KR960008166B1 - 자동조리용 전자렌지 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동조리용 전자렌지

제1도는 종래의 전자렌지용 습도센서 구조도.

제2도는 종래의 전자렌지용 습도센서 검지회로 블록도.

제3도는 종래의 전자렌지용 습도센서 검지회로도 및 파형도.

제4도는 본 발명의 전자렌지용 습도센서 구조도.

제5도는 본 발명의 전자렌지용 습도센서 구조도.

제6도는 본 발명의 전자렌지 구조도.

제7도는 본 발명의 전자렌지용 습도센서의 검지회로 블록도.

제8도는 본 발명의 전자렌지용 습도센서의 습도검지 알고리즘을 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 전극부 12 : 센서

13 : 덕트 14 : 팬

16 : 구형파발진부 20 : MPU

본 발명은 자동조리용 전자렌지에 관한 것으로, 특히 전자렌지의 습도센서에 있어서 환경변화에 따른 온도변화를 보상하여 센서의 감도를 높이고 재현성 및 신뢰성을 향상시키도록 한 것이다.

종래의 전자렌지용 습도센서는 제1도에 도시한 바와 같이 PCB(2)와 동판지지대(5)와 리이드선(4)으로 구성되며, 배기구쪽의 덕트(Duct)를 통하여 음식물에서 발생한 수증기가 센서를 통과하도록 구성되어 있다.

수증기량 검지회로는 제2도의 블록선도에 도시한 바와 같이 제어수단(10)에 의한 주파수선정으로 구형파를 발진시키는 구형파발진부(6)와 이 구형파가 센서(1)에 인가됨에 따라 지수함수적인 전압이 발생하고 이와 같이 발생된 전압을 직류전압으로 바꾸어주는 직류전압 검출부(7)와 센서(1)의 전압과 비교하기 위한 비교전압부(9)와 센서의 직유전압과의 비교전압차를 증폭하느 차동증폭부(8)로 구성된다.

종래 수증기량 검지호로의 회로도는 제3도에 도시한 바와 같다.

제2도 및 제3도의 회로도를 참조하여 종래의 수증기량 검지회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

두 극판 사이의 수증기량의 변화에 따라 정전용량이 변한다는 원리를 이용하여 수증기량에 따라 정전용량이 변화함을 센서(1)에서 감지함으로써 이루어지는데 이와 같은 센서에서의 수증기량 검지는 상기 제2도의 검지회로 블록선도에 따라 실현된다.

구형파발진부(6)에서 발생된 전압은 구형파 Vi이고, 이 Vi가 양전위이면 센서(1)에 입력되면서 충전이 되고 다시 Vi가 음전위가 되면 방진이 된다. Vi가 양전위일 때 센서전압 V1(-Vs-Vp)e^-t/RC+Vp가 성립되고 차동증폭출력은 Vout=R6/R5(V2'-V1')(단, R5-R7,R6=R8)가 된다.

여기서, Vs는 Vi의 네가티브 피크 전압(Negative peak voltage)이고 Vp는 Vi의 포지티브 피크 전압(Positive peak voltage)이다.

이때, 센서전압 V1의 지수함수적 변화는 입력전압 Vi]의 주파수와 센서91)의 정전용량값에 의존하게되고, 주파수 오차에 따른 정전용량값 검출시 노이즈 요소에 침범되지 않는 주파수를 선정한다.

이와 같은 동작에 따른 센서부의 출력을 제3도의 V1으로 나타내었다.

이 전압 V1은 다시 직류전압 검출회로(7)에 의해 직류성분으로 바뀌고 비교전압 발생부(9)에서 출력한 전압을 직류전압 검출회로(7)에서 검출한 전압과 비교하여 차동증폭회로(8)에서 증폭함으로써 센서(1)에서 변화한 정전용량값을 읽어낸다.

다음에 제어수단(10)의 흐름을 보면 제어수단(10)에서 구형파발진부(6)를 구동시키고 제어수단(10)에서 A/D값을 읽기 시작하고 이 순간부터 센서(1)에서 센싱을 시작하여 조리를 시작한다.

이때 음식물의 수증기량이 적당하다고 생각되어지는 센싱포인트와 제어수단(10)의 A/D값을 비교하여 센싱포인트에 이르게 되면 추가 가열알고리즘을 적용하여 조리를 종료한다.

상술한 종래 기술에서는 두 극판으로 이루어진 전자렌지의 온도습도센서의 정전용량을 감지하여 센서내의 수증기량을 검출하였으나 정전용량변화의 주요인중 하나인 온도변화에 대한 보상이 전혀 이루어지지 않았기 때문에 이로 인한 오차가 심하며, 또한 수증기가 맺힌 후 이를 제거하는 방안이 미흡하였고, PCB 및 소자들의 온도상승을 식혀주는 방법이 없었기 때문에 재혀성에 심각한 문제가 있었다.

따라서 센서극판에 증착되는 수증기의 양이 상대적으로 적게 되어 센서의 감도를 떨어뜨리는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 밀폐형과 개방형의 습도센서를 사용하여 환경변화에 따른 온도변화를 보상함으로써 온도변화에 따른 검출오차를 재현성을 높이는 전자렌지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자렌지는 전극판을 사이에 두고 일정한 간격을 유지하며 서로 마주보며 접착되어 형성되고 개방형센서와 밀폐형센서로 이루어진 습도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

먼저, 제4도에 본 발명의 전자렌지용 습도센서의 구조도를 도시하였다.

제4도(a)는 에폭시 재질로 된 (+)(-)전극을 도시한 것으로 이는 양쪽면이 동일하게 되어 있다.

제4도(b)와 (c)는 스테인레스스틸(stainless steel)을 이용하여 간극(d)을 일정하게 형성한 (-)전극의 밀폐형전극 및 개방형전극을 각각 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 개방형전극에는 소정부분에 복수개의 구멍이 형성되어 있다.

상기 제4도(a),(b),(c)에 도시한 각각의 전극을 전체적으로 결합한 습도센서를 제4도(d)에 도시한 바, 에폭시로 이루어진 전극(11)을 가운데 두고 양쪽에 스테인레스스틸로 이루어진 개방형전극과 밀폐형전극이 일정한 간격(d)을 가지고 마주보며 결합된 형태로 되어 있다.

이와 같이 구성된 습도센서에 구형파를 인가해 주기 위한 발진회로를 제5도에 도시하였다.

제6도는 본 발명의 습도센서가 장착된 전자렌지의 취부구조를 도시한 것으로, 유로를 형성하는 덕트(13)의 한쪽 끝에 센서(1)가 부착되어 있고 센서쪽으로 송풍하기 위한 팬(14)이 부착되어 있다.

제7도는 본 발명의 블록선도를 나타낸 것으로, MPU(Multi-Processing Unit)(20)에서 구형파발진부(6)로 스타트신호를 보내면 회로는 발진하기 시작하고 발진주파수가 구형파발진부(6)에 연결된 개방형센서와 밀폐형센서(12)에 인가되고 각각의 센서에서 나온 주파수 f1과 f2가 MPU(20)의 포트 A와 포트 B로 각각 들어가서 MPU의 알고리즘에 따라 실행되어진다.

제8도에 나타낸 본 발명의 습도검지 알고리즘을 참조하여 본 발명의 전자렌지용 습도센서의 동작을 다음에 설명한다.

먼저, 조리를 할 물체를 전자렌지내에 넣고 시작 키(key)가 입력도면 외부 환경변화에 의한 습도오차를 제거하기 위해 일정시간 팬(14)을 송풍시키고 일정시간이 지나면 마그네트론이 발진하기 시작한다.

이후, 팬 송풍시간이 끝나면 밀폐형센서부의 주파수(f2)를 측정하고 이어서 개방형센서부의 주파수(f1)를 측정하여 두 값의 차이가 f2-f1≥δ인지를 비교한다.

여기서, δ는 센싱포인트의 주파수 차이값을 의미하며 주파수 차이값이 δ값보다 작으면 밀폐형과 개방형의 주파수를 읽어들이는 고정을 반복수행하게 된다.

주파수 차이값이 δ보다 크면 센싱포인트가 되었으므로 추가 가열을 시작하게 된다.

이때, 밀폐형의 센서는 외부습도의 영향을 받지 않고 온도만의 영향을 받게 되므로 개방형의 센서에서 습도와 온도가 복합됨에 따라 변화된 주파수에서 온도에 의한 양을 제거할 수 있게 된다.

따라서 정확한 습도차에 의한 센싱포인트를 측정할 수 있게 된다.

계속해서 추가가열시간이 될 때까지 추가가열을 한 이후에 가열을 끝내고 문이 열릴때까지 대기한다.

문이 열리면 음식물을 들어낼 것이므로 덕트(13)쪽으로 수증기가 거의 유입되지 않으므로 팬을 송풍시켜 개방형센서의 간극내에 맺혀 있는 수증기를 제거한다.

이때, 센서도 냉각시키기 때문에 다음에 진행될 조리시에 정확한 센싱을 할 수 있게 되므로 재현성을 높일 수 있게 된다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 센서를 밀폐형과 개방형으로 구성하여 각각의 주파수를 측정함으로써 전자렌지내의 습도영향을 받지 않고 온도영향만을 받고 밀폐형센서의 측정향에 근거 온도 및 습도에 따라 변하는 개방형센서의 온도등에 따른 측정치 변동을 보상함으로써 정확히 렌지내의 습도 즉 수증기량을 검출할 수 있고 센서로 측정하기 이전과 가열이 끝난 이후의 팬으로 송풍을 하여 극판에 맺힌 수증기를 제거하고 센서부의 온도도 감소시키므로 센서의 재사용시 정확한 센싱을 할 수 있게 되어 재현성과 신뢰성이 크게 증가하며 따라서 최적의 요리상태를 얻을 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 오븐가열 또는 마그네트론을 발진시켜 음식물을 가열하는 자동조리용 전자렌지에 있어서, 전극판을 사이에 두고 일정한 간격을 유지하며 서로 마주보며 접착되어 형성된 외부 수증기가 자유로이 통과할 수 있는 개방형센서와 외부 수증기가 내부로 들어오는 것이 차단된 밀폐형센서로 이루어진 습도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조리용 전자렌지.
2. 제1항에 있어서, 상기 개방형센서와 밀폐형센서는 스테인레스스틸로 형성된 것임을 특징으로 하는 자동조리용 전자렌지.
3. 제1항에 있어서, 상기 개방형센서는 전자렌지내의 수증기가 통과되도록 복수개의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동조리용 전자렌지.
4. 제1항에 있어서, 상기 전극판 표면의 수증기를 제거하고 센서의 온도를 낮추기 위한 송풍용 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조리용 전자렌지.