JPS60155830A - 赤外線センサ付調理器 - Google Patents
赤外線センサ付調理器Info
- Publication number
- JPS60155830A JPS60155830A JP59010419A JP1041984A JPS60155830A JP S60155830 A JPS60155830 A JP S60155830A JP 59010419 A JP59010419 A JP 59010419A JP 1041984 A JP1041984 A JP 1041984A JP S60155830 A JPS60155830 A JP S60155830A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shutter
- infrared sensor
- period
- sensor
- opening
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (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
本発明は赤外線センサを有する調理器の自動調理検知に
関するものであり、そのうち特にセンサの検知周期に関
するものである。
関するものであり、そのうち特にセンサの検知周期に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
赤外線センサ付調理器としては焦電形センサを取付けた
電子レンジが実用化されている。このセンサは光が焦電
素子に当たると表面に電荷が集まる現象を利用したもの
である。この電荷はすぐに胞和し、かつ消えてし捷うの
で、チョッパーと称する光断続用の回転シャッター機構
を具備させ、そのシャッターを毎秒１０回回転度のスピ
ードで回転させシャッタ面と熱源の両方の輻射を交互に
測定するのが常であった。そしてこの電荷量（すなわち
電圧）はＦＥＴ ）ランジスタのような入力インピーダ
ンスの高いトランジスタを介し、その後段に取付けた増
幅回路によって、電圧を増幅限直流電圧として堆出し、
Ａ／Ｄ変換器へ入力し、Ａ／Ｄ変換器の出力をマイクロ
コンピュータへ入力して、その時の熱源（加熱物）の状
態を知り、出力を制御するというものであった。
電子レンジが実用化されている。このセンサは光が焦電
素子に当たると表面に電荷が集まる現象を利用したもの
である。この電荷はすぐに胞和し、かつ消えてし捷うの
で、チョッパーと称する光断続用の回転シャッター機構
を具備させ、そのシャッターを毎秒１０回回転度のスピ
ードで回転させシャッタ面と熱源の両方の輻射を交互に
測定するのが常であった。そしてこの電荷量（すなわち
電圧）はＦＥＴ ）ランジスタのような入力インピーダ
ンスの高いトランジスタを介し、その後段に取付けた増
幅回路によって、電圧を増幅限直流電圧として堆出し、
Ａ／Ｄ変換器へ入力し、Ａ／Ｄ変換器の出力をマイクロ
コンピュータへ入力して、その時の熱源（加熱物）の状
態を知り、出力を制御するというものであった。
ところがこの方式においては、出力信号が微小であり、
増幅回路が複雑になり、かつ回路に何個かのボリューム
などの調整機能を付加する必要もあったりして、コスト
的にも高くつき、なおかつもともとの電圧が微弱である
ためノイズにも弱いという欠点があった。一方他の赤外
線センサとして、弾性表面波を用いたものがある。この
センサはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）の用電体の
単結晶上を伝わる音速が表面温度が変わるにつれて変化
することを利用して赤外線センサを構成したものであり
、次のような特徴を有する。
増幅回路が複雑になり、かつ回路に何個かのボリューム
などの調整機能を付加する必要もあったりして、コスト
的にも高くつき、なおかつもともとの電圧が微弱である
ためノイズにも弱いという欠点があった。一方他の赤外
線センサとして、弾性表面波を用いたものがある。この
センサはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）の用電体の
単結晶上を伝わる音速が表面温度が変わるにつれて変化
することを利用して赤外線センサを構成したものであり
、次のような特徴を有する。
（１） 素子そのものを遅延素子として、位相条件、振
幅条件を合わせてやるだけで、簡単に発振回路が構成で
き、検知赤外線量を周波数として取出すことが出来る。
幅条件を合わせてやるだけで、簡単に発振回路が構成で
き、検知赤外線量を周波数として取出すことが出来る。
従って簡学な電気回路構成でセンサ回ｊｌｌ′ｉを作る
ことができる。
ことができる。
（２）温度測定は素子の温度の上昇を検出ｌ−ているの
で焦電素子使用時のような高速チョッパ機構は不必要。
で焦電素子使用時のような高速チョッパ機構は不必要。
周期５秒程度の穏かな動きのチョッパで十分である。
しかしながら、熱源の温度Ｔ（ＯＫ）と放射エネルギー
ＥはＥ−σＴ４輸は定数、ステファン・ボルツマンの法
則）できするので、熱源の温度が上昇すると放射エネル
ギーは４乗で増大し、それに従って出力周波数も飛躍的
に増大することになる。
ＥはＥ−σＴ４輸は定数、ステファン・ボルツマンの法
則）できするので、熱源の温度が上昇すると放射エネル
ギーは４乗で増大し、それに従って出力周波数も飛躍的
に増大することになる。
出力周波数のノ１ウント方法あるいは制御方法などの制
約から周波数が増大しすぎることは望ましいことではな
い。したがって、センサがある一定しベル以」二のパル
スを検出した時にはシャッタの周期を短くして、センサ
に入射する赤外線エネルギーを抑圧し、検出周波数を低
くおさえることが考えられる。本発明は上記の如くシャ
ッターの開閉周期を段階的に制御］−７で入射エネルギ
ーの上限を川、制し、出力周波数を一定以下にし正確に
食品温度を測定することを目的とする。
約から周波数が増大しすぎることは望ましいことではな
い。したがって、センサがある一定しベル以」二のパル
スを検出した時にはシャッタの周期を短くして、センサ
に入射する赤外線エネルギーを抑圧し、検出周波数を低
くおさえることが考えられる。本発明は上記の如くシャ
ッターの開閉周期を段階的に制御］−７で入射エネルギ
ーの上限を川、制し、出力周波数を一定以下にし正確に
食品温度を測定することを目的とする。
発明の目的
本発明は−１−記従来の欠点を解消するもので、熱源か
らのエネルギーの大きさに応じてシャッターの開閉周期
を変え、センサに入射する赤外線輻射搦ヲ調節すること
を可能にし、物体の温度、あるいは測定系の構成を常に
最適の状態で、温度を測ることを可能とするものである
。
らのエネルギーの大きさに応じてシャッターの開閉周期
を変え、センサに入射する赤外線輻射搦ヲ調節すること
を可能にし、物体の温度、あるいは測定系の構成を常に
最適の状態で、温度を測ることを可能とするものである
。
発明の構成
上記目的を達するため、本発明の赤外線センサ付調理器
は、弾性表面素子で構成された赤外線センサと、周期を
可変できるシャッタ機構を有１７、センサからの出力ｆ
ノＪウントシ、かつ外部枦構を制御−するマイクロコ
ンピュータを有する構成であり、シャッタ周期の最適値
をマイクロコンピユー６ ・ りに」：り選択し、加熱物の種類や加熱形態に応じた検
知方法が選べるという効果を有するものである０ 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。
は、弾性表面素子で構成された赤外線センサと、周期を
可変できるシャッタ機構を有１７、センサからの出力ｆ
ノＪウントシ、かつ外部枦構を制御−するマイクロコ
ンピュータを有する構成であり、シャッタ周期の最適値
をマイクロコンピユー６ ・ りに」：り選択し、加熱物の種類や加熱形態に応じた検
知方法が選べるという効果を有するものである０ 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。
第１図において、マグネトロン１によって励振されたマ
イクロ波は導波管２によって加熱室３内に導かれ、食品
に吸収される。またファン４により起こされた風はマグ
ネトロン１を冷却後、加熱室３の側面のパンチング８よ
り加熱室３内に入り、食品からの蒸気を運んで加熱室３
の対向壁面のパンチング９から排気ガイド１ｏ内に入り
、そして外かく６の外部へと排気される○ また第２図に示すように加熱室３の天井部分の開口１１
から加熱室内部の食品を眺め、食品表面からの赤外線輻
射′Ｍ−全検知し、食品温度を知る構成となっている。
イクロ波は導波管２によって加熱室３内に導かれ、食品
に吸収される。またファン４により起こされた風はマグ
ネトロン１を冷却後、加熱室３の側面のパンチング８よ
り加熱室３内に入り、食品からの蒸気を運んで加熱室３
の対向壁面のパンチング９から排気ガイド１ｏ内に入り
、そして外かく６の外部へと排気される○ また第２図に示すように加熱室３の天井部分の開口１１
から加熱室内部の食品を眺め、食品表面からの赤外線輻
射′Ｍ−全検知し、食品温度を知る構成となっている。
開口１１と赤外線センサ１２の間にはシャッタ１３があ
り、シャッタ１３は制御部１４からの指令に応じて動き
、食品からの輻射エネルギーが開口１１を通って赤外線
センサ１２に入る通路を周期的に遮断じている。したが
って赤外線センサ１２は食品表面とシャッタ面を交互に
眺めることになる。
り、シャッタ１３は制御部１４からの指令に応じて動き
、食品からの輻射エネルギーが開口１１を通って赤外線
センサ１２に入る通路を周期的に遮断じている。したが
って赤外線センサ１２は食品表面とシャッタ面を交互に
眺めることになる。
第３図は上記機構を制御する電子回路の一実１（Ｊ例で
ある。マイクロコンピュータ１５（以下マイコンと言う
）し１出力端子ＳＯ〜Ｓ４に第４図に示すスキャニング
パルスを順次送出し、どの出力端子がＨｉｇｈ出力にな
っているかということと、入力端子ＩＯ〜Ｉ３のうちど
の入力端子にＨｉｇｈ信号が現れたかを判断して、どの
キイが押されたかを判断し、表示部１６上に対応する数
字や文字を表示する。その際スキャニングパルスは表示
桁を指定し、並列出力端子ＤＯ〜Ｄ７からは数字や文字
のセグメントデータを表示部に対して送出する。表示部
１６け第６図に示す。
ある。マイクロコンピュータ１５（以下マイコンと言う
）し１出力端子ＳＯ〜Ｓ４に第４図に示すスキャニング
パルスを順次送出し、どの出力端子がＨｉｇｈ出力にな
っているかということと、入力端子ＩＯ〜Ｉ３のうちど
の入力端子にＨｉｇｈ信号が現れたかを判断して、どの
キイが押されたかを判断し、表示部１６上に対応する数
字や文字を表示する。その際スキャニングパルスは表示
桁を指定し、並列出力端子ＤＯ〜Ｄ７からは数字や文字
のセグメントデータを表示部に対して送出する。表示部
１６け第６図に示す。
第３図でマイコツ１５０個別出力端子Ｒ１はキイが押さ
れたり、調理が終了したりした時に確認音を発生するブ
ザー回路１６ヘブザー信号を出力する端子である。Ｒ２
は１ｏＯｖ回路を開閉する主リレースイッチ１了を、Ｒ
３はマグネトロン回路１８の通電の断続制御ケ行なうリ
レースイッチ１９をそれぞれドライバーエＣ２０を介し
て制御する端子である。またファンモータ２１はファン
４を付勢するモータ、ターンテーブルモータ２２は加熱
室３内の食品を回転させ、電波分布を改善するためのタ
ーンテーブル２３駆動用のモータである。
れたり、調理が終了したりした時に確認音を発生するブ
ザー回路１６ヘブザー信号を出力する端子である。Ｒ２
は１ｏＯｖ回路を開閉する主リレースイッチ１了を、Ｒ
３はマグネトロン回路１８の通電の断続制御ケ行なうリ
レースイッチ１９をそれぞれドライバーエＣ２０を介し
て制御する端子である。またファンモータ２１はファン
４を付勢するモータ、ターンテーブルモータ２２は加熱
室３内の食品を回転させ、電波分布を改善するためのタ
ーンテーブル２３駆動用のモータである。
赤外線センサ１２と発振回路２３はその入力の大きさに
応じた周波数の発振パルス全マイコン１５のＲ４端子に
送出する０マイコン１６は発振パルス数をカウントし、
物体の表面の温度状態を知る。
応じた周波数の発振パルス全マイコン１５のＲ４端子に
送出する０マイコン１６は発振パルス数をカウントし、
物体の表面の温度状態を知る。
寸だシャッター１３の開閉信号はマイコン１５の端子Ｒ
５から出され、その出力周期に応じてシャッタ１３は赤
外線センサ１２の視野をさえぎる。
５から出され、その出力周期に応じてシャッタ１３は赤
外線センサ１２の視野をさえぎる。
第６図は発振回路２３からマイコン１５のＲ４端子に送
られる信号の周波数変化を示した図である。この例はシ
ャッタのオン、オフの周期を５秒（２，５秒オン−２，
６秒オフ）にした例である。
られる信号の周波数変化を示した図である。この例はシ
ャッタのオン、オフの周期を５秒（２，５秒オン−２，
６秒オフ）にした例である。
また熱源温度は一定である。
ここで食品表面温度Ｔと赤外線エネルギー量Ｅとは、Ｅ
−σＴ４（σは定数）の関係があるので、食品表面温度
が上昇するにつれて赤外線エネルギー量Ｅは飛躍的に増
大する（第７図に温度Ｔと相対エネルギー量Ｅｒの関係
を示した）従って発振回路２３からマイコン１５内へ送
られる周波数ｆも大きくなる。しかしながらｆがあまり
にも大きくなりすぎると（１）マイコン１５のカウント
能力がなくなる。（２）発振回路が飽和して正しい発振
が出来なくなる。（３）赤外線センサに過大なエネルギ
ーが入射すると熱時定数があるためにセンサの混度検知
能がなくなる。などの欠点が表われる。そのため食品の
温度が」二昇していっである一定の値を越えたら、その
時点でシャッタ１３の動作の周期を短くシ、入力周波数
をある値以下に押さえるようにしている。マイコン１５
は現在のシャッタ１３の開閉周期と入力周波数ｆの値か
ら食品温度を知る。そして検知時点においてＲ２あるい
はＲ３端子の出力レベルを制御してマグネトロン回路１
８を制御する。
−σＴ４（σは定数）の関係があるので、食品表面温度
が上昇するにつれて赤外線エネルギー量Ｅは飛躍的に増
大する（第７図に温度Ｔと相対エネルギー量Ｅｒの関係
を示した）従って発振回路２３からマイコン１５内へ送
られる周波数ｆも大きくなる。しかしながらｆがあまり
にも大きくなりすぎると（１）マイコン１５のカウント
能力がなくなる。（２）発振回路が飽和して正しい発振
が出来なくなる。（３）赤外線センサに過大なエネルギ
ーが入射すると熱時定数があるためにセンサの混度検知
能がなくなる。などの欠点が表われる。そのため食品の
温度が」二昇していっである一定の値を越えたら、その
時点でシャッタ１３の動作の周期を短くシ、入力周波数
をある値以下に押さえるようにしている。マイコン１５
は現在のシャッタ１３の開閉周期と入力周波数ｆの値か
ら食品温度を知る。そして検知時点においてＲ２あるい
はＲ３端子の出力レベルを制御してマグネトロン回路１
８を制御する。
シャッタ周期の変更と、それに伴なう発振回路１０＜−
；’ の出力の変化を第８図に示した。この例ではシャッター
ｆ：６秒周期で動かして周波数を測定していて周波数が
切換レベルＨＨｚ を越えた時に、シャッタ１３の周期
を２・５秒に切換えている。一方、シャッタ１３を６秒
周期で動かして周波数を測定しておいて周波数が切換レ
ベルＬＨｚを切った時にシャッタ周期を１０秒に切換え
ている（第９図）。
；’ の出力の変化を第８図に示した。この例ではシャッター
ｆ：６秒周期で動かして周波数を測定していて周波数が
切換レベルＨＨｚ を越えた時に、シャッタ１３の周期
を２・５秒に切換えている。一方、シャッタ１３を６秒
周期で動かして周波数を測定しておいて周波数が切換レ
ベルＬＨｚを切った時にシャッタ周期を１０秒に切換え
ている（第９図）。
また第１０図に弾性表面波素子２６を赤外線センサとし
て使用したセンサー回路の概念図を示すＯセンサの表面
２４に赤外線があたると表面２４を伝わる音速が変化し
発振周波数が変化する。入射エネルギーがシャッタによ
って遮ぎられるとセンサーの熱は放熱路２６を通って放
散される。放熱量は制限があるので、多量の熱エネルギ
ーが表面２４上に入射するとシャツタ閉時にも熱を放散
しきれないので、測定に誤差を生じることになり、シャ
ッタの開閉周期を短かくすることによって、このような
状態を避けることができる。
て使用したセンサー回路の概念図を示すＯセンサの表面
２４に赤外線があたると表面２４を伝わる音速が変化し
発振周波数が変化する。入射エネルギーがシャッタによ
って遮ぎられるとセンサーの熱は放熱路２６を通って放
散される。放熱量は制限があるので、多量の熱エネルギ
ーが表面２４上に入射するとシャツタ閉時にも熱を放散
しきれないので、測定に誤差を生じることになり、シャ
ッタの開閉周期を短かくすることによって、このような
状態を避けることができる。
またシャッタ周期’（ｆ調理の開始時からキーに応じて
最適な周期に設定することも可能である。
最適な周期に設定することも可能である。
１１
このように本実施例によりば、ンヤッタ動作の周期を変
え、−回の測定時に赤外線センサ１２に入射するエネル
ギー量を、食品が高温の時には制限して、発振回路の飽
和を防ぎ、食品が低温の時には多く入射するようにして
、正確な測定を行なうことが出来る。
え、−回の測定時に赤外線センサ１２に入射するエネル
ギー量を、食品が高温の時には制限して、発振回路の飽
和を防ぎ、食品が低温の時には多く入射するようにして
、正確な測定を行なうことが出来る。
１だマイコン１６のカウント能力にも見合った入力値に
設定することも可能となる。
設定することも可能となる。
シャッタの開閉周期はマイコン１６から出力されるので
任意の設定が可能である。
任意の設定が可能である。
発明の効果
以上のように本発明によれば次の効果を得ることができ
る。
る。
（１）マイクロコンピュータがカウント可能き周波数に
センサー系の発振周波数を制御できる。
センサー系の発振周波数を制御できる。
（２）低温測定時の分解能を向上させることができる。
（３）食品の種類に応じたシャッタ周期を設定できる。
第１図は本発明の一実施例の調理器である電子レンジの
一部切欠き正面図、第２図は同回路図、第３図は同電子
回路図、第４図はマイクロコンビ３−夕のスキャニング
パルス波形図、第６図は電子レンジの表示管の正面図、
第６図はセンザ発振系の出力波形図、第７図は食品温度
と赤外線エネルギー量の関係を示す図、第８（２）、第
９図はシャッタ周期とセンザ発振系の出力の関係を示す
図、第１０図は弾性表面波赤外線センサの概念図である
。 １・・・・・・マグネトロン、３・・・・・・加熱室、
１１・・・・・・穴、１２・・・・・・赤外線センサ、
１３・・・・・・シャッタ、１６・・・・・・マイクロ
コンピュータ、２６・・・・・・弾性表面波素子、２３
・・・・・・発振回路◇代理人の氏名 弁理士 中 尾
敏 男 ほか１名第１図 第 ２ 因 叶コ 凶 凶 ■ ト 脈 派
一部切欠き正面図、第２図は同回路図、第３図は同電子
回路図、第４図はマイクロコンビ３−夕のスキャニング
パルス波形図、第６図は電子レンジの表示管の正面図、
第６図はセンザ発振系の出力波形図、第７図は食品温度
と赤外線エネルギー量の関係を示す図、第８（２）、第
９図はシャッタ周期とセンザ発振系の出力の関係を示す
図、第１０図は弾性表面波赤外線センサの概念図である
。 １・・・・・・マグネトロン、３・・・・・・加熱室、
１１・・・・・・穴、１２・・・・・・赤外線センサ、
１３・・・・・・シャッタ、１６・・・・・・マイクロ
コンピュータ、２６・・・・・・弾性表面波素子、２３
・・・・・・発振回路◇代理人の氏名 弁理士 中 尾
敏 男 ほか１名第１図 第 ２ 因 叶コ 凶 凶 ■ ト 脈 派
Claims (3)
- （１）食品を載置する加熱室と、加熱室内の食品を加熱
する熱源と加熱室の壁面に穿たれた穴の外側に赤外線セ
ンサを設置し、この赤外線センサと前記穴の間に、前記
赤外線センサに加熱室から入射する輻射エネルギーの通
路を周期的に遮蔽するシャッタ機構とを設け、この輻射
エネルギーの通路の開閉の周期を可変する手段を有する
赤外線センサ付調理器。 - （２）赤外線センサとして弾性表面波素子を用い、セン
サの出力全連続パルスとして取り出す発振回路を有し、
」二部シャッタ機構の開期間中の発振パルスの数、閉期
間中の発振パルスの数を割線センサ付調理器。 - （３）標準のシャッタ開閉周期の下でシャッター開閉を
行った時、シャツタ開期間中の発振パルスの数とシャツ
タ閉期間中の発振パルスの数の差が一定値よりも大きく
なった時、シャッタ開閉周期を標準時間より小さクシ、
上記発振パルスの数の差が一定値よりも小さくなった時
はシャッタ開閉周期を標準時間よりも大きくして発振赤
外線センサ付調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010419A JPS60155830A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 赤外線センサ付調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010419A JPS60155830A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 赤外線センサ付調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155830A true JPS60155830A (ja) | 1985-08-15 |
| JPH0368303B2 JPH0368303B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=11749624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010419A Granted JPS60155830A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | 赤外線センサ付調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155830A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657292A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | High frequency heater |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP59010419A patent/JPS60155830A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5657292A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | High frequency heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368303B2 (ja) | 1991-10-28 |
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