JPH02147827A - 圧電素子応用センサ - Google Patents
圧電素子応用センサInfo
- Publication number
- JPH02147827A JPH02147827A JP63301230A JP30123088A JPH02147827A JP H02147827 A JPH02147827 A JP H02147827A JP 63301230 A JP63301230 A JP 63301230A JP 30123088 A JP30123088 A JP 30123088A JP H02147827 A JPH02147827 A JP H02147827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- sensor
- metal plate
- electrode
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、圧電素子の焦電効果を利用した圧電素子応用
センサに関するものであり、特に電子Ｉ／ンジなどの調
理機器関係の湿度センサに関するものである。
センサに関するものであり、特に電子Ｉ／ンジなどの調
理機器関係の湿度センサに関するものである。
従来の技術
従来、湿度センサとしては、第６図に示すようにセンサ
チップ２２．ヒータ２３．樹脂ベース２４．メツシュカ
バー２５．端子２６で構成されている。センサチップ２
２は湿度によりその抵抗値が変化するので、基準電圧と
その抵抗値で決まる電圧との比較によって、電子レンジ
の調理状態の検出を行なっていた。ヒータ２３は、湿度
センサを電子レンジに用いた場合、食品のガス、油等に
よりセンサチップ２２が汚れるのでリフレッシュをする
ためのものであり、メツシュカバー２５は防風用で、ヒ
ータ２３の省電力化のために用いている。（ナシゴナル
テクニカルレポートＶＯＬ、２９ Ｎｏ、３ ＪＡＮ
１９Ｂ３）発明が解決しようとする課題 しかしながら上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センサチップ２２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２３でセンサチップ２２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
生する上、抵抗両端の電圧を制御信号として用いている
ので、数多く生産する場合に、各構成要素であるセンサ
チップ２２の抵抗や、その他の抵抗、電源電圧のばらつ
き等が制御電圧信号のばらつきに結び付（ことになり、
管理が困難であった。
チップ２２．ヒータ２３．樹脂ベース２４．メツシュカ
バー２５．端子２６で構成されている。センサチップ２
２は湿度によりその抵抗値が変化するので、基準電圧と
その抵抗値で決まる電圧との比較によって、電子レンジ
の調理状態の検出を行なっていた。ヒータ２３は、湿度
センサを電子レンジに用いた場合、食品のガス、油等に
よりセンサチップ２２が汚れるのでリフレッシュをする
ためのものであり、メツシュカバー２５は防風用で、ヒ
ータ２３の省電力化のために用いている。（ナシゴナル
テクニカルレポートＶＯＬ、２９ Ｎｏ、３ ＪＡＮ
１９Ｂ３）発明が解決しようとする課題 しかしながら上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センサチップ２２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２３でセンサチップ２２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
生する上、抵抗両端の電圧を制御信号として用いている
ので、数多く生産する場合に、各構成要素であるセンサ
チップ２２の抵抗や、その他の抵抗、電源電圧のばらつ
き等が制御電圧信号のばらつきに結び付（ことになり、
管理が困難であった。
また、従来の湿度センサの代わりに圧電素子を用いる方
法もあるが、圧電素子の出力である分極電流は微小であ
り、制御する場合には増巾器が必要であり、またその極
性によっては出力が正方向に大きく出たり負方向に大き
く出るものがある。
法もあるが、圧電素子の出力である分極電流は微小であ
り、制御する場合には増巾器が必要であり、またその極
性によっては出力が正方向に大きく出たり負方向に大き
く出るものがある。
さらに、圧電素子の汚れや絶縁劣化を防ぐために金属板
を用いているが、調理機器に使用する場合、湿気や水蒸
気で金属板が調理機器のケースやオーブン等とショート
状態となる課題があった。
を用いているが、調理機器に使用する場合、湿気や水蒸
気で金属板が調理機器のケースやオーブン等とショート
状態となる課題があった。
そこで、本発明は圧電素子の出力を大きく取出し、回路
とのマツチングをとることを第１の目的としている。
とのマツチングをとることを第１の目的としている。
第２の目的は圧電素子の出力を正確に安全に処理出来る
ことにある。
ことにある。
課題を解決するための手段
上記第１の目的を達成するために、本発明の圧電素子応
用センサは、圧電素子の極性を、電極の一方を前記圧電
素子の信号を処理する単電源増巾回路の基準電位として
、前記圧電素子に正の温度変化が加わった時に、前記電
極の他方に正なる電圧が発生するように接続する構成と
している。
用センサは、圧電素子の極性を、電極の一方を前記圧電
素子の信号を処理する単電源増巾回路の基準電位として
、前記圧電素子に正の温度変化が加わった時に、前記電
極の他方に正なる電圧が発生するように接続する構成と
している。
また第２の目的を達成するために、金属板もしくは導電
性を有する板体をグランド等の基準電位とする構成とし
ている。
性を有する板体をグランド等の基準電位とする構成とし
ている。
作用
本発明によれば、圧電素子を用いており、電子レンジな
どの調理機器に使用する場合、正の温度変化が加わった
時に正の電圧が出力されるように極性を選んで接続する
ので、簡単な構成で食品の調理仕上り状態を正確に検知
出来る。
どの調理機器に使用する場合、正の温度変化が加わった
時に正の電圧が出力されるように極性を選んで接続する
ので、簡単な構成で食品の調理仕上り状態を正確に検知
出来る。
また、金属または導電性を有する板体をグランド等の基
準電位とするので、センサ出力の処理が容易で、高信顛
性を実現出来る。
準電位とするので、センサ出力の処理が容易で、高信顛
性を実現出来る。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。 第１図は圧電素子応用センサ１の構成を示している
。（ａ）は断面回、（ｂ）は上から見た図である。チタ
ン酸鉛系の圧圧電素子２に一対の蒸着された極性３が施
され、電極３の一端は接着剤４で金属板５上に電気的に
接触し、接着されている。電極３からは出力部のり一ド
６，７が導出され、各リードは電気的に絶縁されている
。樹脂８は、環境湿度の影響を防ぐため、圧電素子２．
電極３．接着剤４．リード６．７の導出部、金属５の圧
電素子２の接着面付近等を、透湿性の無いモールド材で
一体に封止している。リード６．７のどちらが基準電位
になるかについては第２図で説明する。
。 第１図は圧電素子応用センサ１の構成を示している
。（ａ）は断面回、（ｂ）は上から見た図である。チタ
ン酸鉛系の圧圧電素子２に一対の蒸着された極性３が施
され、電極３の一端は接着剤４で金属板５上に電気的に
接触し、接着されている。電極３からは出力部のり一ド
６，７が導出され、各リードは電気的に絶縁されている
。樹脂８は、環境湿度の影響を防ぐため、圧電素子２．
電極３．接着剤４．リード６．７の導出部、金属５の圧
電素子２の接着面付近等を、透湿性の無いモールド材で
一体に封止している。リード６．７のどちらが基準電位
になるかについては第２図で説明する。
第２図（ａ）で縦軸は圧電素子応用センサに加えられる
温度変化、横軸は時間である。（ａ）図のオン時に、圧
電素子応用センサに正の温度変化を加えた場合、圧電素
子の極性によって（ｂ）図、又は（Ｃ）図の様なセンサ
出力■、が得られる。この発明においては、（ｂ）図の
出力が得られる様に基準電位を選ぶこととしている。（
ｂ）図であれば、圧電素子応用センサに正の温度変化が
加えられた場合、センサ出力としての正の電圧を発生し
、後続の単電源増巾回路とマツチングがとれることが判
る。
温度変化、横軸は時間である。（ａ）図のオン時に、圧
電素子応用センサに正の温度変化を加えた場合、圧電素
子の極性によって（ｂ）図、又は（Ｃ）図の様なセンサ
出力■、が得られる。この発明においては、（ｂ）図の
出力が得られる様に基準電位を選ぶこととしている。（
ｂ）図であれば、圧電素子応用センサに正の温度変化が
加えられた場合、センサ出力としての正の電圧を発生し
、後続の単電源増巾回路とマツチングがとれることが判
る。
第３図には圧電素子の分極のメカニズムを示している。
圧電素子２．電極３は、平常状態では分極によって正負
の電荷でつり合っている。ところが外部から温度変化△
Ｔが加わると、圧電素子の焦電効果によってこの分極が
崩されてリード部に分極電流を発生する。ここでリード
部を抵抗８でショートすると、その抵抗日の両端に電圧
■、が取出せるのである。図中負の電荷を発生する側を
基準電位とするというのが、本発明の第一の請求項に対
応するものである。
の電荷でつり合っている。ところが外部から温度変化△
Ｔが加わると、圧電素子の焦電効果によってこの分極が
崩されてリード部に分極電流を発生する。ここでリード
部を抵抗８でショートすると、その抵抗日の両端に電圧
■、が取出せるのである。図中負の電荷を発生する側を
基準電位とするというのが、本発明の第一の請求項に対
応するものである。
第４図は本発明の圧電素子応用センサを電子レンジに使
用する場合の具体構成例である。食品９を入れる加熱室
１０と、食品９を高周波加熱するマグネトロン１１．加
熱室排気部１２に取付けた圧電素子応用センサ１．マグ
ネｌ−ロン１１を冷却する冷却ファン１３．冷却ファン
１３の風を一部加熱室１０へ送風するダクト１４．圧電
素子応用センサ１の出力信号により各種Ｒ器動負を制御
する制御器１５等で構成されている。
用する場合の具体構成例である。食品９を入れる加熱室
１０と、食品９を高周波加熱するマグネトロン１１．加
熱室排気部１２に取付けた圧電素子応用センサ１．マグ
ネｌ−ロン１１を冷却する冷却ファン１３．冷却ファン
１３の風を一部加熱室１０へ送風するダクト１４．圧電
素子応用センサ１の出力信号により各種Ｒ器動負を制御
する制御器１５等で構成されている。
食品９の加熱終了検知は以下のように行なわれる。加熱
室１０内に食品９が配され、マグネトロン１１の冷却風
の一部は、冷却ファン１３によりダクト１４を介して加
熱室１０内に導かれる。冷却風の一部を実矢綿１６で、
食品９から発生ずる水分等の気体を点矢線１７で示して
いる。冷却風の一部１６と、食品９から発生する水分等
の気体１７は、排気部１２を通って加熱室１０の外部へ
排出される。この時圧電素子応用センサ１と食品９から
発生する水分等の気体１７との間に熱の授受へＴがあり
、それに応じて圧電素子応用センサ１は出力信号を発生
する。
室１０内に食品９が配され、マグネトロン１１の冷却風
の一部は、冷却ファン１３によりダクト１４を介して加
熱室１０内に導かれる。冷却風の一部を実矢綿１６で、
食品９から発生ずる水分等の気体を点矢線１７で示して
いる。冷却風の一部１６と、食品９から発生する水分等
の気体１７は、排気部１２を通って加熱室１０の外部へ
排出される。この時圧電素子応用センサ１と食品９から
発生する水分等の気体１７との間に熱の授受へＴがあり
、それに応じて圧電素子応用センサ１は出力信号を発生
する。
この出力信号により制御器１５はマグネトロン１１や冷
却ファン１３の動作を制御する。以」二が、加熱終了検
知の概要であるが、電子レンジは本来アースをとる物な
ので、加熱室１０やボディカバー１８．その他の部品の
電位がグランド電位となっている。
却ファン１３の動作を制御する。以」二が、加熱終了検
知の概要であるが、電子レンジは本来アースをとる物な
ので、加熱室１０やボディカバー１８．その他の部品の
電位がグランド電位となっている。
圧電素子応用センサ１ば、第１図のように、金属板５が
一方の電極と電気的に接触状態にあり、水蒸気をまとも
に受ける構成となっている。ここで問題となるのは、金
属板５と電子レンジ本体のショートの問題である。通常
は金属板５と電子レユ／ジ本体は電気的にオープンであ
っても、水滴が耐着することでショート状態になる危険
がある。このため金属板５をあらかじめグランド電位に
しておくと言うのが、本発明の第二の請求項に対応する
のである。図中で金属板と同電位のり一部６をグランド
電位としている。
一方の電極と電気的に接触状態にあり、水蒸気をまとも
に受ける構成となっている。ここで問題となるのは、金
属板５と電子レンジ本体のショートの問題である。通常
は金属板５と電子レユ／ジ本体は電気的にオープンであ
っても、水滴が耐着することでショート状態になる危険
がある。このため金属板５をあらかじめグランド電位に
しておくと言うのが、本発明の第二の請求項に対応する
のである。図中で金属板と同電位のり一部６をグランド
電位としている。
第５図は、制御器１５の構成を示す具体例である。
圧電素子応用センサ１の出力は、制御器１５に入ると、
低域通過フィルタ１９で６０Ｈｚの雑音を排除し、単電
源増巾器２０で信号杏制御しやすいレベルまで上げ、マ
イコン２１にＡ／Ｄ入力する。マイコン２１は、信号の
大きさやパルスｌ】等で、食品の調理状態を知り、マグ
ネｌ−ロン１１や冷却ファン１３への制御信号を与える
わけである。
低域通過フィルタ１９で６０Ｈｚの雑音を排除し、単電
源増巾器２０で信号杏制御しやすいレベルまで上げ、マ
イコン２１にＡ／Ｄ入力する。マイコン２１は、信号の
大きさやパルスｌ】等で、食品の調理状態を知り、マグ
ネｌ−ロン１１や冷却ファン１３への制御信号を与える
わけである。
発明の効果
以」―のように本発明は圧電素子応用センサに正の温度
変化が加わった時に正の大きな電圧が出力される構成と
しているので、増［ｉ１器を一段しか必要としない等の
理由で構成が簡単で、信号処理が容易で、食品の調理仕
上り状態を正確に検知出来るものである。
変化が加わった時に正の大きな電圧が出力される構成と
しているので、増［ｉ１器を一段しか必要としない等の
理由で構成が簡単で、信号処理が容易で、食品の調理仕
上り状態を正確に検知出来るものである。
また、本発明は圧電素子応用センサの金属板をグランド
電位としているので、調理機器のケースやオーブン等と
のショートにより出力が取出せないなどの異常が起らず
、安全で正確に食品の調理仕上り状態を検知出来るもの
である。
電位としているので、調理機器のケースやオーブン等と
のショートにより出力が取出せないなどの異常が起らず
、安全で正確に食品の調理仕上り状態を検知出来るもの
である。
とそれに対するセンサ出力を示す特性図、第３図は圧電
素子の分極状態を示す模式図、第４図は圧電素子センサ
を電子レンジに用いた場合の構成図、１・・・・・・圧
電素子応用センサ、２・・・・・・圧電素子、３・・・
・・・電極、５・・・・・・金属、６．７・・・・・・
リード。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名へは同圧電
素子応用センナに加えられる温度変化／−一一圧電素子
応用ゼンブ ２− 圧電素子 ３−電極 Ｓ−ｍ−金属 ６．７−一一ソード
素子の分極状態を示す模式図、第４図は圧電素子センサ
を電子レンジに用いた場合の構成図、１・・・・・・圧
電素子応用センサ、２・・・・・・圧電素子、３・・・
・・・電極、５・・・・・・金属、６．７・・・・・・
リード。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名へは同圧電
素子応用センナに加えられる温度変化／−一一圧電素子
応用ゼンブ ２− 圧電素子 ３−電極 Ｓ−ｍ−金属 ６．７−一一ソード
Claims (2)
- （１） 金属板もしくは導電性を有する板体と、一対の
電極を有する圧電素子と、センサ出力を取出すリード線
を有し、前記圧電素子の一方の電極を前記金属板もしく
は導電性を有する板体上に電気的に接続し、前記圧電素
子の極性は前記電極の一方を前記圧電素子の信号を処理
する単電源増巾回路の基準電位と接続し、前記圧電素子
に正の温度変化が加わった時に、前記電極の他方に正な
る電圧が発生するように接続する構成とした圧電素子応
用センサ。 - （２） 金属板もしくは導電性を有する板体と、一対の
電極を有する圧電素子と、センサ出力を取出すリード線
を有し、前記圧電素子の一方の電極を前記金属板もしく
は導電性を有する板体上に電気的に接続し、前記電極の
一方もしくは金属板もしくは導電性を有する板体をグラ
ンド電位とする構成とした圧電素子応用センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301230A JPH0823536B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 圧電素子応用センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63301230A JPH0823536B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 圧電素子応用センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147827A true JPH02147827A (ja) | 1990-06-06 |
| JPH0823536B2 JPH0823536B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17894342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63301230A Expired - Lifetime JPH0823536B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 圧電素子応用センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823536B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010053158A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイス |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183341A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電形赤外線センサの製造方法 |
| JPS63249026A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 焦電検出器 |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP63301230A patent/JPH0823536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183341A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電形赤外線センサの製造方法 |
| JPS63249026A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 焦電検出器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010053158A1 (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-14 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイス |
| US8723636B2 (en) | 2008-11-07 | 2014-05-13 | Tyco Electronics Japan G.K. | PTC device |
| RU2518219C2 (ru) * | 2008-11-07 | 2014-06-10 | ТАЙКО ЭЛЕКТРОНИКС ДЖАПАН Г.К., Япония | Устройство птк |
| JP2014168105A (ja) * | 2008-11-07 | 2014-09-11 | Tyco Electronics Japan Kk | Ｐｔｃデバイス |
| JP5736174B2 (ja) * | 2008-11-07 | 2015-06-17 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823536B2 (ja) | 1996-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4373392A (en) | Sensor control circuit | |
| JP4306809B2 (ja) | ガスセンサの運転方法 | |
| KR930006303B1 (ko) | 초전소자 응용센서 | |
| JPH042851B2 (ja) | ||
| JP2578963B2 (ja) | 焦電センサおよび焦電センサ付加熱装置 | |
| JPH0823536B2 (ja) | 圧電素子応用センサ | |
| JPS6152939B2 (ja) | ||
| JPH01253644A (ja) | 圧電素子応用センサ | |
| JP2877435B2 (ja) | 加熱調理器 | |
| JPH0210029A (ja) | 圧電素子センサ付き高周波加熱装置 | |
| JPH02253128A (ja) | 焦電型蒸気センサ及び焦電型蒸気センサ付き高周波加熱装置 | |
| JP2851630B2 (ja) | 加熱調理器 | |
| JP2538055B2 (ja) | 焦電型蒸気センサ付き調理器 | |
| JP2548369B2 (ja) | 加熱調理器 | |
| JPH01250052A (ja) | 圧電素子応用センサ | |
| JPH0365642A (ja) | 感湿素子のクリーニング方法 | |
| JPH01267446A (ja) | 圧電素子応用センサ | |
| JP2730634B2 (ja) | 焦電センサ応用加熱装置 | |
| JPH02154922A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPS6152944B2 (ja) | ||
| JPS62112929A (ja) | 圧電素子センサ付き電子レンジ | |
| JPS6152943B2 (ja) | ||
| KR19990005167A (ko) | 전자렌지의 습도센서 및 습도검출 회로 | |
| JPS59226496A (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JPH0246100B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080306 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090306 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090306 Year of fee payment: 13 |