KR950008061B1 - 전자레인지의 중량측정 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 중량측정 방법

제1도는 본 발명에 적용되는 전자레인지 시스템 구성도.

제2도는 제1도의 중량센서 상세도.

제3도는 제1도의 센서신호 처리부 상세회도로.

제4도는 제1도의 롤러가 중량센서를 통과할때의 주파수 변화도.

제5도는 중량과 주파수 변환량과의 관계도.

제6도는 중량과 정전용량과의 관계도.

제7도는 중량센서오차 및 결합오차에 따른 중량과 주파수 변환량과의 관계도.

제8도는 본 발명의 전자레인지의 중량측정 방법을 설명하기 위한 흐름도.

제9도는 제8도의 비하중시 주파수 변화량을 산출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.

제10도는 제8도의 하중시 기울기 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 마이콤 10 : 롤러

13 : 중량센서 14 : 센서신호처리부

15 : 메모리

본 발명은 전자레인지의 중량측정 방법에 관한 것으로, 특히, 판스프링의 탄성오차와 같은 중량센서의 특성 변화에 따른 오차와 중량센서를 전자레인지에 결합할때 조임량에 따른 결합오차를 정확히 보상하여 정확한 중량을 측정하고자한 전자레인지의 중량측정방법에 관한 것이다.

중량센서가 부착된 종래의 전자레인지에 있어서, 중량센서의 정전용량은 중량이 증가하면(롤러가 중량센서 위를 누를때) 제 6도에 도시된 바와 같이 정전 용량값이 증가하게 되어있다.

이러한 용량변화는 센서신호 처리수단에 의해 발전주파수가 변화되어 출력되는데 이 발전주파수는 하중 가해지면 감소한다.

상기 중량과 주차수 변화량과의 관계는 제 5도에 도시된 바와같으며, 중량과 주파수 변화량에 따른 표준 기울기가 마이크로 컴퓨터에 입력되어 있으므로 이 표준 기울기 값에 따라 중량을 계산하도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래 전자레인지의 중량 센서는 중량센서를 구성하는 구성품인 판스프링의 탄성 오차에 의해 중량센서의 특성 변화에 따른 오차가 발생되며 중량센서를 전자레인지에 결합할때 조임량에 따른 결합오차가 발생하여 제 7도와같이 중량에 따른 주파수가 각기 달리 나타난다.

따라서 상기와 같은 오차를 무시하고 표준기울기 값에 의해 중량을 환산하게 되면 중량을 정확히 환산할 수 없게되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 판스프링의 탄성오차가 같은 중량센서의 특성변화에 따른 오차와 중량센서를 전자레인지에 결합할때 조임량에 따른 결합오차를 정확히 보상하여 중량을 정확히 환산할 수 있도록 전자레인지의 중량측정 방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 기존의 전자레인지에 비휘발성 메모리를 구비하고, 턴테이블을 구동시킨후 롤러가 센서를 통과하기전의 기준주파수를 측정하는 단계와, 롤러가 센서를 통과한후 다음 통과시까지의 주파수에서 최저 주파수를 3회 측정하는 단계와, 상기 기준주파수에서 최저주파수의 차를 각각 구한후 3으로 나누어 평균값을 계산하는 단계와, 상기 평균값에서 비하중시 구한 평균값을 감산하고 이 감산된 결과값에 기울기를 곱하여 중량을 계산하는 단계를 순차실행시킴으로써 달성되는 것으로 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 본 발명에 적용되는 전자레인지 시스템 구성도로서, 키이 입력부(1)와, 상기 키이 입력부(1)의 키이 상태에 따라 시스템전체동작을 제어하는 마이콤(2)과, 상기 마이콤(2)에서 출력된 제어신호에 따라 부하를 구동시키는 부하구동부(3)와, 상기 부하구동부(3)에서 출력된 전압에 의해 구동하여 냉각팬을 구동시키는 팬모터(4)와, 램프(5)와, 상기 부하구동부(3)에서 출력된 전압에 의해 구동하여 고전압을 발생하는 고압트랜스(6)와, 상기 고압트랜스(6)에서 얻어진 고전압에 의해 구동하여 마이크로파(전자파)를 발생하는 마그네트론(7)과, 상기 부하구동부(3)에서 출력된 전압에 의해 구동하여 턴테이블(8)을 회전시키는 턴테이블구동모터(9)와, 상기 턴테이블(8)을 지지하는 롤러(10)와 가열실(11)과, 상기 가열실(11)하부에 장착되어 피가 열물(12)의 무게를 검출하는 중량센서(13)와, 상기 중량센서(13)에서 얻어진 신호를 처리하여 마이콤(2)에 인가하는 센서신호처리부(14)와, 상기 마이콤(2)에서 출력된 데이타를 저장하는 메모리(15)로 구성한다.

미설명부호 16은 롤러 아암을 표시한 것이며 17은 표시부를 표시한 것이다.

이와같이 구성한 본 발명에 적용되는 전자레인지의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 피가열물을 가열시키는 동작은 종래와 동일하므로 여기서는 피가열물의 중량을 측정하는 방법에 관한것만을 설명한다.

먼저 피가열물(12)의 중량을 측정하고자 하면 키이 입력부(1)를 통해 중량측정에 관한 기능을 입력시킨다.

이에따라 마이콤(2)은 상기 키이 입력부(1)에서 입력된 신호에 따라 제어신호를 출력시켜 부하구동부(3)를 동작시킨다.

상기 부하구동부(3)는 구동하여 턴테이블구동모터(9)를 구동시키게 되며, 상기 턴테이블 구동모터(9)가 구동됨에 따라 턴테이블(8)은 회전을 하게 된다.

상기 턴테이블(8)하부 양쪽 단부(정면에서 보았을때 왼쪽단부와 오른쪽 단부를 의미함)에는 롤러(10)가 연결되어 있으며 이 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때 중량센서(13)에 접촉됨으로써 중량센서(13)의 정전용량(C) 이 달라진다.

여기서 중량센서(13)를 좀더 상세히 설명하면 중량센서(13)은 제2도에 도시한 바와 같이 하중을 전달하는 러버(13a)와, 제 1전극인 판스프링(13b)과, 제 2전극인 PCB동박(13C)과 상기 제 1전극인 판스프링 (13b)과 제 2전극인 PCB동박(13C)의 간격을 유지시켜주는 스페이서(13d)로 구성되어 있다.

이와같이 구성된 중량센서(13)는 정전용량(C)을 가지고 있으며 이 정전용량(C)=εo×εr× (s/d)로 구성한다.

상기에서 εo, εr , 제1, 제 2전극의 유전률이며, S : 극판 면적, d ; 제1, 제 2극판의 간격을 표시한 것이다.

따라서 이 중량센서(13)에 롤러(10)가 접촉이 되면 정전용량(C)이 변화게 되면 정전용량과 중량의 관계를 첨부한 도면 제 6과같이 비례관계에 있다.

이와같이 정전용량(C)이 변하게 되면 센서신호처리부(14)내의 제 1 -제 3버퍼(gl-g3)와 저항(Rl) (R2)으로 구성된 발진회로의 발진주파수가 변화되며, 중량과 주파수변화량의 관계는 제 5와 같으며 이와같이 변화된 주파수가 마이콤(2)에 인가됨으로써 마이콤(2)은 피가열물(12)의 중량을 측정하게 되는 것이다.

상기 중량측정은 제8도에 도시한 바와 같이 먼저 마이콤(2)에서 턴테이블(8)을 구동시키고 이후 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과하기전에 센서신호처리부(14) 출력되는 주파수를 측정하고 이를 기준주파수(F")라 한다.

이후 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때 센서신호 처리부(14)에서 출력된 주파수중 최저주파수를 측정하는데 여기서 롤러(10)가 3번 중량센서(13)를 통과하도록 하여 측정한다.

즉, 첫번계로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때의 변화되는 주파수중 최저주파수(f1")를 측정하고, 첫번째 롤러(10)통과한후부터 2번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저주파수(f2")를 측정하고 2번째 롤러(10)통과 후 부터 3번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저주파수(f3")를 측정하게 되는 것이다.

이와같이 3회에 걸쳐 구한 최저주파수(f1"-f3")를 상기 기준주파수(F")에서 각각 감산한후 이를 더하고 이 더한값을 3으로 나누어 주파수 변화량의 평균값(△F")을 구한다.

이를 식을 나타내면

[수학식 1]

△F"= [ (F"-f1") + (F"-f2") + (F"-f3") ] +3 ………………………식 (1)

이 된다.

이후 메모리(15)에 저장된 비하중시 주파수 변화량의 평균간(△F)을 상기에서 구한 평균값(△F")에서 감산을 한다.

상기 비하중시 주파수 변화량의 평균값(△F)은 미리구한 메모리(15)에 저장시키는데 이는 다음과 같다.

제9도에 도시한 바와 같이 비하중인 상태(피가열물이 없는 상태)에서 턴테이블(8)을 구동시키고 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과하기 전의 주파수를 측정하여 이를 기준주파수(F)라 한다.

이후 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때 센서신호처리부(14)에서 출력된 주파수중 최저주파수를 측정하는데 여기서 롤러(10)가 3번 중량센서(13)를 통과하도록 하여 측정한다.

즉, 첫번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때의 변화되는 주파수중 최저주파수(11)를 측정하고, 첫번째 롤러(10)통과후부터 2번개 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저주파수(f2)를 측정하고, 2번째 롤러(10)통과후부터 3번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저 주파수(f3)를 측정하게되는 것이다.

이와같이 3회에 걸쳐 구한 최저주파수(f1-f3)를 상기 기준주파수(F)에서 각각 감산한후 이를 더한다.

이와같이 더한값을 3으로 나누어 비하중시 주파수 변화량의 평균값(△F)를 구한다.

이를 식으로 나타내면

[수학식 2]

△F= [(F-f1) + (F-f2) + (F-f3)]+3 ………………………………식 (2)

이 된다.

이와같이 구한 비하중시 주파수 변화량의 평균값(△F)을 마이콤(2)은 메모리(15)에 저장시킨다.

다시 전술한 동작으로 가서 마이콤(2)은 임의의 하중이 가해졌을때 구한 평균값(△F")에서 상기 비하중시 구한 평균값(△F)을 감산한다.

이와같이 감산하여 구한값에 표준 기울기(a)를 곱하여 중량을 계산한다.

여기서 표준 기울기 (a)값도 미리 메모리(15)에 저장되어 있는데 이 표준 기울기(a)값 계산방법은 첨부한 도면 제10도에 도시한 바와 같다.

먼저, 표준 기울기(a)값을 구하기 위해 마이콤(2)은 턴테이블(8)을 구동시키는데 상기 턴테이블(8)상에는 1Kg의 하중이 인가된다.

상기 턴테이블(8)이 구동된후 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과하기 전의 주파수를 측정하여 이를 기준주파수(F')라 한다.

이후 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때 센서 신호처리부(14)에서 출력된 주파수중 최저 주파수를 측정하는데 여기서 롤러(10)가 3번 중량센서(13)를 통과하도록 하여 측정한다.

즉, 첫번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과할때의 변화되는 주파수중 최저주파수(f1')를 측정하고, 첫번째 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과한 후 부터 2번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저주파수(f2')를 측정하고, 2번째 롤러(10) 통과후부터 3번째로 롤러(10)가 중량센서(13)를 통과했을때 변화되는 주파수중 최저주파수(f3')를 측정하게 되는 것이다.

이와같이 3회에 걸쳐 구한 최저주파수(f1'-f3')를 상기 기준주파수(F')에서 각각 감산한후 이를 더한다.

이 결과값을 3으로 나누어 1Kg하중시 주파수 변화량의 평균값(△F')을 구하는데 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

[수학식 3]

△F'= [ (F'-11') + (F'-12') + (F'-13') ] +3…………………………식 (3)

이후 상기 1Kg하중시 주파수 변화량의 평균값(△F')과 미리구한 비하중시 평균간(△F)으로 표준 기울기(a)를 구하게 되는데 이는 다음식에 의해 구한다.

[수학식 4]

a=하중(1Kg) + (△F'-△F)…………………………………………………식 (4)

상기 식(4)에 의한 기울기 값을 표준기울기(a)가 칭하며 이를 메모리(15)에 저장시킨다.

지금까지 설명한 내용을 종합하여 중량측정 계산방법을 식으로 나타내면 다음과 같다.

[수학식 5]

W= (△F"-△F) ×a……………………………………………………………식 (5)

여기서 W는 중량이 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 중량센서의 부품특성에 따른 오차 및 전자레인지에 중량센서 결합시 조임상태에 따른 오차에 대응하여 중량을 측정할 수 있기에 정확한 중량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 턴테이블을 구동시킨후 롤러가 중량센서를 통과하기전의 주파수를 검출하여 기준주파수로 설정하는 단계와, 상기 롤러가 중량센서를 소정횟수만큼 통과할때까지 1회 통과시마다 최저주파수만을 축출하는 단계와, 상기 설정한 기준 주파수에서 소정갯수 축출한 최저주파수를 감산하고 그 결과값을 평균하는 단계와, 상기 평균값에서 설정된 비하중시 평균값을 뺀 감산값에 설정된 표준 기울기를 곱하여 중량을 계산하는 단계를 수행시킴을 특징으로한 전자레인지의 중량측정방법.
2. 제1항에 있어서 설정된 비하중시 평균값은 비하중시 턴테이블을 구동시킨후 롤러가 중량센서를 통과하기 전의 주파수를 검출하여 기준 주파수로 설정하는 단계와, 상기 롤러가 중량센서를 소정 횟수만큼 통과할때까지 1회 통과시마다 최저 주파수만을 축출하는 단계와, 상기 설정한 기준주파수에서 소정갯수 축출한 최저주파수를 감산하고 그 결과값을 평균하는 단계를 수행시켜 구함을 특징으로한 전자레인지의 중량측정방법.
3. 제1항에 있어서 표준기울기는 소정하중인가후 턴테이블을 구동시키고 롤러가 중량센서를 통과하기 전의 주파수를 검출하여 기준주파수로 설정하는 단계와, 상기 롤러가 중량센서를 소정회수만큼 통과할때까지 1회 통과시마다 최저 주파수만을 축출하는 단계와, 상기 설정한 기준주파수에서 소정갯수 축출한 최저주파수를 감산하고 그 결과값을 평균하는 단계와, 상기 평균값에서 비하중시 평균값을 뺀 결과값을 상기 소정하중을 나누는 단계를 수행시켜 표준기울기를 구함을 특징으로한 전자레인지의 중량측정방법.