KR870001301B1

KR870001301B1 - 조리기의 온도 검도장치

Info

Publication number: KR870001301B1
Application number: KR1019830002599A
Authority: KR
Inventors: 노다도미미쓰
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 사바쇼오이찌
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1983-06-11
Publication date: 1987-07-11
Also published as: KR840005214A; AU1544983A; JPS58216921A; CA1188537A; US4568201A; EP0098402A1; AU541755B2

Abstract

내용 없음.

Description

조리기의 온도 검도장치

제1도는 온도와 적외선 센서의 출력과의 대응 관계를 예시한 그래프.

제2도는 본 발명의 일실시예를 예시한 구성도.

제3도는 동실시예에 있어서의 제어회로 및 그 주변부를 구체적으로 예시한 블록도.

제4도는 동실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

제5도는 동실시예에 있어서의 연산처리의 흐름을 예시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 적외선 센서 5 : 쵸퍼

7 : 쵸퍼온도검지기 8 : 제어회로

20 : 센서회로 30 : 본체제어회로

본 발명은 적외선 센서를 사용하여서, 예컨대 피조리 식품의 온도를 검지하는 조리기의 온도검지장치에 관한 것이다. 일반적으로, 적외선 센서를 사용하여서 피조리식품의 온도를 검지하는 조리기, 예컨대 전자렌지에 있어서는 가열실의 천정면에적외선 센서를 설치하고, 또한 이 적외선센서의 적외선 받이면에 쵸퍼를 설치하고, 이 쵸퍼를 적외선센서의 적외선 받이면에 대하여 출입이동시킴에 의해 피조리식품에서 보내지는 적외선과 쵸퍼자체에서 보내지는 적외선과를 적외선센서에 교대로 조사하고, 그 적외선량의 변화에 반응하여 레벨이 변화하는 교류신호를 적외선센서에서 검출하도록 하고 있다. 이경우, 적외선센서의 출력 신호 레벨의 변화폭은 피조리식품의 온도와 쵸퍼의 온도와의 차에 대응한다. 따라서, 적외선센서의 출력과 쵸퍼온도 검지기의 출력을 가산 또는 감산하고 이에 의해 피조리식품이 온도에 대응하는 레벨의 신호가 얻어지도록 하고 있다.

단, 적외선 센서에는 제1도에 표시하는 것과 같은 출력변화 특성이 있다. 즉, 적외선을 보내는 물체의 온도가 X(℃)로 쵸퍼의 온도가 일정하다면 적외선 센서의 출력전압 y(정류제)는 y=f(x)의 곡선변화로 되는 것이나, 이하에 상술하는 바와 같이 이대로는 피조리식품이 온도변화에 1 : 1로 대응하는 레벨의 신호를 얻는것은 불가능하다. 그러므로, 통상적외선 센서의 출력전압 y를 y=x(제1도에 파선으로 표시함)로 선형화(리니어리즈)하는 것이 행해지고 있다. 적외선 센서의 출력전압 y에 관한 상기의 식 y=f(x)는 쵸퍼의 온도가 일정한 것을 조건으로 하였으나, 쵸퍼의 온도가 변화하면 그에 수반하여서 계수가 변화한다.

예컨대, 실온이나, 가열실내의 피조리식품이나 마그네트론의 열예 의해서 쵸페의온도 x_cp(℃)가 크게변화하면 쵸퍼자체에서 생기는 적외선의 강도도 변화하여, 그때의 y=f(x)의 곡선은 y=x의 직선에서 크게 이탈하므로 실제로는 y=f(x)-f(x_cp)로 되어, 실제의 온도와 검지 온도와의 사이에 큰 차가 생기고만다(또한 제1도에 표시한 y=f(x)의 곡선은 쵸퍼의 온도가 0℃인 때의 것이다).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 그목적으로 하는 바는 쵸퍼의 온도변화에 영향을 받음이 없이 정확한 온도검지를 행할수가 있는 신뢰성에 뛰어난 조리기의 온도검지 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명은 쵸퍼온도검지기의 출력을 적외선 센서의 출력변화특성(예컨대, 쵸퍼의 온도가 0℃인때의 특성)에 대응하는 변화로 보정하고, 이 보정한 쵸퍼온도검지출력과 적외선 센서의 출력과를 가산 또는 감산함에 의해 선형화하고, 그것을 온도검지 신호로하는 것이다.

이하, 본 발명의 일실시에예 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

제2도에 있어서, (1)은 조리기, 예컨대 전자렌지의 가열실인데, 이 가열실(1)내에는 피조리식품을 재치하기 위한 선반 2개가 설치된다. 가열실(1)의 천정면에는 고주파 발생장치, 예컨대 마그네트론(3)이 설치되어, 이 마그네트론(3)의 안테나(3a)에서 방사되는 마이크로파가 가열실(1)내로 도입된다. 또, 가열실(1)의 천정면거의 중앙에는 그 가열실(1)내의 피조리식품에 대향하도록 적외선센서(4)가 배설된다. 이 적외선 센서(4)의 적외선 받이면의 앞에는 쵸퍼(5)가 설치된다. 이 쵸퍼(5)는 솔레노이드(6)에 연결되어 있어, 이솔레노이드(6)의 간헐적인 여자에 의해, 적외선센서(4)의 검출창에 대해서 상기 쵸퍼(5)의 출입을 반복하도록 함으로써, 피조리식품의 적외선을 단속하도록 구성되어 있다. 따라서, 쵸퍼(5)가 적외선센서(4)의 앞에 대응하면 그 쵸퍼(5)자체에 보내지는 적외선이 적외선센서(4)에 의해 조사되고, 또 쵸퍼(5)가 적외선센서(4)의 앞에 대응하지 않을때는 피조리식품에서 보내지는 적외선이 적외선센서(4)에 의해 조사된다. 그리고, 쵸퍼(5)의 근방에는 쵸퍼온도검지기(7)가 설치된다. 한편, (8)은 제어회로로서, 상기 솔레노이드(6)에 구동신호 A를 공급함과 동시에 적외선센서(4)의 출력신호 B 및 쵸퍼옥도검지기(7)의 출력신호 C를 받는 것에 의해 피조리식품의 온도를 검지하고, 이 검지결과에 응하여서 스위치(9)를 제어하는 것에 의해 트랜스(10)에는 통전제어를 행하여서 마그네트론(3)의 동작을 제어하는 것이다. 제3도는 제어회로 (8) 및 그 주변부를 구체적으로 표시하는 블록도이다. 즉, 제어회로(8)은 센서회로 (20) 및 전자렌지본체 제어회로 (30)로 된다.

상기센서회로(20)는 적외선센서(4)의 출력 신호 B의 직류분을 제거하는 필터(21), 이필터(21)을 거친 신호를 증폭하는 증폭회로(22), 이 증폭회로(22)를 거친신호 B를 본체제어회로(30)에서의 게이트신호 D에 응답하여 추출하는 게이트, 예컨대 스위치(23)가 이스위치의 출력을 적분하여서 판별신호 E로서 본체제어회로(30)에 공급하는 적분회로(24), 상기증폭회로(22)를 거친신호 B를 전파정류하는 전파정류회로(25), 이 전파정류회로(25)의 출력을 적분하여서 센서출력 y로서, 본체제어회로 (30)에 공급하는 적분회로(26)로 구성된다. 또, 본체제어회로(30)는 마이크로 컴퓨터(31),이 마이크로컴퓨터(31)의 지령에 응답해서 상기센서 출력 y 및 쵸퍼온도검지기출력 c를 추출하는 스위치회로(32), 이 스위치회로(32)를 통해서 얻어지는 센서출력 y 및 쵸퍼온도검지기 출력 c를 아날로그 디지털 변환하는 A/D 변환회로(33), 마이크로 컴퓨터(31)의 지령에 응답해서 도시되지 않은 릴레이를 구동제어함으로써 상기스위치(9)를 제어하는 릴레이구동회로(34)로 구성된다. 여기서, 마이크로컴퓨터(31)는 센서출력 y 및 쵸퍼온도검지기 출력 C를 판별신호 E로서 연산처리하는 것에 의해 피조리식품의 온도를 검출하고, 이 검출결과에 따라 조리를 제어하는 것이다.

또한, 본체제어회로(30)에는 예컨대, 조작판넬에설치된 각종 키스위치에 응동하는 키매트릭스회로(41) 및 표시기(42)등이 접속되어 있는데, 상기표시기(42)에는 세그멘트 구동신호 F 및 디지트구동신호 G가 공급된다.

다음에 상기와 같은 구성에 있어서, 제 4도의 타이밍도를 참조하여 그 동작을 설명한다.

지금, 가열실(1)내에 피조리식품이 납입되어 조리가 개시되면, 솔레노이드(6)에 쵸퍼구동신호 A가 공급되고, 쵸퍼(5)가 적외선 센서(4)의 적외선 받이면에 대하여 출입을 반복한다.

이에따라 적외선센서(4)에서 피조리식품의 온도xf(℃)와 쵸퍼(5)의 온도 x_cp(℃)와의 차에 대응해서 레벨이 변화하는 교류신호 B가 출력된다. 이 출력신호 B는 게이트신호 D에 의거한 스위치(23)의 온, 오프에 의해서 순차출력된다. 따라서, 피조리식품의 온도 xf(℃)가 쵸퍼(5)의 온도 x_cp(℃)와 같거나 혹은 그보다 큰 경우에는 정레벨의 판별신호 E가 얻어지고, 역으로 피조리식품의 온도 xf(℃)가 쵸퍼(5)의 온도 x_cp(℃) 보다도작은 경우에는 부레벨의 판별신호E가 얻어진다. 또, 전파정류회로(25) 및 적분회로(26)에 의해서 직류화된 센서출력 y가 얻어진다. 이 경우, 센서출력 y는 y=ax⁴+b의 레벨로 된다(a,b는 쵸퍼(5)의 온도 등에 의해서 다르다.)

그런데, 피조리식품의 온도 xf(℃) 및 쵸퍼온도 x_cp(℃)를 절대온도로 환산하면, 각기 xf(°K), x_cp(°K) 로 된다.

이것을 사용하여 센서출력 y를 표시하면, y=β(xf⁴-x_cp ⁴)로 된다. 여기서 β는 정수이다. 따라서, 쵸퍼온도 x_cp를 적외선 센서(4)의 출력변화 특성의 곡선에 대응시킨 치 β, x_cp ⁴를 상기 y=β(xf⁴-x_cp ⁴)에 보태면, 피조리식품의 온도와 1 : 1의 관계가 얻어지는 것으로 된다. 여기서, 쵸퍼온도 x_cp가 0℃인때의 센서출력 y를 위의 식에 의까하여서 표시하면,

xf=273+xf, x_cp=273+x_cp, 또

β′-β×(273)⁴들을 위의 식에 대입하면 다음의 식으로 된다.

(단, 상기

식은 쵸퍼온도가 0℃ 인때의 센서출력의 식이다).

즉, 특별히 절대온도를 사용하여서 연산을 행할 필요는 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 본체제어회로(30)의 마이크로컴퓨터(31)는 제5도에 표시하는 연산처리를 행한다. 즉, A/D 변환회로(33)에 의해서 디지탈 신호로 변환되는 센서출력 y에 따라 그 온도차에 대응하는 M=1f(xf-x_pc)1의 함수를 얻는다. 또한 A/D 변환회로(33)에 의해서 디지탈 신호로 변환되는 쵸퍼온도 검지기출력 C에 따라서 쵸퍼온도 x_cp를 판정하고 그 x_cp를 적외선 센서의 출력변화 특성에 대응하는 변화로 보정하여, N=f(x_cp)의 함수를 얻는다. 그리고, 판별 신호가 정레벨이면 “M+N”의 가산을 행하고, 역으로 판별신호가 부레벨이 되면 “M-N”의 감산을 행한다. 이 가산 혹은 감산결과 T는 선형화 x=f^-1(T)되어, 이에 의해 피조리식품의 xf의 변화에 1 : 1로 대응하는 온도 검지신호가 얻어진다.

본 발명은 상술한 바와같이 쵸퍼온도검지기(7)의 출력을 적외선센서(4)의 출력변화 특성에 대응하는 변화로 사전에 보정하여 둠으로써 에컨대 실온이나 마그네트론의 열에 의해 쵸퍼(5)의 온도 x_cp가 크게 변화하여도 그것에 영향을 받는일이 없이 정확한 온도검지를 행할 수가 있다. 또한, 상기실시예에서는 연산처리를 본체 제어회로의 마이크로 컴퓨터를 사용하여서 디지탈적으로 행하도록 하였으나, 연산증폭기등을 사용한 아날로그적으로 행하도록하여도 좋다. 또, 전자렌지에의 적용형태에 대해서도 기술하였으나, 온도를 검지할 필요가 있는 것이라면 다른 장치에의 적용도 가능하다.

기타 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변형실시가 가능한 것은 물론이다.

이상 상술한 바와같이 본 발명에서 의하면, 쵸퍼의 온도변화에 영항을 받는 일이 없이 정환한 온도 검지를 행할수가 있는 신뢰성에 뛰어난 조리기의 온도검지 장치를 제공할 수 있다.

Claims

피조리 식품으로부터 방사된 적외선을 단속하는 쵸퍼(5)와 ; 상기 쵸퍼의 온도를 검지하는 쵸퍼 온도 검지기(7)와 ; 피조리 식품 및 상기 쵸퍼로부터 교대로 적외선을 받는 적외선 받이면을 갖는 것으로서, 출력특성 함수 f(x)(여기서 x는 피조리 식품의 온도와 상기 쵸퍼의 온도를 나타냄)를 가지며, 피조리식품의 온도 xf가 상기 쵸퍼의 온도 x_cp보다 크거나 같을 경우 f(x_f)-f(x_cp)에 대응하는 출력신호를, 그리고 xf＜x_cp인 경우 f(x_cp)-f(x_f)에 대응하는 출력신호를, 상기 쵸퍼의 충격사이클이 50퍼센트와 같아지는 반면 피조리식품의 적외선 방사률이 상기 쵸퍼의 적외선 방사률과 같아지게되는 상태에서 발생시키는 적외선센서(4)와 ; 상기적외선 센서 및 상기 쵸퍼온도 검지기의 출력신호로부터 피조리식품의 온도 x_f에 대응하는 신호를 전송하는 것으로서, 상기 적외선 센서의 출력신호의 절대치 M=f(x_f)-f(x_cp)를 가리키는 출력신호를 공급하는 제1수단(26), 상기 쵸퍼온도 검지기의 출력신호를 N=f(x_cp)에 대응하는 신호로 변환하는 제2수단(33), x_f
x_cp및 x_f＜ x_cp간을 판별하는 제3수단(24), 상기 판별수단의 출력신호가 x_f
x_cp을 가리킬 경우 T=M+N의 가산을 실행하고 상기 판별 수단의 출력신호가 x_f＜x_cp을 가리킬 경우 T=M-N의 감산을 실행하는 제4수단(31), x_f=f^-1(T)의 연산을 실행하는 제5수단(30)을 포함하는 제어회로(8)를 구비한 것을 특징으로 하는 조리기의 온도 검지장치.
제1항에 있어서, 상기 제1수단이 상기 적외선 센서의 출력신호를 전파 정류하는 전파정류회로(25)를 포함하고, 상기 제2수단이 상기 쵸퍼온도 검지기의 출력신호를 변환하기 위해 함수 변환표를 기억한 메모리 수단(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 검지 장치.
제2항에 있어서, 상기 제3수단이 상기 적외선센서의 출력신호를 소정 간격으로 절환하는 스위치(23)와, 판별 신호를 발생하기 위해 상기 스위치의 출력신호를 적분하는 적분회로(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도검지장치.
피조리식품으로부터 방사된 적외선을 단속하는 쵸퍼(5)와 ; 상기 쵸퍼의 온도를 검지하는 쵸퍼온도검지기(7)와 ; 상기 피조리식품과 상기쵸퍼로부터 교대로 적외선을 받는 적외선 받이면을 갖는 것으로서, 출력특성함수 f(x)(여기서 x는 피조리 식품의 온도와 상기 쵸퍼의 온도를 나타냄)를 가지며, 피조리 식품의 온도 x_f가 상기 쵸퍼의 온도 x_cp보다 크거나 같을 경우 f(xf)-f(x_cp)에 대응하는 출력신호를, 그리고 x_f＜ x_cp인 경우 f(x_cp)-f(x_f)에 대응하는 출력신호를, 상기 쵸퍼의 충격사이클이 50퍼센트와 같아지는 반면 피조리식품의 적외선 방사률이 상기쵸퍼의 적외선 방사률과 같아지게되는 상태에서 발생시키는 적외선 센서(4)와 ; 상기적외선 센서 및 상기 쵸퍼 온도 검지기의 출력신호로부터 피조리식품의 온도 x_f에 대응하는 신호를 전송하는 것으로서, 상기 적외선 센서의 출력신호의 절대치 M=f(x_f)-f(x_cp)를 가리키는 출력신호를 공급하는 전파 정류회로(25), 상기 전파 정류회로의 출력신호를 절대치 M=f(x_f)-f(x_cp)에 대응하는 제1디지탈 신호로 변환하고 상기 쵸퍼온도 검지기의 출력신호를 제2디지탈 신호로 변환하는 A/D변환기(33), 상기 적외선 센서의 출력신호를 상기쵸퍼의 충격사이클에 응답하여 절환하는 스위치(23), x_f
x_cp및 x_f＜x_cp간을 판별하기 위하여 상기 스위치의 출력신호를 적분하는 적분회로(24), 상기 A/D변환기 및 상기 적분회로에 결합된 마이크로 컴퓨터(31)를 포함하는 제어회로(8)를 구비하는데, 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 A/D변환기의 상기 제2디지탈 신호에 대한 출력신호를 N=f(x_cp)에 대응하는 디지털 신호로 변환하고, 상기 적분회로의 출력신호가 x_f
x_cp를 가리킬 경우 상기 A/D변환기의 제1디지탈 신호 및 N=f(x_cp)에 대응하는 신호에 응답하여 T=M+N의 가산을 실행하며, 상기 적분회로의 출력신호가 x_f,x_cp를 가리킬 경우 T=M-N의 감산을 실행하고, x_f=f^-1(T)의 연산을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 조리기의 온도 검지장치.