KR100341164B1 - Calibration method of sensing voltage in sensor utilizing standard load - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기준부하를 이용한 센서의 검출전압 교정방법에 관한 것으로, 마이크로파 검출용 센서에 의해 검출된 검출전압에 기초하여 제어부가 조리물의 가열상태를 인식하는 전자렌지에 있어서, 검사자가 표준부하를 이용하여 출고전에 상기 센서에 의해 검출전압값을 검출하고, 상기 검출된 검출전압값을 미리 설정된 기준전압값으로 교정하는데 필요한 교정계수를 산출하며, 상기 산출된 교정계수를 이이피롬(EEPROM)에 저장하며, 실제 조리물이 조리되는 경우 제어부가 상기 저장된 교정계수를 이용하여 조리물의 가열상태를 인식함으로써 제어부가 전자렌지의 세트별 조립성, 부품의 편차로 인해 실제와 다르게 검출되는 검출전압값에 기초하여 조리물의 가열상태를 잘못 인식하는 것을 방지하여 전자렌지의 에러률이 감소하는 효과가 있다.The present invention relates to a method of calibrating a detection voltage of a sensor using a reference load, and in a microwave oven in which a control unit recognizes a heating state of food based on a detection voltage detected by a microwave detection sensor, an inspector uses a standard load. Detects a detected voltage value by the sensor before shipment, calculates a correction coefficient required to calibrate the detected detection voltage value to a preset reference voltage value, and stores the calculated correction coefficient in an EEPROM. When the actual food is cooked, the control unit recognizes the heating state of the food using the stored calibration coefficients so that the control unit detects the actual value of the microwave oven according to the detection voltage value which is differently detected due to the setability of the microwave oven and the deviation of the parts. The error rate of the microwave is reduced by preventing the misunderstanding of the heating state of the food.
Description
본 발명은 기준부하를 이용한 센서의 검출전압 교정방법에 관한 것으로, 조리물의 가열상태를 전압값으로 검출하는 센서의 검출전압이 전자렌지의 제품별 미리 설정된 기준전압이 되도록 교정하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calibrating a detection voltage of a sensor using a reference load, and to calibrate a detection voltage of a sensor that detects a heating state of food as a voltage value to be a preset reference voltage for each product of a microwave oven.
일반적으로 전자렌지는 마그네트론이 발진하여 발생하는 2450MHz의 고주파의 마이크로파에 의해 조리물의 분자들이 분자운동을 하고 그 분자운동에 의한 마찰열에 의해 조리가 이루어지도록 구성되어 있다.In general, a microwave oven is configured such that molecules of a food are subjected to molecular motion by a high-frequency microwave of 2450 MHz generated by magnetron oscillation, and cooking is performed by frictional heat caused by the molecular motion.
조리물을 효율적으로 조리하기 위해서는 조리 도중에 조리물의 가열상태를 분석하고, 이를 기초로 조리 동작을 제어하는 것이 요구된다. 종래의 전자렌지에서는 조리물의 가열상태를 알기 위한 하나의 방법으로 조리실에 반사된 마이크로파를 검출하는 방법이 이용되고, 상기 마이크로파를 검출하는 수단으로 센서가 이용되고 있다. 상기 센서는 상기 조리실에 반사된 마이크로파를 안테나를 통해 수신하여 정류하고, 상기 센서의 출력신호를 제어부로 전송하는 역할을 한다. 상기 제어부는 상기 전송된 센서의 출력신호에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식하게 된다.In order to cook the food efficiently, it is required to analyze the heating state of the food during cooking and to control the cooking operation based on the cooking. In a conventional microwave oven, a method of detecting microwaves reflected in a cooking chamber is used as a method for determining a heating state of food, and a sensor is used as a means for detecting the microwaves. The sensor receives and rectifies the microwaves reflected by the cooking chamber through an antenna, and transmits an output signal of the sensor to a controller. The controller recognizes the heating state of the food based on the output signal of the transmitted sensor.
그러나, 종래 기술에 따르면 제품 제조시 조립오차나, 부품의 편차로 인해 제어부는 실제부하와 다른 검출전압을 센서로부터 입력받게 됨에 따라 조리물의 가열상태를 잘못 인식하게 되어 양질의 조리를 수행할 수 없었다. 그로 인해 전자렌지의 에러률이 증가됨으로써 전자렌지에 대한 제품의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.However, according to the prior art, due to assembly errors during product manufacturing or deviation of parts, the control unit receives a detection voltage different from the actual load from the sensor, and thus incorrectly recognizes the heating state of the food, and thus could not perform good cooking. . As a result, the error rate of the microwave oven is increased, thereby reducing the reliability of the product.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 전자렌지의 제품별 센서의 검출전압을 교정함으로써 제어부가 실제 조리물의 가열상태를 정확히 인식할 수 있도록 하는 기준부하를 이용한 센서의 검출전압 교정방법을 구현하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to correct a detection voltage of a sensor for each product of a microwave oven so that a controller can accurately recognize a heating state of an actual food, and a detection voltage of a sensor using a reference load Implement the calibration method.
도 1은 본 발명에 따른 전자렌지의 제어부에 센서가 연결된 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a device in which a sensor is connected to a control unit of a microwave oven according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 기준부하를 이용한 센서의 검출전압 교정방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a detection voltage calibration method of a sensor using a reference load according to the present invention.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *
7 : 센서부 8 : 평활부7 sensor part 8 smooth part
9 : 제어부 10 : 안테나9 control unit 10 antenna
11 : 제 1다이오드 12 : 제 1저항11: first diode 12: first resistor
13 : 제 2다이오드 14 : 제 3다이오드13: 2nd diode 14: 3rd diode
15 : 제 1콘덴서 16 : 제 2저항15: first capacitor 16: second resistor
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마이크로파 검출용 센서에 의해 검출된 검출전압값에 기초하여 제어부가 조리물의 가열상태를 인식하는 전자렌지에 있어서, 기준부하에 대해 상기 센서가 검출전압값을 검출하는 검출전압값 검출단계와, 상기 검출단계에서 검출된 검출전압값과 미리 설정된 기준전압값을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 교정계수를 산출하는 교정계수 산출단계와, 상기 산출된 교정계수를 저장하는 단계와, 상기 저장된 교정계수에 의해 상기 검출전압값을 교정하는 교정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a microwave oven in which a controller recognizes a heating state of food based on a detected voltage value detected by a microwave detection sensor, wherein the sensor detects a detected voltage value with respect to a reference load. A detection coefficient value detection step for comparing the detection voltage value detected in the detection step with a preset reference voltage value, calculating a correction coefficient according to the comparison result, and storing the calculated correction coefficient And calibrating the detected voltage value by the stored calibration coefficients.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 전자렌지의 제어부에 센서가 접속된 장치의 구성도이다. 도 1에 보인 바와 같이, 종래와 같이, 전자렌지의 제어부에 센서가 접속된 장치는 조리물의 가열상태를 반영하는 상태값으로서 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하여 신호파를 추출하고 신호파에 비례하는 전압으로 변환하는 센서부(7)와,상기 센서부(7)의 출력신호를 DC 신호로 평활하도록 상기 센서부(7)의 출력단에 접속된 평활부(8)와, 상기 평활된 출력신호에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식하도록 상기 평활부(8)에 접속된 제어부(9)로 이루어진다.1 is a block diagram of an apparatus in which a sensor is connected to a control unit of a microwave oven according to the present invention. As shown in FIG. 1, as in the related art, a device in which a sensor is connected to a control unit of a microwave oven is a state value reflecting a heating state of a food, receives a microwave reflected from a cooking chamber, extracts a signal wave, and is proportional to the signal wave. A sensor unit 7 for converting to a voltage, a smoothing unit 8 connected to an output terminal of the sensor unit 7 so as to smooth the output signal of the sensor unit 7 with a DC signal, and the smoothed output signal. It consists of a control unit 9 connected to the smoothing unit 8 so as to recognize the heating state of the food based on this.
상기 센서부(7)에는 조리실에 반사된 마이크로파의 신호를 수신하는 안테나(10)와, 안테나(10)에 접속된 제 1다이오드(11)와, 제 1다이오드(11)에 직렬로 접속된 제 1저항(12)과, 제 1저항(12)과 접지사이에 접속된 제 2다이오드(13)와, 제 2다이오드(13)에 직렬 접속된 제 3다이오드(14)로 이루어진다.The sensor unit 7 includes an antenna 10 for receiving a signal of microwaves reflected in the cooking chamber, a first diode 11 connected to the antenna 10, and a first diode connected in series with the first diode 11. The first resistor 12 includes a second diode 13 connected between the first resistor 12 and the ground, and a third diode 14 connected in series with the second diode 13.
또한, 상기 평활부(8)는 센서부(8)의 출력단과 접지사이에 접속된 제 1콘덴서(15)와, 제 1콘덴서(15)에 병렬 접속된 제 2저항(16)으로 이루어진다.The smoothing part 8 also comprises a first capacitor 15 connected between the output terminal of the sensor part 8 and the ground, and a second resistor 16 connected in parallel to the first capacitor 15.
도 1의 동작을 살펴보면 사용자가 조리를 하기 위해 조리실에 조리물을 넣고 전자렌지를 가동시키면 마그네트론이 발진하여 2450MHz의 마이크로파를 발생하고 상기 발생된 마이크로파에 의해 조리물이 조리된다. 상기 센서부(8)는 조리실내에서 반사되는 마이크로파를 안테나(10)를 통해 수신한다.Referring to the operation of FIG. 1, when a user puts food into a cooking chamber and operates a microwave to cook, the magnetron oscillates to generate a microwave of 2450 MHz, and the food is cooked by the generated microwave. The sensor unit 8 receives the microwaves reflected in the cooking chamber through the antenna 10.
상기 안테나(10)를 통해 수신된 마이크로파는 제 1다이오드(11)와 제 1저항(12)에 의해 정류된다. 그리고, 고전압의 마이크로파는 제 2다이오드(13)에 의해 접지측으로 바이패스된다.The microwaves received through the antenna 10 are rectified by the first diode 11 and the first resistor 12. The high voltage microwave is bypassed to the ground side by the second diode 13.
상기 제 1다이오드(11)와 제 1저항(12)에 의해 정류된 신호는 제 1콘덴서(15)와 제 2저항(16)에 의해 DC 신호로 평활되어 후단의 제어부(9)가 인식할 수 있는 출력전압으로 조절된다. 상기 제어부(9)는 상기 출력전압에 기초하여 조리실내의 조리물의 가열상태를 인식한다.The signal rectified by the first diode 11 and the first resistor 12 is smoothed into a DC signal by the first capacitor 15 and the second resistor 16 so that the controller 9 at the rear end may recognize the signal. Regulated output voltage. The control unit 9 recognizes the heating state of the food in the cooking chamber based on the output voltage.
도 2는 본 발명에 따른 기준부하를 이용한 센서의 검출전압 교정방법의 흐름도이다. 도 2에 보인바와 같이, 기준부하의 조리물을 전자렌지에 넣고 동작시키면 마그네트론이 발진하여 조리실내에 마이크로파가 발생되고, 상기 센서는 마이크로파를 수신하여 전압값으로 변환한 다음(S100) 그 전압값을 제어부로 전송한다.2 is a flowchart of a detection voltage calibration method of a sensor using a reference load according to the present invention. As shown in FIG. 2, when a food having a reference load is put in a microwave and operated, a magnetron oscillates to generate microwaves in the cooking chamber, and the sensor receives microwaves and converts them into voltage values (S100). Send to the controller.
상기 단계(S100)에서 상기 센서는 마그네트론의 마이크로파에 리플이 포함된 상기 소정시간(약 4초)이 지나면 보다 안정된 값을 얻기 위해 트레이가 1회전하는 시간(예를 들어 약 12초)동안 약 0.5초 간격으로 조리실내에 반사된 마이크로파의 전압을 검출하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 상기 전송된 복수개의 전압값을 평균하여 보다 정확한 전압값을 조리물의 검출전압값으로 인식한다.In the step S100, the sensor is about 0.5 for a time when the tray is rotated one time (for example, about 12 seconds) to obtain a more stable value after the predetermined time (about 4 seconds) including the ripple in the microwave of the magnetron. Detects the voltage of the microwave reflected in the cooking chamber at the second interval and transmits the detected voltage to the control unit, and the control unit recognizes a more accurate voltage value as a detection voltage value of the food by averaging the transmitted voltage values.
상기 단계(S100)에서 검출전압값을 검출하면 상기 제어부는 상기 검출전압값이 미리 설정된 기준모델의 전자렌지에서 기준부하를 이용하여 미리 설정된 기준전압값이 되도록 하는 교정계수를 구하기 위해 상기 K의 초기값을 0으로 초기화하고(S101), 초기값(K = 0) 에 미리 설정된 증가량(예를 들어 0.01)만큼 증가시킨 후(S102), 미리 설정된 기준전압값이 예를 들어 A0016이라면 기준전압값 (A0016)과 S * K(0.0110)의 크기를 비교한다(S103).When the detection voltage value is detected in the step S100, the control unit initializes the K to obtain a correction coefficient such that the detection voltage value is a preset reference voltage value using a reference load in a microwave of a preset reference model. After initializing the value to 0 (S101) and increasing the initial value (K = 0) by a preset increase amount (for example, 0.01) (S102), if the preset reference voltage value is A00 16, for example, the reference voltage value Compare the size of (A00 16 ) and S * K (0.01 10 ) (S103).
상기 비교결과 기준전압값(A0016) > S * K(0.0110)이라면 단계(S102)로 리턴하여 상기 K에 증가량(0.0110)만큼 증가시켜 상기 단계(S103)를 수행하는 작업을 상기 단계(S103)의 조건이 만족될 때까지 수행한다.The comparison reference voltage value (A00 16)> S * K (0.01 10) If by the return to step (S102) increased by the increase amount (0.01. 10) to the K task the step of performing the step (S103) ( Until the condition of S103) is satisfied.
상기 단계(S102)(103)를 반복 수행하여 K의 값이 그 반복된 횟수만큼 미리설정된 증가량(0.01)이 증가된다. 상기 비교단계(S103)에서 기준전압값( A0016)≤S * K이라면 제어부는 K의 값이 실험적으로 조리물의 가열상태를 정확히 반영하는 미리 설정된 S의 유효 범위에 해당하는 미리 설정된 K의 유효범위(예를 들어 상기 S의 검출값이 마그네트론이나 센서의 에러로 인해 지나치게 높은 값이나, 반대로 낮은 값이 검출되고, 제어부가 상기 검출된 값에 기초하여 조리물의 가열상태를 잘못 판단하는 것을 방지하기 위해 상기 S의 유효범위에 해당하는 K 값의 유효범위를 미리 설정해 놓은 것이고, 상기 예의 경우는 2516내지 FE16이다.)내에 포함되는 지를 판단한다(S104).The steps S102 and 103 are repeated to increase the preset increment amount 0.01 by the number of times the value of K is repeated. If the reference voltage value (A00 16 ) ≤ S * K in the comparison step (S103), the controller controls the effective range of the preset K corresponding to the effective range of the preset S, where the value of K experimentally accurately reflects the heating state of the food. (E.g., the detection value of S is too high due to a magnetron or a sensor error, but a low value is detected on the contrary, and the control unit prevents an incorrect determination of the heating state of the food based on the detected value. The effective range of the K value corresponding to the effective range of S is set in advance, and in the case of the above example, 25 16 to FE 16 .
상기 판단단계(S104)에서 K값이 상기 유효범위내에 포함되어 있지 않다면 제어부는 에러라고 판단한다(105).If the K value is not included in the valid range in the determination step S104, the controller determines that it is an error (105).
만약, 상기 판단단계(S104)에서 K값이 상기 유효범위에 있다면 제어부는 좀더 정확한 값을 얻기 위해 상기 유효범위내에서 상기 S의 출력레벨에 따라 미리 설정된 제 1기준값(예를 들어 B016)과 비교한다(S106)If the K value is within the valid range in the determining step S104, the controller may further include a first reference value (for example, B0 16 ) that is preset according to the output level of the S within the valid range to obtain a more accurate value. Comparison (S106)
상기 제 1기준값은 실험에 의하면 S의 값과 상기 K 값의 상관관계에 따라 상기 K 값이 어느 기준값을 기준으로 하여 상기 기준값보다 낮은 경우에서는 오차를 고려하지 않아도 되는 일정한 값으로 수렴하고, 반면에 상기 값보다 큰 경우에는 선형적으로 증가하는 값이 존재하게 되는데 이때의 상기 기준값이 제 1기준값이다.According to an experiment, the first reference value converges to a constant value which does not need to consider an error when the K value is lower than the reference value based on a reference value according to a correlation between the value of S and K. If the value is larger than this value, a linearly increasing value exists, wherein the reference value is the first reference value.
상기 비교결과 K < 제 1기준값(B016)이면 제어부는 실험에 의해 하나의 값으로 수렴되는 미리 설정된 제 2기준값(8A16)으로 K값을 결정하고(S107), 상기 K값을 이이피롬(EEPROM)에 저장한다(S109).If the result of the comparison, K <first reference value (B0 16 ), the control unit determines the K value by using a second preset reference value 8A 16 that converges to one value by an experiment (S107), and sets the K value to Y pyrom ( EEPROM) (S109).
만약, 상기 비교결과 K ≥제 1기준값(B016)이면 제어부는 실험에 의해 선형적으로 증가되는 K = K + (K - 2516)의 식에 의해 산출된 제 3기준값으로 K값을 결정하고(S108), 상기 K값을 이이피롬(EEPROM)에 저장한다(S109).If the comparison result K ≥ the first reference value (B0 16 ), the control unit determines the K value with the third reference value calculated by the equation K = K + (K-25 16 ) which is linearly increased by the experiment. (S108), the K value is stored in EEPROM (S109).
즉, 이이피롬(EEPROM)에는 단계(S106)의 비교한 결과에 의해 제 2기준값(8A16)과 K = K + (K - 2516)의 식에 의해 산출된 제 3기준값 중 어느 하나의 값이 저장된다.That is, the value of any one of the third reference values calculated by the equation of the second reference value 8A 16 and K = K + (K-25 16 ) is obtained in the EEPROM. Is stored.
이후 제어부는 전자렌지에 실제 조리물이 투입되어 동작되는 실제 사용시에 센서에 의해 검출된 검출전압값에 상기 저장된 교정계수를 곱함으로서 상기 검출전압값을 교정하고(S110), 상기 교정된 값에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식하게 된다.Thereafter, the controller corrects the detected voltage value by multiplying the stored correction coefficient by the detected voltage value detected by the sensor in actual use when the real food is put into the microwave (S110) and based on the corrected value. To recognize the heating state of the food.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전자렌지의 센서의 세트별 검출전압을 기준부하를 이용하여 미리 설정된 기준전압으로 교정하는데 필요한 각각의 교정계수를 이이피롬(EEPROM)에 저장하고, 상기 저장된 교정계수를 이용하여 전자렌지의 각 제품별로 실제 조리물이 투입되어 동작되는 경우의 센서의 검출전압을 교정함으로써 실제 조리물의 가열상태를 정확히 반영할 수 있어 전자렌지의 에러률이 감소되는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention stores each calibration coefficient required to calibrate the detected voltage of each sensor of the microwave oven to a preset reference voltage using a reference load, and stores the calibration coefficients in the EEPROM and stores the stored calibration. By correcting the detection voltage of the sensor when the actual food is input and operated for each product of the microwave oven using the coefficient, it is possible to accurately reflect the heating state of the actual food, thereby reducing the error rate of the microwave.
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