JPH01267995A - Heating device - Google Patents
Heating deviceInfo
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- JPH01267995A JPH01267995A JP9602088A JP9602088A JPH01267995A JP H01267995 A JPH01267995 A JP H01267995A JP 9602088 A JP9602088 A JP 9602088A JP 9602088 A JP9602088 A JP 9602088A JP H01267995 A JPH01267995 A JP H01267995A
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高周波加熱装置等に用いられる圧電素子セン
サを利用した加熱装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a heating device using a piezoelectric element sensor used in a high frequency heating device or the like.
従来の技術
従来の高周波加熱装置等の加熱装置の仕組みを図を用い
て説明する。BACKGROUND OF THE INVENTION The mechanism of a conventional heating device such as a high-frequency heating device will be explained with reference to the drawings.
第7図は従来から用いられている湿度センサ付き高周波
加熱装置である。湿度センサの場合、食品中の水分が沸
騰して湿度が減少から増大へ急激に変化するため、この
点を検出することで調理の終了を判別することができる
。このことを基に、第7図に示すように、湿度センサ2
5の抵抗値変化を基準電圧電源26の電圧を抵抗27と
分圧することにより検知して機器を制御している。(例
えば特開昭53−77365号公報)
また、第8図のように湿度センサの代わりに圧電素子セ
ンサを用いる手段もある。圧電素子センサ1と水蒸気の
間に熱の授受があり、その熱的変化により分極電流が発
生し、その分極電流を検出して機器を制御している。(
例えば特開昭62−37624号公報)
発明が解決しようとする課題
しかしながらL記のように湿度センサを用いると、調理
中に食品中のガスや油などが湿度センサに付着して検出
感度が落ちてくるため、−回の調理毎にリフレッシュ加
熱処理用のヒータなどで湿度センサの付着物を蒸発させ
なければならず、余分な電力やコストが発生するという
課題を有していた。FIG. 7 shows a conventionally used high-frequency heating device with a humidity sensor. In the case of a humidity sensor, the moisture in the food boils and the humidity rapidly changes from decreasing to increasing, so by detecting this point it is possible to determine the end of cooking. Based on this, as shown in FIG.
5 is detected by dividing the voltage of the reference voltage power supply 26 with the resistor 27 to control the equipment. (For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-77365) There is also a method of using a piezoelectric element sensor instead of the humidity sensor as shown in FIG. Heat is exchanged between the piezoelectric element sensor 1 and water vapor, and the thermal change generates a polarization current, which is detected to control the device. (
(For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-37624) Problems to be Solved by the Invention However, when a humidity sensor is used as described in L, gas or oil in the food adheres to the humidity sensor during cooking, reducing detection sensitivity. Therefore, it is necessary to evaporate the deposits on the humidity sensor using a heater for refresh heat treatment or the like after each cooking cycle, resulting in the problem of extra power and cost.
また、湿度センサの代わりに圧電素子センサを用いる方
法もあるが、圧電素子センサの出力をそのまま増幅する
と、出力の変化が少なく制御しづらいという欠点と、温
度特性の影響で温度上昇と共にさらに出力が低下してい
くため検知時間が徐々に延びて行き、調理の仕とがり状
態にばらつきが生じるので、温度補正用の特別な素子や
部品が必要となる課題があった。Another method is to use a piezoelectric element sensor instead of a humidity sensor, but if you directly amplify the output of the piezoelectric element sensor, the disadvantage is that the output changes little and is difficult to control, and the output increases as the temperature rises due to the influence of temperature characteristics. As the temperature decreases, the detection time gradually increases, leading to variations in the degree of doneness of cooking, which necessitates the need for special elements and parts for temperature correction.
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、簡単な構
成で食品の加熱状態を検知し一定の調理仕上がり状態を
提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such conventional problems, and aims to detect the heating state of food with a simple configuration and provide a constant cooking finish state.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の加熱状態検出装置
は、まず従来の湿度センサの代わりに圧電素子センサを
用いている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the heating state detection device of the present invention first uses a piezoelectric element sensor in place of the conventional humidity sensor.
さらに、圧電素子センサの出力をそのまま増幅して取り
出すと、出力の変化が少なく制御しづらいという欠点と
、温度特性の影響で温度上昇と共に更に出力が低下して
いくため検知時間が徐々に延びていき、調理の仕上がり
状態にばらつきが生じるので、温度補正用の特別な素子
や部品が必要となる課題があったので、ピークホールド
回路を介して出力を読み取る仕組みとしている。ピーク
ホールド回路を用いることで、出力の変化が急峻となり
制御しやすくなると共に、温度補正用の素子や部品も不
要となる。Furthermore, if the output of a piezoelectric element sensor is directly amplified and extracted, there are disadvantages in that the output changes little and is difficult to control, and the detection time gradually increases because the output decreases further as the temperature rises due to the influence of temperature characteristics. However, since this can cause variations in the finished state of cooking, there was an issue in which a special element or component for temperature correction was required, so a mechanism was adopted in which the output was read through a peak hold circuit. By using a peak hold circuit, the output changes sharply, making it easier to control, and also eliminates the need for temperature correction elements and components.
作 用
上記構成により本発明は、圧電素子センサの出力信号の
ピークホールド値を読み取って機器を制御するので、出
力の変化が少なく制御しづらいということは無<、温度
補正用の素子や部品を使用せずとも安定した調理の仕1
がり状態を提供する作用を有する。Operation With the above configuration, the present invention controls the equipment by reading the peak hold value of the output signal of the piezoelectric element sensor, so there is no need for temperature correction elements or parts, since the output changes are small and difficult to control. Stable cooking even without using it 1
It has the effect of providing a relaxed state.
実施例
第1図は、本発明の圧電素子センサ付き加熱状態検出装
置を用いた高周波加熱装置の一実施例である。従来の圧
電素子センサ付き加熱状態検出装置にピークホールド回
路を付は加えた構成となっている。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of a high-frequency heating device using a heating state detection device with a piezoelectric element sensor of the present invention. It has a configuration in which a peak hold circuit is added to the conventional heating state detection device with a piezoelectric element sensor.
第1図において、圧電素子センサ1の出力はセンサに対
し直流成分が印加されないように、又、センサ電圧出力
の直流成分を阻止するように構成された電圧増幅用のア
ンプ2(以降直流阻止アンプと呼ぶ)およびピークホー
ルド回路23および電圧比較用の比較器3さらには制御
器4に接続されている。In FIG. 1, the output of a piezoelectric sensor 1 is a voltage amplifying amplifier 2 (hereinafter referred to as a DC blocking amplifier) configured to prevent direct current components from being applied to the sensor and to block direct current components of the sensor voltage output. ), a peak hold circuit 23 , a comparator 3 for voltage comparison, and a controller 4 .
加熱室5内には食品6が配され、電波放射部(この場合
はマグネトロン)7の冷却風の一部は、冷却ファン8に
よりダクト9を介して加熱室5内に導かれる。冷却風の
一部を実矢線10で、食品から発生する水蒸気や油など
を含んだ空気を点矢線11で示している。冷却風と食品
から発生する水蒸気や油などを含んだ空気は、排気部1
2を通って加熱室5から外部に送出される。Food 6 is placed in the heating chamber 5 , and a portion of the cooling air from the radio wave emitter (magnetron in this case) 7 is guided into the heating chamber 5 via a duct 9 by a cooling fan 8 . A part of the cooling air is shown by a solid arrow line 10, and a part of the air containing water vapor, oil, etc. generated from the food is shown by a dotted arrow line 11. The cooling air and the air containing water vapor and oil generated from the food are removed from the exhaust section 1.
2 and sent out from the heating chamber 5 to the outside.
上記排気部12には圧電素子センサ1を取り付けである
。本実施例では冷却ファン8を駆動するモータのコア1
3に、電源プラグ14から電源スィッチ15を介して巻
線16と共に巻線17がまいてあり、この巻線17には
整流ブリッジ18、コンデンサ19、抵抗20、定電圧
ダイオード21からなる定電圧電源部を構成し、制御回
路用のトランスを不要にしている。又、ブザー22は、
増幅されピークホールドされた信号電圧が調理終了の基
準として設定されたスレッシュホールド電圧ΔVtより
も大きくなったときに、制御器4の信号で動作するよう
に構成されている。制御器4の信号により、同時に電波
放射部7の電源電圧は開成される。A piezoelectric element sensor 1 is attached to the exhaust section 12. In this embodiment, the core 1 of the motor that drives the cooling fan 8
3, a winding 17 is wound together with a winding 16 from the power plug 14 via a power switch 15, and this winding 17 is connected to a constant voltage power supply consisting of a rectifier bridge 18, a capacitor 19, a resistor 20, and a constant voltage diode 21. This eliminates the need for a transformer for the control circuit. Moreover, the buzzer 22 is
It is configured to operate according to a signal from the controller 4 when the amplified and peak-held signal voltage becomes larger than a threshold voltage ΔVt set as a reference for the end of cooking. At the same time, the power supply voltage of the radio wave emitting section 7 is opened by a signal from the controller 4.
第2図(a)には、圧電素子センサ1の出力をアンプ2
で増幅しピークホールド回路23によりピークホールド
された波形を示す。In FIG. 2(a), the output of the piezoelectric sensor 1 is input to the amplifier 2.
The waveform amplified by , and peak-held by the peak-hold circuit 23 is shown.
第2図(b)には、同様の圧電素子センサ1の出力をア
ンプ2で増幅しただけの出力波形を示す。第2図(a)
のピークホールドされた波形とは異なりなだらかな立ち
とがりであるため、圧電素子センサの温度特性の影響が
強烈に出ていて、スレッシュホールド電圧ΔVtを越え
る時間にばらつきΔ重が生じ、温度補正が必要である事
が判る。FIG. 2(b) shows an output waveform obtained by simply amplifying the output of a similar piezoelectric sensor 1 with an amplifier 2. Figure 2(a)
Unlike the peak-held waveform, it has a gentle rise, so it is strongly influenced by the temperature characteristics of the piezoelectric sensor, and there is a variation Δ weight in the time it takes to exceed the threshold voltage ΔVt, which requires temperature correction. It turns out that it is.
第3図には、ピークホールド回路の一例を示す。FIG. 3 shows an example of a peak hold circuit.
Dはダイオード、Cはコンデンサ、R1、R2は抵抗で
ある。充電時定数RIXCの選び方でピークホールドの
急峻な立ち土がりを決められる。D is a diode, C is a capacitor, and R1 and R2 are resistors. The steepness of the peak hold can be determined by selecting the charging time constant RIXC.
第4図には、上記圧電素子センサの信号と雑音について
のデータ例を示す。第4図(a)は庫内5の水が沸騰し
たときの信号波形例を示している。第4図(b)には、
この波形をスペクトラム分析した結果例を示す。40
kHz用の超音波マイクに温かい水蒸気を含む風が当た
ることによりO〜50 Hz帯で大きい信号が出ている
ことが判る1、イと口の差は約30dB、信号レベルは
数mVの電圧である。イは庫内の水が沸騰した場合、口
は沸騰前の場合、ハは高周波加熱装置に通電されていな
い場合である。FIG. 4 shows an example of data regarding the signal and noise of the piezoelectric sensor. FIG. 4(a) shows an example of a signal waveform when the water in the refrigerator 5 boils. In Figure 4(b),
An example of the results of spectrum analysis of this waveform is shown below. 40
It can be seen that when the ultrasonic microphone for kHz is exposed to wind containing warm water vapor, a large signal is emitted in the 0 to 50 Hz band. 1. The difference between A and mouth is about 30 dB, and the signal level is a voltage of several mV. be. A is when the water in the refrigerator has boiled, water is before boiling, and c is when the high-frequency heating device is not energized.
第5図、第6図には、ローパスフィルタとバイパスフィ
ルタを組み合わせたバンドパスフィルタ波形例を示して
いる。FIGS. 5 and 6 show examples of waveforms of a bandpass filter that is a combination of a lowpass filter and a bypass filter.
発明の効果
以上述べてきたように本発明の加熱状態検出装置によれ
ば、次の効果が得られる。Effects of the Invention As described above, the heating state detection device of the present invention provides the following effects.
(1)圧電素子センサの出力電圧のピークホールド値を
読み取って機器を制御するので、調理終了時間の変動は
起こらず、一定の調理仕上がり状態となり、温度補正用
の素子や部品を必要としない。(1) Since the device is controlled by reading the peak hold value of the output voltage of the piezoelectric element sensor, there is no variation in the cooking end time, a constant cooking finish state is achieved, and there is no need for temperature correction elements or parts.
(2)圧電素子センサの出力電圧をピークホールドする
ので、被調理物が沸騰する前と後とで信号の変化が太き
(立ち上がりが急峻であるため、誤動作したり検知せず
に終わったりすることがない。(2) Since the output voltage of the piezoelectric element sensor is held at its peak, there is a large change in the signal before and after the food boils (because the rise is steep, it may malfunction or end without being detected) Never.
(3)湿度センサやガスセンサを用いたものは、本質的
に検知素子の結晶粒界現象を利用するものなので、粒界
の目詰まりを防止するために、ヒータにより保温したり
定期的にヒータで汚れを焼き切ることなど、保守面で多
くの複雑な工夫がいるが、圧電素子センサではそのよう
なものが不要である。(3) Humidity sensors and gas sensors essentially utilize the grain boundary phenomenon of the sensing element, so to prevent clogging of grain boundaries, they must be kept warm with a heater or periodically heated. Piezoelectric sensors do not require many complicated maintenance efforts, such as burning off dirt.
従って保温用の電力や焼き切り用の電力が不要で省電力
型である。Therefore, there is no need for electricity for heat retention or for baking, making it a power-saving type.
(4)本発明の加熱状態検出装置は、(3)と同様の理
由で、保温用ヒータ電力の精度を保つための制御用パー
ツやヒータ電力用の特別のトランスが不要であり安価で
ある。高周波加熱装置等に本発明の加熱状態検出装置を
用いた場合、大幅なコストダウンとなる。(4) For the same reason as (3), the heating state detection device of the present invention does not require any control parts for maintaining the accuracy of the heat-retaining heater power or a special transformer for the heater power, and is therefore inexpensive. When the heating state detection device of the present invention is used in a high frequency heating device or the like, the cost can be significantly reduced.
(5)第2図(b)で明らかなように、高周波加熱装置
内の電磁騒音や冷却ファンの風切り音による雑音レベル
に対して、信号が大きいので安定した制御ができる。(5) As is clear from FIG. 2(b), stable control is possible because the signal is large compared to the noise level caused by electromagnetic noise within the high-frequency heating device and wind noise from the cooling fan.
(6) さらに直流阻止アンプを用いているので、圧
電素子センサに直流電圧が印加される事なく、イオン伝
導等による素子特性の変化が防止できる。(6) Furthermore, since a DC blocking amplifier is used, no DC voltage is applied to the piezoelectric element sensor, and changes in element characteristics due to ion conduction or the like can be prevented.
第1図は本発明の一実施例を示す加熱状態検出装置を高
周波加熱装置に使用した状態の構成図、第2図(a)は
本発明の加熱状態検出装置のピークホールド波形の特性
図、第2図(b)は従来の圧電素子センサを用いた加熱
状態検出装置の特性図、第3図はピークホールド回路の
一実施例を示す回路図、第4図(a)、 (b)は圧電
素子センサの信号と雑音の特性図、第5図はバンドパス
フィルタ特性を持つアンプの回路図、第6図は第5図の
回路を用いて水400oaを加熱した場合のアンプ出力
電圧波形図、第7図は湿度センサを用いた従来例のブロ
ック図、第8図は圧電素子センサを用いた従来例のブロ
ック図である。
1・・・・・・圧電素子センサ、3・・・・・・比較器
、4・・・・・・制御器、5・・・・・・加熱室、7・
・・・・・電波放射部、23・・・・・・ピークホール
ド回路、24・・・・・・基準値設定手段。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第
1 図
第2図
(α2
(b)
θ 吟閲 [5ecl
第 3 図
第4図
ζυ)
50 1θO(?h)
第5図
?
第 6 図
−将間FIG. 1 is a configuration diagram of a state in which a heating state detection device according to an embodiment of the present invention is used in a high-frequency heating device, and FIG. 2(a) is a characteristic diagram of a peak hold waveform of the heating state detection device of the present invention. Figure 2(b) is a characteristic diagram of a heating state detection device using a conventional piezoelectric element sensor, Figure 3 is a circuit diagram showing an example of a peak hold circuit, and Figures 4(a) and (b) are A characteristic diagram of the signal and noise of a piezoelectric element sensor, Figure 5 is a circuit diagram of an amplifier with band-pass filter characteristics, and Figure 6 is a diagram of the amplifier output voltage waveform when 400 oa of water is heated using the circuit in Figure 5. , FIG. 7 is a block diagram of a conventional example using a humidity sensor, and FIG. 8 is a block diagram of a conventional example using a piezoelectric element sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Piezoelectric element sensor, 3...Comparator, 4...Controller, 5...Heating chamber, 7.
... Radio wave emitting section, 23 ... Peak hold circuit, 24 ... Reference value setting means. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person
1 Figure 2 (α2 (b) θ Examination [5ecl Figure 3 Figure 4 ζυ) 50 1θO(?h) Figure 5? Figure 6 - Masama
Claims (1)
ギーを供給する加熱手段と、前記被調理物の調理の状態
を検知する圧電素子センサと、前記圧電素子センサから
の出力信号をピークホールドする回路と、前記ピークホ
ールドされた信号と調理終了の基準値を比較する比較器
と、その比較器からの信号により前記加熱手段の動作を
制御する制御器とを備えた加熱装置。a heating chamber for storing a food to be cooked; a heating means for supplying heating energy to the heating chamber; a piezoelectric element sensor for detecting the cooking state of the food to be cooked; and a peak hold for an output signal from the piezoelectric element sensor. a comparator that compares the peak-held signal with a reference value for the completion of cooking; and a controller that controls the operation of the heating means based on the signal from the comparator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9602088A JPH01267995A (en) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9602088A JPH01267995A (en) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01267995A true JPH01267995A (en) | 1989-10-25 |
Family
ID=14153605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9602088A Pending JPH01267995A (en) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | Heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01267995A (en) |
-
1988
- 1988-04-19 JP JP9602088A patent/JPH01267995A/en active Pending
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