KR930006677Y1

KR930006677Y1 - 중량 검출회로

Info

Publication number: KR930006677Y1
Application number: KR2019910012999U
Authority: KR
Inventors: 김종태
Original assignee: 삼성전기 주식회사; 황선두
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-10-04
Also published as: KR930005194U

Abstract

내용 없음.

Description

중량 검출회로

첨부된 도면은 본 고안의 검출회로의 실시예를 보인 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압전소자 2 : 파형 정형부

3 : 증폭기 4 : 정류부

5 : 버퍼 6 : 리세트부

OP₁∼OP₃: 연산증폭기

본 고안은 음식물의 중량을 감지하는 중량 검출회로에 관한 것이다.

일반적으로 전자 레인지는 음식물을 해동할 경우에 해동할 음식물을 전자레인지에 내장하고, 그 내장한 음식물의 중량에 따라 사용자가 해동시간을 설정하여 해동하고 있다.

그러나, 상기와 같이 사용자가 음식물의 중량을 판별하여 해동시간을 설정하는 것은 사용자에게 많은 번거로움을 줄뿐만 아니라 음식물의 중량을 잘못 판별하였을 경우에는 음식물을 완전히 해동시키지 못하여 다시 해동시키거나 또는 음식물이 너무 해동되는 등의 문제점이 있었다.

그리고 최근에는 전자기술의 발전과 더불어 트레이에 안착된 음식물의 중량을 검출하고, 검출한 음식물의 중량에 따라 자동으로 해동시간을 설정하여 음식물을 해동시키고 있다.

음식물의 중량을 검출하는 센서로서는 주로 로드셀 및 수정 등과 같이 압전 현상을 갖는 압전소자를 이용하고 있다. 이 압전소자는 큐리점인 약 300∼350℃의 온도 이상일 경우에는 안정된 상태를 유지하고 있으나 큐리점 이하의 온도에서는 전원의 인가에 따라 팽창 및 수축되고, 외부에서 압력을 인가하여 팽창 및 수축시킴에 따라 인가된 압력에 비례하여 전하량이 가변되는 특성 즉, 기계적 에너지와 전기적 에너지를 상호 변환하는 특성이 있다.

그리고 압전소자는 물질고유의 특성으로서 단위면적당 발생정수 d의 값으로 불리는 고유정수를 갖고 있고, 압전소자에 압력 △P가 가해질 경우에는 그 가해진 압력에 비례하는 전하량 Q(Q=△P*d)가 발생하게 된다.

그러므로 전자 레인지에 있어서는 트레이의 하부에 설치되어 있는 로울러의 순환 회전궤적에 압전소자를 구비한 중량 검출부재를 설치하고, 트레이에 안착된 음식물의 중량에 로울러를 통해 중량 검출부재의 압전소자에 인가되게 하며, 이 인가된 중량에 따라 압전소자가 발생하는 전하량의 값 즉, 압전 소자의 발생 전압으로 음식물의 중량을 검출하고 있다.

압전소자에 인가되는 압력에 의한 발생 전압으로 음식물의 중량을 검출함에 있어서, 종래에는 압전소자가 발생하는 전압을 정형하고, 증폭하며, 정류한 후, 마이콤의 입력단지에 인가하여 마이콤이 인가된 전압으로 음식물의 중량을 판별하게 하였다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 중량 검출회로는, 마이콤이 통상적으로 대기상태로 있다가 압전소자의 발생전압이 인가될 경우에 바로 입력하지 않고, 소정의 프로그램을 수행하면서 압전소자의 발생전압의 입력 프로그램을 수행할 경우에만 인가된 압전소자의 발생전압을 입력하여 음식물의 중량을 검출하게 된다.

그러므로 압전소자의 발생전압을 마이콤이 입력하기 전까지 방전되지 않도록 지속시키는 수단이 구비되어야 하나, 종래에는 이를 지속시키는 수단이 구비되어 있지 않고, 졍류된 압전소자의 발생전압을 마이콤의 입력단자에 직접 인가하였으므로 압전소자의 발생전압이 마이콤의 입력단자 등으로 방전되고, 이로 인하여 압전소자의 발생 전압이 약간 방전된 상태에서 마이콤이 입력 및 음식물의 중량을 판별하게 되어 음식물의 중량을 정확히 검출하지 못하고 오차가 많이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 음식물 중량에 따른 압전소자의 발생 전압을 마이콤이 입력할 때까지 방전되지 않도록 하여 마이콤이 음식물의 중량을 정확히 검출할 수 있도록 하는 중량 검출회로를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 가지는 본 고안의 중량 검출회로는, 연산 증폭기를 이용하는 전압 플로워(voltagefollower)를 버퍼로 사용하여 정류기에서 출력되는 압전소자의 발생전압을 마이콤의 입력단지에 인가한다.

그러므로 본 고안의 중량 검출회로는, 정류부의 콘덴서에 충전된 전압은 입력 임피던스가 거의 무한대로 매우 높은 전압 플로워에 의해 방전되지 않고, 계속 충전된 상태를 유지하면서 압전소자의 발생 전압을 마이콤에 인가하므로 마이콤이 음식물의 중량을 정확히 검출할 수 있다.

이하, 본 고안의 중량 검출회로의 바람직한 실시예를 보인 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 고안의 중량 검출회로의 실시예를 보인 회로도로서 이에 도시된 바와같이, 압전소자(1)의 출력단자를 접지 저항(R₁) 및 저항(R₂)를 통해 접지 콘덴서(C₁)에 접속하여 파형 정형부(2)를 구성하고, 파형정형부(2)의 출력단자인 저항(R₂) 및 콘덴서(C₁)의 접속점은 연산 증폭기(OP₁)의 비반전 입력단자(+)에 접속하고, 연산 증폭기 (OP₁)의 출력단자는 저항(R₃)을 통해 접지 저항(R₄) 및 연산증폭기(OP₁)의 반전 입력단지(-)에 접속하고, 연산 증폭기(OP₂)의 출력단자는 그의 반전 입력단자(-)에 접속하여 증폭기(3)를 구성하였다.

증폭기(3)의 출력단자인 연산 증폭기(OP₁)의 출력단자 및 저항(R₃)의 접속점은 저항(R₅) 및 역방향 다이오드(D)를 통해 접지 콘덴서(C₁)에 접속하여 정류부(4)를 구성하고, 다이오드(D) 및 접지 콘덴서(C₂)의 접속점을 연산 증폭기(OP₂)의 비반전 입력단자(-)에 궤환 접속하여 버퍼(5)를 구성하며, 버퍼(5)의 출력단자는 정전압 다이오드(ZD)의 애노드 및 마이콤의 입력단자에 접속하였다.

그리고 마이콤에서 출력되는 리세트신호(RST)가 저항(R₅)를 통해 트랜지스터(TR)의 베이스에 인가되게 접속하고, 트랜지스터(TR)의 콜렉터에는 상기 정류부(4)의 다이오드(D) 및 콘덴서(C₂)의 접속점을 접속하며, 트랜지스터(TR)의 에미터는 전원(B^-)에 접속하여 리세트부(6)를 구성하였다.

이와 같이 구성된 본 고안의 중량 검출장치의 실시예는 전원 (B^-)이 인가된 상태에서 음식물을 안착시킨 트레이가 회전하면서 로울러가 압전소자(1)를 누르면, 압전소자(1)가 눌린 압력에 따라 발생시킨 전압을 출력하고, 출력한 발생 전압은 파형 정형부(2)의 저항(R₁R₂)에 의해 분할되고, 콘덴서(C₁)를 통해 정형되어 잡음신호가 제거된다.

파형 정형부(2)에서 출력된 발생 전압은 증폭기(3)에서 저항(R₃, R₄)의 값에 따라 증폭 즉, 1+R₄/R₃배 증폭되고, 증폭된 전압중에서 마이너스 전압은 정류부(4)의 저항(R₅)을 통하고, 역방향 다이오드(D)를 통해 콘덴서(C₂)에 충전되며, 플러스 전압은 다이오드(D)를 통과하지 못하여 콘덴서(C₂)에 충전되지 않는다.

콘덴서(C₂)에 충전된 전압은 연산 증폭기(OP₂)로 전압 플러워를 구성한 버퍼(5)를 통해 마이콤에 입력된다.

여기서, 다이오드(D)는 콘덴서(C₂)의 충전 전압에 의해 역방향으로 전압이 인가되어 차단상태로되므로 콘덴서(C₂)의 충전 전압이 다이오드(D)를 통과하지 못하게 된다.

또한, 버퍼(5)는 연산 증폭기(OP₂)로 전압 플로워를 구성하여 증폭 이득은 1로 콘덴서(C₂)의 충전 전압을 증폭시키지는 않으나, 입력 임피던스가 거의 무한대로 매우 높으므로 콘덴서(C₂)의 충전 전압은 거의 방전되지 않고, 계속 충전된 상태를 유지하면서 버피(5)를 통해 마이콤으로 입력된다.

그러므로 압전소자(1)에 인가되는 음식물의 중량에 따른 발생전압이 모두 마이콤으로 입력되고, 이로 인하여 마이콤은 음식물의 중량을 오차가 없이 정확하게 검출할 수 있다.

이와 같은 상태에서 마이콤이 콘덴서(C₂)의 충전 전압을 입력하고, 입력한 전압으로 음식물의 중량을 검출함과 아울러 고전위의 리세트 신호(RST)를 출력하게 된다.

그러면, 고전위의 리세트 신호(RST)는 리세트부(6)의 저항(R₆)을 통해 트랜지서터(TR)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(TR)가 온되고, 콘덴서(C₂)의 충전 전압은 트랜지스터(TR)를 통해 전원(B^-)을 방전되고, 트레이의 로울러가 압전센서(1)를 다시 누를 경우에 발생되는 전압으로 중량을 다시 검출할 대기 상태로 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 중량 검출회로는, 음식물의 중량에 따른 압전소자의 발생 전압이 방전되지 않도록 하면서 마이콤에 입력시키므로 마이콤이 압전소자의 발생 전압을 모두 입력하여 음식물의 중량을 정확히 검출할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims

압전소자(1)의 발생 전압을 정형하는 파형 정형부(2)와, 파형 정형부(2)의 출력신호를 증폭한 증폭기(3)와, 증폭기(3)의 출력전압을 정류 및 콘덴서(C₂)에 충전시켜 마이콤에 인가하는 정류부(4)와, 마이콤이 출력하는 리세트 신호(RST)에 따라 콘덴서(C₂)의 충전전압을 방전시키는 리세트부(6)로 된 중량 검출장치에 있어서, 상기 정류부(4)의 콘덴서(C₂)에 충전된 전압이 방전되지 않고 충전상태를 지속 시키면서 상기 마이콤으로 입력시키는 연산 증폭기(OP₂)로 된 전압 플로워인 버퍼(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 중량 검출회로.