KR100395922B1 - Microwave oven comprising of sensor for microwave detection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로파 검출용 센서에 관한 것으로, 조리물의 가열상태를 검출하기 위해 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하는 센서부와, 상기 센서부에의해 검출된 신호에 따라 조리물의 가열상태를 인식하는 제어부를 포함하는 전자렌지에 있어서, 상기 센서부에 수신된 마이크로파를 DC 신호로 평활하는 평활부를 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 상기와 같은 구성으로 인해 전자렌지의 제어부와 센서부가 구조적으로 소정거리이상 이격되어 있는 경우에도 제어부로 출력되는 센서부의 출력신호가 유도성 리액턴스의 증가로 인해 영향받아 제어부가 조리물의 가열상태를 잘못 인식하지 않도록 함으로써 전자렌지의 에러율을 감소시키는 효과가 있다.The present invention relates to a sensor for detecting a microwave, comprising: a sensor unit for receiving microwaves reflected in a cooking chamber for detecting a heating state of a food, and a control unit for recognizing a heating state of the food according to a signal detected by the sensor unit. In the microwave oven, characterized in that for providing a smoothing unit for smoothing the microwaves received by the sensor unit with a DC signal. According to the present invention, even when the control unit and the sensor unit of the microwave oven are structurally separated by a predetermined distance or more, an output signal of the sensor unit output to the control unit is affected by an increase in inductive reactance, so that the control unit is heated in a food. There is an effect of reducing the error rate of the microwave oven by not recognizing the wrong.
Description
본 발명은 전자렌지의 마이크로파 검출용 센서에 관한 것으로, 전자렌지의 제어부와 조리물의 가열상태를 검출하는 센서부가 구조적으로 소정거리 이상 이격 되어 있는 경우에도 상기 검출전압이 유도성 리액턴스 증가에 따라 영향 받지 않도록 함으로써 안정적인 전자렌지의 마이크로파 검출용 센서를 구현하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a microwave detection sensor of the microwave oven, even if the control unit of the microwave oven and the sensor unit for detecting the heating state of the food is structurally separated by a predetermined distance or more the detection voltage is not affected by the increase in inductive reactance. The purpose of the present invention is to realize a sensor for microwave detection of a stable microwave oven.
일반적으로, 전자렌지는 마그네트론의 발진으로 발생된 2450MHz의 고주파의 마이크로파에 의해 조리물의 분자들이 분자운동을 하고 그 분자운동에 의한 마찰열에 의해 조리가 이루어지도록 구성되어 있다.In general, the microwave oven is configured such that the molecules of the food are molecularly moved by the high-frequency microwave of 2450 MHz generated by the oscillation of the magnetron, and the cooking is performed by the heat of friction due to the molecular motion.
조리물을 효율적으로 조리하기 위해서는 조리물의 가열상태를 알 필요가 있다. 종래의 전자렌지에서는 조리물의 가열상태를 알기 위한 하나의 방법으로 마이크로파의 전압을 검출하는 센서가 이용되고 있다. 즉 센서가 조리물의 가열정도에 반영하는 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하고, 전자렌지의 전체제어를 수행하는 제어부는 상기 센서에 의해 검출된 전압에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식한다.In order to cook food efficiently, it is necessary to know the heating state of the food. In a conventional microwave oven, a sensor for detecting a voltage of microwaves is used as a method for determining a heating state of food. That is, the sensor receives the microwaves reflected in the cooking chamber reflecting the heating degree of the food, and the control unit for performing the overall control of the microwave recognizes the heating state of the food based on the voltage detected by the sensor.
도 1은 종래의 전자렌지의 제어부에 센서가 접속된 장치의 구성도이다. 도 1에 보인 바와 같이, 종래의 전자렌지의 제어부에 센서가 접속된 장치는 조리물의 가열상태를 반영하는 상태값으로서 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하여 신호파를 추출하고 신호파에 비례하는 전압으로 변환하도록 전자렌지의 일측단에 설치된 센서부(7)와, 상기 센서부(7)의 출력신호를 DC 신호로 평활하도록 상기 센서부(7)의 출력측에 소정거리로 이격되어 접속된 평활부(8)와, 상기 평활된 출력신호에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식하도록 상기 평활부(8)에 접속된 제어부(9)로 이루어진다1 is a configuration diagram of a device in which a sensor is connected to a control unit of a conventional microwave oven. As shown in FIG. 1, a device in which a sensor is connected to a control unit of a conventional microwave oven is a state value reflecting a heating state of a food, receives a microwave reflected from a cooking chamber, extracts a signal wave, and uses a voltage proportional to the signal wave. A sensor unit 7 installed at one end of the microwave oven to be converted, and a smooth unit connected to the output side of the sensor unit 7 at a predetermined distance so as to smooth the output signal of the sensor unit 7 to a DC signal ( 8) and a control unit 9 connected to the smoothing unit 8 so as to recognize the heating state of the food based on the smoothed output signal.
또한, 상기 평활부(8)는 제어부(9)와 함께 전자렌지의 PCB상에 설치되어 있으며, 상기 센서부와 제어부는 구조적으로 이격되어 설치되어 있다.In addition, the smoothing part 8 is provided on the PCB of the microwave oven with the control part 9, and the sensor part and the control part are structurally spaced apart.
상기 센서부(7)에는 조리물에 반사된 마이크로파의 신호를 수신하는 안테나(10)와, 안테나(10)에 접속된 제 1다이오드(11)와, 제 1다이오드(11)에 직렬로 접속된 제 1저항(12)과, 제 1저항(12)과 접지사이에 접속된 제 2다이오드(13)와, 제 2다이오드(13)에 직렬 접속된 제 3다이오드(14)를 포함한다.The sensor unit 7 has an antenna 10 for receiving a signal of microwaves reflected by the food, a first diode 11 connected to the antenna 10, and a first diode 11 connected in series. A first resistor 12, a second diode 13 connected between the first resistor 12 and ground, and a third diode 14 connected in series with the second diode 13 are included.
또한, 상기 평활부(8)는 센서부(8)의 출력단과 접지사이에 접속된 제 1콘덴서(15)와, 제 1콘덴서(15)에 병렬 접속된 제 2저항(16)을 포함한다.The smoothing part 8 also includes a first capacitor 15 connected between the output terminal of the sensor part 8 and the ground, and a second resistor 16 connected in parallel to the first capacitor 15.
상기 센서부(8)의 제 1다이오드(11)는 상기 마이크로파의 신호를 안테나(10)로부터 수신하여 정류하는 검파 다이오드이고, 제 1저항(12)은 검파 다이오드로부터 정류된 신호파를 추출하는 추출저항이며, 제 2다이오드(13)는 제 1저항(12)에 의해 추출된 신호파의 전압이 미리 설정된 제너전압 이상의 고전압일 경우 바이패스 시키는 제너다이오드이며, 제 3다이오드(14)는 제너다이오드에 의해 바이패스된 고전압이 역류하지 않도록 하는 프로팅 전압 다이오드이다.The first diode 11 of the sensor unit 8 is a detection diode that receives and rectifies the microwave signal from the antenna 10, and the first resistor 12 extracts the rectified signal wave from the detection diode. The second diode 13 is a zener diode that bypasses when the voltage of the signal wave extracted by the first resistor 12 is higher than or equal to a preset zener voltage, and the third diode 14 is connected to the zener diode. It is a floating voltage diode that prevents the high voltage bypassed by the reverse flow.
또한, 상기 평활부(8)의 제 1콘덴서(15)와 제 2저항(16)은 상기 센서부(7)의 출력신호의 전압을 충방전에 의해 DC 신호로 평활하는 콘덴서와 저항이다. 종래의 전자렌지에서는 제어부와 센서부가 구조적으로 이격되어 설치되어 있다. 따라서, 상기 이격된 거리가 소정거리 이상인 경우 PCB측에 제어부와 함께 설치된 평활부가 상기 센서부의 출력신호를 전송받아 상기 출력신호를 제어부가 인식할 수 있는 DC 신호로 평활하여 제어부로 전송할지라도 상기 센서부의 출력신호가 이미 소정거리 이상의 이격거리에 따라 증가된 유도성 리액턴스의 영향을 받아 조리물의 가열상태를 정확히 반영하지 못하기 때문에, 상기 출력신호에 기초하여 전자렌지의 전체제어를 수행하는 제어부에 의해 전자렌지의 에러률이 증가되는 문제점이 있다.The first capacitor 15 and the second resistor 16 of the smoothing unit 8 are capacitors and resistors that smooth the voltage of the output signal of the sensor unit 7 to the DC signal by charging and discharging. In a conventional microwave oven, the control unit and the sensor unit are structurally spaced apart from each other. Therefore, when the spaced distance is greater than or equal to a predetermined distance, even if the smoothing unit provided with the control unit on the PCB side receives the output signal of the sensor unit and sends the output signal to the control unit to smooth the DC signal that can be recognized by the control unit, the sensor unit Since the output signal does not accurately reflect the heating state of the food under the influence of the inductive reactance increased according to the separation distance more than a predetermined distance, the electronic device is controlled by the control unit that performs overall control of the microwave based on the output signal. There is a problem that the error rate of the stove is increased.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 조리실에 반사된 마이크로파를 검출하는 센서부와 상기 센서부에 의해 검출된 마이크로파의 전압에 기초하여 전자렌지의 전체제어를 수행하는 제어부가 구조적으로 소정거리 이상 이격되어 있는 경우에도 상기 센서부의 출력신호가 유도성 리액턴스에 의해 영향받지 않도록 함으로써 전자렌지의 에러율을 감소시키는 전자렌지의 마이크로파 검출용 센서를 구현하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is a control unit for performing the overall control of the microwave oven based on the sensor unit for detecting the microwaves reflected in the cooking chamber and the voltage of the microwaves detected by the sensor unit The purpose of the present invention is to realize a microwave detection sensor for reducing the error rate of a microwave oven by preventing the output signal of the sensor unit from being influenced by an inductive reactance even when the structure is spaced more than a predetermined distance.
도 1은 종래의 전자렌지의 제어부에 센서가 접속된 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a device in which a sensor is connected to a control unit of a conventional microwave oven.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로파 검출용 센서를 구비한 전자렌지의 블록도이다.2 is a block diagram of a microwave oven having a sensor for detecting microwaves according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 전자렌지의 마이크로파 검출용 센서를 구비한 전자렌지의 구성도이다.3 is a block diagram of a microwave oven having a microwave detection sensor of the microwave oven according to the present invention.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *
71 : 안테나 72 : 제 1다이오드71: antenna 72: first diode
73a : 제 1콘덴서 73b : 제 1저항73a: first capacitor 73b: first resistor
80a : 제 2다이오드 80b : 제 2저항80a: second diode 80b: second resistor
90 : 제어부90: control unit
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하는 수신부와 상기 수신된 마이크로파를 정류수단에 의해 정류하는 정류부를 포함하는 센서부과, 상기 센서부의 출력신호에 따라 조리물의 가열상태를 인식하는 제어부를 포함하고, 상기 센서부와 제어부가 구조적으로 소정거리 이상 이격된 전자렌지에 있어서, 상기 센서부에는 상기 정류부의 출력신호를 평활하는 평활부가 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor unit including a receiving unit for receiving the microwaves reflected in the cooking chamber and a rectifying unit for rectifying the received microwaves by rectifying means, and heating the food according to the output signal of the sensor unit. And a control unit that recognizes the sensor unit, and the sensor unit and the control unit are structurally separated by a predetermined distance or more, wherein the sensor unit is provided with a smoothing unit for smoothing an output signal of the rectifying unit.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로파 검출용 센서를 구비한 전자렌지의 블록도이다. 도 2에 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로파 검출용 센서를 구비한 전자렌지는 조리물의 가열상태를 반영하는 상태값으로서 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하여 신호파를 추출하고 신호파에 비례하는 전압으로 변환하는 센서부(70)와, 상기 센서부(70)의 출력전압을 제한하도록 상기 센서부(70)의 출력측에 소정거리 이상으로 이격되어 접속된 출력제한부(80)와, 상기 출력제한된 출력전압에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식하도록 상기 출력제한부(80)에 접속된 제어부(90)로 이루어진다2 is a block diagram of a microwave oven having a sensor for detecting microwaves according to the present invention. As shown in FIG. 2, the microwave oven including the microwave detection sensor according to the present invention is a state value reflecting a heating state of a food, receives a microwave reflected from a cooking chamber, extracts a signal wave, and is a voltage proportional to the signal wave. A sensor unit 70 for converting to the output unit, an output limiting unit 80 connected to the output side of the sensor unit 70 by a predetermined distance or more so as to limit the output voltage of the sensor unit 70, and the output limiting unit The control unit 90 is connected to the output limiting unit 80 to recognize the heating state of the food based on the output voltage.
상기 센서부(70)는 전자렌지의 일측단에 설치되고, 상기 출력제한부(80)와 제어부(90)는 전자렌지의 PCB상에 설치되어 구조적으로 이격되어 있다(상기 출력제한부(80)는 센서부(70)에 위치할 수도 있다).The sensor unit 70 is installed at one end of the microwave oven, and the output limiting unit 80 and the control unit 90 are disposed on the PCB of the microwave oven and are structurally spaced (the output limiting unit 80). May be located in the sensor unit 70).
상기 센서부(70)는 조리실에 반사된 마이크로파를 수신하는 수신부(71)와, 상기 수신된 마이크로파를 정류하는 정류부(72)와, 상기 정류된 마이크로파를 DC 신호로 평활하는 평활부(73)를 포함한다.The sensor unit 70 includes a receiving unit 71 for receiving the microwaves reflected in the cooking chamber, a rectifying unit 72 for rectifying the received microwaves, and a smoothing unit 73 for smoothing the rectified microwaves with a DC signal. Include.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 검출용 센서를 구비한 전자렌지의 구성도이다. 도 3에 보인 바와 같이, 상기 수신부(71)는 안테나(71)를 포함하고, 상기 정류부(72)는 상기 안테나(71)에 접속된 제 1다이오드(72)를 포함하며, 상기평활부(73)는 상기 제 1다이오드(72)와 접지사이에 접속된 제 1콘덴서(73a)와, 상기 제 1콘덴서(73a)와 병렬 접속된 제 1저항(73b)을 포함한다.3 is a block diagram of a microwave oven having a microwave detection sensor according to the present invention. As shown in FIG. 3, the receiver 71 includes an antenna 71, the rectifier 72 includes a first diode 72 connected to the antenna 71, and the smoother 73. ) Includes a first capacitor 73a connected between the first diode 72 and ground, and a first resistor 73b connected in parallel with the first capacitor 73a.
또한, 상기 출력제한부(80)는 센서부(70)의 출력단과 접지사이에 접속된 제 2다이오드(80a)와, 상기 제 2다이오드(80a)에 병렬 접속된 제 2저항(80b)을 포함한다.In addition, the output limiting unit 80 includes a second diode 80a connected between the output terminal of the sensor unit 70 and the ground, and a second resistor 80b connected in parallel to the second diode 80a. do.
상기 정류부(71)의 제 1다이오드(72)는 조리실에 반사된 마이크로파를 안테나로(71)부터 수신하여 신호파로 정류하는 검파 다이오드이고, 상기 평활부(73)의 제 1콘덴서(73a)와 제 1저항(73b)은 전압의 충전과 방전에 의해 상기 정류된 신호파를 필터링하여 DC 신호로 평활한다.The first diode 72 of the rectifying unit 71 is a detection diode that receives the microwaves reflected from the cooking chamber from the antenna channel 71 and rectifies the signal into a signal wave, and the first capacitor 73a and the first capacitor 73 of the smoothing unit 73. One resistor 73b filters the rectified signal wave by charging and discharging voltage to smooth the DC signal.
또한, 상기 출력제한부(80)의 제 2다이오드(80a)는 센서부(70)에서 출력된 신호파의 출력전압이 미리 설정된 제너전압 이상의 고전압인 경우 바이패스 시켜 출력전압을 제한하는 제너다이오드이고, 상기 제 2저항(80b)은 상기 제너다이오드에서 출력 제한된 신호파의 전압을 조절하는 저항이다.In addition, the second diode 80a of the output limiting unit 80 is a zener diode which bypasses the output voltage when the output voltage of the signal wave output from the sensor unit 70 is higher than or equal to a preset zener voltage. The second resistor 80b is a resistor for adjusting the voltage of the signal wave limited in the zener diode.
도 3의 동작을 살펴보면 사용자가 조리를 하기 위해 조리실에 조리물을 넣고 전자렌지를 가동시키면 마그네트론이 발진하여 2450MHz의 마이크로파를 발생하고 상기 발생된 마이크로파의 신호에 의해 조리가 이루어진다. 그에 따라, 센서부(70)는 조리물이 가열되는 정도에 따라 다른 신호값을 가지는 조리실에 반사된 마이크로파를 안테나(71)를 통해 수신한다.Referring to the operation of FIG. 3, when a user puts food into a cooking chamber to cook and operates a microwave, the magnetron oscillates to generate a microwave of 2450 MHz, and cooking is performed by the generated microwave signal. Accordingly, the sensor unit 70 receives microwaves reflected from the cooking chamber having a different signal value according to the degree to which the food is heated through the antenna 71.
전자렌지의 전체제어를 수행하는 제어부(90)는 DC 신호의 전압을 인식할 수 있기 때문에 상기 안테나(71)를 통해 수신된 마이크로파는 정류부(72)의 제 1다이오드(72)에 의해 DC 신호로 정류된다. 그러나, 상기 제 1다이오드(72)에 의해 정류된 마이크로파에도 AC 신호성분이 일정부분 포함되어 있기 때문에 제 1콘덴서(73a)와 제 1저항(73b)에 의해 상기 DC 신호로 정류된 마이크로파를 평활하여 DC 신호에 포함되어 있는 AC 성분을 제거되고, 상기 AC 성분이 제거된 DC 신호가 출력제한부(80)로 전송된다.Since the control unit 90 which performs overall control of the microwave oven can recognize the voltage of the DC signal, the microwave received through the antenna 71 is converted into the DC signal by the first diode 72 of the rectifying unit 72. Rectified. However, since the microwave signal rectified by the first diode 72 includes a certain portion of the AC signal component, the microwave rectified by the DC capacitor by the first capacitor 73a and the first resistor 73b is smoothed. The AC component included in the DC signal is removed, and the DC signal from which the AC component is removed is transmitted to the output limiting unit 80.
상기와 같이 평활부(80)에 의해 상기 정류된 마이크로파의 AC 성분을 제거하는 이유는 상기 센서부(70)와 제어부(90)가 소정거리 이상으로 이격 될 경우 상기 센서부(70)와 제어부(90)를 접속하는 전선의 길이가 증가하여 전선에 포함된 전선주위나 내부를 통과하는 자속의 변화를 방해하는 인덕턴스가 증가되고, 상기 인덕턴스의 증가함에 따라 유도성 리액턴스의 값이 증가하게 되는데 이로 인해, 상기 센서부(70)의 출력전압이 유도성 리액턴스의 영향에 따라 조리물의 가열상태를 올바르게 나타내지 못하는 문제점이 있기 때문이다.The reason for removing the AC component of the rectified microwave by the smoothing unit 80 as described above is that when the sensor unit 70 and the control unit 90 are separated by a predetermined distance or more, the sensor unit 70 and the control unit ( 90) increases the length of the wires connecting the inductance to hinder the change of magnetic flux passing around or inside the wire included in the wire, and the value of the inductive reactance increases as the inductance increases. This is because the output voltage of the sensor unit 70 does not correctly indicate the heating state of the food under the influence of the inductive reactance.
상기 제 1콘덴서(73a)의 바람직한 정전용량의 값은 20 내지 40 pF 이며, 상기 제 1저항(73b)의 바람직한 저항값은 5 내지 20㏀ 이다. 상기 값의 범위에서 가장 안정적인 DC 검파가 이루어진다.Preferred capacitance of the first capacitor 73a is 20 to 40 pF, and preferred resistance of the first resistor 73b is 5 to 20 mA. The most stable DC detection is achieved within this range of values.
상기 출력제한부(80)로 전송된 신호는 입력전압이 미리 설정된 제너전압 이상의 고전압일 경우 바이패스 시키는 제너다이오드인 제 2다이오드(80a)에 의해 상기 센서부(70)의 출력전압이 미리 설정된 제너전압 이상일 경우에만 접지로 바이패스 되고, 제 2저항(80b)에 의해 제어부(90)가 인식할 수 있는 미리 설정된 레벨로 출력전압이 조절되어 제어부(90)로 전송되고, 상기 제어부(90)는 상기 조절된 출력전압에 기초하여 조리물의 가열상태를 인식한다.The signal transmitted to the output limiter 80 is a zener in which the output voltage of the sensor unit 70 is preset by a second diode 80a which bypasses when the input voltage is a high voltage equal to or greater than a preset zener voltage. Only when the voltage is higher than the voltage is bypassed to the ground, the output voltage is adjusted to a predetermined level that can be recognized by the control unit 90 by the second resistor (80b) is transmitted to the control unit 90, the control unit 90 The heating state of the food is recognized based on the adjusted output voltage.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전자렌지의 전체제어를 수행하는 제어부와 조리물의 가열상태를 검출하는 센서부가 구조적으로 소정거리이상 이격되어 있는 경우에도 상기 센서부로부터 제어부로 출력되는 조리물의 가열상태를 반영하는 출력전압이 이격된 거리에 의해 증가된 유도성 리액턴스에 의해 영향받지 않도록 함으로써 전자렌지의 에러율을 감소시키는 효과가 있다.As described in detail above, in the present invention, even when the control unit for performing the overall control of the microwave and the sensor unit for detecting the heating state of the food is structurally spaced more than a predetermined distance, the heating of the food output from the sensor unit to the control unit The output voltage reflecting the state is not affected by the inductive reactance increased by the spaced distance, thereby reducing the error rate of the microwave oven.
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Legal Events
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