KR890000234Y1

KR890000234Y1 - 전자레인지의 절대습도 감지회로

Info

Publication number: KR890000234Y1
Application number: KR2019850009361U
Authority: KR
Inventors: 김상권
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 정재은
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1989-03-08
Also published as: KR870003182U

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 절대습도 감지회로

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 전자레인지 조리시의 조리시만과 절대습도의 전압 특성도.

제3도는 연산 증폭기의 오프셋트 전압 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전압공급회로 4 : 릴레이

5 : 습도센서부 7 : 아날로그 디지탈 회로

TH₁,TH₂: 써어미스터 IC₁: 에미터플로워

IC₂: 연산증폭기 AS₁-AS₅: 아날로그 스위치

20 : 키보우드 3 : 마이콤

30 : 마그네트론 구동부 2,6 : 인터페이스

7 : 아날로그 디지탈 회로 40 : 오프셋트 전압 보상회로

Q₁,Q₂,… : 트랜지스터

본 고안은 전자레인지의 절대 습도 감지회로에 관한 것으로 전자레인지내의 절대습도 센서를 이용하여 자동으로 음식물을 조리할 수 있게 한 것이다.

일반적인 전자레인지에 있어서는 음식물에 따라 시간 및 온도를 사용자가 설정하도록 되어 있으나 전자레인지 및 요리에 익숙하지 못한 사람은 원하는 음식물의 조리상태를 유지할 수가 없기 때문에 자동조리 방식을 채택한 전자레인지가 필요한 것이었다.

따라서 종래에도 전자 레인지내에 개방형 써어미스터 및 밀폐형 써어미스터를 장설시켜 음식물을 고주파로서 가열시킬때에 생기는 습도(수증기)의 양을 감지하여 마이콤에 설정된 데이타와 비교함으로써 자동조리를 행할수 있는 전자레인지가 있었으나 절대습도 감지회로내 연산증폭기 자체의 오프셋트 전압 특성에의한 오차에 의하여 항상 원하는 조리상태를 유지시킬 수가 없는 단점이 생기는 것이었다.

본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 절대습도 감지회로에 오프셋트 전압 보상용 회로를 구성시켜 연상증폭기 자체의 특성을 초기에 마이콤의 제어에 의하여 보상하도록 함으로써 가스레인지내의 절대습도에 따라 정확한 조리를 행할 수 있는 전자레인지의 절대습도 감지회로를 제공하고자 하는 것으로 마이콤에서 트랜지스터를 통하여 아날로그 스위치가 연결되게 오프셋트 전압 보상회로를 구성시켜 전원 인가후 초기에 단계적으로 아날로그 스위치를 제어하여 분배저항을 통하여 연산증폭기의 오프셋트 전압이 보상되게 구성한 것이다.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 회로도로서, 전원 공급회로(10)는 트랜지스터 2차측에 정류회로를 통하여 일정전압이 출력되게 구성하고 전원 공급회로(10)의 1차측에서 트랜스를 통하여 마그네트론과 연결 구성되게 마그네트론 구동부(30)를 구성시키며 릴레이(4)의 여자상태에 따라 전원이 인가되게 구성시킨다.

그리고 습도센서부(5)는 개방형 써어미스터(TH₁) 및 밀폐형 써어미스터(TH₂)에 병렬로 저항(R₁)(R₂)를 구성시키어 연산증폭기(IC₂)의 반전 단자(+)에 인가되게 구성시키고 반전단자(-)에는 에미터 플로워(IC₁)의 출력이 인가되게 구성시키어 아날로그 디지탈 회로(7)에서 인터페이스(6)를 통하여 마이콤(3)에 인가되게 구성하고 키보우드(20)의 상태신호가 인터페이스(2)를 통하여 마이콤(3)에 인가되고 마이콤(3)의 출력단자(P₁-P₅)에 트랜지스터(Q₁-Q₅)를 통하여 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)가 제어되게 마이콤(3)의 단계적인 제어신호에 따라 구동되는 오프셋트 전압 보상회로(40)를 구성시켜 저항(R₅-R₁₁)으로 분배되는 전압이 연산증폭기(IC₂)에 인가되게 구성시키며 출력단자(P₆)로 인터페이스(2)를 통하여 트랜지스터(Q₆)를 제어하여 릴레이(4)와 여자시키도록 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안에서 전원이 인가되면 전원 공급회로(10)에서 정류된 전원(VB,V+,V-)이 전자레인지 각회로에 공급된다.

따라서 전자레인지내에 외부공기가 자유로히 드나들수 있는 개방형 써어미스터(TH₁)와 절대습도인 건조공기가 완전 밀폐되어 있는 밀폐형 써어미스터(TH₂)로 구성된 습도 센서부(5)에는 레규레이터(REg)를 통하여 인가되는 전원(VB)이 전류 제한용 저항(RS)을 통하여 인가되므로 써어미스터(TH₁)(TH₂)는 자기 발열 상태가 되어 약 200℃-300℃로 가열되게 된다.

이때 써어미스터(TH₁)(Th₂)의 중점과 저항(R₁)(R₂)의 중점은 전위상태가 동일하게 구성되어 있어 평형 상태를 이룬다. 이런 평형 상태에서는 키보우드(20)로부터 조리개시 신호가 입력되면 인터페이스(2)를 통하여 마이콤(3)에 입력되면(INI단자로) 마이콤(3)의 출력단자(P₆)의 고전위 상태 신호가 인터페이스(2)를 통하여 트랜지스터(Q₆)를 도통시켜 릴레이부(4)를 접속시키게 되어 마그네트론 구동부(30)가 발진하므로 조리가 시작하게 된다.

그리고 음식물이 고주파에 의하여 가열됨에 따라 음식물에서 발생되는 수증기가 전자레인지 습기 배기구에 설치되어 있는 써어미스터(TH₁)를 통과하게 될때에 개방형 써어미스터(TH₁)에 흡착되어 흡착된 수분이 개방형 써어미스터(TH₁)의 자체 온도를 하강시키게 되고, 밀폐형 써어미스터(TH₂)는 건조한 공기로 밀폐가되어 자체온도를 일정하게 유지되므로 개방형 써어미스터(TH₁)의 저항값이 증가하게 된다.

따라서 습도 센서부(5)의 써어미스터(TH₁)(TH₂)와 저항(R₁)(R₂) 중점사이(A)(B)에 차전압이 생겨 평행상태가 벗어나게 된다.

즉 제2도에서와 같이 음식의 종류가 같으면 양에 관계없이 센서부(5)의 최대전압(VAHM)이 동일하다는 것을 알 수 있으며, 연산증폭기(IC₂)의 출력전압…(1) 식으로 표시 할 수 있다.

조리 초기시에 점(A)(B)의 전압 VAD=VBD이므로 연산증폭기(IC₂)의 출력전압(V₁)은 VBD가 되나 이는 연산증폭기(IC₂)의 입력 오프셋트 전압이 OV인 이상적인 경우에 한한다.

이와 같이 초기 VAD=VBD의 전압에서 조리중에는 중점(A)와 중점(B)의 전위차(VBD-BAD)가 점점 발생되고 조리의 종료점에 도달되면 음식물에서 발생되는 수증기의 양이 일정해지고 개방형 써어미스터(TH₁)에서 흡착되는 수증기의 양도 일정해지므로 차전압(VBD-VAD)이 일정하게 되어 연산증폭기(IC₂)의 출력전압(V₁)도 일정하게된다(제2도 참조).

이때가 각 음식물에 따라 상이하지만 절대습도의 최대점이 되고 이 레벨을 마이콤(3)의 롬에 기억시켜 비교함으로써 마그네트론 구동부(30)의 발진을 정지하게 되어 조리가 완료되는 것이다.(제3도에서 실선은 음식물이 많은 경우의 특성도이며 점선은 음식물이 적은 경우에 특성도를 나타낸다)

그러나 연산증폭기(IC₂)가 이상적인 경우와 같이 입력 오프셋트 전압 및 전류가 0이될 경우가 없고 상기(1)식의 계산치와는 커다란 차이가 생기게 되어 자동 음식물 조리시에 커다란 문제점이 생기게 된다.

즉 제3도에서와 같이 가열개시점에서 음식물이 배출하는 수증기(습도)가 없음에도 불구하고 (가) 및 (나)의 점선과 같이 일정한 전압(VBD)에서 출발하지 못하고 그류된 레벨에서부터 시작되므로 같은 음식물임에도 불구하고 연산증폭기(IC₂)의 입력 오프셋트 전압에 따라 (가)와 같은 실선인 경우에는 음식물이 다 익기전에 미리 음식물의 조리를 종료해 버리며 (나)와 같은 실선의 경우는 계속 음식물의 조리 동작을 수행하게 되어 음식물이 타버리는 경우가 발생되는 주원인이 되는 것이었다.

그러나 본 고안은 사용자가 키보우드(20)를 통하여 자동조리를 행하면 마이콤(3)는 출력단자(P₆)로 마그네트론 구동부(30)를 동작시키기 전에 출력단자(P₁-P₅)로 2진 신호(H레벨 또는 L레벨)를 출력시켜 트랜지스터(Q₁-Q₅)의 "턴온" 및 "턴오프"되는 것을 순차적으로 제어시켜 각 아날로그스위치(AS-AS₅)를 순차적으로 도통시키게 된다.

따라서 저항(R₆)의 값을 저항(R₇-R₁₁)의 중간정도의 저항값을 선택하도록 할때에 중점(C)의 전압 레벨은 각 아날로그스위치(AS₁-AS₅)의 도통시 저항(R₅-R₁₁)으로 분배되어 V+에서 V-까지 변할수 있게 되고 각 전압은 다음표와 같이 32개로 변동시킬 수 있게된다.

[표]

이와 같이 본 고안은 전원 인가후 초기에 습도센서부(5)의 써어미스터(TH₁)(TH₂)로 분압되어 블리지 플로워(IC₁)를 통하여 연산증폭기(IC₂)의 일측단자(-)에 인가되는 전압과 저항(R₁)(R₂)으로 분압되어 인가되는 타측단자(+)의 전압이 서로 평형 상태를 이룰 수 있게 할때에 연산증폭기에서 오프셋트 전압에 따른 오동작을 방지하기 위하여 마이콤(3)의 출력단자(P₁-P₅)로 상기 표와 같은 순차적인 출력으로 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)에 인가시켜 저항(R₄-R₁₁)으로 분배된 전압을 연산증폭기(IC₁)에 인가시키면 출력전압(V₁)과 연산증폭기(IC₂)의 비반전 단자(+)에 인가되는 상태 신호를 아날로그 디지탈 회로(7)에 인가시켜 디지탈 변환된 상태신호가 인터페이스(6)를 통하여 마이콤(3)에 인가하게 되므로 마이콤(3)에서 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)가 순차적으로 "온", "오프"되어 인가되는 상태 신호가 비반전 단자의 전압(VBD)=연산 증폭기 출력전압(V₁)이 평형상태를 이루게 되면 연산증폭기(IC₂)의 오프셋트 전압이 보상될때이므로 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)가 제어된 현상태를 조리가 끝날때까지 유지하게 된다.(랫치)

그후 마이콤(3)에서 인터페이스(2)를 통하여 트랜지스터(Q₆)가 구동하여 릴레이(4)를 여자시키므로 마그네트론 구동부(30)가 구동하여 정상적인 시점(가열개시점)에서 구동할 수 있게 된다.(제3도의 VBD전압)

그후 조리가 진행됨에 따라 마이콤(3)는 아날로그 디지탈 회로(4)에 인가되는 연산증폭기(IC₂)의 출력전압(V₁) 레벨과 마이콤(3)의 롬내에 요리 종료시의 데이타를 비교하여 동일하게 될 경우에 출력단자(P₆)로 릴레이(4)를 해제시켜 마그네트론 구동부(30)의 동작을 차단함으로써 음식물이 덜 익거나 타버리는 단점을 제거시킬 수가 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 전원 인가후 초기에 습도센서의 평형상태를 감지하는 연산증폭기의 오프셋트 전압보상을 마이콤의 제어신호로써 아날로그 스위치를 단계적으로 구동시켜 초기 평형 상태 전압을 유지할 수 있게 함으로써 가스 레인지에서 음식물의 조리시 정확한 온도로 자동조리 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

개방형 써어미스터(TH₁) 및 밀폐형 써어미스터(TH₂)에 저항(R₁)(R₂)을 연결 구성시킨 습도센서부(5)의 출력을 연산증폭기(IC₂)에서 비교하여 마이콤(3)에서 릴레이(4)를 제어시켜 마그네트론 구동부(30)를 구동시키는 전자레인지에 있어서, 마이콤(3)에서 트랜지스터(Q₁-Q₅)를 통하여 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)가 연결되게 오프셋트 전압 보상회로(40)를 구성시켜 전원 인가후 초기에 단계적으로 아날로그 스위치(AS₁-AS₅)를 제어시켜 저항(R₅-R₁₁)으로 분배되는 전압이 연산증폭기(IC₁)에 반전단자(-)에 인가되게 구성시키어 연산증폭기 (IC₂)에 인가되는 두 전압이 평형을 이루도록 구성시킨 전자레인지의 절대습도 감지회로.