JPH0441366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加熱装置の測定信号導出装置に関
し、更に詳しくは料理用鉄板上に置かれた調理材
料を有する調理用容器からなりそして温度測定セ
ンサによつて温度が前記調理用容器内または近傍
で測定される加熱装置の温度漸増に依存する測定
信号の導出装置に関するものである。

かかる加熱装置においては、温度漸増の大きさ
に応じて熱効率は、加熱装置のい異なる時定数に
鑑みて制御回路によつて一定に保持される調理温
度の達成時温度の行き過ぎを阻止するように、増
大されるかまたは減少されねばならない。

温度漸増のアナログ検出および判読は高価なス
イツチング回路を必然的に伴う。加熱過程の最終
段階において調理用容器中で蒸気相が始まる温
度、すなわち90℃が達成されるときに生じる調理
容器内での乱流は、短時間ではあるが内部温度の
変動を招き、デジタル的にこのような小さな変動
を正確に感知するには簡単な装置では不可能であ
り、また出来たとしても不正確である。この不正
確な温度感知は時間が経つと共にさらにその度合
いを増し、他方この不正確な温度に基づく加熱制
御も不適切なものにならざるを得ない。

一般に、この温度から調整された調理温度への
移行は調理用容器内の調理材料の量に非常に強く
依存するので、加熱段階の最終段階において温度
漸増を直ちに正確に検出することがとくに重要で
ある。

本発明の目的は、急速な或いは短時間の温度変
動に就いても調理用容器内の温度を読み取り、デ
ジタル信号処理により平均化して一層の正確さと
即時性を備えたデジタル信号を加熱装置の制御系
に供給するための冒頭に述べた種類の加熱装置の
測定信号導出装置を提供することにある。

この課題は、本発明によれば、前記温度測定セ
ンサから出力されたアナログ測定信号が対応する
デジタル信号に周期的に変換され、 前記デジタル信号がｎ個の記憶位置を有する周
期的に作動するメモリの記憶位置に周期的に記憶
され、 前記メモリの各作動周期後、ｎ個の前記メモリ
の内の最初のｋ番目および最後のｋ番目の記憶位
置に記憶されたデジタル信号からその都度温度平
均値が算出され、そのさいｋはｎ／２より小さく
１よりも大きく 両温度平均値から先行する周期中に算出された
温度平均値との差を示す測定信号が算出され、各
周期後前記メモリのすべての記憶位置が消去され
かつ再びデジタル信号により新たに割り当てられ
る形式のものであつて、各周期の終わりに前記メ
モリの最初のｋ番目および最後のｋ番目の記憶位
置のデジタル信号はその都度ｋ個のデジタル信号
が加算されかつ次いでｋによつて除算される平均
値スイツチング回路に伝達され、温度平均値を示
す前記平均値スイツチング回路のデジタル出力信
号が微分回路に出力され、この微分回路は２つの
伝達されたデジタル出力信号からの差を演算しか
つ対応する１つのデジタル信号を出力し更に出力
し、アナログ測定信号はアナログ−デジタル変換
器によりほぼ全ての秒でパルス発生器からのパル
ス信号に沿つてデジタル信号に変換され、更にほ
ぼｎ＝20ないしｎ＝30の記憶位置を有するサイク
リツクメモリに入力され、温度平均値はほぼｋ＝
３ないしｋ＝５の記憶位置から算定されることに
よつて解決される。

この装置において温度の測定結果は短時間の間
隔で周期的にデジタル信号でもたらされ、それに
より導出された多数の信号が読み出される。読み
出されるデジタル信号の数は周期的なメモリの記
憶位置の数に依存する。メモリの周期はそのさい
アナログ測定値信号の多重走査周期である。測定
信号のデジタル信号への変換時の比較的大きな温
度急変によるかつしばしば温度急変を超過するこ
とのある短時間の温度変動による不精密度を除去
するために、多数のデジタル信号が周期の開始お
よび終わりに平均化され、かつ平均化された値か
ら以前の周期中に発生された温度差を示す測定信
号が導出される。この過程は各周期により繰り返
され、それにより測定信号の導出後メモリのすべ
ての記憶位置が消去され、かつ次いで再び新たな
周期のデジタル信号が割り当てられる。したがつ
て、アナログ測定信号の変換のため少数のビツト
を有する簡単なアナログ−デジタル変換器を設け
ることが出来る。

１つの態様によれば、前記アナログ−デジタル
変換器から出力されるデジタル信号の温度漸増中
に生じた温度急変を検出可能とするためにパルス
発生器によるパルス幅を短く設定している。

測定信号を加熱効率の調整に利用するために、
１つのさらに他の態様によれば、前記メモリは前
記デジタル信号をその都度次の周期にわたつて記
憶する。

加熱過程の始めに常に十分な熱効率により加熱
されるので、装置の簡単化のため、前記温度測定
センサのアナログ測定値信号のデジタル信号への
変換に際し、前記アナログ−デジタル変換器が最
低温度から作動を開始される。アナログ−デジタ
ル変換において、その場合、実質的に正確に測定
されねばならない狭い温度範囲が含まれることが
必要である。それはアナログ−デジタル変換器の
付与されたビツト数においてより精密な分析、す
なわち温度急変の解析を微細に遂行することを意
味する。この予期される温度急変において、その
場合にまたメモリ数の節約および制御の容易性を
結果として生じる適切なアナログ−デジタル変換
器が設けられることができる。

アナログ測定信号のデジタル信号への変換およ
びデジタル信号のメモリへの周期的な書き込みの
ために１つの態様によればデジタル信号の前記メ
モリへの周期的記憶が別のパルス発生器によつて
制御され、そのさいデジタル信号の連続伝達が提
供される。

このような加熱装置の時定数において、装置は
確実に作動することが判明し、そのさいアナログ
測定信号はほぼすべての秒で変換され、ほぼｎ＝
20ないしｎ＝30の記憶位置を有するメモリが利用
され、そして温度平均値がほぼｋ＝３ないしｋ＝
５の記憶位置から確められる。

以下、本発明を図面に基いて詳細に説明する。

第１図による温度−時間特性曲線が示すよう
に、かかる加熱装置の加熱段階において温度はま
づ時間にほぼ比例して漸増する。しかしながら、
この漸増は直線的なものでは無く、かつ調理用容
器内の調理材料の種類および量に依存する。温度
−時間特性曲線のこの範囲において温度漸増を確
かめるとき、制御信号は調理用容器（鍋）内にあ
る調理材料について言及する。

温度がTd＝90℃の値に達すると、そこで蒸気
相が始まる。温度漸増は、それが再び調理温度
Tkの急傾斜に移行する前におそくなる。温度−
時間特性曲線Ｔ＝ｆ（ｔ）のこの平らな部分は蒸
気調理用容器（蒸気鍋）においてまた水面を越え
て配置される調理材料の量に依存する。この範囲
は短時間の温度変動が容器内で生じている事を意
味し、調理用容器内に現在生じている乱流に基因
している。この温度変動が測定結果の変造に至
り、とりわけ若しこの温度急変がアナログ測定信
号のデジタル化のために設けられた温度急変と同
じかまたはより大きい温度範囲にわたるとき、偽
りの測定信号を出力する可能性を秘めている。

第２図には、導出される測定信号ｓがデジタル
化の比較的大きな温度急変および温度変動に際し
て付与された期間内に温度−時間特性曲線Ｔ＝ｆ
（ｔ）の温度漸増を十分精確に再生するための装
置のブロツク回路図が示される。

調理用容器内または近傍の温度はその温度に対
してアナログ測定信号を示す温度測定センサTF
により検知される。温度測定センサとしては、そ
れらが温度に対応するアナログ測定値信号のみを
出力するならば、種々の装置が設けられることが
できる。アナログ−デジタル変換器ADを介して
パルス発生器TG１によつて、例えば１秒以内
の、予め付与された時間間隔でアナログ測定値の
対応するデジタル信号への変換が行われる。アナ
ログ−デジタル変換器は検知すべき温度範囲を予
期された温度急変に対応して、例えば0.5℃毎に
検出しかつ対応するデジタル信号に再生できるよ
うに設計することができる。そのさい、簡単化の
ために、加熱相は付与された温度、例えば40℃に
まで、アナログ−デジタル変換器ADの出力での
デジタル信号を出力しないようにする事も可能で
ある。すなわちアナログ−デジタル変換器のゼロ
点が例えば40℃において存在するように設けられ
ることができる。それに伴つてより微細な温度急
変も検出することが可能であり、かつそのように
する事によつて測定精度も高くなる。

例えば0.5℃の許容温度急変においてまたアナ
ログ−デジタル変換器ADの所要記憶位置数、す
なわちビツト数は減じられることができる。デジ
タル信号は別個に形成されたユニツト間を無線で
伝送される事も可能である。そのさい受信機Ｅが
搬送器Ueを介して伝送されたデジタル信号を見
分けかつパルス発生器TG２が発生するパルスに
従つてメモリZSPにおいて処理される。このメモ
リZSPは所謂サイクリツクメモリであり、例えば
ｎ＝24個の記憶位置を有し、その結果周期期間は
24秒となる。24秒後ｎ＝24個の記憶位置のすべて
にデジタル信号が入力される。周期の終わりに最
初のｋ＝３ないし５番目の記憶位置から並びに最
後のｋ＝３ないし５番目の記憶位置から温度平均
値が計算される。デジタル信号は平均値スイツチ
ング回路Ｍ１およびＭ２に伝送され、夫々一周期
毎の温度平均値を算出するために加算されかつ次
いで因子ｋによつて除算される。

この方法でｋ個のデジタル信号からの温度平均
値を示す平均値スイツチング回路Ｍ１およびＭ２
の出力で平均されたデジタル信号を夫々発生す
る。

アナログ−デジタル変換器によつて温度変動が
微細な時間間隔で把握されるためこの変動に伴う
不規則性も同時に除去される。平均値スイツチン
グ回路Ｍ１およびＭ２から出力される各平均デジ
タル信号は微分回路Ｄに導かれ、該微分回路はそ
れから差を演算しデジタル測定信号ｓを出力し、
該測定信号は温度を先行周期の始めから終わりに
至るまで温度の上昇または下降を定性および定量
的に表し、この測定信号ｓは次の周期の期間だけ
記憶され、その結果それは例えば加熱用の調整信
号として利用されることができる。先行および後
行の各サイクル（周期）が完了し該測定信号の出
力が完了することによつてすべてのデジタル信号
はメモリZSPの記憶位置において消去されかつ新
たに記憶されるデジタル信号が再びメモリZSP内
に新たな測定サイクルとしてこの周期の終わりに
記憶される。

先行周期に生じた温度変化を与えられた温度急
変の回数においてデジタルで示す測定信号ｓはプ
ログラムメモリ内に記憶されることによつてまた
加熱装置のスイツチング用制御信号に変換される
ことができる。測定信号ｓの大きさに依存してそ
れから次の周期の加熱用スイツチング時間を直接
示す制御信号が導出される。

１周期後メモリの記憶位置がデジタル信号を記
憶していないことを確認すると、そこで測定信号
の出力が中止されるが、先行周期の測定信号ｓは
そのまま保持される。欠陥のある周期の数は監視
されかつ所定数に達した時は加熱を中断する信号
を出力する。そのための回路は図示していないが
極めて簡単なものであり、平均値スイツチング回
路Ｍ１或いはＭ２の一方と微分回路Ｄの出力部と
の間に介装するだけで良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は調理用鉄板上に置かれた調理材料を有
する調理用容器からなる加熱装置の温度−時間特
性曲線Ｔ＝ｆ（ｔ）の代表的経過を示す温度−時
間特性曲線図、第２図は第１図の温度−時間特性
曲線の温度漸増に依存する測定信号の導出装置を
示すブロツク回路図である。 図中、符号TFは温度測定センサ、ZSPはメモ
リ、ｓは測定信号、Ｍ１およびＭ２は平均値スイ
ツチング回路、Ｄは微分回路、ADはアナログ−
デジタル変換器、TG１およびTG２はパルス発
生器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 料理用鉄板上に置かれた調理材料を有する調
   理用容器からなりそして温度測定センサTFによ
   つて温度が前記調理用容器内または近傍で測定さ
   れる加熱装置の温度特性曲線の温度漸増に依存す
   る測定信号の導出装置において、 前記温度測定センサTFから出力されたアナロ
   グ測定信号が対応するデジタル信号に周期的に変
   換され、 前記デジタル信号がｎ個の記憶位置を有する周
   期的に作動するメモリの記憶位置に周期的に記憶
   され、 前記メモリの各作動周期後、ｎ個の前記メモリ
   の内の最初のｋ番目および最後のｋ番目の記憶位
   置に記憶されたデジタル信号からその都度温度平
   均値が算出され、そのさいｋはｎ／２より小さく
   １よりも大きく、 両温度平均値から先行する周期中に算出された
   温度平均値との差を示す測定信号が算出され、 各周期後前記メモリのすべての記憶位置が消去
   されかつ再びデジタル信号により新たに割り当て
   られる形式のものであつて、 各周期の終わりに前記メモリの最初のｋ番目お
   よび最後のｋ番目の記憶位置のデジタル信号はそ
   の都度ｋ個のデジタル信号が加算されかつ次いで
   ｋによつて除算される平均値スイツチング回路Ｍ
   １，Ｍ２に伝達され、温度平均値を示す前記平均
   値スイツチング回路のデジタル出力信号が微分回
   路Ｄに出力され、この微分回路は２つの伝達され
   たデジタル出力信号からの差を演算しかつ対応す
   る１つのデジタル信号を出力しており、 更に、前記アナログ測定信号がアナログ−デジ
   タル変換器ADによりほぼ全ての秒でパルス発生
   器TG１からのパルス信号に沿つてデジタル信号
   に変換され、更にほぼｎ＝20ないしｎ＝30の記憶
   位置を有するサイクリツクメモリZSPに入力さ
   れ、 温度平均値がほぼｋ＝３ないしｋ＝５の記憶位
   置から算定されることを特徴とする加熱装置の測
   定信号導出装置。 ２ 前記アナログ−デジタル変換器ADから出力
   されるデジタル信号の温度漸増中に生じた温度急
   変を検出可能とするためにパルス発生器TG１に
   よるパルス幅を短く設定していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の加熱装置の測定
   信号導出装置。 ３ 前記メモリZSPが前記デジタル信号をその都
   度次の周期にわたつて記憶することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の加熱
   装置の測定信号導出装置。 ４ 前記温度測定センサTFのアナログ測定値信
   号のデジタル信号への変換に際し、前記アナログ
   −デジタル変換器ADが最低温度から作動を開始
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいづれかに記載の加熱装置の測定信号
   導出装置。 ５ 前記デジタル信号の前記メモリZSPへの周期
   的記憶が別のパルス発生器TG２によつて制御さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいづれかに記載の加熱装置の測定信号
   導出装置。 ６ プログラムメモリに記憶された測定値信号か
   ら加熱制御回路用の制御信号が導出可能であり、
   前記制御信号は次の周期用加熱のスイツチング期
   間を直接示すことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第５項に記載の加熱装置の測定信号導
   出装置。 ７ 測定信号の出力がメモリの記憶位置において
   デジタル信号が記憶されてないときは中止され、
   この周期に関して先行する周期の測定信号は保持
   されたままであり、欠陥のある周期は監視されま
   た該周期が所定数に達した時に加熱を中断するた
   めの信号を出力するための回路が前記平均値スイ
   ツチング回路Ｍ１，Ｍ２と微分回路Ｄの出力部と
   の間に介装されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第６項のいづれかに記載の加
   熱装置の測定信号導出装置。