專利名稱：食物量檢測器及采用該檢測器的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐，特別是涉及一種能夠自動檢測放置在微波爐中的食物量的食物量檢測器，以及采用食物量檢測器的微波爐及其控制方法。
背景技術(shù)：
通常，微波爐通過微波加熱/烹調(diào)食物。這種微波爐包括一個高壓變壓器和一個磁控管。高壓變壓器將普通電壓(220V/110V)變換成高壓，以驅(qū)動產(chǎn)生預(yù)定程度的高頻微波的磁控管。這種情況下，微波振動食物中的水分子，以便通過水分子振動產(chǎn)生的摩擦熱烹調(diào)食物。
圖1是一般微波爐的局部剖面透視圖。圖1中，參考標號1表示殼體，2是烹調(diào)室，3是設(shè)備室，4是門，5是轉(zhuǎn)盤，6表示蓋。殼體1的內(nèi)部空間分成左和右二個空間，其中分別定義成烹調(diào)室2和設(shè)備室3。電設(shè)備安裝在設(shè)備室3中。蓋6嵌入殼體1，從而形成微波爐的外部結(jié)構(gòu)。門4繞軸可轉(zhuǎn)動地裝配在殼體1的一側(cè)，以打開/關(guān)閉烹調(diào)室2的前面。轉(zhuǎn)盤5配置在烹調(diào)室2的底面，食物放置在轉(zhuǎn)盤上烹調(diào)。轉(zhuǎn)盤5由安裝在其下表面的驅(qū)動電機(下文稱之為DM；見圖2)轉(zhuǎn)動。另外，參考標號7表示前面板，8是導氣段，9是冷卻風扇，HVT是高壓變壓器，HVC是高壓電容器，HVD是高壓二極管，MGT表示磁控管。這些部件安裝在設(shè)備室3中。高壓變壓器HVT將220V/110V的普通電壓轉(zhuǎn)換成2000V的高壓。由高壓電容器HVC和高壓二極管HVD將2000V的高壓倍增到4000V。用4000V的倍增電壓驅(qū)動磁控管MGT以產(chǎn)生2450MHz的微波。冷卻風扇9將空氣吹入設(shè)備室3以冷卻其中安裝的諸如磁控管MGT、高壓變壓器HVT之類的發(fā)熱電器件。導氣端8安裝在磁控管MGT附近，以便將在冷卻磁控管MGT時被加熱的空氣導入烹調(diào)室2。前面板7安裝在設(shè)備室3的前表面。使用者通過選定鍵將數(shù)據(jù)輸入到微波爐，并將選定的驅(qū)動微波爐的方式顯示在前面板7上。
圖2是圖1的示意方框圖。圖2中，參考標號10表示靜噪濾波器，20是驅(qū)動部分，30是微波發(fā)生器，40是控制部分，50是輸入部分，60表示顯示部分。輸入部分50將使用者的選擇信號輸入到控制部分40。輸入部分50中設(shè)置有多個功能鍵51。在此，功能鍵對應(yīng)微波爐的各驅(qū)動條件。具體地說，這些功能鍵可以是按使用者的愿望調(diào)節(jié)烹調(diào)溫度、烹調(diào)時間、微波能量等級或諸如此類的功能鍵。另外，它們可以是選擇自動烹調(diào)處理的功能鍵，其中使用者輸入與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)，以便根據(jù)為其預(yù)設(shè)的烹調(diào)數(shù)據(jù)自動烹調(diào)食物。顯示部分60顯示微波爐的驅(qū)動狀況。在此，輸入部分50和顯示部分60最好設(shè)置在圖1所示的前面板7上。驅(qū)動部分20包括驅(qū)動電機DM和FM，分別驅(qū)動轉(zhuǎn)盤5和冷卻風扇9。另外，驅(qū)動部分20包括繼電器開關(guān)RS1和RS2，分別向高壓變壓器HVT和驅(qū)動電機DM和FM提供驅(qū)動電能。因此，當驅(qū)動部分20的繼電器開關(guān)RS1和RS2接通時，向高壓變壓器HVT和驅(qū)動電機DM和FM提供驅(qū)動電能。一個通用微計算機作為控制部分40?？刂撇糠?0通過有選擇地接通/斷開驅(qū)動部分20的繼電器開關(guān)RS1和RS2來適當?shù)乜刂莆⒉t的驅(qū)動條件?？刂撇糠?0還向顯示部分60發(fā)送信號并顯示微波爐的該驅(qū)動條件。高壓變壓器HVT把驅(qū)動部分20提供的普通電壓轉(zhuǎn)換成高壓，并將高壓傳送到微波發(fā)生器30。微波發(fā)生器30包括高壓電容器HVC、高壓二極管HVD、和磁控管MGT。正如上面根據(jù)圖1所描述的那樣，由從高壓變壓器HVT提供的高壓驅(qū)動微波發(fā)生器30。靜噪濾波器10接收驅(qū)動電能，并把驅(qū)動電能傳送到驅(qū)動部分20。另外，靜噪濾波器10防止從微波發(fā)生器30產(chǎn)生的高頻波向輸入線反饋。
下面描述如上構(gòu)成的常規(guī)微波爐的工作。首先，使用者拉開殼體1的門4并打開烹調(diào)室2。然后，使用者將要烹調(diào)的食物放在轉(zhuǎn)盤5的上表面。接下來，使用者關(guān)上門4，并通過選擇設(shè)置在前面板7的輸入部分50的功能鍵51來選擇微波爐的烹調(diào)條件。通過選擇功能鍵51，使用者按其推測的微波爐中放置的食物量設(shè)定烹調(diào)時間、溫度、和微波能量等級。除手動選擇驅(qū)動條件外，可以有自動選擇驅(qū)動條件，其中使用者簡單地選擇為他/她正準備的食物和食物量而設(shè)的鍵，以便以微波爐中預(yù)設(shè)的方式烹調(diào)食物。因此，輸入部分50把來自選擇鍵的信號輸入到控制部分40，控制部分40根據(jù)使用者的選擇驅(qū)動該驅(qū)動部分20。具體地說，控制部分40接通繼電器開關(guān)RS1以便向高壓變壓器HVT供電。于是，高壓變壓器HVT將220V/110V的普通電壓轉(zhuǎn)換成高壓。高壓電容器HVC和高壓二極管HVD把高壓倍增到4000V，并將4000V的高壓提供給磁控管MGT。由4000v的倍增高壓驅(qū)動磁控管MGT以產(chǎn)生2450MHz的微波。此后，微波輻射到烹調(diào)室2以烹調(diào)食物。另外，控制部分40同時接通繼電器開關(guān)RS1和RS2以使控制部分40分別驅(qū)動電機DM和FM。于是，烹調(diào)室2的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，以使微波均勻輻射到食物。這種情況下，設(shè)備室3的冷卻風扇9把空氣吹入設(shè)備室3，以冷卻諸如高壓變壓器HVT、磁控管MGT、高壓二極管HVD、和高壓電容器HVC之類的電設(shè)備。在此，控制部分40有規(guī)律地接通/斷開繼電器開關(guān)RS1，以控制磁控管MGT的驅(qū)動狀態(tài)。因此，適當調(diào)節(jié)磁控管MGT產(chǎn)生的微波等級，以便在所選擇的烹調(diào)狀態(tài)下適當?shù)嘏胝{(diào)烹調(diào)室2中的食物。
同時，除手動選擇驅(qū)動條件外，常規(guī)微波爐還具有一種自動選擇驅(qū)動狀態(tài)。然而，對于這種自動選擇驅(qū)動狀態(tài)，微波爐不能確定食物量。因此，使用者必須針對食物推測最佳烹調(diào)特性曲線，并根據(jù)他/她的推測選擇對應(yīng)的功能鍵，微波爐根據(jù)這樣輸入的數(shù)據(jù)烹調(diào)食物。在此，當食物需要比使用者輸入的烹調(diào)時間長或烹調(diào)的微波能量等級大時，食物夾生。同樣，當食物需要比使用者輸入的烹調(diào)時間短，或烹調(diào)的微波能量等級低時，食物烹調(diào)過度。因此，為適宜地烹調(diào)食物，使用者可判斷準確的食物量并據(jù)此驅(qū)動微波爐是很重要的。
然而，由于使用者必須推測食物量，常規(guī)微波爐不能提供對上述問題的解決方案。另外，在沒有與使用者所希望烹調(diào)的食物量相對應(yīng)的功能鍵的情況下，使用者必須手動輸入烹調(diào)時間、微波能量等級等數(shù)據(jù)，以致食物的準備過程變得不方便且復雜。
另外，在使用常規(guī)微波爐時，由于使用者必須推測他/她正在準備的食物的量，不能保證食物的量的準確性，以致烹調(diào)操作可能進行得不恰當?shù)摹Ｈ绻褂谜咭蛩?她的錯或誤判斷而選擇了不恰當?shù)墓δ苕I，則可能造成食物的烹調(diào)過度，或夾生。因而不能適當?shù)嘏胝{(diào)食物。
針對上述問題已建議了一種解決方案，例如可在微波爐中采用氣體傳感器、重量傳感器等，以確定食物量。然而，由于這些器件太昂貴并且需要相當復雜的制造工藝，增加了制造成本，并因此降低了效率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提出本發(fā)明以克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種用于微波爐的能夠自動確定食物量的食物檢測器，以及采用該食物量檢測器的微波爐及其控制方法。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種能夠根據(jù)食物量設(shè)定用于驅(qū)動微波爐的狀態(tài)的準確數(shù)據(jù)并適宜地烹調(diào)食物的食物量檢測器，并且還提供采用該食物量檢測器的微波爐及其控制方法。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種用具有合理價格的部件制造的食物量檢測器，以使制造成本最低并可改進效率，并且還提供采用該食物量檢測器的微波爐及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種食物量檢測器，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器各自的輸出電壓；和一個控制裝置，用于根據(jù)電壓檢測器檢測的相應(yīng)輸出電壓確定微波爐烹調(diào)室中放置的食物量。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓來確定微波爐的烹調(diào)室中放置的食物量；和一個驅(qū)動裝置，用于根據(jù)控制裝置所確定的食物量通過驅(qū)動微波發(fā)生器來適當?shù)嘏胝{(diào)食物。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓確定微波爐的烹調(diào)室中放置的食物量；和一個顯示裝置，用于顯示與由控制裝置所確定的食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓確定微波爐烹調(diào)室中放置的食物量；一個驅(qū)動裝置，用于根據(jù)由控制裝置確定的食物量通過驅(qū)動微波發(fā)生器來適當?shù)嘏胝{(diào)食物；和一個顯示裝置，用于顯示與控制裝置確定的食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。
因此，由于由微波爐自動確定食物量，并且在微波爐的適當驅(qū)動條件下烹調(diào)食物，使用者會感到使用該微波爐很方便，并防止了使用者操縱微波爐時的錯誤。另外，由于部件便宜，降低了制造成本，簡化了制造工藝，從而提高了產(chǎn)量。


通過結(jié)合附圖更加詳細地描述優(yōu)選實施例，將使上述目的和優(yōu)點變的更加顯而易見。
圖1是常規(guī)微波爐的局部剖面透視圖；圖2是圖1的示意方框圖；圖3是表示采用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的食物量檢測器的微波爐的方框圖；圖4是表示圖3的主要部分的電路圖；圖5是表示圖4的電路施加了偏置電壓后的電路圖；圖6是圖4的電路采用了反向放大器的電路圖；圖7是表示磁控管根據(jù)食物量變化在每個預(yù)定時間單位內(nèi)輸出電壓的曲線圖；圖8是表示采用根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的食物量檢測器的微波爐的方框圖；圖9是圖8的電路圖；圖10是在圖9的電路施加了偏置電壓后的電路圖；圖11是圖9的電路采用了反向放大器后的電路圖；圖12是表示阻抗和截止電壓值的分布隨食物量變化的曲線圖；圖13是說明本發(fā)明用于控制微波爐的方法的流程圖；和圖14是表示圖13采用的神經(jīng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
圖3是表示采用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的食物量檢測器的微波爐的方框圖，圖4是圖3主要部分的電路圖。在圖3中，參考標號100是靜噪濾波器，110是驅(qū)動部分，120是微波發(fā)生器，130是電壓檢測器，140是控制部分，150是輸入部分，160表示顯示部分。驅(qū)動部分110向高壓變壓器HVT提供驅(qū)動電能。高壓變壓器HVT把所提供的220V/110V高壓變換成高壓(約2000V)，并將高壓傳送到微波發(fā)生器120。用從高壓變壓器HVT提供的高壓驅(qū)動微波發(fā)生器120，以產(chǎn)生預(yù)定頻率的微波。電壓檢測器130檢測當微波發(fā)生器120工作時的電壓變化。最好用微計算機作為控制部分140。控制部分140用由電壓檢測器130檢測的微波發(fā)生器120的輸入電壓確定烹調(diào)室2中的食物量?？刂撇糠指鶕?jù)如上檢測到的食物量控制驅(qū)動部分110的驅(qū)動條件，以便按照適當?shù)呐胝{(diào)時間、微波等級等驅(qū)動微波爐。輸入部分150把由使用者選擇的功能鍵的數(shù)據(jù)輸入到控制部分140，顯示部分160輸入來自控制部分140的顯示信號，以顯示微波爐的驅(qū)動條件。靜噪濾波器100接收交流電并在消除交流電的噪聲因素后把AC施加到驅(qū)動部分110。靜噪濾波器100還防止從微波發(fā)生器120產(chǎn)生的高頻波反饋。
在圖4中，驅(qū)動部分110包括用于向高壓變壓器HVT提供驅(qū)動電能的繼電器RY1。繼電器RY1包括一個繼電器線圈L1和一個繼電器開關(guān)RS1。通過晶體管Q1的開關(guān)動作使電流有選擇地流過繼電器線圈L1，由繼電器線圈L1開/關(guān)繼電器開關(guān)RS1。另外，圖4中，參考符號R1表示電阻，D1表示用于防止電壓反向的二極管。微波發(fā)生器120包括高壓電容器HVC、高壓二極管HVD、和磁控管MGT。高壓電容器HVC和高壓二極管HVD使由高壓變壓器HVT變壓的2000V高壓倍增成4000V。用倍增的4000V高壓驅(qū)動磁控管MGT并產(chǎn)生2450MHz的微波。電壓檢測器130檢測磁控管MGT的輸出電壓Vap。為此，電壓檢測器130包括至少一個連接到磁控管MGT負極的分壓電阻R10和R11。分壓電阻R10和R11的比值約為1000∶1。最好以預(yù)定比例對電壓Vb分壓并輸出，圖中的參考符號ZD表示齊納二極管。控制部分140包括一個比較/確定部件141，一個驅(qū)動控制部件142，和一個顯示控制部件143。比較/確定部件141接收已由電壓檢測器120檢測的微波發(fā)生器120的輸出電壓Vap，然后通過將每個預(yù)定時間單位的電壓變化值與參考電壓變化(見圖7)比較來確定食物量。驅(qū)動控制部件142根據(jù)比較/確定部件141確定的食物量控制驅(qū)動部分110。顯示控制部件143根據(jù)比較/確定部件141確定的食物量控制顯示部分160。
圖5是對圖4的電路施加了偏置電壓后的電路圖。圖5中，驅(qū)動部分110，高壓變壓器HVT，微波發(fā)生器120，和控制部分140的詳細結(jié)構(gòu)與前面參考圖4描述的相同。圖5所示的特有特征在于電壓檢測器130通過向分壓電阻R11的一端施加偏置電壓而向控制部分140輸入正(+)電流。由于使用微計算機的控制部分140中的正(+)電流來處理信號，所以當正(+)電流輸入到控制部分140時，這些信號會很方便地得到處理。
圖6是圖4的電路采用了反向放大器后的電路圖。圖6中，驅(qū)動部分110，高壓變壓器HVT，微波發(fā)生器120，和控制部分140的詳細結(jié)構(gòu)與前面參考圖4描述的那些相同。圖6所示的特有特征在于電壓檢測器130在分壓電阻R10的端部連接反向放大器OP，以便將反向的正(+)電流輸入到控制部分140。未指明的參考符號R13表示該電阻。
圖7是表明磁控管的輸出電壓根據(jù)預(yù)定時間單位和食物量變化的曲線圖，其中在與相應(yīng)的食物量對應(yīng)的曲線中表示每個預(yù)定時間單位的輸出電壓變化。在此，每個預(yù)定時間單位的輸出電壓變化是通過對微波發(fā)生器120的輸出電壓Vap測量預(yù)定時間獲得的。
下面根據(jù)圖3至7更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的微波爐的操作。
首先，使用者把要烹調(diào)的食物放置在烹調(diào)室2中，關(guān)上門，并按下輸入部分150的啟動鍵(未示出)而不設(shè)定食物量。于是，驅(qū)動微波爐。在此，由輸入部分150把來自啟動鍵的信號輸入到控制部分140，控制部分140根據(jù)其已接收的信號驅(qū)動該驅(qū)動部分110。因此，控制部分140向驅(qū)動部分110的晶體管Q1施加基極電流，以導通晶體管Q1。因此，電流流過繼電器線圈L1，繼電器線圈L1接通繼電器開關(guān)RS1。然后，向高壓變壓器HVT提供驅(qū)動電能，由高壓變壓器HVT把驅(qū)動電能變換成2000V的高壓并傳送到微波發(fā)生器120。微波發(fā)生器120的高壓電容器HVC和高壓二極管HVD對由高壓變壓器HVT變換的2000V的高壓加倍到4000V。用4000V的倍增電壓驅(qū)動磁控管MGT，以產(chǎn)生2450MHz的微波。這種情況下，磁控管負極的輸出電壓Vap輸入到電壓檢測器130的分壓電阻R10和R11，并以相應(yīng)的電阻比分壓。該分壓電壓Vb傳送到控制部分140。在此，分壓電阻R10和R11的電阻值之比約為1000∶1。因此，當在磁控管MGT負極產(chǎn)生約4000V的電壓輸出時，約4V的電壓輸入到控制部分140。同時，由于檢測到磁控管MGT負極的電壓輸出Vap為負(-)電流，應(yīng)將正(+)電流輸入到控制部分140，以便通過如圖5所示向分壓電阻R11的該側(cè)施加偏置電流Vbs，或通過如圖6所示把反向放大器OP連接到分壓電阻R10的該側(cè)來使控制部分140的處理更容易?？刂撇糠?40的比較/確定部件141把如上檢測的微波發(fā)生器120的輸出電壓Vap輸入預(yù)定時間，并將每個預(yù)定時間單位的電壓變化與參考電壓變化比較以確定食物量。具體地說，當檢測到的電壓變化表示為圖7的曲線A時，確定食物量為500cc。當檢測到的電壓變化表示為圖7的曲線B時，確定食物量為400cc。當檢測到的電壓變化表示為圖7的曲線C時，確定食物量為300cc。在確定食物量時，驅(qū)動控制部件142根據(jù)由比較/確定部件141確定的食物量控制驅(qū)動部分110。具體地說，驅(qū)動控制部件142根據(jù)食物量有選擇地開/關(guān)驅(qū)動部分110的繼電器RY1達預(yù)定時間，以使驅(qū)動控制部件142控制磁控管MGT。結(jié)果是，在適當?shù)尿?qū)動條件下烹調(diào)食物。另外，顯示控制部件143根據(jù)食物量控制顯示部分160，以使與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)顯示在顯示部分160上。因此，由微波爐自動確定食物量，并在適當條件下烹調(diào)。結(jié)果是，微波爐變得更容易操作，并防止了使用者操作微波爐時產(chǎn)生的錯誤。另外，通過使用價格合理的部件，從而降低了制造成本，并簡化了制造工藝，因而提高了產(chǎn)量。
圖8是采用根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的食物量檢測器的微波爐的方框圖，圖9是圖8的電路圖。在圖8中，參考標號200表示靜噪濾波器，210是驅(qū)動部分，220是微波發(fā)生器，250是輸入部分，260是顯示部分。這些部分的結(jié)構(gòu)和操作與前面根據(jù)圖4描述的那些相同。本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的特有特性在于電壓檢測器230檢測微波發(fā)生器220的多個輸出電壓Va和Vap，控制部分240根據(jù)由電壓檢測器230檢測的微波發(fā)生器220的輸出電壓Va和Vap確定食物量。
參考圖9，電壓檢測器230分別檢測磁控管MGT的輸出電壓Vap和高壓變壓器的電壓Va。為此目的，電壓檢測器230包括至少一個連接到磁控管MGT負極的分壓電阻R10和R11，和連接到高壓變壓器HVT地線的降壓電阻R12。電阻R10與R11的比值最好是約為1000∶1。于是，把以該電阻比例分壓的電壓Vb輸入到控制部分240?？刂撇糠?40包括比較/確定部件241，計算部件242，驅(qū)動控制部件243，和顯示部件244。計算部件242從電壓檢測器230接收多個輸出電壓Vb和Va，并計算微波發(fā)生器220的阻抗Rm和截止電壓Ez。比較/確定部件241把計算部件242計算的阻抗Rm和截止電壓Ez與和預(yù)先輸入至此的阻抗Rm和截止電壓Ez(見圖11)有關(guān)的數(shù)據(jù)比較，并通過比較結(jié)果確定食物量。驅(qū)動控制部件243根據(jù)比較/確定部件241確定的食物量控制驅(qū)動部分210。顯示控制部件244根據(jù)比較/確定部件241確定的食物量控制顯示部分260。
圖10是對圖9的電路施加了偏置電壓后的電路圖。參考圖10，驅(qū)動部分210，高壓變壓器HVT，微波發(fā)生器220，和控制部分240的詳細結(jié)構(gòu)與前面根據(jù)圖9描述的那些相同。圖10所示的特有特性在于電壓檢測器230把偏置電流Vbs施加到分壓電阻R11的一側(cè)，以便把正(+)電流輸入到控制部分140。
另外，圖11是圖9的電路采用了反向放大器后的電路圖。參考圖11，驅(qū)動部分210，高壓變壓器HVT，微波發(fā)生器220，和控制部分240的詳細結(jié)構(gòu)與前面根據(jù)圖9描述的那些相同。圖11所示的特有特性在于反向放大器OP連接到分壓電阻R10的一側(cè)，以便電壓檢測器230把正(+)電流輸入到控制部分140。前面未出現(xiàn)的參考標號R13是一個電阻。
圖12是表示阻抗和截止電壓的值根據(jù)食物量變化的分布曲線。參考圖12，沿一條連接阻抗Rm和截止電壓Ez相交的位置的直線規(guī)則地分布食物量。數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在控制部分240中?？刂撇糠?40把該數(shù)據(jù)與檢測的阻抗Rm和截止電壓Ez比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定食物量。
下面，根據(jù)圖8至12更詳細地描述按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的微波爐的操作。
首先，使用者把要烹調(diào)的食物放置在烹調(diào)室中，關(guān)上門，并按下輸入部分250的啟動鍵以操作微波爐而不設(shè)定與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。輸入部分250從所選擇的鍵向控制部分240輸入信號，于是，控制部分240檢測該信號并驅(qū)動該驅(qū)動部分210。根據(jù)驅(qū)動部分210的操作向高壓變壓器HVT提供驅(qū)動電能，高壓變壓器HVT把提供的電壓變換成約2000V的高壓，并將高壓傳送到微波發(fā)生器220。然后，微波發(fā)生器220的高壓電容器HVC和高壓二極管HVD使由高壓變壓器HVT變換到2000V的高壓加倍到約4000V。用該倍增的高壓驅(qū)動磁控管MGT，以產(chǎn)生2450MHz的微波。這種情況下，磁控管MGT負極的輸出電壓Vap輸入到電壓檢測器230的分壓電阻R10和R11，并根據(jù)相應(yīng)的電阻比例分壓。分壓的輸出電壓Vb傳送到控制部分240。另外，輸出電壓Va從降壓電阻R12傳送到控制部分240，降壓電阻R12連接到高壓變壓器HVT的地線。然后，控制部分240的計算部分242通過相應(yīng)電阻R10、R11和R12的值，以及由電壓檢測器230檢測到的電壓Va、Vb和Vc計算阻抗Rm和截止電壓Ez。下面將更細致地描述該計算過程，如下面的方程(1)和(2)按歐姆定律定義輸出電壓Va和Vb。
Va＝im×R12[方程2]Vb＝(R10/(R11+R10))×Vap在此，im是高壓電容器HVC次級線圈中引發(fā)的電流，R10、R11、和R12是相應(yīng)的電阻，Va、Vb、和Vap是分別對應(yīng)于這些電阻的輸出電壓。同時，由下面的方程(3)根據(jù)電壓平衡方程定義輸出電壓Vap。
Vap＝Ez+im×Rm在此，Vap和im是方程1和2的值，Rm表示阻抗，Ez表示截止電壓。因此，通過把由方程(3)定義的Vap和im代入方程(1)和(2)并采用相對于時間變量(t)的求導得到下面的方程(4)。
Rm/R12×(dVa/dt)＝(R10+R11)/R11×(dVb/dt)然后，通過下面的方程(5)和(6)最終計算阻抗Rm和截止電壓Ez[方程5]Rm＝R12(R10+R11)/R11×ΔVb/ΔVa[方程6]Ez＝(R12+R11)/R11×Vb-Rm/R12×Va因此，計算部件242通過把由電壓檢測器230檢測到的輸出電壓Va、Vb、和Vap，以及電阻R10、R11、和R12的值代入方程5和6計算出阻抗Rm和截止電壓Ez。然后，比較/確定部件241對由計算部件242計算的計算阻抗Rm和截止電壓Ez與預(yù)先輸入至此的阻抗Rm和截止電壓Ez有關(guān)的數(shù)據(jù)進行比較/確定(見圖11)，并通過比較結(jié)果確定食物量。具體地說，當數(shù)量不明確的食物放置在烹調(diào)室中時，并且確定阻抗Rm和截止電壓Ez分別為300Ω和3500V時，由比較/確定部件241根據(jù)圖11所示的預(yù)存數(shù)據(jù)確定食物量為900cc。因此，確定了食物量，驅(qū)動控制部件243根據(jù)比較/確定部件241確定的食物量控制驅(qū)動部分210。就是說，驅(qū)動控制部件243根據(jù)食物量把驅(qū)動部分210的繼電器RY1有選擇地開/關(guān)預(yù)定時間，以便在適當條件下烹調(diào)食物。另外，顯示控制部件244根據(jù)比較/確定部件241確定的食物量控制顯示部件260，以便在顯示部件260上顯示與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。因此，可由微波爐自動檢測食物量，并針對食物量在適當?shù)臈l件下烹調(diào)食物，以致使用者發(fā)現(xiàn)微波爐使用起來很方便，并可防止使用者在操作微波爐中的錯誤。另外，所使用的部件合理價格，降低了制造成本，并更加簡化了制造工藝，因而提高了產(chǎn)量。
圖13是說明控制本發(fā)明微波爐的方法的流程圖，圖14是說明圖13神所用的神經(jīng)網(wǎng)體系的示意圖。
參考圖13和14，使用者把要烹調(diào)的食物放置在烹調(diào)室中，關(guān)上門，并按下啟動鍵以操作微波爐，而不設(shè)定與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)(步驟110-130)。在此，當向高壓變壓器HVT提供驅(qū)動電能時，高壓變壓器HVT把驅(qū)動電能變換成約2000V的高壓。由高壓電容器HVC和高壓二極管HVD把該高壓倍增到4000V。用4000V的倍增電壓驅(qū)動磁控管MGT，以產(chǎn)生2450MHz的微波。這種情況下，微波爐進行輸出電壓檢測步驟，其中檢測磁控管MGT的輸出電壓(步驟140)。然后，執(zhí)行確定食物量的步驟(步驟150)。在步驟150，把從磁控管MGT檢測的輸出電壓輸入一預(yù)定時間，并將每個預(yù)定時間單位的電壓變化與預(yù)存的參考電壓變化比較，以確定食物量。步驟150包括把步驟140的輸出電壓的每個預(yù)定時間單位的電壓變化轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定規(guī)律的特性曲線，并將該特性曲線輸入到神經(jīng)網(wǎng)程序的步驟151，和從神經(jīng)網(wǎng)程序計算方程并輸出該結(jié)果的步驟(151-154)。然后，根據(jù)輸出結(jié)果確定烹調(diào)室中的食物量(步驟155)。在此，神經(jīng)網(wǎng)程序由作為人腦神經(jīng)組織基本功能單元的神經(jīng)元構(gòu)成。神經(jīng)元相互連接以指示從刺激物得到的輸出，這種互連神經(jīng)元結(jié)構(gòu)被稱為神經(jīng)網(wǎng)。神經(jīng)網(wǎng)程序是建議以人腦神經(jīng)網(wǎng)的方式構(gòu)成的計算機構(gòu)造。在神經(jīng)網(wǎng)程序中，通過相應(yīng)連接線的加權(quán)計算重復進行學習，并找出基本規(guī)律。在此，如圖14所示，神經(jīng)網(wǎng)程序包括輸入層L1、隱藏層L2、和輸出層L3。相應(yīng)的處理器a1和a2、b1至b5、以及c1和c2存在于相應(yīng)層L1、L2和L3中。由具有相應(yīng)加權(quán)的多條連線連接這些處理器。在此輸入層L1和輸出層L3的處理器a1和a2、以及處理器c1和c2直接連接到外部環(huán)境。同時，輸入和輸出層L1和L3之間的隱藏層L2的處理器b至b5間接連接到外部環(huán)境。各層之間的連接布局為完全連接狀態(tài)，并且處理器不在橫向方向連接。該神經(jīng)網(wǎng)程序是不允許逆向進程的多級完全連接網(wǎng)。另外，在步驟150，最好通過在步驟140檢測到的多個輸出電壓計算磁控管MGT的阻抗和截止電壓，所計算的阻抗和截止電壓與預(yù)先輸入的與阻抗和截止電壓有關(guān)的數(shù)據(jù)比較，以便通過比較結(jié)果確定食物量。因此，在確定食物量后，由微波爐顯示與食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)，根據(jù)食物量控制微波發(fā)生器的操作，以便自動在適當驅(qū)動條件下烹調(diào)食物(步驟160-170)。由于由微波爐自動確定食物量，并且由于針對食物量在適當驅(qū)動條件下烹調(diào)食物，使用者會感到使用這種微波爐非常方便，防止了使用者在操作微波爐中產(chǎn)生夾生/過熟的錯誤。
如上所述，根據(jù)該微波爐的食物量檢測器，以及采用該食物量檢測器的微波爐及其控制方法，使用者不需要親自確定食物量或設(shè)定諸如烹調(diào)時間、烹調(diào)溫度、和微波能量等級之類微波爐的驅(qū)動條件，而是由使用者簡單地按下啟動鍵，微波爐通過啟動鍵對微波發(fā)生器的輸出電壓進行自動檢測，并根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)確定食物量。結(jié)果是，使這種微波爐的操作變得非常方便。
另外，由于是根據(jù)該微波爐所確定的食物量在微波爐的一定驅(qū)動條件下烹調(diào)食物，所以可在準確的驅(qū)動狀態(tài)下烹調(diào)食物。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明的微波爐不需要諸如氣體傳感器、重量傳感器之類用于檢測食物量的附加裝置，而是僅需要用象電阻等這樣便宜的部件來確定食物量，所以降低了制造成本，并簡化了制造工藝。從而提高了產(chǎn)量。
雖然已參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例具體給出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下仍可在形式和細節(jié)上實現(xiàn)各種改進。
權(quán)利要求
1.一種食物量檢測器，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器各自的輸出電壓；和一個控制裝置，用于根據(jù)電壓檢測器檢測的相應(yīng)輸出電壓確定微波爐烹調(diào)室中放置的食物量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食物量檢測器，其中電壓檢測器包括至少一個連接到磁控管負極的分壓電阻，以使磁控管的輸出電壓分壓，和一個連接到高壓變壓器地線的降壓電阻，以便分別檢測電壓Vb和Va，其中電壓Vb是由分壓電阻按預(yù)定比分壓并輸出的電壓，電壓Va是從分壓電阻輸出的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食物量檢測器，其中電流被轉(zhuǎn)換成正(+)電流，同時將偏置電流施加到分壓電阻的一側(cè)，電壓檢測器把轉(zhuǎn)換后的正(+)電流輸入到控制裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食物量檢測器，其中電流被轉(zhuǎn)換成正(+)電流，同時一個反向放大器被連接到分壓電阻的一側(cè)，電壓檢測器把轉(zhuǎn)換后的正(+)電流輸入到控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食物量檢測器，其中控制裝置包括一個計算部件，用于接收由電壓檢測器檢測的多個輸出電壓，并通過該輸出電壓計算阻抗和截止電壓；和一個比較/確定部件，用于通過將從計算部件獲得的阻抗和截止電壓值和與預(yù)先輸入的阻抗和截止電壓有關(guān)的數(shù)據(jù)比較來確定食物量。
6.一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓來確定微波爐的烹調(diào)室中放置的食物量；和一個驅(qū)動裝置，用于根據(jù)控制裝置所確定的食物量通過驅(qū)動微波發(fā)生器來適當?shù)嘏胝{(diào)食物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐，其中電壓檢測器包括至少一個連接到磁控管負極的分壓電阻，以便對磁控管的輸出電壓分壓，和一個連接到高壓變壓器地線的降壓電阻，以便分別檢測輸出電壓Vb和Va，其中輸出電壓Vb是由分壓電阻按預(yù)定比例分壓并輸出的電壓，輸出電壓Va是從降壓電阻輸出的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波爐，其中控制裝置包括一個計算部件，用于接收由電壓檢測器檢測的多個輸出電壓，并計算微波發(fā)生器的阻抗和截止電壓；一個比較/確定部件，用于通過將由計算部件獲得的阻抗和截止電壓的值與和預(yù)先輸入的阻抗和截止電壓有關(guān)的數(shù)據(jù)比較來確定食物量；和一個驅(qū)動控制部件，用于根據(jù)由比較/確定部件確定的食物量控制驅(qū)動裝置。
9.一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓確定微波爐的烹調(diào)室中放置的食物量；和一個顯示裝置，用于顯示與由控制裝置所確定的食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微波爐，其中控制裝置包括一個計算部件，用于接收電壓檢測器檢測的多個輸出電壓，和計算微波發(fā)生器的阻抗和截止電壓；一個比較/確定部件，用于通過將計算部件獲得的阻抗和截止電壓值與和預(yù)先輸入的阻抗和截止電壓有關(guān)的數(shù)據(jù)比較來確定食物量；和一個顯示控制部件，用于根據(jù)由比較/確定部件確定的食物量控制顯示裝置。
11.一種微波爐，包括一個電壓檢測器，用于檢測磁控管和高壓變壓器的相應(yīng)輸出電壓；一個控制裝置，用于根據(jù)由電壓檢測器檢測到的微波發(fā)生器的多個輸出電壓確定微波爐烹調(diào)室中放置的食物量；一個驅(qū)動裝置，用于根據(jù)由控制裝置確定的食物量通過驅(qū)動微波發(fā)生器來適當?shù)嘏胝{(diào)食物；和一個顯示裝置，用于顯示與控制裝置確定的食物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于自動檢測微波爐烹調(diào)室中放置的食物量的食物量檢測器、一種采用該食物量檢測器的微波爐。一種食物量檢測器包括電壓檢測器，檢測磁控管和高壓變壓器各自的輸出電壓；和控制裝置，根據(jù)所檢測的相應(yīng)輸出電壓確定微波爐烹調(diào)室中放置的食物量。根據(jù)所確定的食物量，在微波爐的適當驅(qū)動條件下烹調(diào)食物。因此，使用者不必親自估計食物量，或設(shè)定諸如烹調(diào)時間、微波能量等級之類的微波爐驅(qū)動條件。
文檔編號G06N3/00GK1501028SQ20031011962
公開日2004年6月2日 申請日期1999年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月24日
發(fā)明者金鐵, 樸泰洙, 姜光錫, 李源雨, 鐵 金 申請人:三星電子株式會社