JPH0749263A - 電子レンジ用重量センサー - Google Patents
電子レンジ用重量センサーInfo
- Publication number
- JPH0749263A JPH0749263A JP5195719A JP19571993A JPH0749263A JP H0749263 A JPH0749263 A JP H0749263A JP 5195719 A JP5195719 A JP 5195719A JP 19571993 A JP19571993 A JP 19571993A JP H0749263 A JPH0749263 A JP H0749263A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound wave
- weight sensor
- microwave oven
- receiving element
- phase difference
- 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.)
- Pending
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電子レンジに用いられる重量センサ
ーの改良を目的とする。 【構成】 モータ２によって駆動され、軸方向に移動可
能なターンテーブル軸３を、バネ７で上方に付勢し、タ
ーンテーブル軸の上下変位に連動させたブザー９と、こ
れに対向して固定されたブザー１０との間の距離変化
を、発振器１３と位相差検出回路１５とで検出する構成
である。 【効果】 バネ秤が有する精度、信頼性を備えた電子レ
ンジ用重量センサーが実現できる。
ーの改良を目的とする。 【構成】 モータ２によって駆動され、軸方向に移動可
能なターンテーブル軸３を、バネ７で上方に付勢し、タ
ーンテーブル軸の上下変位に連動させたブザー９と、こ
れに対向して固定されたブザー１０との間の距離変化
を、発振器１３と位相差検出回路１５とで検出する構成
である。 【効果】 バネ秤が有する精度、信頼性を備えた電子レ
ンジ用重量センサーが実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子レンジの自動調理に
必須となっている重量センサーの改良に関するものであ
る。
必須となっている重量センサーの改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在我が国で市販されている電子レンジ
の内、中級以上の機種には全て重量センサーが搭載され
ているが、ターンテーブル駆動用軸を介してという構造
上の制約のためか、その多くは静電容量変化等を利用し
た一種の圧力センサーが用いられている。従って一般の
安価なバネ秤と比較しても重量精度、分解能と言った基
本性能が劣るだけでなく、構造および電気回路が複雑に
なり、高価格となっていた。
の内、中級以上の機種には全て重量センサーが搭載され
ているが、ターンテーブル駆動用軸を介してという構造
上の制約のためか、その多くは静電容量変化等を利用し
た一種の圧力センサーが用いられている。従って一般の
安価なバネ秤と比較しても重量精度、分解能と言った基
本性能が劣るだけでなく、構造および電気回路が複雑に
なり、高価格となっていた。
【０００３】この安価で性能の高いバネ秤を電子レンジ
の食品重量検出に採用するためにはバネの変位を電気信
号に変換する手段が必要であるが、高信頼性かつ安価な
変換手段が従来見つからなかった。
の食品重量検出に採用するためにはバネの変位を電気信
号に変換する手段が必要であるが、高信頼性かつ安価な
変換手段が従来見つからなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決するもので、高信頼性を有しかつ安価な、バ
ネの変位を電気信号に変換する手段を提供し、高性能お
よび安価な電子レンジ用重量センサーを実現することを
目的とする。
題点を解決するもので、高信頼性を有しかつ安価な、バ
ネの変位を電気信号に変換する手段を提供し、高性能お
よび安価な電子レンジ用重量センサーを実現することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の電子レンジ用重量センサーは、モーターによっ
て駆動され、軸方向に移動可能なターンテーブル軸と、
バネと、実質的に同一の共振周波数を有する音波発振素
子および音波受信素子とを設け、前記ターンテーブル軸
はバネにより上方に付勢させ、前記音波発振素子および
音波受信素子の一方は前記ターンテーブル軸の上下動に
連動させ、他方はこれと対向する位置に固定させると共
に音波発振素子と音波受信素子との間の距離変化を検出
する手段を設けた構成とする。
本発明の電子レンジ用重量センサーは、モーターによっ
て駆動され、軸方向に移動可能なターンテーブル軸と、
バネと、実質的に同一の共振周波数を有する音波発振素
子および音波受信素子とを設け、前記ターンテーブル軸
はバネにより上方に付勢させ、前記音波発振素子および
音波受信素子の一方は前記ターンテーブル軸の上下動に
連動させ、他方はこれと対向する位置に固定させると共
に音波発振素子と音波受信素子との間の距離変化を検出
する手段を設けた構成とする。
【０００６】また距離変化検出手段として、音波発振お
よび受信素子の共振周波数と実質的に同一周波数の発振
器と、位相差検出回路とを設け、前記発振器の出力は二
つに分岐し、一方は音波発振素子に接続し、他方は位相
差検出回路の二つの入力の一方に接続し、前記位相差検
出回路の二つの入力の他方は音波受信素子の出力に接続
した構成とする。
よび受信素子の共振周波数と実質的に同一周波数の発振
器と、位相差検出回路とを設け、前記発振器の出力は二
つに分岐し、一方は音波発振素子に接続し、他方は位相
差検出回路の二つの入力の一方に接続し、前記位相差検
出回路の二つの入力の他方は音波受信素子の出力に接続
した構成とする。
【０００７】
【作用】ターンテーブル軸が上下方向に移動可能であ
り、バネにより上方に付勢されているのでこの軸に乗せ
られたターンテーブルの上に食品が乗せられると、その
食品の重量に対応した距離だけ前記ターンテーブル軸は
下方に移動する。音波発振素子と音波受信素子のいずれ
かの一方が前記ターンテーブル軸の上下動に連動され、
他方が対向する位置に固定されており、さらに両素子間
隔を検出する手段が設けられているので、両素子間隔を
検出する手段の出力はターンテーブルに乗せられた食品
の重量に対応した値を示す。つまり重量センサーとして
機能する。
り、バネにより上方に付勢されているのでこの軸に乗せ
られたターンテーブルの上に食品が乗せられると、その
食品の重量に対応した距離だけ前記ターンテーブル軸は
下方に移動する。音波発振素子と音波受信素子のいずれ
かの一方が前記ターンテーブル軸の上下動に連動され、
他方が対向する位置に固定されており、さらに両素子間
隔を検出する手段が設けられているので、両素子間隔を
検出する手段の出力はターンテーブルに乗せられた食品
の重量に対応した値を示す。つまり重量センサーとして
機能する。
【０００８】両素子間隔を検出する手段として両素子と
同一周波数の発振器と位相差検出回路を設け、発振器の
出力を二つに分岐し、一方を音波発振素子に接続し、他
方を位相差検出回路の二つの入力の一つに接続し、他の
入力は音波受信素子の出力に接続してあるので、食品重
量に対応して両素子間隔が減少した時、位相差検出回路
の二つの入力の内、一方の入力である発振器の位相は全
く変動しないのに対し、音波受信素子の出力を接続した
方の入力は両素子間隔に対応して位相が変化するので、
結果として位相差検出回路の出力は食品重量に対応す
る。
同一周波数の発振器と位相差検出回路を設け、発振器の
出力を二つに分岐し、一方を音波発振素子に接続し、他
方を位相差検出回路の二つの入力の一つに接続し、他の
入力は音波受信素子の出力に接続してあるので、食品重
量に対応して両素子間隔が減少した時、位相差検出回路
の二つの入力の内、一方の入力である発振器の位相は全
く変動しないのに対し、音波受信素子の出力を接続した
方の入力は両素子間隔に対応して位相が変化するので、
結果として位相差検出回路の出力は食品重量に対応す
る。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。
する。
【００１０】図１は本発明一実施例の重量センサーを搭
載した電子レンジのターンテーブルおよびその駆動モー
ター付近の断面図である。ホーロー鉄板製のターンテー
ブル１は駆動モーター２のセラミック製のターンテーブ
ル軸３の上に乗り、回転させられる。ターンテーブル軸
３は駆動モーター２内部に設けられた減速手段により分
速１０回転程度で回転すると共に、上下方向には若干移
動可能な構造である。駆動モーター２はやや厚めの鉄板
製のモーター取り付け金具４に固定され、モーター取り
付け金具４には同程度の鉄板製の二つの金具、背の低い
Ｚ字型金具５および背の高いＺ字型金具６とが溶接され
る。背の低いＺ字型金具５には前記ターンテーブル軸３
が触れる事なく貫通する丸孔が開けられ、丸孔の周囲に
はコイルバネ７の一端が固定される。コイルバネ７の他
端には同じく鉄板製の可動片８が固定される。
載した電子レンジのターンテーブルおよびその駆動モー
ター付近の断面図である。ホーロー鉄板製のターンテー
ブル１は駆動モーター２のセラミック製のターンテーブ
ル軸３の上に乗り、回転させられる。ターンテーブル軸
３は駆動モーター２内部に設けられた減速手段により分
速１０回転程度で回転すると共に、上下方向には若干移
動可能な構造である。駆動モーター２はやや厚めの鉄板
製のモーター取り付け金具４に固定され、モーター取り
付け金具４には同程度の鉄板製の二つの金具、背の低い
Ｚ字型金具５および背の高いＺ字型金具６とが溶接され
る。背の低いＺ字型金具５には前記ターンテーブル軸３
が触れる事なく貫通する丸孔が開けられ、丸孔の周囲に
はコイルバネ７の一端が固定される。コイルバネ７の他
端には同じく鉄板製の可動片８が固定される。
【００１１】可動片８は略円形で、その外周には円の軸
方向に延びる四本の爪を有し、爪の先端には円盤状で６
ｋＨｚの音を発するセラミックブザー９の外周を接着固
定する。背の低いＺ字型金具５および背の高いＺ字型金
具６とは各々の下辺が互いに平行になる様に固定されて
いるが、前記コイルバネ７および可動片８は二つの平行
辺の間に位置せしめる。従って可動片８およびセラミッ
クブザー９もこれらと平行となり、かつ前記ターンテー
ブル軸３、背の低いＺ字型金具５の丸孔とも同軸をな
す。背の高いＺ字型金具６にも同軸の丸孔を開け、この
孔周囲に、前記セラミックブザー９と同一仕様のセラミ
ックブザー１０を前記ブザー９と向き合う方向に接着固
定する。
方向に延びる四本の爪を有し、爪の先端には円盤状で６
ｋＨｚの音を発するセラミックブザー９の外周を接着固
定する。背の低いＺ字型金具５および背の高いＺ字型金
具６とは各々の下辺が互いに平行になる様に固定されて
いるが、前記コイルバネ７および可動片８は二つの平行
辺の間に位置せしめる。従って可動片８およびセラミッ
クブザー９もこれらと平行となり、かつ前記ターンテー
ブル軸３、背の低いＺ字型金具５の丸孔とも同軸をな
す。背の高いＺ字型金具６にも同軸の丸孔を開け、この
孔周囲に、前記セラミックブザー９と同一仕様のセラミ
ックブザー１０を前記ブザー９と向き合う方向に接着固
定する。
【００１２】ターンテーブル１の下方に二点鎖線で描い
たのは電子レンジのオーブン底面壁１１である。この下
には取り付け金具１２が溶接され、これに前記モーター
取り付け金具４をビス止めする。またターンテーブル軸
３の下端は表面潤滑な半球形状であり、前記可動片８と
接した状態で回転する。
たのは電子レンジのオーブン底面壁１１である。この下
には取り付け金具１２が溶接され、これに前記モーター
取り付け金具４をビス止めする。またターンテーブル軸
３の下端は表面潤滑な半球形状であり、前記可動片８と
接した状態で回転する。
【００１３】図２はセラミックブザー９および１０の斜
視図である。図１には繁雑になることを避けて描かなか
ったが二本の細いリード線が接続されている。
視図である。図１には繁雑になることを避けて描かなか
ったが二本の細いリード線が接続されている。
【００１４】図３は電気回路図およびその回路図各部の
電圧波形図である。セラミックブザー９および同１０の
共振周波数と同一の６ｋＨｚの発振器１３の出力は二つ
に分岐され、一方は前記セラミックブザー１０に接続さ
れる。他方は減衰器１４を介して位相差検出回路１５の
二つの入力の一方に接続される。二つの入力の他方には
セラミックブザー９が接続される。位相差検出回路１５
は二つのコンパレーター１６および１７と、一つのイク
スクルーシブオアゲート１８とからなる。イクスクルー
シブオアゲート１８の出力は抵抗１９およびコンデンサ
ー２０からなる積分回路２１を介して重量センサーとし
て出力される。
電圧波形図である。セラミックブザー９および同１０の
共振周波数と同一の６ｋＨｚの発振器１３の出力は二つ
に分岐され、一方は前記セラミックブザー１０に接続さ
れる。他方は減衰器１４を介して位相差検出回路１５の
二つの入力の一方に接続される。二つの入力の他方には
セラミックブザー９が接続される。位相差検出回路１５
は二つのコンパレーター１６および１７と、一つのイク
スクルーシブオアゲート１８とからなる。イクスクルー
シブオアゲート１８の出力は抵抗１９およびコンデンサ
ー２０からなる積分回路２１を介して重量センサーとし
て出力される。
【００１５】Ｖ1 ，Ｖ2 は二つのコンパレーター１６お
よび１７の入力に加えられる電圧波形であり、Ｖ3 ，Ｖ
4 はその出力波形、Ｖ5 はイクスクルーシブオアゲート
１８の出力波形、Ｖ6 は積分回路２１の出力波形であ
る。
よび１７の入力に加えられる電圧波形であり、Ｖ3 ，Ｖ
4 はその出力波形、Ｖ5 はイクスクルーシブオアゲート
１８の出力波形、Ｖ6 は積分回路２１の出力波形であ
る。
【００１６】以下本実施例の作用を説明する。モーター
２によって駆動されるターンテーブル軸３は上下に移動
可能であり、可動片８を介してコイルバネ７により上方
に付勢されている。ターンテーブル１に食品が乗せられ
るとターンテーブル軸３、可動片８を介してコイルバネ
７に荷重が加わる。この荷重に対応した分だけコイルバ
ネは伸び、可動片８と背の高いＺ字型金具６とに各々対
向して設けられた二つのセラミックブザー（音波発信素
子および音波受信素子）９および１０の間の距離が短く
なる。
２によって駆動されるターンテーブル軸３は上下に移動
可能であり、可動片８を介してコイルバネ７により上方
に付勢されている。ターンテーブル１に食品が乗せられ
るとターンテーブル軸３、可動片８を介してコイルバネ
７に荷重が加わる。この荷重に対応した分だけコイルバ
ネは伸び、可動片８と背の高いＺ字型金具６とに各々対
向して設けられた二つのセラミックブザー（音波発信素
子および音波受信素子）９および１０の間の距離が短く
なる。
【００１７】共振周波数６ｋＨｚのセラミックブザー
（音波発信素子）１０に周波数６ｋＨｚの発振器１３の
出力を加えればブザーは６ｋＨｚの音を発生する。これ
に対向して設けられたセラミックブザー（音波受信素
子）９はこの音波を受け、弱いながらも６ｋＨｚの電気
信号を発生する。これが図３のＶ2 波形である。発振器
１３の出力は減衰器１４を介してコンパレーター１７に
加えられるが、これがＶ1波形である。
（音波発信素子）１０に周波数６ｋＨｚの発振器１３の
出力を加えればブザーは６ｋＨｚの音を発生する。これ
に対向して設けられたセラミックブザー（音波受信素
子）９はこの音波を受け、弱いながらも６ｋＨｚの電気
信号を発生する。これが図３のＶ2 波形である。発振器
１３の出力は減衰器１４を介してコンパレーター１７に
加えられるが、これがＶ1波形である。
【００１８】二つのセラミックブザー間の距離が短くな
るとＶ2 波形が図の左側へ移動する。なぜならば空間を
音として伝播する時間が短くなるので受信信号波形の位
相が進むのである。音速を３４０ｍ／ｓとすると６ｋＨ
ｚの波長は約５７ｍｍであるから、ブザー間距離が仮に
１ｍｍ減少すると位相は約６度進む。進んだ波形を一点
鎖線で示す。
るとＶ2 波形が図の左側へ移動する。なぜならば空間を
音として伝播する時間が短くなるので受信信号波形の位
相が進むのである。音速を３４０ｍ／ｓとすると６ｋＨ
ｚの波長は約５７ｍｍであるから、ブザー間距離が仮に
１ｍｍ減少すると位相は約６度進む。進んだ波形を一点
鎖線で示す。
【００１９】二つの交流波形Ｖ1 ，Ｖ2 がコンパレータ
ー１６および１７に加えられると出力としてＶ3 ，Ｖ4
の矩形波が得られる。この二つの矩形波がイクスクルー
シブオアゲート１８に加えられるとＶ5 が得られる。Ｖ
5 は二つの交流波形Ｖ1 ，Ｖ 2 の位相差を幅とする矩形
波である。これを積分回路２１に加えると矩形波Ｖ5の
幅にほぼ比例した電圧の直流波形Ｖ6 が得られる。従っ
てこのＶ6 はターンテーブルに乗せられた食品の重量に
対応した電圧値を示す。つまり重量センサーが実現でき
た訳である。
ー１６および１７に加えられると出力としてＶ3 ，Ｖ4
の矩形波が得られる。この二つの矩形波がイクスクルー
シブオアゲート１８に加えられるとＶ5 が得られる。Ｖ
5 は二つの交流波形Ｖ1 ，Ｖ 2 の位相差を幅とする矩形
波である。これを積分回路２１に加えると矩形波Ｖ5の
幅にほぼ比例した電圧の直流波形Ｖ6 が得られる。従っ
てこのＶ6 はターンテーブルに乗せられた食品の重量に
対応した電圧値を示す。つまり重量センサーが実現でき
た訳である。
【００２０】本実施例では音波発信および受信素子とし
て共振周波数６ｋＨｚの他励振型セラミックブザーを用
いたが、これは電卓、ゲーム機等に広く採用され安価で
あると共に小型であり、音を発する機能だけでなく受信
する機能も備えているからである。６ｋＨｚ以外の周波
数を採用する事は何等問題ない。ただし二つの素子間隔
の設定およびこの周波数決定は設計的には重要な課題で
はある。６ｋＨｚは人間の耳に聞こえるためわずらわし
いと感じる人があるかも知れない。これを防ぐにはたと
えば（１）超音波素子を用いる、（２）周囲に吸音材を
設ける、あるいは（３）パルス状で短時間発音する等の
方法がある。これらの使用方法はいずれも公知であるの
でここでは触れない。
て共振周波数６ｋＨｚの他励振型セラミックブザーを用
いたが、これは電卓、ゲーム機等に広く採用され安価で
あると共に小型であり、音を発する機能だけでなく受信
する機能も備えているからである。６ｋＨｚ以外の周波
数を採用する事は何等問題ない。ただし二つの素子間隔
の設定およびこの周波数決定は設計的には重要な課題で
はある。６ｋＨｚは人間の耳に聞こえるためわずらわし
いと感じる人があるかも知れない。これを防ぐにはたと
えば（１）超音波素子を用いる、（２）周囲に吸音材を
設ける、あるいは（３）パルス状で短時間発音する等の
方法がある。これらの使用方法はいずれも公知であるの
でここでは触れない。
【００２１】二つの音波素子間の距離変化検出に発振器
と位相差検出回路を用いたが、必ずしもこれに限ったこ
とはなく、例えば市販されている分解能１ｍｍをうたっ
た距離検知用の４００ｋＨｚ超音波素子を用いることも
可能である。
と位相差検出回路を用いたが、必ずしもこれに限ったこ
とはなく、例えば市販されている分解能１ｍｍをうたっ
た距離検知用の４００ｋＨｚ超音波素子を用いることも
可能である。
【００２２】減衰器１４は二つのコンパレーターの入力
レベルを同程度にするために用いるものであり、抵抗器
の組み合わせが一般的である。
レベルを同程度にするために用いるものであり、抵抗器
の組み合わせが一般的である。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明の電子レンジ用
重量センサーによれば食品重量に対応したターンテーブ
ルの軸方向の変位を、音波の到着時間の差を利用して検
出しているために、簡単な構成、簡単な電気回路でバネ
秤と同程度の精度、信頼度を有する重量センサーが実現
でき、これを電子レンジの価格低下および調理性能の向
上ができる効果がある。
重量センサーによれば食品重量に対応したターンテーブ
ルの軸方向の変位を、音波の到着時間の差を利用して検
出しているために、簡単な構成、簡単な電気回路でバネ
秤と同程度の精度、信頼度を有する重量センサーが実現
でき、これを電子レンジの価格低下および調理性能の向
上ができる効果がある。
【図１】本発明の重量センサーの断面図
【図２】音波発信素子あるいは音波受信素子の斜視図
【図３】本発明の重量センサーの電気回路図
３ ターンテーブル軸 ７ コイルバネ ９ セラミックブザー（音波発信素子） １０ セラミックブザー（音波受信素子） １３ 発振器 １５ 位相差検出器
Claims (2)
- 【請求項１】モータによって駆動され、軸方向に移動可
能なターンテーブル軸と、バネと、実質的に同一の共振
周波数を有する音波発信素子および音波受信素子とを有
し、前記ターンテーブル軸はバネにより上方に付勢さ
れ、前記音波発信素子および音波受信素子の一方は前記
ターンテーブル軸の上下動に連動させ、他方はこれと対
向する位置に固定させると共に音波発信素子と音波受信
素子との間の距離変化を検出する手段とを設けた電子レ
ンジ用重量センサー。 - 【請求項２】距離変化検出手段は、音波発信および受信
素子の共振周波数と実質的に同一周波数の発振器と、位
相差検出回路とを設け、前記発振器の出力は二つに分岐
され、一方は前記音波発信素子に接続され、他方は前記
位相差検出回路の二つの入力の一方に接続され、前記位
相差検出回路の二つの入力の他方は音波受信素子の出力
に接続された請求項１記載の電子レンジ用重量センサ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195719A JPH0749263A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電子レンジ用重量センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195719A JPH0749263A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電子レンジ用重量センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749263A true JPH0749263A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16345834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5195719A Pending JPH0749263A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電子レンジ用重量センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894258B2 (en) | 2003-01-11 | 2005-05-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave oven and method of controlling the same |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP5195719A patent/JPH0749263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894258B2 (en) | 2003-01-11 | 2005-05-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave oven and method of controlling the same |
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