JPH07270224A - 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 - Google Patents
重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器Info
- Publication number
- JPH07270224A JPH07270224A JP6085837A JP8583794A JPH07270224A JP H07270224 A JPH07270224 A JP H07270224A JP 6085837 A JP6085837 A JP 6085837A JP 8583794 A JP8583794 A JP 8583794A JP H07270224 A JPH07270224 A JP H07270224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- weight
- drive motor
- coil
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造及び信号処理を簡易化して、重量検出装
置の小型化、製造コストの低減及び検出精度の向上を可
能とする。 【構成】 駆動モータ６により物品支持台２を駆動した
ときに、物品支持台２上の被測定物５の重量をトルク変
換手段４によって駆動モータ６にかかる負荷トルクに変
換し、その駆動モータ６の負荷トルクを、当該駆動モー
タ６自身に設けた負荷検出コイル６５により検出し、そ
の検出した負荷トルクに基づいて、負荷トルクと荷重と
の相関関係から被測定物５の重量を間接的に測定するよ
うに構成したもの。
置の小型化、製造コストの低減及び検出精度の向上を可
能とする。 【構成】 駆動モータ６により物品支持台２を駆動した
ときに、物品支持台２上の被測定物５の重量をトルク変
換手段４によって駆動モータ６にかかる負荷トルクに変
換し、その駆動モータ６の負荷トルクを、当該駆動モー
タ６自身に設けた負荷検出コイル６５により検出し、そ
の検出した負荷トルクに基づいて、負荷トルクと荷重と
の相関関係から被測定物５の重量を間接的に測定するよ
うに構成したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、調理物等の被測定物の
重量を電気的に検出する重量検出装置に関する。
重量を電気的に検出する重量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電磁調理器等において種々の重
量検出装置が採用されている。従来の重量検出装置で
は、通常、ターンテーブル等の物品支持台上に被測定物
を載置しておき、その被測定物の荷重をバネ等を介して
変位量に変換し、当該変位量に従ってコンデンサの電極
間の距離を変化させて静電容量を変化させ、あるいは上
記変位量に従ってコイル内のコアの位置を変位させ、こ
れによりコイルのインダクタンスを変化させたり（実開
平１−９５６４２号公報）、荷重による押圧変位により
抵抗体の抵抗値を変化させるようにしている。
量検出装置が採用されている。従来の重量検出装置で
は、通常、ターンテーブル等の物品支持台上に被測定物
を載置しておき、その被測定物の荷重をバネ等を介して
変位量に変換し、当該変位量に従ってコンデンサの電極
間の距離を変化させて静電容量を変化させ、あるいは上
記変位量に従ってコイル内のコアの位置を変位させ、こ
れによりコイルのインダクタンスを変化させたり（実開
平１−９５６４２号公報）、荷重による押圧変位により
抵抗体の抵抗値を変化させるようにしている。
【０００３】またこれらの荷重検出装置は、電圧制御型
の発振回路（Ｖ／Ｆコンバータ）を備えており、その発
振回路の実装部品として前述したコンデンサ、コイル、
抵抗体を有している。そしてその静電容量やインダクタ
ンスあるいは抵抗値の変化に対応した周波数変化を重量
変化として検出している。
の発振回路（Ｖ／Ｆコンバータ）を備えており、その発
振回路の実装部品として前述したコンデンサ、コイル、
抵抗体を有している。そしてその静電容量やインダクタ
ンスあるいは抵抗値の変化に対応した周波数変化を重量
変化として検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来の重量検出装置では、物品支持台上の被測定物の重
量が、駆動モータの回転軸に荷重として直接作用するた
め、被測定物を載せる位置によっては偏心荷重が作用し
て重量変化が生じたり、また過大な荷重によってバネに
へたりを生じることがあり、その結果、検出精度が低下
してしまうという問題がある。
従来の重量検出装置では、物品支持台上の被測定物の重
量が、駆動モータの回転軸に荷重として直接作用するた
め、被測定物を載せる位置によっては偏心荷重が作用し
て重量変化が生じたり、また過大な荷重によってバネに
へたりを生じることがあり、その結果、検出精度が低下
してしまうという問題がある。
【０００５】そこで本発明は、小型でしかも検出精度を
向上させることができるようにした重量検出装置を提供
することを目的とする。
向上させることができるようにした重量検出装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、被測定物を載置する物品支持台と、この物品
支持台を所定の方向に往復移動させるように駆動コイル
を備えた駆動モータと、前記物品支持台上に載置された
被測定物の重量を、上記駆動モータにかかる負荷トルク
に変換するトルク変換手段と、このトルク変換手段を通
して駆動モータにかけられた負荷トルクを検出する負荷
検出手段と、当該負荷検出手段により得られた駆動モー
タの負荷トルクに基づき、負荷トルクと荷重との相関関
係から上記被測定物の重量を測定する重量測定手段と、
を有するものであって、上記負荷検出手段は、前記駆動
モータにおける駆動コイルの近傍に負荷検出用コイルを
配置した構成を有している。
本発明は、被測定物を載置する物品支持台と、この物品
支持台を所定の方向に往復移動させるように駆動コイル
を備えた駆動モータと、前記物品支持台上に載置された
被測定物の重量を、上記駆動モータにかかる負荷トルク
に変換するトルク変換手段と、このトルク変換手段を通
して駆動モータにかけられた負荷トルクを検出する負荷
検出手段と、当該負荷検出手段により得られた駆動モー
タの負荷トルクに基づき、負荷トルクと荷重との相関関
係から上記被測定物の重量を測定する重量測定手段と、
を有するものであって、上記負荷検出手段は、前記駆動
モータにおける駆動コイルの近傍に負荷検出用コイルを
配置した構成を有している。
【０００７】
【作用】このような構成を有する本発明においては、駆
動モータにより物品支持台が駆動されたときに、物品支
持台上の被測定物の重量はトルク変換手段によって駆動
モータにかかる負荷トルクに変換され、その駆動モータ
の負荷トルクが、当該駆動モータ自身に設けられた負荷
検出コイルにより検出される。そしてその検出された負
荷トルクに基づいて、負荷トルクと荷重との相関関係か
ら被測定物の重量が間接的に測定されるようになってい
る。
動モータにより物品支持台が駆動されたときに、物品支
持台上の被測定物の重量はトルク変換手段によって駆動
モータにかかる負荷トルクに変換され、その駆動モータ
の負荷トルクが、当該駆動モータ自身に設けられた負荷
検出コイルにより検出される。そしてその検出された負
荷トルクに基づいて、負荷トルクと荷重との相関関係か
ら被測定物の重量が間接的に測定されるようになってい
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を電磁調理器（電子レンジ）に
適用した実施例を図面に基づいて詳細に説明する。まず
図４に示されているように、箱状のケース１内を上下に
仕切る基台２の上面には、略円盤状の物品支持台として
のターンテーブル３が、複数のローラ４を介して回転移
動自在に載置されている。上記各ローラ４は、ターンテ
ーブル３の外周部に軸を介して回転可能に取り付けられ
ており、これら各ローラ４が上記基台２上を転動するこ
とによって、被測定物としての調理物５を保持したター
ンテーブル３が回転移動するように構成されている。
適用した実施例を図面に基づいて詳細に説明する。まず
図４に示されているように、箱状のケース１内を上下に
仕切る基台２の上面には、略円盤状の物品支持台として
のターンテーブル３が、複数のローラ４を介して回転移
動自在に載置されている。上記各ローラ４は、ターンテ
ーブル３の外周部に軸を介して回転可能に取り付けられ
ており、これら各ローラ４が上記基台２上を転動するこ
とによって、被測定物としての調理物５を保持したター
ンテーブル３が回転移動するように構成されている。
【０００９】上記ターンテーブル３の下面側の中心位置
には、円筒状のボス部３ａが垂下するように突設されて
おり、このボス部３ａ内に駆動モータ６の回転出力軸６
ｅが上方側に向かって差し込まれている。この駆動モー
タ６の回転出力軸６ｅは、上記ボス部３ａに対して回転
方向に係合し、かつ軸方向に滑動自在に嵌挿されてい
る。従って前記ターンテーブル３上に載置した調理物５
の重量による荷重は、全てローラ４により受けられるこ
ととなり、駆動モータ６に対しては、調理物５の重量に
よる回転負荷トルクのみがかけられるように構成されて
いる。すなわち上記ローラ４は、調理物５の重量を駆動
モータ６にかかる負荷トルクに変換するトルク変換手段
を構成している。
には、円筒状のボス部３ａが垂下するように突設されて
おり、このボス部３ａ内に駆動モータ６の回転出力軸６
ｅが上方側に向かって差し込まれている。この駆動モー
タ６の回転出力軸６ｅは、上記ボス部３ａに対して回転
方向に係合し、かつ軸方向に滑動自在に嵌挿されてい
る。従って前記ターンテーブル３上に載置した調理物５
の重量による荷重は、全てローラ４により受けられるこ
ととなり、駆動モータ６に対しては、調理物５の重量に
よる回転負荷トルクのみがかけられるように構成されて
いる。すなわち上記ローラ４は、調理物５の重量を駆動
モータ６にかかる負荷トルクに変換するトルク変換手段
を構成している。
【００１０】ここで上記駆動モータ６は、いわゆる同期
モータから構成されており、図６にも示されているよう
に、当該駆動モータ６には、駆動電源７が接続されてい
るとともに、負荷検出回路８が接続されている。駆動モ
ータ６及び負荷検出回路８の構成を次に説明する。
モータから構成されており、図６にも示されているよう
に、当該駆動モータ６には、駆動電源７が接続されてい
るとともに、負荷検出回路８が接続されている。駆動モ
ータ６及び負荷検出回路８の構成を次に説明する。
【００１１】図１、図２及び図３に示めされているよう
に、上記駆動モータ６は、シールドケース６ａ内に駆動
部６ｂと減速部６ｃとを軸方向に並列するようにして構
成されている。
に、上記駆動モータ６は、シールドケース６ａ内に駆動
部６ｂと減速部６ｃとを軸方向に並列するようにして構
成されている。
【００１２】まず上記駆動部６ｂにおいては、当該駆動
部６ｂの略中央部分にロータ（回転子）６１が配置され
ている。このロータ６１は、略円筒状の永久磁石体から
構成されており、Ｎ極及びＳ極が円周上に一定ピッチで
交互に着磁配列されている。またこのロータ６１の外周
側には、所定のギャップを介して略中空円筒状のステー
タ（固定子）６２が同心状に配置されている。このステ
ータ６２は、ボビン胴部に対して、軸と略同心状に駆動
コイル６３を巻回してなるものである。
部６ｂの略中央部分にロータ（回転子）６１が配置され
ている。このロータ６１は、略円筒状の永久磁石体から
構成されており、Ｎ極及びＳ極が円周上に一定ピッチで
交互に着磁配列されている。またこのロータ６１の外周
側には、所定のギャップを介して略中空円筒状のステー
タ（固定子）６２が同心状に配置されている。このステ
ータ６２は、ボビン胴部に対して、軸と略同心状に駆動
コイル６３を巻回してなるものである。
【００１３】上記ステータ６２の内周面には、櫛形状の
磁極が周状に所定のピッチで配列されており、上記ロー
タ６１を外周側から包み込むように配置されている。各
櫛形磁極には、前記駆動電源７の交番電流が一対の端子
６４を通して供給されており、励磁によって上記各櫛形
磁極から交番磁場が発生されるように構成されている。
磁極が周状に所定のピッチで配列されており、上記ロー
タ６１を外周側から包み込むように配置されている。各
櫛形磁極には、前記駆動電源７の交番電流が一対の端子
６４を通して供給されており、励磁によって上記各櫛形
磁極から交番磁場が発生されるように構成されている。
【００１４】上記駆動コイル６３は、櫛形磁極の外周側
に巻回・配置されているが、その駆動コイル６３のさら
に外周側に、負荷検出手段を構成するように検出コイル
６５が配置されている。この検出コイル６５は、上記駆
動コイル６３の外周側に設けられたボビンの胴部に軸と
略同心状に必要回数巻回されている。さらにまた上記検
出コイル６５の外側には、前記駆動コイル６３の磁路が
櫛形磁極以外で切断されることのないように、上記シー
ルドケース６ａが設けられている。このシールドケース
６ａは、軟鉄などの高透磁率物質の円筒状体から形成さ
れている。
に巻回・配置されているが、その駆動コイル６３のさら
に外周側に、負荷検出手段を構成するように検出コイル
６５が配置されている。この検出コイル６５は、上記駆
動コイル６３の外周側に設けられたボビンの胴部に軸と
略同心状に必要回数巻回されている。さらにまた上記検
出コイル６５の外側には、前記駆動コイル６３の磁路が
櫛形磁極以外で切断されることのないように、上記シー
ルドケース６ａが設けられている。このシールドケース
６ａは、軟鉄などの高透磁率物質の円筒状体から形成さ
れている。
【００１５】すなわち上記ロータ６１からの磁場は、櫛
形磁極からステータ６２及びシールドケース６ａの内部
をループ状に通過することとなり、従って上記検出コイ
ル６５は、駆動電流の交番磁場とロータ６１の磁場との
双方に鎖交するように配置されている。
形磁極からステータ６２及びシールドケース６ａの内部
をループ状に通過することとなり、従って上記検出コイ
ル６５は、駆動電流の交番磁場とロータ６１の磁場との
双方に鎖交するように配置されている。
【００１６】このとき上記ロータ６１の着磁ピッチは、
ステータ６２における櫛形電極の配列ピッチと同一に設
定されており、ロータ６１が回転するとステータ６２の
内部を通過するロータ６１の磁場が交番磁場となる。こ
のためロータ６１の回転は、駆動コイル６３と検出コイ
ル６５の双方に、正弦波状の逆起電圧を生じさせる。こ
の逆起電圧については後述する。
ステータ６２における櫛形電極の配列ピッチと同一に設
定されており、ロータ６１が回転するとステータ６２の
内部を通過するロータ６１の磁場が交番磁場となる。こ
のためロータ６１の回転は、駆動コイル６３と検出コイ
ル６５の双方に、正弦波状の逆起電圧を生じさせる。こ
の逆起電圧については後述する。
【００１７】また前記負荷検出回路８は、シールドケー
ス６ａに対して螺子等の固定手段により取り付けられて
おり、特に図５及び図６に示されているように、上述し
た駆動モータ６内の検出コイル６５に接続されている。
この負荷検出回路８は、上記検出コイル６５からの正弦
波状の逆起電圧出力を整流する整流回路８１及び平滑回
路８２からなる検出回路を有しているとともに、この検
出回路における平滑回路８２の出力側に、電圧を周波数
変化に変換するＶ／Ｆ変換回路８３が接続されている。
ス６ａに対して螺子等の固定手段により取り付けられて
おり、特に図５及び図６に示されているように、上述し
た駆動モータ６内の検出コイル６５に接続されている。
この負荷検出回路８は、上記検出コイル６５からの正弦
波状の逆起電圧出力を整流する整流回路８１及び平滑回
路８２からなる検出回路を有しているとともに、この検
出回路における平滑回路８２の出力側に、電圧を周波数
変化に変換するＶ／Ｆ変換回路８３が接続されている。
【００１８】上記整流回路８１は、ダイオードＤ１〜４
を有するブリッジ型の全波整流回路から構成されてい
る。また平滑回路８２には、平滑用のコンデンサＣ1 が
設けられているとともに、このコンデンサＣ1 の電荷を
適度に放電させ負荷変動に平滑後の電圧を追従させる抵
抗Ｒ1 が設けられている。この抵抗Ｒ1 がなければ、コ
ンデンサＣ1 の電荷の放電が次のＶ／Ｆ変換回路８３の
コンパレータＵ1 の入力を通じてしか行われなくなり、
負荷変動に対する応答が緩慢になってしまう。また上記
Ｖ／Ｆ変換回路８３は、コンデンサＣf と抵抗Ｒf との
充放電による発振回路を有しており、このときの発振動
作の時定数は、抵抗Ｒf による充電時間で決定される。
その充電時間は、抵抗Ｒ2 と抵抗Ｒ3 で分割される電圧
から、前段の整流回路の電圧までの時間である。従って
前段の整流回路８１の電圧が低下すれば充電時間が短縮
されて発振周波数が上昇する。また整流回路８１の電圧
が上昇すれば充電時間が延長されて発振周波数は低下す
る。このとき後述するように、整流後の電圧は、負荷ト
ルクの増加に対して単調に減少するので、負荷トルクの
増加が発振周波数を上昇させることとなり、モータにか
かる負荷がパルス出力の周波数として取り出される。
を有するブリッジ型の全波整流回路から構成されてい
る。また平滑回路８２には、平滑用のコンデンサＣ1 が
設けられているとともに、このコンデンサＣ1 の電荷を
適度に放電させ負荷変動に平滑後の電圧を追従させる抵
抗Ｒ1 が設けられている。この抵抗Ｒ1 がなければ、コ
ンデンサＣ1 の電荷の放電が次のＶ／Ｆ変換回路８３の
コンパレータＵ1 の入力を通じてしか行われなくなり、
負荷変動に対する応答が緩慢になってしまう。また上記
Ｖ／Ｆ変換回路８３は、コンデンサＣf と抵抗Ｒf との
充放電による発振回路を有しており、このときの発振動
作の時定数は、抵抗Ｒf による充電時間で決定される。
その充電時間は、抵抗Ｒ2 と抵抗Ｒ3 で分割される電圧
から、前段の整流回路の電圧までの時間である。従って
前段の整流回路８１の電圧が低下すれば充電時間が短縮
されて発振周波数が上昇する。また整流回路８１の電圧
が上昇すれば充電時間が延長されて発振周波数は低下す
る。このとき後述するように、整流後の電圧は、負荷ト
ルクの増加に対して単調に減少するので、負荷トルクの
増加が発振周波数を上昇させることとなり、モータにか
かる負荷がパルス出力の周波数として取り出される。
【００１９】再び図１ないし図３に戻って、前記減速部
６ｃにおいては、駆動部６ｂのロータ６１の中心部から
突出する軸６ｄから最終の出力軸６ｅまでの間に、所定
の減速歯車群からなる減速輪列６６が設けられており、
上記出力軸６ｅが所定の減速比で回転駆動されるように
構成されている。上記出力軸６ｅは、当該出力軸６ｅの
途中部分がラジアル軸受６７により回転自在に支承され
ているとともに、当該出力軸６ｅの基端部は、スラスト
軸受６８により支持されている。
６ｃにおいては、駆動部６ｂのロータ６１の中心部から
突出する軸６ｄから最終の出力軸６ｅまでの間に、所定
の減速歯車群からなる減速輪列６６が設けられており、
上記出力軸６ｅが所定の減速比で回転駆動されるように
構成されている。上記出力軸６ｅは、当該出力軸６ｅの
途中部分がラジアル軸受６７により回転自在に支承され
ているとともに、当該出力軸６ｅの基端部は、スラスト
軸受６８により支持されている。
【００２０】次に、上記実施例装置における構成物の電
気的な動作を説明する。上述した駆動モータ６において
は、駆動コイル６３と検出コイル６５とが一種のトラン
スを構成している。但しトランスと異なる点は、ロータ
６１による逆起電圧があることである。この逆起電圧の
位相は、上記実施例装置の電気的な振る舞いを説明する
ための電気的等価回路を示した図７のように、ロータ６
１にかかる負荷が増加すると遅れる。なぜならロータ６
１の回転の位相が負荷の増加によって遅れるからであ
る。同期モータの回転は、過負荷になると脱調して停止
してしまうが、正常に回転しているならば、電源の位相
にある位相差を持って同期する特徴を有している。
気的な動作を説明する。上述した駆動モータ６において
は、駆動コイル６３と検出コイル６５とが一種のトラン
スを構成している。但しトランスと異なる点は、ロータ
６１による逆起電圧があることである。この逆起電圧の
位相は、上記実施例装置の電気的な振る舞いを説明する
ための電気的等価回路を示した図７のように、ロータ６
１にかかる負荷が増加すると遅れる。なぜならロータ６
１の回転の位相が負荷の増加によって遅れるからであ
る。同期モータの回転は、過負荷になると脱調して停止
してしまうが、正常に回転しているならば、電源の位相
にある位相差を持って同期する特徴を有している。
【００２１】一方駆動コイル６３は、図７に示されてい
るように、内部抵抗ｒ1 とインダクタンスＬ1 とに分解
することができ、検出コイル６５も同様に、内部抵抗ｒ
2 とインダクタンスＬ2 とに分解することができる。さ
らにこれらの駆動コイル６３と検出コイル６５とは、相
互インダクタンスＭを持っている。また駆動コイル６３
側に逆起電圧源Ｅ1 、検出コイル６５側に逆起電圧Ｅ2
がそれぞれ生じ、駆動コイル６３には電圧源ＶP が接続
され、検出コイル６５側には負荷抵抗ＲL が接続される
こととなる。以下に述べるように負荷変化を感知した結
果は、上記負荷抵抗ＲL の電圧降下Ｖout として検出さ
れる。
るように、内部抵抗ｒ1 とインダクタンスＬ1 とに分解
することができ、検出コイル６５も同様に、内部抵抗ｒ
2 とインダクタンスＬ2 とに分解することができる。さ
らにこれらの駆動コイル６３と検出コイル６５とは、相
互インダクタンスＭを持っている。また駆動コイル６３
側に逆起電圧源Ｅ1 、検出コイル６５側に逆起電圧Ｅ2
がそれぞれ生じ、駆動コイル６３には電圧源ＶP が接続
され、検出コイル６５側には負荷抵抗ＲL が接続される
こととなる。以下に述べるように負荷変化を感知した結
果は、上記負荷抵抗ＲL の電圧降下Ｖout として検出さ
れる。
【００２２】いま駆動コイル６３側の電流をＩ1 とし、
検出コイル６５側の電流をＩ2 とすると、検出コイル６
３側の電圧は、図８に示すような電圧ベクトル図として
描くことができる。すなわち駆動コイル６３側の電流Ｉ
1 をＸ軸に平行にとると、相互インダクタンスＭによる
起電力は、上記電流Ｉ1 に直角方向に伸びるベクトルω
ＭＩ1 となり、これにロータ６１による検出コイル６５
の逆起電圧Ｅ2 に相当するベクトルが、ある角度を持っ
て加わる。なお上記ωは、電圧源ＶP による電源周波数
である。
検出コイル６５側の電流をＩ2 とすると、検出コイル６
３側の電圧は、図８に示すような電圧ベクトル図として
描くことができる。すなわち駆動コイル６３側の電流Ｉ
1 をＸ軸に平行にとると、相互インダクタンスＭによる
起電力は、上記電流Ｉ1 に直角方向に伸びるベクトルω
ＭＩ1 となり、これにロータ６１による検出コイル６５
の逆起電圧Ｅ2 に相当するベクトルが、ある角度を持っ
て加わる。なお上記ωは、電圧源ＶP による電源周波数
である。
【００２３】ここで電圧は回路を一周して「０」になる
から、残りのベクトルＥは、検出コイル６５の内部抵抗
ｒ2 とインダクタンスＬ2 及び負荷抵抗ＲL によって生
成される電圧である。そしてインダクタンスＬ2 による
電圧ωＬ2 Ｉ2 は、抵抗成分の電圧を示す（ｒ2 ＋Ｒ
L ）Ｉ2 に対して直行しているから、ベクトルＥと、電
圧ωＬ2 Ｉ2 と、電圧（ｒ2 ＋ＲL ）Ｉ2 とは、直角三
角形を形成し、かつ直角をはさむ両辺の比率は、Ｅが変
化しても変わらない。すなわち上記直角三角形は常時相
似形を維持する。
から、残りのベクトルＥは、検出コイル６５の内部抵抗
ｒ2 とインダクタンスＬ2 及び負荷抵抗ＲL によって生
成される電圧である。そしてインダクタンスＬ2 による
電圧ωＬ2 Ｉ2 は、抵抗成分の電圧を示す（ｒ2 ＋Ｒ
L ）Ｉ2 に対して直行しているから、ベクトルＥと、電
圧ωＬ2 Ｉ2 と、電圧（ｒ2 ＋ＲL ）Ｉ2 とは、直角三
角形を形成し、かつ直角をはさむ両辺の比率は、Ｅが変
化しても変わらない。すなわち上記直角三角形は常時相
似形を維持する。
【００２４】次に、ロータ６１に負荷を加えたときの振
る舞いを図９を使って考えてみる。図９は、異なる負荷
が加えられているときのベクトルを重ね合わせて描いた
ものである。前述のようにロータ６１に負荷が加えられ
ると、逆起電圧Ｅ2 の位相が遅れるため、逆起電圧Ｅ2
の先端Ｐは、Ｐ’へ変化する。このとき上述したよう
に、直角三角形△ＯＰＱと△ＯＰ’Ｑ’は相似である。
実験を行うと、線分ＯＣと線分ＣＰまたは線分ＣＰ’の
長さは、負荷に応じて変化するようであるが、位相の変
化に比べると非常に小さいので一定として考えることが
できる。この場合における上記Ｐは、点Ｃを中心とする
半径｜Ｅ2 ｜の円周上を移動することになる。
る舞いを図９を使って考えてみる。図９は、異なる負荷
が加えられているときのベクトルを重ね合わせて描いた
ものである。前述のようにロータ６１に負荷が加えられ
ると、逆起電圧Ｅ2 の位相が遅れるため、逆起電圧Ｅ2
の先端Ｐは、Ｐ’へ変化する。このとき上述したよう
に、直角三角形△ＯＰＱと△ＯＰ’Ｑ’は相似である。
実験を行うと、線分ＯＣと線分ＣＰまたは線分ＣＰ’の
長さは、負荷に応じて変化するようであるが、位相の変
化に比べると非常に小さいので一定として考えることが
できる。この場合における上記Ｐは、点Ｃを中心とする
半径｜Ｅ2 ｜の円周上を移動することになる。
【００２５】もし図９のように、点Ｐが点Ｐ’に変化し
たとすると、相似である両三角形△ＯＰ’Ｑ’と△ＯＰ
Ｑとでは、一辺の長さが、△ＯＰ’Ｑ’の方が△ＯＰＱ
より明らかに小さくなる。よってＯＱ’＜ＯＱである。
但し、この関係が成り立つのはベクトルＯＣとベクトル
Ｅ2 の角度が図９の関係にあるときだけである。すなわ
ちベクトルＥ2 が第１象現にある場合のみである。しか
しながら同期モータでは、ベクトルＥ2 が動き得る範囲
が第１象現に限られる。なぜならばロータ６１が電源の
位相に先んじて回転することはありえないので、ベクト
ルＥ2 がベクトルＯＣを越えて第２象現に現れることは
ない。また負荷をかけると位相が遅延するので、駆動コ
イル４側の電流Ｉ1 に対する角度が減少し、０近傍にな
ると脱調しロータの回転が停止してしまうからである。
たとすると、相似である両三角形△ＯＰ’Ｑ’と△ＯＰ
Ｑとでは、一辺の長さが、△ＯＰ’Ｑ’の方が△ＯＰＱ
より明らかに小さくなる。よってＯＱ’＜ＯＱである。
但し、この関係が成り立つのはベクトルＯＣとベクトル
Ｅ2 の角度が図９の関係にあるときだけである。すなわ
ちベクトルＥ2 が第１象現にある場合のみである。しか
しながら同期モータでは、ベクトルＥ2 が動き得る範囲
が第１象現に限られる。なぜならばロータ６１が電源の
位相に先んじて回転することはありえないので、ベクト
ルＥ2 がベクトルＯＣを越えて第２象現に現れることは
ない。また負荷をかけると位相が遅延するので、駆動コ
イル４側の電流Ｉ1 に対する角度が減少し、０近傍にな
ると脱調しロータの回転が停止してしまうからである。
【００２６】このように負荷の増加に応じて検出コイル
６５が出力する電圧は、振幅が減少し位相が変化する。
通常、位相の変化に比べて振幅の変化の方が大きく、信
号処理も振幅に着目した方が処理しやすい。
６５が出力する電圧は、振幅が減少し位相が変化する。
通常、位相の変化に比べて振幅の変化の方が大きく、信
号処理も振幅に着目した方が処理しやすい。
【００２７】図１０は、あるギヤ付き同期モータの負荷
トルクに対する検出コイルの出力信号の実効電圧変化
を、実験によって得た結果である。上で説明してきたよ
うに負荷の増加に対して検出電圧は単調減少しており、
おおむね線形であることが判明した。但し、上述のよう
な原理で変化するので真の線形にはなり得ない。
トルクに対する検出コイルの出力信号の実効電圧変化
を、実験によって得た結果である。上で説明してきたよ
うに負荷の増加に対して検出電圧は単調減少しており、
おおむね線形であることが判明した。但し、上述のよう
な原理で変化するので真の線形にはなり得ない。
【００２８】このような実効電圧は、上述した負荷検出
装置８の整流回路８１及び平滑回路８２により容易に得
られるが、ある分野では、計算機で処理するために電圧
変化よりもパルスの周波数変化で負荷の換算結果が要求
される。このため上記実施例では、ＶＦ変換回路８３
で、電圧をある規定のキャリア周波数を持った交流信号
の周波数変化に変換している。
装置８の整流回路８１及び平滑回路８２により容易に得
られるが、ある分野では、計算機で処理するために電圧
変化よりもパルスの周波数変化で負荷の換算結果が要求
される。このため上記実施例では、ＶＦ変換回路８３
で、電圧をある規定のキャリア周波数を持った交流信号
の周波数変化に変換している。
【００２９】なお上記実施例中におけるＶＦ変換回路６
３における発振回路は、例えば図１１に示されているよ
うに、シグネティックス社（現フィリップス社）のＮＥ
５５５などに置き換えることもできる。この場合には、
上述した図６における実施例のＲf とＣf とを除く部分
が、ジャンパ線Ｊ1 を通したＵ１（ＮＥ５５５）に置き
換えられており、Ｒf とＣf とは、Ｒ3 、Ｒ2 、Ｃ2 に
相当する。なお図中、Ｕ１の周辺の括弧内の番号はピン
番号を示している。
３における発振回路は、例えば図１１に示されているよ
うに、シグネティックス社（現フィリップス社）のＮＥ
５５５などに置き換えることもできる。この場合には、
上述した図６における実施例のＲf とＣf とを除く部分
が、ジャンパ線Ｊ1 を通したＵ１（ＮＥ５５５）に置き
換えられており、Ｒf とＣf とは、Ｒ3 、Ｒ2 、Ｃ2 に
相当する。なお図中、Ｕ１の周辺の括弧内の番号はピン
番号を示している。
【００３０】また上述した実施例に対応する構成物を同
一の符号で示した図１２にかかる実施例の駆動モータで
は、駆動コイル６３に軸方向に対面するようにして、負
荷検出手段を構成する検出コイル６５’が配置されてい
る。また同じく図１３にかかる実施例の駆動モータで
は、駆動コイル６３の内周側に負荷検出手段を構成する
検出コイル６５”が配置されている。
一の符号で示した図１２にかかる実施例の駆動モータで
は、駆動コイル６３に軸方向に対面するようにして、負
荷検出手段を構成する検出コイル６５’が配置されてい
る。また同じく図１３にかかる実施例の駆動モータで
は、駆動コイル６３の内周側に負荷検出手段を構成する
検出コイル６５”が配置されている。
【００３１】このような他の実施例のように、負荷検出
手段を構成する検出コイルは、駆動コイル６３の近傍に
配置することができ、駆動電流の交番磁場とロータ６１
の磁場との双方に鎖交するようにさえ配置されていば、
上記第１の実施例と同様な作用・効果を得ることができ
る。
手段を構成する検出コイルは、駆動コイル６３の近傍に
配置することができ、駆動電流の交番磁場とロータ６１
の磁場との双方に鎖交するようにさえ配置されていば、
上記第１の実施例と同様な作用・効果を得ることができ
る。
【００３２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明は、駆動モータによ
り物品支持台を駆動したときに、物品支持台上の被測定
物の重量をトルク変換手段によって駆動モータにかかる
負荷トルクに変換し、その駆動モータの負荷トルクを、
当該駆動モータ自身に設けた負荷検出コイルにより検出
し、その検出した負荷トルクに基づいて、負荷トルクと
荷重との相関関係から被測定物の重量を間接的に測定す
るように構成したものであるから、構造及び信号処理を
極めて簡易化することができ、重量検出装置を小型化
し、かつ製造コストを低減することができるとともに、
検出精度を向上させることができる。
り物品支持台を駆動したときに、物品支持台上の被測定
物の重量をトルク変換手段によって駆動モータにかかる
負荷トルクに変換し、その駆動モータの負荷トルクを、
当該駆動モータ自身に設けた負荷検出コイルにより検出
し、その検出した負荷トルクに基づいて、負荷トルクと
荷重との相関関係から被測定物の重量を間接的に測定す
るように構成したものであるから、構造及び信号処理を
極めて簡易化することができ、重量検出装置を小型化
し、かつ製造コストを低減することができるとともに、
検出精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例における重量検出装置に用い
られている駆動モータを表した横断面説明図である。
られている駆動モータを表した横断面説明図である。
【図２】図１に表した重量検出装置の駆動モータを示し
た平面説明図である。
た平面説明図である。
【図３】図１に表した重量検出装置の駆動モータを示し
た底面説明図である。
た底面説明図である。
【図４】本発明にかかる重量検出装置を、電子レンジに
適用した実施例の概略構成を表した断面説明図である。
適用した実施例の概略構成を表した断面説明図である。
【図５】本発明にかかる重量検出装置のブロック線図で
ある。
ある。
【図６】本発明にかかる重量検出装置の負荷検出回路を
表した回路説明図である。
表した回路説明図である。
【図７】本発明にかかる重量検出装置の負荷検出回路に
おける機構部の電気的等価回路図である。
おける機構部の電気的等価回路図である。
【図８】図７に表した電気的等価回路の電圧ベクトル図
である。
である。
【図９】図７に表した電気的等価回路における負荷変化
に対する電圧ベクトルの変化を示すベクトル図である。
に対する電圧ベクトルの変化を示すベクトル図である。
【図１０】負荷に対する検出コイルの出力信号の実効電
圧の関係を示す線図である。
圧の関係を示す線図である。
【図１１】本発明にかかる重量検出装置の負荷検出回路
の他の実施例を表した回路説明図である。
の他の実施例を表した回路説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例における重量検出装置に
用いられている駆動モータを表した横断面説明図であ
る。
用いられている駆動モータを表した横断面説明図であ
る。
【図１３】本発明のさらに他の実施例における重量検出
装置に用いられている駆動モータを表した横断面説明図
である。
装置に用いられている駆動モータを表した横断面説明図
である。
１ ケース ３ ターンテーブル（物品支持台） ４ ローラ（トルク変換手段） ５ 調理物（被測定物） ６ 駆動モータ ６ａ シールドケース ６ｂ 駆動部 ６ｃ 減速部 ６３ 駆動コイル ６５ 負荷検出用コイル ７ 駆動電源 ８ 負荷検出回路 ８１ 整流回路 ８２ 平滑回路 ８３ ＶＦ変換回路
Claims (6)
- 【請求項１】 被測定物を載置する物品支持台と、 この物品支持台を所定の方向に回転移動させるように駆
動コイルを備えた駆動モータと、 前記物品支持台上に載置された被測定物の重量を、上記
駆動モータにかかる負荷トルクに変換するトルク変換手
段と、 このトルク変換手段を通して駆動モータにかけられた負
荷トルクを検出する負荷検出手段と、 当該負荷検出手段により得られた駆動モータの負荷トル
クに基づき、負荷トルクと荷重との相関関係から上記被
測定物の重量を測定する重量測定手段と、を有するもの
であって、 上記負荷検出手段は、前記駆動モータにおける駆動コイ
ルの近傍に負荷検出用コイルを配置してなることを特徴
とする重量検出装置。 - 【請求項２】 物品支持台が、被測定物としての調理物
を載置するターンテーブルからなることを特徴とする請
求項１記載の重量検出装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の重量検出装置を備えたこ
とを特徴とする電磁調理器。 - 【請求項４】 負荷検出手段の負荷検出用コイルは、駆
動モータにおける固定子から発生する交番磁場と、回転
子から発生する磁場との双方に鎖交するように設けられ
ていることを特徴とする重量検出装置。 - 【請求項５】 重量測定手段が、負荷検出手段の負荷検
出用コイルの出力信号を整流し平滑する回路を備えてい
ることを特徴とする請求項１記載の重量検出装置。 - 【請求項６】 重量測定手段は、負荷検出手段の負荷検
出用コイルの出力信号を整流し平滑した信号の電圧変化
を、周波数変化に変換する回路を備えていることを特徴
とする請求項５記載の重量検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085837A JP2948731B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 |
| KR1019940023722A KR950009117A (ko) | 1993-09-20 | 1994-09-16 | 중량검출장치 |
| EP94114749A EP0644407A3 (en) | 1993-09-20 | 1994-09-19 | Weight detection device. |
| CN94116095A CN1110403A (zh) | 1993-09-20 | 1994-09-20 | 重量检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085837A JP2948731B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270224A true JPH07270224A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2948731B2 JP2948731B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=13869978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085837A Expired - Fee Related JP2948731B2 (ja) | 1993-09-20 | 1994-03-31 | 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948731B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102889917A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-01-23 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
| CN102889918A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-01-23 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
| CN103076069A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-05-01 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6085837A patent/JP2948731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102889917A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-01-23 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
| CN102889918A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-01-23 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
| CN103076069A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-05-01 | 中钢集团衡阳重机有限公司 | 电动挖掘机称重方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2948731B2 (ja) | 1999-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2625409B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
| US6278248B1 (en) | Brushless DC motor fan driven by an AC power source | |
| EP0082828A1 (en) | Washing machine | |
| US4283644A (en) | DC Motor | |
| CN105431740B (zh) | 飞机轮速度传感器 | |
| EP2853861B1 (en) | Position detection device | |
| US6870295B2 (en) | Oscillating motor and motor control apparatus and method | |
| MX2012009563A (es) | Sensor de limite y posicion interna para maquinas de piston libre. | |
| EP0644407A2 (en) | Weight detecting device | |
| JP2948731B2 (ja) | 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 | |
| CN106451831A (zh) | 制冷设备 | |
| JPH07294320A (ja) | 重量検出装置及びそれを用いた電磁調理器 | |
| CN100454726C (zh) | 大容量单相无刷同步发电机 | |
| CN2662257Y (zh) | 一种新型检测电路电流装置 | |
| JPH07213021A (ja) | 同期モータの負荷検出装置 | |
| US11239732B2 (en) | Fixed gap capacitive power transfer coupling for wound field synchronous machines | |
| US2845588A (en) | Motor assembly having frequency multiplying means | |
| KR102373398B1 (ko) | 회전 전기 | |
| CN2512152Y (zh) | 大容量单相无刷同步发电机 | |
| JP2562042B2 (ja) | ブラシレスｄ．ｃ．モータ用インダクタンス型センサ | |
| CN110011504A (zh) | 用于机器人的单输出轴伺服电机 | |
| JPS6044839A (ja) | トルク検出装置 | |
| CN209982293U (zh) | 一种具有速度同步检测功能的电机结构 | |
| RU2176846C1 (ru) | Индуктивный датчик положения ротора бесколлекторного двигателя постоянного тока | |
| US4535279A (en) | Impulse motor structure, drive system and control circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990622 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070702 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |