ｝（１＋αN・ｔ）……′ 乾燥状態ではhmが一定であるが、調理が経過
して調理物から水蒸気が出始めると、hmが増大
するので、Voutが０から急激に増大し、湿度検
知ができる。Voutの時間的変化の様失を第７図
に示す。
しかし、第６図の従来湿度検知回路では、定電
流源がIHとINの２個と、演算増幅器が演算増幅
器OP１、演算増幅器OP２、演算増幅器OP３と、
回路素子を多数（３個）必要とする上、式の条
件を満たすため２個の定電流源のIHとIN相互を
合わせこむのが非常に困難であつた。
流源がIHとINの２個と、演算増幅器が演算増幅
器OP１、演算増幅器OP２、演算増幅器OP３と、
回路素子を多数（３個）必要とする上、式の条
件を満たすため２個の定電流源のIHとIN相互を
合わせこむのが非常に困難であつた。
＜目的＞
そこで、本発明は、２個の定電流源相互を合わ
せこまなくても良い湿度検知回路の提供を目的と
している。
せこまなくても良い湿度検知回路の提供を目的と
している。
＜実施例＞
まず、本発明による電子レンジの調理の仕上が
りを湿度により検知する湿度検知回路の原理を第
１図および第２図の湿度検知回路の基本回路を示
す基本回路図により説明する。
りを湿度により検知する湿度検知回路の原理を第
１図および第２図の湿度検知回路の基本回路を示
す基本回路図により説明する。
第１図で、定電流源Ioにより第一感温抵抗Ｈを
自己加熱する点は第６図と同じであるが、第１図
の湿度検知回路の基本では、第二感温抵抗Ｎを第
一感温抵抗Ｈの出力と演算増幅器OPの反転入力
に挿入している点が異なつている。
自己加熱する点は第６図と同じであるが、第１図
の湿度検知回路の基本では、第二感温抵抗Ｎを第
一感温抵抗Ｈの出力と演算増幅器OPの反転入力
に挿入している点が異なつている。
すなわち、第１図の湿度検知回路の基本回路図
は、湿度を検出するために自己加熱する第一感温
抵抗Ｈと、周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎと、
定電流源Ioと、演算増幅器OPと、該演算増幅器
OP用帰還抵抗Rfとを具備し、前記第一感温抵抗
Ｈを定電流源Ioにより自己加熱し、さらに第一感
温抵抗Ｈの端子電圧を第二感温抵抗Ｎを通して演
算増幅器OPの反転側入力端子に入力するよう構
成したものである。このため、上記湿度検知回路
の基本では、従来の湿度検知回路と比べて部品点
数をきわめて少なくできる。
は、湿度を検出するために自己加熱する第一感温
抵抗Ｈと、周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎと、
定電流源Ioと、演算増幅器OPと、該演算増幅器
OP用帰還抵抗Rfとを具備し、前記第一感温抵抗
Ｈを定電流源Ioにより自己加熱し、さらに第一感
温抵抗Ｈの端子電圧を第二感温抵抗Ｎを通して演
算増幅器OPの反転側入力端子に入力するよう構
成したものである。このため、上記湿度検知回路
の基本では、従来の湿度検知回路と比べて部品点
数をきわめて少なくできる。
第１図でrH≪rNとすると、自己加熱側の第一
感温抵抗Ｈの両端電圧VHは式と同様に VH＝RH・Io／１−αH・1o2・RH／
hm・Ｓ（１＋αH・tN）…… となる。演算増幅器OPの利得は、rH≪rNとし
ているため Rf／rH＋rN≒Rf／rN であるから、αH＝αNに選定すると、出力Vout
は Vout＝Rf／−rNVH ＝RH・Io・Rf／−（１−αH・1o2・RH／hm・Ｓ）RN…
… と導出される。
感温抵抗Ｈの両端電圧VHは式と同様に VH＝RH・Io／１−αH・1o2・RH／
hm・Ｓ（１＋αH・tN）…… となる。演算増幅器OPの利得は、rH≪rNとし
ているため Rf／rH＋rN≒Rf／rN であるから、αH＝αNに選定すると、出力Vout
は Vout＝Rf／−rNVH ＝RH・Io・Rf／−（１−αH・1o2・RH／hm・Ｓ）RN…
… と導出される。
乾燥状態では、hm（熱伝達係数）は一定のた
め、出力Voutは負の一定値になる。調理が経過
し発生した水蒸気によりhmが増大すると、Vout
の絶対値が小さくなり、第２図のような出力の時
間経過を得ることができる。
め、出力Voutは負の一定値になる。調理が経過
し発生した水蒸気によりhmが増大すると、Vout
の絶対値が小さくなり、第２図のような出力の時
間経過を得ることができる。
第３図は、第１図に示す湿度検知回路の基本で
演算増幅器OPの電源に必要であつた正負の両電
源を、正電源のみに簡略化した湿度検知回路の他
の基本回路図である。
演算増幅器OPの電源に必要であつた正負の両電
源を、正電源のみに簡略化した湿度検知回路の他
の基本回路図である。
第３図で演算増幅器OP１、トランジスタＱ、
抵抗RSおよび基準電源Vrefにより定電流回路を
構成し、第一感温抵抗Ｈに定電流Io＝Vref／RS
を供給している。トランジスタＱは演算増幅器
OP１の出力電流増幅用である。第二感温抵抗Ｎ
は第１図と同様に周囲温度検出用の感温抵抗であ
る。演算増幅器OP２は信号の増幅用である。第
３図の出力電圧Voutは、αH＝αNの時 Vout＝−RH／RN（１−αH・RH・Vref2／hm・Ｓ・RS2
）×Rf／RS・Vref＋（１＋Rf／RB）Vref…… と導出される。まず、調理の初期状態で、Vout
を一定値になるよう、演算増幅器OP２の負端子
に接続されている抵抗RBを調節しておく。調理
が進行して調理物の水蒸気によりhmが増大する
と、の１項目が減少する。その結果Voutが急
激に増大し、第４図のような時間特性になる。
抵抗RSおよび基準電源Vrefにより定電流回路を
構成し、第一感温抵抗Ｈに定電流Io＝Vref／RS
を供給している。トランジスタＱは演算増幅器
OP１の出力電流増幅用である。第二感温抵抗Ｎ
は第１図と同様に周囲温度検出用の感温抵抗であ
る。演算増幅器OP２は信号の増幅用である。第
３図の出力電圧Voutは、αH＝αNの時 Vout＝−RH／RN（１−αH・RH・Vref2／hm・Ｓ・RS2
）×Rf／RS・Vref＋（１＋Rf／RB）Vref…… と導出される。まず、調理の初期状態で、Vout
を一定値になるよう、演算増幅器OP２の負端子
に接続されている抵抗RBを調節しておく。調理
が進行して調理物の水蒸気によりhmが増大する
と、の１項目が減少する。その結果Voutが急
激に増大し、第４図のような時間特性になる。
上記第１図の原理のものにおいてはαH＝αNと
選定しなければならず、αH＝αNと選定すること
は感温抵抗の性能上困難である。
選定しなければならず、αH＝αNと選定すること
は感温抵抗の性能上困難である。
そこで、本発明の湿度検知回路においては、上
記の湿度検知回路の基本のようにαH＝αNの関係
を成立させる必要がなくても湿度の検出が行える
ようにしたものであり、本発明の湿度検知回路の
実施例を第５図により説明する。
記の湿度検知回路の基本のようにαH＝αNの関係
を成立させる必要がなくても湿度の検出が行える
ようにしたものであり、本発明の湿度検知回路の
実施例を第５図により説明する。
上記第１図と異なる所は第一感温抵抗Ｈの両端
電圧VHを第二感温抵抗Ｎ及び直列に接続された
抵抗Rcを通じて演算増幅器OPの反転側入力端子
に接続している所にある。
電圧VHを第二感温抵抗Ｎ及び直列に接続された
抵抗Rcを通じて演算増幅器OPの反転側入力端子
に接続している所にある。
すなわち、湿度を検知する為に自己加熱する第
一感温抵抗Ｈと周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎ
と、定電流源Ioと、演算増幅器OPと該演算増幅
器用帰還抵抗Rfと第二感温抵抗Ｎと直列に接続
する抵抗Rcとを具備し、前記第一感温抵抗Ｈを
定電流源Ioにより自己加熱し、さらに第一感温抵
抗Ｈの端子電圧を第二感温抵抗Ｎ及び第二感温抵
抗Ｎに直列に接続された抵抗Rcを通して演算増
幅器OPの反転側入力端子に入力するよう構成し
たものである。
一感温抵抗Ｈと周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎ
と、定電流源Ioと、演算増幅器OPと該演算増幅
器用帰還抵抗Rfと第二感温抵抗Ｎと直列に接続
する抵抗Rcとを具備し、前記第一感温抵抗Ｈを
定電流源Ioにより自己加熱し、さらに第一感温抵
抗Ｈの端子電圧を第二感温抵抗Ｎ及び第二感温抵
抗Ｎに直列に接続された抵抗Rcを通して演算増
幅器OPの反転側入力端子に入力するよう構成し
たものである。
この回路によりαHとαNを等しくすることなく
湿度検知回路を構成することができる。
湿度検知回路を構成することができる。
第５図による演算増幅器の利得は
Rf／rH＋rN＋Rc≒Rf／rN＋Rc ……
従つて出力Voutは
Vout＝Rf／−（rN＋Rc）・VH
＝Rf・Io／−（１−αH・Io2・RH／hm・Ｓ）・RH（１
＋αH・tN）／RN（１＋αN・tN）＋Rc…… と導出される。
＋αH・tN）／RN（１＋αN・tN）＋Rc…… と導出される。
ここで
RH（１＋αH・tN）／RN（１＋αN・tN）＋Rc＝一定……
となる様にRcを選定してやると 出力Voutは Vout＝Rf・Io／−（１−αH・Io2・RH／hm・Ｓ）・Ｃ 但しＣは定数と導出される。
となる様にRcを選定してやると 出力Voutは Vout＝Rf・Io／−（１−αH・Io2・RH／hm・Ｓ）・Ｃ 但しＣは定数と導出される。
乾燥状態ではhmは一定の為、出力Voutは一定
値であり、調理が経過し発生した水蒸気により
hmが増大するとVoutの絶対値が小さくなり第２
図のような出力の時間経過を得ることができる。
値であり、調理が経過し発生した水蒸気により
hmが増大するとVoutの絶対値が小さくなり第２
図のような出力の時間経過を得ることができる。
＜効果＞
本発明の湿度検知回路は上記のような構成であ
るから、第一感温抵抗、第二感温抵抗のそれぞれ
の湿度係数αH、αNを合わせることなく、直列に
接続する抵抗を調整するのみで電子レンジ等の調
理の仕上りを湿度により検知することができ、食
品の自動加熱に構成効果が大きい。
るから、第一感温抵抗、第二感温抵抗のそれぞれ
の湿度係数αH、αNを合わせることなく、直列に
接続する抵抗を調整するのみで電子レンジ等の調
理の仕上りを湿度により検知することができ、食
品の自動加熱に構成効果が大きい。
第１図は本発明の湿度検知回路の原理を説明す
るための基本回路図、第２図は第１図の湿度検知
回路の出力電圧の時間特性の概略を表す特性図、
第３図は第１図の湿度検知回路を簡略化した湿度
検知回路の他の基本回路図、第４図は第３図の出
力電圧の時間特性の概略を表す特性図、第５図は
本発明の湿度検知回路の実施例を示す湿度検知回
路、第６図は従来湿度検知回路を用いた電子レン
ジの仕上り検知用電子回路図、第７図はその出力
電圧の時間特性の概略を表わす線図である。 Ｈ：第一感温抵抗、Io：定電流源、Ｎ：第二感
温抵抗、OP：演算増幅器、Rf：帰還抵抗、Rc：
抵抗。
るための基本回路図、第２図は第１図の湿度検知
回路の出力電圧の時間特性の概略を表す特性図、
第３図は第１図の湿度検知回路を簡略化した湿度
検知回路の他の基本回路図、第４図は第３図の出
力電圧の時間特性の概略を表す特性図、第５図は
本発明の湿度検知回路の実施例を示す湿度検知回
路、第６図は従来湿度検知回路を用いた電子レン
ジの仕上り検知用電子回路図、第７図はその出力
電圧の時間特性の概略を表わす線図である。 Ｈ：第一感温抵抗、Io：定電流源、Ｎ：第二感
温抵抗、OP：演算増幅器、Rf：帰還抵抗、Rc：
抵抗。
Claims (1)
- １ 湿度を検出するために自己加熱する第一感温
抵抗と、周囲温度検出用の第二感温抵抗と、定電
流源と、演算増幅器と、該演算増幅器用帰還抵抗
と第二感温抵抗に直列に挿入する抵抗とを具備
し、前記第一感温抵抗を定電流源により自己加熱
し、さらに第一感温抵抗の端子電圧を第二感温抵
抗及び第二感温抵抗に直列に接続された抵抗を通
して演算増幅器の反転側入力端子に入力するよう
構成したことを特徴とする湿度検知回路。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023556A JPS62180258A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 湿度検知回路 |
| DE3751125T DE3751125T2 (de) | 1986-02-04 | 1987-01-30 | Feuchtigkeitsmesskreis. |
| EP87101319A EP0232817B1 (en) | 1986-02-04 | 1987-01-30 | Humidity detecting circuit |
| NZ219136A NZ219136A (en) | 1986-02-04 | 1987-02-02 | Humidity detector circuit |
| CA000528880A CA1287986C (en) | 1986-02-04 | 1987-02-03 | Humidity detecting circuit |
| US07/010,794 US4768378A (en) | 1986-02-04 | 1987-02-04 | Humidity detecting circuit |
| KR878700873A KR890004076B1 (en) | 1986-02-04 | 1987-02-04 | Humidity detecting circuit |
| AU68287/87A AU574947B2 (en) | 1986-02-04 | 1987-02-04 | Humidity detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023556A JPS62180258A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 湿度検知回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180258A JPS62180258A (ja) | 1987-08-07 |
| JPH0531939B2 true JPH0531939B2 (ja) | 1993-05-13 |
Family
ID=12113777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023556A Granted JPS62180258A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 湿度検知回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62180258A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809589A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-12-05 | 华东师范大学 | 一种低功耗空气湿度测量方法 |
| CN103558251A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 成都市宏山科技有限公司 | 精度高的相对湿度检测装置 |
-
1986
- 1986-02-04 JP JP61023556A patent/JPS62180258A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62180258A (ja) | 1987-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |