JPS62180258A - 湿度検知回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、電子レンジ等の調理器において、その調理の
仕上りを湿度により検知するための湿度検知回路に関す
るものである。

〈従来技術〉 従来の湿度検知回路は、例えば、第６図のごとく構成し
ている。すなわち、金属被膜を利用して、温度により抵
抗値が正の温度係数をもって直線変化する第一感温抵抗
Ｈと第二感温抵抗Ｎとを用い、一方の第一感温抵抗Ｈに
大電流定電流回路ＩＨにより自己加熱しながら出力電圧
ＶＨを取り出す０もう一方の第二感温抵抗Ｎは微小定電
流回路ＩＮにより周囲温度に比例した電圧ＶＮを取り出
す。

乾燥状態で両者の電圧差がＶＮ−ＶＨが零になるよう定
電流値を設定すると、差電圧は周囲温度にかかわらず零
になる。電子レンジの調理の進行により空気中に水蒸気
が含まれると、１５０℃〜２００℃に自己加熱した第一
感温抵抗Ｈは水蒸気により熱が吸収されて温度が低下し
、第一感温抵抗Ｈ側の電圧が低下する０第二感温抵抗Ｎ
側の出力電圧ＶＮは変化しないので、結果として、ＶＮ
−ＶＨが零でなくなる。この電圧を演算増幅器ＯＰ３に
よりＲｆ／Ｒ９倍増幅して湿度の有無を検出する。演算
増幅器ＯＰＩ、演算増幅器ＯＰ２は出力電圧ＶＮ　、　
ＶＴ（を演算増幅器ＯＰ３に云えるための電圧フォロワ
ーである。

第−感温抵抗ＨＪ第二感温抵抗Ｎの０℃における抵抗値
をそれぞれＲＨ，ＲＮ、温度係数をαＨ１αＮ、温度ｔ
Ｈ，ｔＮにおける抵抗値をｒＨ，ｒＮとすると次式が成
立する。

ｒＨ＝ＲＨ（１＋αＨ−ｔＨ）　　　　・−−−−−■
ｒＮ＝ＲＮ（１＋αＮ・ｔＮ）　　　　・・−■一方、
自己加熱による温度上昇（ｔＨ−ｉＮ）は、第一感温抵
抗Ｈの消費電力と直線関係にある。ｔＮは周囲温度に等
しいため、 ｒＨ・ＩＨ”＝ｈｍ（ＬＨ−ｔＮ）Ｓ　　−■ただし、
ｈｍ：熱伝達係数 Ｓ：第一感温抵抗Ｈの表面積 ０式と０式より となり、乾燥状態でｈｍが一定の時には、■式の前項は
定数となるから、自己加熱側の第一感温抵抗Ｈば０℃で
抵抗値が ＲＨ となり、温度係数αＨの感温抵抗と等価になる。

ここで、第６図の演算増幅器ＯＦ＋、演算増幅器ＯＦ２
の出力電圧はそれぞれ ＶＮ＝ｒＮ弓Ｎ＝ＲＮ・ＩＮ（Ｉ＋αＮ−ｔＮ）　　・
・・・・＠となる。演算増幅器ＯＰ３の出力Ｖｏｕｔは
であるが、今αＨ＝αＮ１ になるようＩＮとＩＨを設定して常数設定すると、■式
のＶｏｕｔは乾燥状態下でｈｍは一定であるので常ＫＯ
になる。■式を書きなおすと次式になる。

乾燥状態ではｈｍが一定であるが、調理が経過して調理
物から水蒸気が出始めると、ｈｍが増大するので、Ｖｏ
ｕｔが０から急激に増大し、湿度検知ができる。Ｖｏｕ
ｔの時間的変化の様子を第７図に示す。

しかし、第６図の従来湿度検知回路では、定電流源がＩ
ＨとＩＮの２個と、演算増幅器が演算増幅器ＯＦ＋、演
算増幅器ＯＰ２、演算増幅器ＯＰ３と、回路素子を多数
（３個）必要とする上、■式の条件を満たすため２個の
定電流源のＩＨとＩＮ相互を合わせこむのが非常に困難
であった。

〈目　的〉 そこで、本発明は、２個の定電流源相互を合わせこまな
くても良い湿度検知回路の提供を目的としている。

〈実施例〉 本発明による電子レンジの調理の仕上りを湿度により検
知する湿度検知回路の原理を第１．２図により説明する
。

第１図で、定電流源１ｏにより第一感温抵抗Ｈ≦ を自己加熱する点は第一図と同じであるが、本発明では
、第二感温抵抗Ｎを第一感温抵抗Ｈの出力と演算増幅器
ＯＰの反転入力に挿入している点が異なっている。

すなわち、本発明は、湿度を検出するために自己加熱す
る第一感温抵抗Ｈと、周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎ
と、定電流源Ｉｏと、演算増幅器ＯＰと、該演算増幅器
ＯＰ用帰還抵抗Ｒｆとを具備し、前記第一感温抵抗Ｈを
定電流源１ｏにより自己加熱し、さらに第一感温抵抗Ｈ
の端子電圧を第二感温抵抗Ｎを通して演算増幅器ＯＰの
反転側入力端子に入力するよう構成し念ものである。こ
のため、本発明では、従来湿度検知回路と比べて部品点
数をきわめて少なくできる。

第１図でｒＨ＜＜ｒＮ　とすると、自己加熱側の第一感
温抵抗Ｈの両端電圧ＶＨは■式と同様にとなる。演算増
幅器ＯＰの利得は、ｒ　Ｈ＜＜　ｒ　Ｎ　　としている
ため Ｒｆ　　　　Ｒｆ ｒＨ＋ｒＮ　　　　ｒＮ であるから、αＨ＝αＮに選定すると、出力ＶＯｕｔは
Ｆ と導出される。

乾燥状態では、ｈｍ（熱伝達係数）ｉｉ′一定のため、
出力Ｖｏｕｔ　ｔｒｉ負の一定値になる。調理が経過し
発生した水蒸気によりｈｍが増大すると、Ｖｏｕｔの絶
対値が小さくなり、第２図のような出力の時間経過を得
ることができる。

第３図は、本発明による実施例である。第１図では演算
増幅器ＯＰの電源に正負の両型源が必要とし念が、第３
図では正電源のみで済ませられるように簡略化している
。

第３図で演算増幅器ＯＰＩ、トランジスタＱ、抵抗Ｒ５
および基準電源Ｖｒｅｆにより定電流回路を構成し、第
一感温抵抗Ｈに定電流１　ｏ＝Ｖ　ｒ　ｅ　ｆ／ＲＳを
供給している。トランジスタＱは演算増幅器ＯＰＩの出
力電流増幅用である。第二感温抵抗Ｎは第１図々同様に
周囲温度検出用の感温抵抗である。演算増幅器ＯＰ２は
信号の増幅用である。第３図の出力電圧Ｖｏｕｔは、α
Ｈ＝αＮの時Ｖｏｕｔ＝ ・・・０ と導出される。まず、調理の初期状態で、Ｖｏｕｔを一
定値になるよう、演算増幅器ＯＰ２の負端子に接続され
ている抵抗ＲＢを調節しておく０調理が進行して調理物
の水蒸気によりｈｍが増大すると、［相］式の１項目が
減少する。その結果Ｖｏｕｔが急激に増大し、第４図の
ような時間特性になる。

上記第１図の原理のものにおいてはαＨ＝αＮと選定し
なければならず、αＨ＝αＮと選定すると七は感温抵抗
の性能上困難である。

そこで本発明の湿度検知回路の他の実施例においては、
（ｔＨ＝αＮの関係を成立させる必要がなくても湿度の
検知が行なえるようにしたものである。

本発明の湿度検知回路の他の実施例を第５図により説明
する。

上記第１図と異なる所は第一感温抵抗Ｈの両端電圧ｖＨ
ｔ−第二感温抵抗Ｎ及び直列に接続された抵抗Ｒｃを通
じて演算増幅器ＯＦの反転側入力端子に接続している所
にある。

すなわち、湿度を検知する為に自己加熱する第一感温抵
抗Ｈ七周囲温度検出用の第二感温抵抗Ｎと、定電流源１
ｏと、演算増幅器ＯＰと該演算増幅器用帰還抵抗Ｒｆと
第二感温抵抗Ｎと直列に接続する抵抗Ｒｃとを具備し、
前記第一感温抵抗Ｈを定電流源１ｏにより自己加熱し、
さらに第一感温抵抗Ｈの端子電圧を第二感温抵抗Ｎ及び
第二感温抵抗Ｎに直列に接続された抵抗Ｒｃを通して演
算増幅器ＯＰの反転側入力端子に入力するよう構成した
ものである。

この回路によりαＨとｒＮを等しくすることなく湿度検
知回路を構成することができる。

第５図による演算増幅器の利得は Ｒｆ Ｖｏｕｔ　：　　　　　　　　　　　□ＶＨ−（ｒＮ＋
Ｒｃ　） と導出される。

となる様にＲｃを選定してやると 出力Ｖｏｕｔは 但しＣは定数と導出される。

乾燥状態でばｈｍは一定の為、出力Ｖｏｕｔは一定値で
あり、調理が経過し発生した水蒸気により１１ｍが増大
するとＶｏｕｔの絶対値が小さくなり第２図のような出
力の時間経過を得ることができる。

〈効　果〉 本発明の湿度検知回路は上記のような構成であるから、
第一感温抵抗、第二感温抵抗のそれぞれの湿度係数αＨ
２αＮを合わせることなく、直列に接続する抵抗を調整
するのみで電子レンジ等の調理の仕上りを湿度により検
知することができ、食品の自動加熱に構成効果が大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による湿度検知回路を用いた電子レンジ
の仕上り検知用電子回路の原理図、第２図は本発明によ
る仕上り検知回路の出力電圧の時間特性の概略を表わす
線図、第３図は第１図の本発明湿度検知回路の実施例を
示す電子回路図、第４図は第３図の出力電圧の時間特性
の概略を表わ１！さ す線図、第５図は本発明による湿度検知回路を用いた電
子レンジの仕上り検知用電子回路の他の原理図、第６図
は従来湿度検知回路を用いた電子レンジの仕上り検知用
電子回路図、第７図はその出力電圧の時間特性の概略を
表わす線図であるＯＨ：第一感温抵抗、■０：定電流源
、Ｎ：第二感温抵抗、ＯＰ：演算増幅器、Ｒｆ：帰還抵
抗、ＲＣ：抵抗 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）Ｖｏｕｔ 第２　図 Ｖｏｕｔ 第４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿度を検出するために自己加熱する第一感温抵抗と、周
   囲温度検出用の第二感温抵抗と、定電流源と、演算増幅
   器と、該演算増幅器用帰還抵抗と第二感温抵抗に直列に
   挿入する抵抗とを具備し、前記第一感温抵抗を定電流源
   により自己加熱し、さらに第一感温抵抗の端子電圧を第
   二感温抵抗及び第二感温抵抗に直列に接続された抵抗を
   通して演算増幅器の反転側入力端子に入力するよう構成
   したことを特徴とする湿度検知回路。