[发明专利]用于检测微波炉内的湿度的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于检测微波炉内湿度、特别是用于消除引入到一绝对湿度传感器内的微波噪声和从该传感器得到稳定的输出的装置及方法。

一般地，一传统的微波炉包括一个传感器，用于检测食物的烹制状况以完成作为微波炉基本功能之一的自动烹制功能。热敏电阻型的绝对湿度传感器通常被用作该烹制状况检测传感器，因为其可获得一个线性正比于从烹制食物产生的湿度的输出而不受周围变化的影响。但是，由振荡一磁控管产生的微波作为噪声被引入到该绝对湿度传感器中并引起该湿度传感器的错误，因此降低了该传感器的可靠性。

为了消除以上述方式引入到该传感器中的微波噪声，已有的微波炉采用了诸如耐热屏蔽线、铁氧体橡胶等昂贵的部件以屏蔽噪声，因此其制造成本很高。

图1是采用了已有技术湿度检测装置的微波炉的构成示意图。一个转盘4设置在微波炉1的加热室2的底侧，该转盘上设置有一用于客置食物3的容器18。一用于该转盘的驱动电机5安装在该转盘4下面。该加热室2具有一个空气吸入孔6和一在该侧壁上的微波导管7，并具有一个用于空气和蒸汽的排放孔8。在空气吸入孔6附近，设有一磁控管9、一用于冷却该磁控管9和向加热室2吹入空气的风扇10和风扇电机11以及一驱动部13，该驱动部13用于驱动所述转盘驱动电机5、所述磁控管9、所述风扇电机11和一磁控管振荡高电压变压器12。在所述排放孔8附近，设有一湿度传感器14以及一检测信号处理部15，该处理部15用于将所述湿度传感器14的电阻值的变化转变为一电压值的变化并提供一输出作为烹制过程信息。

一控制器17根据该来自检测信号处理部15的烹制过程信息和一来自键矩阵16的键信号通过所述驱动部13控制食物3的加热。在该烹制操作中一灯点亮且使用者可察看加热室2中的食物3。

以下解释上述已有技术微波炉的工作过程。

在图1中，当使用者操作键矩阵16并选择一自动烹制功能时，控制器17检测该选择并通过驱动部13驱动转盘驱动电机5、磁控管9及风扇电机11，由此加热室2中的食物3开始被加热。同时，通过风扇的旋转经过一进气口21被吸入的外部空气冷却该磁控管9，接着其一部分通过一出气口20被直接送到外部而其余部分被经由空气吸入孔6送入加热室2。加热室2中的空气与从所加热的食物3产生的蒸气一起被经由排放孔8排列到外部。如此排放的蒸气经过湿度传感器14并改变该湿度传感器14的电阻值，这一改变通过检测信号处理部15被转换为电压变化并作为检测到的湿度信号提供给控制器17。该控制器17分析该输入的湿度信号并判定当前的烹制状况，通过根据当前的烹制状况控制磁控管9完成自动烹制。

图2给出了一用于检测湿度的已有技术湿度传感器14和一用于处理检测到的信号的检测信号处理部15的构成。该湿度传感器14包括一开放型热敏电阻TH1和一封闭型热敏电阻TH2，该两个电阻都设于加热室的排放孔的附近。该二电阻TH1及TH2和检测信号处理部15中的两个电阻R5及R6一起构成一桥式电路。该检测信号处理部15还包括一运算放大器OP1、电阻R1至R4以及二极管D1，用于比较和放大从该桥式电路输出的电压变化。

当蒸气被经由图1中的排放孔8被排出时，该蒸气与开放型热敏电阻TH1接触，由此改变该开放型热敏电阻TH1的内部阻值。所述阻值变化改变了由TH1、TH2、R5及R6构成的桥式电路的电压平衡，并且该变化的电压值在被运放OP1比较和放大后作为一检测到的湿度信号Vout被送到控制器17。在该例中，封闭型电阻12用作检测到的温度的补偿。

然而，在振荡磁控管9之后，一个基于泄露出到该排放孔8一侧的微波影响的微波噪声被引入到该湿度传感器14，降低了该湿度传感器14的湿度检测工作的精度和可靠性。这样，存在着一个引起该自动烹制过程误操作的问题。

图3A和3B显示了一种具有用于减小微波噪声影响的屏蔽结构的已有技术湿度传感器。如图3A及3B所示，该已有技术湿度传感器包括：一开放盒23，其包含该开放型热敏电阻TH1并具有一用于引入蒸气的孔22；一封闭盒24，其包含有该封闭型热敏电阻TH2；连接至引线端25的导线26，各热敏电阻TH1及TH2都附着在该引线端25上；以及铁氧体橡胶28和屏蔽线27，它们依次包覆在导线26上。

但是，所述的铁氧体28和屏蔽线27都很贵，这就导致了提高制造成本的问题。另外，该屏蔽结构难于完全消除微波噪声的影响。