KR880000166B1 - High-frequency heating device using absolute humidity sensor - Google Patents

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KR880000166B1 KR1019840007403A KR840007403A KR880000166B1 KR 880000166 B1 KR880000166 B1 KR 880000166B1 KR 1019840007403 A KR1019840007403 A KR 1019840007403A KR 840007403 A KR840007403 A KR 840007403A KR 880000166 B1 KR880000166 B1 KR 880000166B1
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Abstract

The machine is able to keep the equilibrium of the humidity sensor and can eliminate the cooking error. The microwave oven consists which a microcomputer (1), an interface circuit (2), a magnetron (3), a relay (7), a circuit for electric source enterance (8), an amplifier of absolute humidity signal (9), an A/D converter (10) switch for initiating cooking (13), and a select button of food (14). The absolute humidity sensor (6) composed with a disclosed thermister (4), a closed thermister (5), and resistors (R1,R2) is connected the circuit for electric source enterance.

Description

절대습도센서를 이용한 고주파 가열장치High frequency heating device using absolute humidity sensor

제1도는 절대습도센서의 배치도 및 구조도.1 is a layout and structure diagram of the absolute humidity sensor.

제2도는 음식물의 종류에 따른 조리시간과 절대습도센서의 출력과의 상관도.2 is a correlation between the cooking time according to the type of food and the output of the absolute humidity sensor.

제3도는 음식물의 무게와 절대습도센서의 출력과의 상관도.3 is the correlation between the weight of food and the output of the absolute humidity sensor.

제4도는 본 발명의 회로구성도이다.4 is a circuit diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 마이크로 컴퓨터 2 : 인터페이스 회로1: microcomputer 2: interface circuit

3 : 마르네트론 4 : 외부노출 더어미스터3: Marnetron 4: External exposure thermistor

5 : 밀폐형 더어미스터 6 : 절대습소센서5: sealed thermistor 6: absolute humidity sensor

7, 11 : 릴레이 8 : 전원인가회로7, 11: relay 8: power supply circuit

9 : 절대습도 신호 증폭부 10 : A/D콘버터9: absolute humidity signal amplification unit 10: A / D converter

12 : 센서평형회로 13 : 조리개시 스위치12: Sensor balanced circuit 13: Aperture start switch

14 : 음식종류 선택 단자 15 : 가열장치의 배기구14: food type selection terminal 15: exhaust port of the heating device

16 : 밀폐상자16: sealed box

본 발명은 음식물이 조리됨에 따라서 발생하는 습도의 변화를 이용하여 자동조리를 행할 수 있도록 고주파 가열장치에 관한 것으로, 특히 습도센서의 평형을 유지시켜서 주위 온도의 영향을 따른 조리오차를 배제할 수 있도록 된 고주파 가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency heating apparatus to perform automatic cooking by using a change in humidity generated as food is cooked, and in particular, to maintain the balance of the humidity sensor so as to eliminate cooking errors due to the influence of ambient temperature. It relates to a high frequency heating device.

전자레인지등의 고주파 가열장치는 대부분 자동조리기능을 보유하고 있는 바, 음식물이 익는 정도를 프로브나 가스센서, 습도센서를 이용하여 검지하고 검지의 결과를 자동조리의 제어신호원으로 사용하고 있다.Most high-frequency heating devices, such as microwave ovens, have automatic cooking functions. They detect the degree of food cooking using probes, gas sensors, and humidity sensors, and use the results of detection as a control signal source for automatic cooking.

이러한 자동조리식 고주파 가열장치에 있어서, 가스센서나 습도센서를 이용한 조리기능은 다음고 같이 실시된다.In this automatic cooking high frequency heating apparatus, a cooking function using a gas sensor or a humidity sensor is performed as follows.

음식물을 마이크로파와 같은 고주파로 가열하게 되면 음식물에서 수증기나 사스등이 발생된다. 수증기나 가스가 배출되는 곳에 습도센서나 가스센서를 설치하여 조리되는 정도를 감지하고 이러한 감지신호를 가열장치의 제어신호로 사용하면 자동조리가 가능해진다.When food is heated at a high frequency such as microwaves, water vapor or SARS is generated from the food. If the humidity sensor or gas sensor is installed where steam or gas is discharged to detect the degree of cooking and the detection signal is used as a control signal of the heating device, automatic cooking is possible.

그런데, 종래의 가열장치에 설치되는 습도센서는 상대습도센서이기 때문에 주위의 온도가 높으면 높을 수록 상대습도의 변화폭이 작으므로 정확한 습도의 검출이 어려웠다. 또한 가스센서를 사용하면 자동조리가 가능한 음식량에 제한을 받게 된다.However, since the humidity sensor installed in the conventional heating apparatus is a relative humidity sensor, the higher the ambient temperature is, the smaller the change in relative humidity is, and thus, it is difficult to accurately detect humidity. The use of gas sensors also limits the amount of food that can be cooked automatically.

한편, 히이터를 갖추고 있는 고추파 가열장치에 있어서, 히이터로 음식물을 조리할 경우에는 고주파 가열장치의 조리실내온도가 100℃를 넘으로로 상대습도센서나 가스센서는 그 기능이 둔화되어 효과적인 자동조리가 더욱 어렵게 된다.On the other hand, in the red pepper heating device equipped with a heater, when cooking food with the heater, the cooking chamber temperature of the high-frequency heating device exceeds 100 ° C, so that the relative humidity sensor or the gas sensor is slowed down, so that automatic cooking is effective. Becomes even more difficult.

본 발명은 상기한 습도 센서식 고주파 가열장치를 개선시킨 것으로서, 더어미스터의 자기가열(Self heating)방식을 이용하여 제작한 절대습도센서를 감지기로 사용하고, 조리개시싯점에서 절대습도센서의 평형을 가열장치 제어용 마이크로 컴퓨터로 유지시키므로써 주위 온도나 음식량의 영향에 관계없이 항상 적절한 자동조리를 실시할 수 있도록 된 것이다.The present invention is an improvement of the above-described humidity sensor type high frequency heating apparatus, using an absolute humidity sensor manufactured by using the self heating method of thermistor as a sensor, and balancing the absolute humidity sensor at the aperture starting point. It is maintained by a microcomputer for controlling the heater, so that automatic cooking can always be carried out regardless of the influence of the ambient temperature or the amount of food.

이하 본 발명을 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 마이크로 컴퓨터(1)의 제어신호를 인터페이스회로(2)에 인가하여 마그네트론(3)의 구동조절을 하게되어 있는 고주파 가열장치에 있어서, 외부노출 더어미스터(4)와 밀폐형 더어미스터(5) 및 저항 (R1)(R2)이 브릿지 형태로 결합된 절대습도를 센서(6). 릴레이(7)와 트랜지스터(Q7), 전류제한용 저항(R5) 등으로 구성되어서 마이크로 컴퓨터(1)의 조리개시 신호에 따라 VB전원을 절대습도센서(6)에 공급하도록 되어 있는 전원인가회로(8). 절대습도센서(6)의 출력점(A)(B)에 연결되어서 차전압을 증촉하게 되어 있는 절대습도신호증폭부(9). 절대습도신호 증폭부(9)의 출력전압을 디지탈 신호로 변환시켜주는 A/D콘버터(10) A/D콘버터(10)의 출력신호와 이미 기억되어 있는 음식물의 포화점 전압을 비교하여 마그네트론(3)의 제어신호를 발생시키고, 조리개시 시점에서 절대습도 센서(6)의 평형사태를 감지하여 출력단(OUT1~OUT6)으로 평형신호를 출력하게 되어있는 마이크로 컴퓨터(1). 트린지스터(Q1~l6)와 저항 (R3~R8)및 릴레이(11)등으로 구성되어 평형상태에 해당되는 저항을 절대습도센서(6)측으로 접속시키게 되어 있는 센서평형회로(12) 등이 상호 유기적으로 결합되어서 음식물의 습도에 따라 적절한 조리기능을 행할 수 있게 되어 있다.The present invention provides a high-frequency heating device in which a control signal of the microcomputer 1 is applied to the interface circuit 2 to control the driving of the magnetron 3, wherein the external exposure thermistor 4 and the sealed type thermistor 5 ) And the absolute humidity combined with the resistance (R1) (R 2 ) in the form of a bridge (6). A power supply consisting of a relay (7), a transistor (Q 7 ), a current limiting resistor (R 5 ), and the like, to supply V B power to the absolute humidity sensor (6) in accordance with the aperture signal of the microcomputer (1). Application circuit (8). An absolute humidity signal amplifying part 9 connected to the output points A and B of the absolute humidity sensor 6 to increase the differential voltage. A / D converter 10 converts the output voltage of the absolute humidity signal amplification unit 9 into a digital signal and compares the output signal of the A / D converter 10 with the saturation point voltage of the already stored food and the magnetron ( The microcomputer 1 which generates the control signal of 3), detects the equilibrium state of the absolute humidity sensor 6 at the time of the start of the aperture, and outputs the balanced signal to the output terminals OUT 1 to OUT 6 . Sensor balanced circuit (12) consisting of transistors (Q 1 to l 6 ), resistors (R3 to R 8 ), relays (11), etc., to connect the resistances in equilibrium to the absolute humidity sensor (6). The backs are organically combined with each other to enable proper cooking according to the humidity of the food.

도면에서의 미설명부호 13은 조리개시스위치, 14는 음식졸류 선택단자. 15는 배기구, 16은 밀폐상자를 각각 나타낸다.In the drawings, reference numeral 13 denotes an aperture start switch, and 14 denotes a food grout selection terminal. 15 denotes an exhaust port and 16 denotes a sealed box.

본 발명에 있어서의 절대습도 센서(6)란 제1도의 (1-2)와 같이, 그 표면이 외부로 노출되어 있는 더어미스터(4)와 밀폐된 상자(16)내에 내장된 더어미스터(5)가 두 개의 저항(R1)(R2) 제4도 참조)과 함께 브릿지형태로 결합되어서 고주파 가열장치 배기구(15)에 설치된 것을 말한다.The absolute humidity sensor 6 in the present invention, as shown in (1-2) of FIG. 1, includes the thermistor 4 whose surface is exposed to the outside and the thermistor 5 embedded in the sealed box 16. ) Is coupled to the two resistors (R 1 ) (R 2 ) also in the form of a bridge and installed in the high-frequency heater exhaust port (15).

이러한 절대습도 센서(6)의 출력전압 특성을 실험적으로 구해본 결과, 제2도와 같은 특성곡선을 얻을 수 있었다. 즉, 음식물의 종류에 따라서 포화출력에 다다르는 조리시간 및 곡선의 기울기가 각기 다르게 된다.As a result of experimentally obtaining the output voltage characteristics of the absolute humidity sensor 6, a characteristic curve as shown in FIG. 2 was obtained. That is, the cooking time and the slope of the curve reaching the saturation output are different depending on the type of food.

또한 같은 음식물일지라도 그 무게에 따라서 포화출력에 다다르는 조리시간 역시 다르다는 것도 확인되었다.(제3도)It was also confirmed that even the same food had different cooking time depending on its weight.

그러나 그 포화출력은 음식물의 대소에 관계없이 동일종류의 음식물에서는 역시 동일하다는 것도 밝혀졌다.However, it has also been found that the saturation output is also the same for foods of the same type regardless of the size of the food.

상기한 특성을 가진 절대습도 센서(6)는 전류가 인가될대 자기가열(self heating)을 하게 된다.The absolute humidity sensor 6 having the above characteristics performs self heating when a current is applied.

이제 본 발명의 구체적인 동작을 제4도의 회로도에 의거하여 설명한다.The specific operation of the present invention will now be described based on the circuit diagram of FIG.

제4도에 있어서, 절대습도 센서(6)는 조리개시 시점이나 고주파 가열장치가 전혀 동작하지 않는 상태에서는 브릿지회로의 접속점(A)(B)의 전압이 동일하게금 각각의 저항치가 결정된다.In FIG. 4, in the absolute humidity sensor 6, when the diaphragm starts or the high frequency heating device does not operate at all, the respective resistance values are determined so that the voltages of the connection points A and B of the bridge circuit are the same.

이러한 상태에서 사용자가 음식종류 선택단자(14)에 조리될 대상음식물으이 종류를 선정하고 조리개스 스위치(13)를 누르면, 마이크로 컴퓨터(1)의 출력단자(OUR8)로부터 하이레벨의 신호가 발생된다. 이에 따라 전원인가회로(8)의 트랜지스터(Q7)가 턴-온 되고 릴레이(7)가 동작하여 접점(a)(b)이 온된다. 따라서, 전원VB가 전류제한용 저항(R3)을 통해서 절대습도 센서(6)에 인가된다.In this state, when the user selects the type of food to be cooked in the food type selection terminal 14 and presses the cooking gas switch 13, a high level signal is generated from the output terminal OUR 8 of the microcomputer 1. do. As a result, the transistor Q 7 of the power supply circuit 8 is turned on and the relay 7 operates to turn on the contacts a and b. Therefore, the power supply V B is applied to the absolute humidity sensor 6 via the current limiting resistor R 3 .

여기에서 전류 제한용 저항(R5)은 더어미스터 (4)(5)가 가지가열을 하여 200℃이상이 되도록 유입전류의 크기를 조절한다.Here, the current limiting resistor R 5 adjusts the size of the inflow current so that the thermistor 4 and 5 are branched and heated to 200 ° C. or more.

절대습도 센서(6)는 VB전원의 유입으로 자기가열을 하여 200℃이상을 유지하게 되는데, 이때까지는 조리개시 시점에 해당되어 음식물에서 수증기가 발생하지 않는 상태기기 때문에 특성이 동일한 더어미스터(4)(5)와 저항 (R1)(R2)으이 중앙 접속점 (A)(B)은 동일한 전위를 유지하게 된다. 따라서 조리개시 시점에서 접속점(A)(B)간의 전위 VAB는 거의 제로상태가 되므로 절대습도신호 증폭부(9)의 출력전압도 거의 제로 상태가 된다. 이러한 제로레벨의 신호가 A/D콘버터(10)를 거쳐서 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(IN1)에 입력되면 마이크로 컴퓨터(1)는 조리개시 시점의 절대습도 센서(6)가 평형을 이루고 있음을 인지하게 된다.The absolute humidity sensor 6 maintains 200 ° C. or more by heating itself by the introduction of V B power, and until this time, it is the start time of the diaphragm, so that water vapor does not occur in food. (5) and resistor (R 1 ) (R 2 ), the center junction (A) (B) maintains the same potential. Therefore, since the potential V AB between the connection points A and B becomes almost zero at the time of stop, the output voltage of the absolute humidity signal amplifying part 9 also becomes almost zero. When the zero level signal is input to the input terminal IN 1 of the microcomputer 1 via the A / D converter 10, the microcomputer 1 is in equilibrium with the absolute humidity sensor 6 at the time of the start of the aperture. It will be recognized.

만일 조리개시 시점에서 절대습도 센서(6)가 어떠한 영향으로 인하여 평혀을 잃고 있다면(일력단자(IN1)에 일정한 크기를 가진 신호가 입력되는 경우), 마이크로 컴퓨터(1)는 출력단(OUT1~OUT6)으로부터 순차적으로 하이레벨의 신호를 센서평형회로(12)에 인가한다. 그러면, 트랜지스터(Q1~l6)는 순차적으로 턴-온 상태가 되고, 저항(R5~R8) 역시 순차적으로 저항(R1)(R2)과 병렬로 접속된다.If the absolute humidity sensor 6 is losing flattening due to some influence at the time of stop (when a signal having a certain magnitude is input to the power terminal IN 1 ), the microcomputer 1 outputs the output terminals OUT 1 to 1 . The signals of the high level are sequentially applied to the sensor balance circuit 12 from OUT 6 ). Then, the transistors Q 1 to 1 6 are sequentially turned on, and the resistors R 5 to R 8 are also sequentially connected in parallel with the resistors R 1 and R 2 .

일예로 초기상태에 접속점(A)의 전위가 접속점(B)보다 높은 전위여서 평형상태를 잃었고, 저항(R6)이 저항(R2)과 병렬로 접속되므로써 접속점(A)의 전위가 접속점(B)의 전위와 동일하게 되는 상태이라면, 마이크로 컴퓨터(1)의 출력단(OUT4)이 하이레벨로 되는 순간에 절대습도신호 증폭부(9)의 출력은 제로로 되어버린다. 이대 마이크로 컴퓨터(1)는 제로전위의 상태를 감지하여 출력단(OUT4)의 하이레벨신호 송출을 고정시키게 된다.For example, in the initial state, the equilibrium state is lost because the potential of the connection point A is higher than the connection point B, and the resistance R 6 is connected in parallel with the resistor R 2 so that the potential of the connection point A is connected to the connection point ( If the state becomes equal to the potential of B), the output of the absolute humidity signal amplifier 9 becomes zero at the instant when the output terminal OUT 4 of the microcomputer 1 becomes high level. The microcomputer 1 senses the state of the zero potential and fixes the high level signal transmission of the output terminal OUT 4 .

다른 예로서, 초기상테에 접속점(A)의 전위가 접속점(B)보다 낮아서 평형상태를 잃었다면, 마이크로컴퓨터(1)는 출력단(OUT1)이 턴-온 되어 릴레이(11)가동작하므로 접점(c)(d)이 접속되고, 저항(R3)이 저항(R1)과 병렬로 접속된다. 따라서 접속점(D)(A)의 합성저항치가 종전에 비하여 작아지므로 접속점(A)의 전위는 상승하여 접속점(B)과 평형상태를 유지하게된다. 만약 저항(R3)의 병렬접속이 평형상태를 유지하는 데에 약간의 차이가 있다면, 출력단(OUT1~OUT6)으로부터의 순차신호송출에 의하여 적절한 저항을 선정하므로써 평행상태를 조성할 수 있게 된다. 이렇게 하여서 평형상태에 해당하는 저항이 선정되면, 마이크로 컴퓨터(1)는 출력단(OUT1~OUT6)중에서 해당 출력단을 하이레벨로 만든 채 출력단(OUT7)으로부터 하이레벨의 신호를 이터페이스 회로(2)에 송출하여 마그네트론(3)을 발지시킨다.As another example, if the equilibrium state is lost because the potential of the connection point A is lower than the connection point B in the initial phase, the microcomputer 1 has a contact point because the output terminal OUT 1 is turned on and the relay 11 operates. (c) and (d) are connected, and the resistor R 3 is connected in parallel with the resistor R 1 . Therefore, since the combined resistance of the connection points D and A becomes smaller than before, the potential of the connection point A increases to maintain the equilibrium with the connection point B. FIG. If there is a slight difference in the parallel connection of the resistor R 3 , the parallel state can be established by selecting an appropriate resistance by sequential signal transmission from the output terminals OUT 1 to OUT 6 . do. In this way, when the resistance corresponding to the equilibrium state is selected, the microcomputer 1 outputs a high level signal from the output terminal OUT 7 while making the corresponding output terminal high among the output terminals OUT 1 to OUT 6 . 2) to catch the magnetron (3).

이상은 조리초기시점에서 절대습도 센서(11)의 평형화 기능에 관한 동작설명이었다.The above has described the operation regarding the equilibrium function of the absolute humidity sensor 11 at the beginning of cooking.

평형화 이후의 조리기능은 다음과 같이 실시된다. 평형상태가 유지되어 마크네톤(3)이 발진하므로써 초고주파가 음식물에 인가되면, 음식물이 조리되고 시간이 경과함에 다라 수증기가 발생한다. 이 수증기가 절대 습도센서(6)의 외부노출 더어미스터(4)에 부착한다. 따라서 외부노출 더어미스터(4)는 기화열로 인하여 저항치가 감소하게 된다. 이로부터 절대습도 센서(6)의 A-B점 전압 VAB는 제로 전위를 잃고 어떠한 크기의 전원을 가지게 된다. 이러한 신호는 절대습도신호로 증폭부(9)의 증폭기(OP1~OP3)를 통해서 증폭된 후 A/D콘버터(10)에 인가되어 디지탈 신호로 바뀐다. 음식물이 조리되면 될수록 절대습도 센서(6)에서 발생되는 차전압도 커지어 A/D콘버터(10)에서 변환되는 디지털값도 증가되어 간다.The cooking function after equilibration is performed as follows. When the equilibrium state is maintained so that the high frequency is applied to the food by oscillating the marktone 3, the food is cooked and steam is generated as time passes. This water vapor is attached to the external exposure thermistor 4 of the absolute humidity sensor 6. Therefore, the external exposure thermistor 4 is reduced in resistance due to the heat of vaporization. From this, the AB point voltage V AB of the absolute humidity sensor 6 loses the zero potential and has a power supply of any magnitude. The signal is amplified by the amplifiers OP 1 to OP 3 of the amplifier 9 as an absolute humidity signal and then applied to the A / D converter 10 to be converted into a digital signal. As the food is cooked, the differential voltage generated by the absolute humidity sensor 6 also increases, and the digital value converted by the A / D converter 10 also increases.

마이크로 컴퓨터(1)는 각 음식물에 대한 포화점 전압(Vs)을 기억하고 있으므로, A/D콘버터(10)로부터 입력되는 신호가 이 포화점 전압(V5)와 같아지는 시점에서 출력단(OUT7)(OUT8)으로부터 로우레벨의 신호를 송출하여 전원인가회로(8)와 마그네트론(3)의 동작을 종료시킨다. 이로써 자동조리기능이 완료되는 것이다.Since the microcomputer 1 stores the saturation point voltage V s for each food item, the output terminal OUT at the time when the signal input from the A / D converter 10 is equal to this saturation point voltage V 5 . 7 ) A low level signal is sent from OUT 8 to terminate the operation of the power supply circuit 8 and the magnetron 3. This completes the auto cooking function.

상기한 바와 같이, 본 발명은 최초 동작시 절대습도 센서의 평형상태를 유지하는 수단 및 절대습도 센서 자체의 특성으로 센서의 주위형향에 기인한 조리오차를 배제하고. 조리가 되어감에 따라 발생하는 절대습도를 인지하여 최적의 조리상태로 음식물을 조리할 수 있는 장점을 지니고 있다.As described above, the present invention eliminates cooking errors due to the ambient orientation of the sensor as a characteristic of the means of maintaining the equilibrium of the absolute humidity sensor and the absolute humidity sensor itself during initial operation. It has the advantage of cooking food in the optimum cooking state by recognizing the absolute humidity generated as cooking.

Claims (1)

마이크로 컴퓨터(1)와 인터페이스회로(2), 마그케트론(3), 릴레이(7), 전언입가회로(8), 절대습도신호 증폭부(9), A/D콘버터(10), 조리개시스위치(13) 및 음식종류선택단자(14)를 구비하고 있는 고주파 가열장치에있어서 상기 전원인가회로(8)에는 외부노출 더어미스터(4)와 밀폐형 더어미스터(5) 및 저항 (R1)(R2)으로 구성되는 절대습도 센서(6)가 연결되고, 상기 절대습도 센서(6)에는 상기습도신호증폭부(9) 및 릴레이(11)가 연결됨과 더불어 마이크로 컴퓨터(1)에 접속된 저항(R3-R8)과 트랜지스터(Q1-Q6)로 구성되는 센서평형회로(12)가 연결된 것을 특징으로 하는 절대습도 센서를 이용한 고주파 가열장치.Microcomputer (1), interface circuit (2), magketron (3), relay (7), word input circuit (8), absolute humidity signal amplifier (9), A / D converter (10), start of aperture In a high frequency heating device having a switch 13 and a food type selection terminal 14, the power supply circuit 8 includes an external exposure thermistor 4, a sealed type thermistor 5, and a resistor R 1 ( R 2 ) is connected to the absolute humidity sensor 6, the humidity sensor 6 is connected to the humidity signal amplifier 9 and the relay 11 and the resistance connected to the microcomputer 1. (R 3- R 8 ) and a high-frequency heating device using an absolute humidity sensor, characterized in that the sensor balance circuit 12 is composed of a transistor (Q 1 -Q 6 ) is connected.
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