专利名称：在微波炉中使用蒸汽传感器自动控制烹调的方法
技术领域：
本发明涉及一种在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法。具体地讲，本发明涉及这样一种在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中对随烹调室的状态而变化的蒸汽传感器的输出进行检测，以在由这种装有蒸汽传感器的微波炉进行自动烹调操作的同时，有区别地确定空气冷却时间。
图1为一示意图，示出了其中装有蒸汽传感器的一般的微波炉的内部结构。如图1所示，在通过使用蒸汽传感器来控制自动烹调操作的微波炉10中，当高压变压器100给磁控管200加上高压电时，磁控管200产生微波，微波对腔体300形成的烹调室内的食物进行加热。
同时，从加热了的食物所产生的水蒸汽则随着风扇电机400的送风操作而从第一送风孔311流进，并依次随经过第一放气孔(exh-aust holes)321和第一排气孔(discharge holes)500的空气流被排放出。该第一送风孔311形成在腔体300的第一侧壁310的上部，而该第一放气孔321形成在与第一侧壁310相对设置的第二侧壁的下部。另外，水蒸汽还随着依次流经第二放气孔331、风通道600和第二排气孔700的空气流被排出。该第二放气孔331形成在腔体300的顶部的中央部位。然后，沿风通道600排出的水蒸汽由一个装在第二排气孔700的进气口处的蒸汽传感器800来检测，此传感器还具有压电装置的特性，以在自动烹调操作期间对加热时间进行足够的控制。
图2示出了蒸汽传感器的内部结构。如图2所示，蒸汽传感器800(所谓超导传感器)的形状为一盘，其结构为一个置于该盘的中心部位，由陶瓷制成的第一盘820，第二盘830环绕在第一盘820周围。第一电极端子821和第二电极端子831分别与第一盘820和第二盘830相连接。当蒸汽传感器800吸入或排出热量时，蒸汽传感器800经第一电极端子821和第二电极端子831产生一检测信号810。
授予Kim等人的美国专利No.5,436,433中公开了一种微波炉的自动解冻装置和其控制方法实例。这里，一转台置于烹调室内，可以转动。一气体传感器置于微波炉的放气端口附近，并在解冻操作期间感测出经放气端口从烹调室排放出的气体或蒸汽量。还向一微处理器输出一气体量信号。该微处理器通过该气体传感器的输出信号的启动来计算解冻时间，并输出一解冻控制信号，用来驱动微波炉。一输出驱动装置按照微处理器的解冻控制信号控制高频电磁波的输出强度。磁控管按照该驱动装置的输出信号来产生相应该解冻时间的高频电磁波。一电源按照微处理器的解冻控制信号给解冻装置提供电能。
授予Yang等人的美国专利N0.5,445,009给出了一种用来检测微波炉中的湿度的装置和方法的实例。这种不用任何屏蔽部件来除去微波噪声影响的装置和方法增加了湿度信息检测的可靠性。按照此专利，对于市电交流频率的每一个半周期都要计算由湿度传感器感测到的湿度值的累积差，通过将计算的累积差彼此相互比较来确定磁控管的振荡期间和非振荡期间，并且将在确定的磁控管的非振荡期间内得到的湿度感测值作为湿度信息用于控制自动烹调。为了更进一步除去微波噪声的影响，该湿度传感器还可以包括用来对引入到该传感器的微波噪声进行旁路的电容。
授予Lee等人的美国专利No.5,395,633公开了一种自动烹调控制方法，可作为用来自动控制低水分含量食物烹调的方法的例子。该方法通过利用湿度传感器的输出电压的变化，能够以最佳的低水分含量来烹调食物。当接收到一个对应于低水分含量食物的按键信号时，进行初始化。然后，在10秒钟内从湿度传感器读取10次连续增加的输出电压，来确定表示最大湿度的最大电压。在确定该最大电压之后，对该输出电压是否已达到了相应于从该最大电压中减去一微小电压所得到的感测电压进行确定，该微小电压因微波炉中的食物种类不同而不同。当湿度传感器的输出电压已达到该感测电压时，结束烹调操作。
如上所述，在常规的使用蒸汽传感器来控制自动烹调操作的微波炉中，一般地讲，从蒸汽传感器800产生的检测信号810基于一个对应于目标值的基准检测信号上下振荡。在下文中，将检测信号810的幅度大于基准检测信号幅度的情况定义为“正极性模式”。与此相反，将检测信号810的幅度小于基准检测信号的幅度的情况定义为“负极性模式”。因此，在相位坐标轴的特定区间内，检测信号810的曲线斜率的符号为正或负的极性。这里，“相位(phase)”代表由一计数器计数的不连续时间值，“斜率”代表对应的相位坐标值和幅度坐标值所表示的某点处的微分值。蒸汽传感器800吸入或排出置于腔体300内要被加热的食物产生的并经过风通道600向外流出的水蒸汽中所含的热量。然后，如把从蒸汽传感器800提供的检测信号810分别称为第一检测信号和第二检测信号，该第一检测信号斜率为正而第二检测信号斜率为负，这样这两种检测信号就可以彼此明显地区别开来。
另外，当在自动烹调操作中进行连续加热时，要根据一个时间值选择一相关的空气冷却时间，该时间值经实验确定是足够的。但是，在空气冷却时间固定为一定值的情况下，在对同样数量的食物进行连续加热操作时，空气冷却时间不能随着烹调室的条件有足够的变化。即，由于当前空气冷却时间固定为一定值，烹调结果会与实验得到的结果不一样。此时，用户就会误解该微波炉的性能，因为用户期望无论烹调室内的加热条件如何，同一食物烹调的效果相同。
因此，上述常规的微波炉不能满足用户对微波炉可靠性的要求和购买微波炉的目的。
因此，本发明的第一个目的是提供一种方法，在借助其中装有蒸汽传感器的微波炉来进行自动烹调操作时，此方法可自动地辨别由蒸汽传感器提供并随着烹调室(腔体)的条件变化的检测信号(即由检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号)是正极性模式还是负极性模式。
本发明的第二个目的是提供一种方法，用该方法进行自动烹调操作时，响应于所辨别出的信号处理过的检测信号的极性，有区别地调整与烹调室相关的空气冷却时间。
为了达到上述第一和第二目的，本发明提供一种在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，它包括以下步骤
(i)利用其中装有蒸汽传感器的微波炉烹调食物时，由一控制装置来使一送风装置工作一段第一工作时间，以除去留在腔体内的水蒸汽，从而对该腔体进行空气冷却；(ii)将第一计数器的值和第二计数器的值都初始化为0，以测量从检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的幅度，该检测信号处理电路部分输入由蒸汽传感器提供的检测信号并对其进行信号处理；(iii)响应于由送风装置运转所产生的风来记录所测量到的经信号处理的检测信号的幅度，该信号由检测信号处理电路部分提供。此风依次通过在腔体的顶部的中央部位形成的第二放气孔，风通道和第二排气孔；(iv)根据所测到的经信号处理的检测信号的幅度，将第一计数器的值或第二计数器的值与多个基准相位的值进行比较；(v)根据第一计数器的值或第二计数器的值，计算相应于一附加空气冷却时间的第二空气冷却时间；(vi)用控制装置使送风装置在步骤(v)中计算的第二空气冷却时间内工作，以额外地对腔体作空气冷却；以及(vii)连续加热置于腔体内的食物；步骤(i)最好包括以下的子步骤(a)将送风装置的第一工作时间初始化为0；(b)将送风装置的第一工作时间增加1；(c)判断在步骤(b)中增1后的送风装置的第一工作时间是否大于或等于第一空气冷却时间；(d)当在步骤(c)中经判断送风装置的第一工作时间小于第一空气冷却时间时，返回至步骤(b)并重复其后的步骤；以及(e)当在步骤(c)中判断送风装置的第一工作时间大于或等于第一空气冷却时间时，执行步骤(ii)。
另外，步骤(iii)最好包括以下子步骤(f)由第一测量装置测量从检测信号处理电路部分提供的经信号处理的检测信号的幅度；以及(g)在第一存储装置中记录在步骤(f)中测到的经信号处理的检测信号的幅度。
还有，步骤(iv)最好包括以下子步骤(k)判断在步骤(iii)中测到的经信号处理的检测信号的幅度是否小于或等于基准检测信号的幅度；(l)当在步骤(k)中判断经信号处理的检测信号的幅度大于基准检测信号的幅度时，判断第二计数器的值是否为0；(m)当在步骤(l)中判断第二计数器的值不为0时，将第一计数器的值初始化为0，将第二计数器的值增1，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(n)当在步骤(l)中判断第二计数器的值为0时，判断第一计数器的值是否小于第三基准相位的值；(o)当在步骤(n)中判断第一计数器的值小于第三基准相位的值时，将第一计数器的值初始化为0，将第二计数器的值增1，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(p)当在步骤(n)中判断第一计数器的值大于或等于第三基准相位的值时，执行步骤(v)；(q)当在步骤(k)中判断经信号处理的检测信号的幅度小于或等于所述基准检测信号的幅度时，判断第一计数器的值是否为0；(r)当在步骤(q)中判断第一计数器的值不为0时，将第一计数器的值增1，将第二计数器的值初始化为0，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(s)当在步骤(q)中判断第一计数器的值为0时，判断第二计数器的值是否小于第五基准相位的值；(t)当在步骤(s)中判断第二计数器的值小于第五基准相位的值时，将第一计数器的值增1，将第二计数器的值初始化为0，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；以及(u)当在步骤(s)中判断第二计数器的值大于或等于第五基准相位的值时，执行步骤(v)。
再有，步骤(v)最好包括以下子步骤(A)判断在步骤(iv)中设置的第一计数器的值是否小于第四基准相位的值；(B)当在步骤(A)中判断第一计数器的值小于第四基准相位的值时，将送风装置的第二空气冷却时间设置为第一附加工作时间；(C)当在步骤(A)中判断第一计数器的值大于或等于第四基准相位的值时，将送风装置的第二空气冷却时间设置为第二附加工作时间；(D)判断在步骤(iv)中设置的第二计数器的值是否小于第六基准相位的值；(E)当在步骤(D)中判断第二计数器的值小于第六基准相位的值时，将送风装置的第二空气冷却时间设置为第三附加工作时间；以及
(F)当在步骤(D)中判断第二计数器的值大于或等于第六基准相位的值时，将送风装置的第二空气冷却时间设置为第四附加工作时间。
另外，第一附加工作时间最好为式子“T2＝0”的右边项，这里T2表示第二空气冷却时间。而且，第二附加工作时间是式子“T2＝C1×Ta＋Tb”的右边项，这里第二空气冷却时间和第一计数器分别用T2和C1表示，Ta和Tb则是由基于实验得到的数据而确定的系数。第三附加工作时间为“T2＝Tc”的右边项，这里第二空气冷却时间用T2表示，Tc是由基于实验得到的数据而确定的系数。第四附加工作时间为“T2＝C2×Td＋Te”的右边项，这里第二空气冷却时间和第二计数器的值分别由T2和C2表示，Td和Te是由基于实验得到的数据而确定的系数。
此外，当第二空气冷却时间被置为第一附加工作时间时，第一计数器的值最好落在不等式“Cr3≤C1＜Cr4”所限定的区间内，这里第一计数器的值及第三和第四基准相位的值分别由C1、Cr3和Cr4表示。而且，当第二空气冷却时间被置为第二附加工作时间时，第一计数器的值处于由不等式“Cr4≤C1所限定的区间内，这里第一计数器的值和第四基准相位分别用C1和Cr4表示。当第二空气冷却时间被置为第三附加工作时间时，第二计数器的值处于由不等式“Cr5≤C2＜Cr6”所限定的区间内，这里第二计数器的值，第五和第六基准相位的值分别用C2、Cr5和Cr6来表示。当第二空气冷却时间被置为第四附加工作时间时，第二计数器的值处于由不等式“Cr6≤C2”所限定的区间内，这里第二计数器的值和第六基准相位的值分别用C2和Cr6来表示。
而且，步骤(vi)最好包括下列子步骤(K)将送风装置的第二工作时间初始化为0；(L)将送风装置的第二工作时间增1；(M)判断在步骤(L)中增1的送风装置的第二工作时间是否大于或等于第二空气冷却时间；(N)当在步骤(M)中判断送风装置的第二工作时间小于第二空气冷却时间时，返回至步骤(L)并重复其后的步骤；(O)当在步骤(M)中判断送风装置的第二工作时间大于或等于第二空气冷却时间时，执行步骤(vii)。
本发明的微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，可使空气冷却操作的执行时间随着经信号处理的检测信号而被有区别地调节，从而防止了由固定值的附加空气冷却时间所引起的烹调过度或烹调不足。
通过在下文结合附图对一优选实施例的说明，本发明的上述目的和其它优点将更加明显。
图1为一结构示意图示出了其中装有蒸汽传感器的一般微波炉的内部结构；图2的结构图示出了蒸汽传感器的内部结构；图3的电路方框图示出了用来处理如图2所示的蒸汽传感器提供的检测信号的检测信号处理电路部分的一个实施例的构成；图4A和4B示出了在图1所示的微波炉中使用一蒸汽传感器来自动控制烹调的方法流程图；图5、6、7和8分别为从图3中所示的检测信号处理电路部分提供的经信号处理的检测信号的波形图9A示出了采样时间；图9B为当第二计数器的值大于或等于第六基准相位的值时图3所示的检测信号处理电路部分提供的经信号处理的检测信号的波形图；图9C示出了第一计数器的值和第二计数器的值，这两个值分别相对于如图9B中所示的经信号处理的检测信号来设置；以及图9D示出了图1所示的微波炉的自动烹调操作期间控制装置的操作模式。
以下参照附图，根据本发明的一优选实施例，对使用蒸汽传感器来自动控制烹调的微波炉结构及相关操作进行详细描述。
图1为一结构示意图，示出了其中装有蒸汽传感器的一般微波炉的内部结构。如图1所示，微波炉10包括一置于其左半部形成烹调室的一腔体300，并在其右半部装有各种电气装置，这些电气装置用于完成微波炉的自动烹调操作。腔体300包括一置于右侧的第一侧壁310，置于左侧的第二侧壁320，置于上部的顶部330，置于其下部的底部340和置于其后部的后表面部分350。第一侧壁310在其上部有第一送风孔311。第二侧壁320在其下部有第一放气孔321。顶部330在其中心部位有第二放气孔331。微波炉10的主体具有在左侧外壁下部的第一排气孔500。第一排气孔500与第一放气孔321相连通。微波炉10的主体具有置于腔体300上方的风通道600，风通道600的进气口与包括在腔体300的顶部330中的第二放气孔331相连通。微波炉10的主体右侧外壁的上部还有第二排气孔700。第二排气孔700与风通道600的出气口相连通。
蒸汽传感器800装在微波炉10内的主体的右半部分中，在进行自动烹调操作时对加热的食物产生的水蒸汽进行检测。另外包括在微波炉10的主体中的右半部分的内部装有一高压变压器100，用来给产生微波的磁控管200施加高压电；一风扇电机400，产生送风操作；和一测流孔(orifice)900。在腔体300的前表面部分装有一个门(未示出)，用来在自动烹调操作期间使腔体300与外界空间隔开。
图3是一电路方框图，示出了检测信号处理电路部分的一个实施例的构成。此处理电路部分来用处理从图2所示的蒸汽传感器提供的检测信号。在图3所示的检测信号处理电路部分1000中，一对应于蒸汽传感器800的正电极端的第一电极端子821与一运算放大器1010的非反相(+)输入端相连接，形成第一公共连接点1011；一对应于蒸汽传感器800的负电极端的第二电极端子822连接至接地端。电容1020连接在公共连接点1011和接地端之间以改善检测信号810的波形。另外，第一电阻1030连接在第一连接点1011和接地端之间，以把蒸汽传感器800提供的检测信号810的电流信号转换为电压信号。运算放大器1010将蒸汽传感器产生的检测信号放大。一用作负反馈的第二电阻1040连接在运算放大器1010的反相(-)输入端和输出端之间，以通过反馈由运算放大器1010所放大的电流信号部分来进行负反馈操作。第二电阻1040的第一侧端1041与运算放大器1010的反相(-)输入端相连接，以形成第二公共连接点1012。第三电阻1050连接在第二公共连接点1012和接地端之间以给运算放大器1010的反相(-)输入端施加偏置电压。第二电阻1040的第二侧端1042与运算放大器1010的输出端相连接，形成第三公共连接点1013。用于电压输出的第四电阻1060连接在第三公共连接点1013和接地端之间，以将电流信号转换为电压信号。运算放大器1010的输出端与控制装置1100的检测信号输入端1110相连接，以将蒸汽传感器800产生的检测信号810提供给该控制装置1100。
检测信号810的一测量点为第一公共连接点1011，运算放大器1010的非反相(+)输入端和蒸汽传感器800的第一电极端子都直接连接到该第一公共连接点1011上。在第一公共连接点1011处的检测信号810具有与交流信号的形状对应的波形。但是，通过作为放大装置的运算放大器1010的信号处理，在第三公共连接点1013处只输出正值的信号处理过的检测信号811。
在本发明中，将与陶瓷材料制成的第一盘820相连的第一电极端子821定义为正极(参见图2)。在此情况中，来自蒸汽传感器800的检测信号具有这样的特性，即当蒸汽传感器800吸入热量时，在第一公共连接点1011处的检测信号810沿正电压方向增大。
图4A和4B示出了在图1所示的微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法的流程图。图5、6、7和8分别为从图3所示的检测信号处理电路部分提供的经信号处理过的检测信号的波形图。在图5、6、7、8中分别示出的经信号处理的检测信号811的各波形是图3所示的检测信号处理电路部分1000在第三公共连接端1013处输出的信号的波形。如图4A和4B所示，使用具有上述结构的微波炉10来进行食物自动烹调操作时，控制装置1100(参见图3)测量从检测信号处理电路部分1000提供的信号处理过的检测信号811的幅度M，该检测信号处理电路部分1000输入从蒸汽传感器800提供的检测信号810并对其进行信号处理，该幅度M随着依次经过腔体300和风通道600的将被排出的空气的温度的变化而变化，然后控制装置1100辨别出蒸汽传感器800的极性。因此，控制装置1100可以进行适当的自动烹调操作。如图5和6中所示，如X轴是相位坐标轴，用来表示对应于相位坐标值的计数器的计数值C，Y轴为幅度坐标轴，用来表示幅度M。一般地，从检测信号处理电路部分1000提供的信号处理过的检测信号811的幅度M要大于或者小于对应于目标值的基准检测信号的幅度Mr。
也就是说，要么当信号处理过的检测信号811的幅度M大于基准检测信号的幅度Mr时，出现“正极性模式”，要么当信号处理过的检测信号811的幅度M小于基准检测信号的幅度Mr时，出现“负极性模式”。另外，信号处理过的检测信号811的曲线的斜率符号，在相位坐标轴的特定区间内有正极性或负极性。这里，斜率为相应于相位坐标和幅度坐标值的某一点的微分值。即，当蒸汽传感器800吸入热量时，经信号处理的检测信号811的极性为正；而当蒸汽传感器800放热时，经信号处理过的检测信号811中的极性为负。所以，控制装置1100在相位坐标轴的特定区间内将信号处理过的检测信号811的幅度M与基准检测信号的幅度Mr进行比较，并且同时对此区间内曲线的斜率是正还是负进行辨别，由此控制装置1100可以辨别蒸汽传感器800是工作在正极性模式还是负极性模式。
同时，当自动烹调食物时，因为蒸汽传感器800响应于温度和从被加热的食物产生的水蒸汽的分子数而反复吸入和放出热量，所以难于对蒸汽传感器800提供的检测信号810的极性进行辨别。但是，蒸汽传感器800所响应的许多环境条件中，由于检测信号810响应于由风扇电机400产生的风，总是具有一预定的波形，所以借助信号处理过的检测信号811的波形可辨别从蒸汽传感器800提供的检测信号810的极性。
从蒸汽传感器800提供的检测信号810的一般电特性不仅受到诸如风扇电机400产生的风等环境条件的影响，而且还受到蒸汽传感器800的温度和留在腔体300中的水蒸汽量的影响。即，不同的环境条件，产生不同类型的检测信号810的波形。从检测信号处理电路部分1000提供的信号处理过的检测信号811的幅度M正比于该温度和从被加热的食物产生的水蒸汽的分子数，并且上述两个因素还影响信号处理过的检测信号811的相位C。即，信号处理过的检测信号811的幅度M受温度和水蒸汽中的分子数的影响，并且信号处理过的检测信号811的相位C也受水蒸汽中分子数的影响。
因此，当利用其中装有蒸汽传感器800的微波炉来进行自动烹调操作时，自动地对信号处理过的检测信号811是在正极性模式还是在负极性模式进行辨别，信号处理过的检测信号811是由检测信号处理电路部分1000提供的并随着烹调室内的条件变化。
本发明的自动控制烹调的方法通过在自动烹调期间驱动风扇电机400来对腔体300进行一段空气冷却时间的空气冷却，并将从检测信号处理电路部分1000提供的信号处理过的检测信号811的幅度M和相位C分别与基准检测信号的幅度Mr和基准相位值进行比较，以辨别信号处理过的检测信号811的极性。另外，在空气冷却操作期间，有区别地调节执行时间，这种空气冷却操作与烹调室有关，并响应于所辨别出的极性，额外地提供这种操作。
本发明的自动控制烹调的方法用下列步骤描述。如图4A和4B所示，如果用户调节一启始键(未示出)至“ON”状态以开始自动烹调操作，控制装置1100识别出启始键的“ON”状态并提供一控制信号给一负载驱动装置(未示出)。此时，控制装置1100在步骤S1中将诸如风扇电机400的送风装置的第一工作时间t1初始化为0并在步骤S2中将第一工作时间t1增“1”。该负载驱动装置使风扇电机400工作一段已增“1”的第一工作时间t1，以经过形成在第一侧壁310的上部的第一送风孔311对腔体300开始送风操作(步骤S2)。在步骤S3，控制装置1100判断在步骤S2中增“1”的第一工作时间t1是否大于或等于第一空气冷却时间T1。
如果第一工作时间t1小于第一空气冷却时间T1，控制装置1100返回到步骤S2并重复进行风扇电机400的送风操作。由此控制装置1100在第一空气冷却时间T1内对腔体300作空气冷却，并除去留在腔体300中的水蒸汽。如果第一工作时间t1大于或等于第一空气冷却时间T1，则在步骤S4控制装置1100将第一计数器(未示出)的值C1和第二计数器(未示出)的值C2都初始化为0，以测量蒸汽传感器800的输出。这里，当信号处理过的检测信号811的幅度M等于或小于基准检测信号的幅度Mr时，第一计数器对信号处理过的检测信号811的相位进行计数。另外，当信号处理过的检测信号811的幅度M大于基准检测信号的幅度Mr时，第二计数器对信号处理过的检测信号811的相位进行计数。
同时，风，即由风扇电机400产生的空气流，从形成在腔体300的第一侧壁310的上部处的第一送风孔311流出，依次经过在与第一侧壁310相对设置的第二侧壁320的下部处形成的第一放气孔321和第一排气孔500，然后排出。而且，该风依次经过在腔体300的顶部330的中央部位形成的第二放气孔331，经过风通道600和第二排气孔700，然后排出。此时，由于经风通道600排出的风被装在第二排气孔700的进口处的蒸汽传感器800所感测，所以在步骤S5，控制装置1100使得第一测量装置对检测信号处理电路部分1000提供的信号处理过的检测信号811的幅度M进行测量。在步骤S6，由该第一测量装置测到的信号处理过的检测信号811的幅度M记录在第一存储装置中。
在步骤S7，控制装置1100判断信号处理过的检测信号811的幅度M是否等于或小于基准检测信号的幅度Mr。图5、6、7、8分别为从图3所示的检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的波形图。在步骤S7，在相位坐标轴的特定区间内如果信号处理过的检测信号811的幅度M大于基准检测信号的幅度Mr(见图7或图8)，控制装置1100在步骤S8判断第二计数器的值C2是否为0。如在步骤S8中第二计数器的值C2不为0，则控制装置在步骤S9中按照下式(1)设置第一计数器的值C1和第二计数器的值C2，并返回至步骤S5以重复进行其后的步骤。
C1←OC2←C2＋1……(1)在步骤S8中，如第二计数器的值C2为0，则控制装置1100在步骤S10判断第一计数器的值C1是否小于第三基准相位Cr3的值。在步骤S10中，如第一计数器的值C1小于第三基准相位Cr3的值，控制装置1100在步骤S9按上式(1)设置第一计数器的值C1和第二计数器的值C2，并返回至步骤S5，以重复执行其后的步骤。在步骤S10，如第一计数器的值C1大于或等于第三基准相位的值Cr3，控制装置1100执行步骤S11。
在步骤S7，如果信号处理过的检测信号811的幅度M在相位坐标轴的特定区间内(见图5或图6)等于或小于基准检测信号的幅度Mr，控制装置1100在步骤S14判断第一计数器的值C1是否为0，如果C1不为0，控制装置1100在步骤S15按下式(2)设置第一计数器的值C1和第二计数器的值C2，并返回至步骤S5，以重复执行其后的步骤。
C2←OC1←C1＋1……(2)在步骤S14，如第一计数器的值C1为0，则控制装置1100在步骤S16判断第二计数器的值C2是否小于第五基准相位Cr5的值。在步骤S16中，如果第二计数器的值C2小于第五基准相位Cr5的值，控制装置在步骤S15按式(2)设置第一计数器的值C1和第二计数器的值C2，并返回至步骤S5，以重复执行其后的步骤。在步骤S16，如果第二计数器的值C2大于或等于第五基准相位的值Cr5，控制装置1100执行步骤S17。
在步骤S11，控制装置1100判断第一计数器的值C1是否小于第四基准相位的值Cr4。在步骤S11中，如果第一计数器的值C1小于第四基准相位Cr4的值，则控制装置1100按下式(3)设置与送风装置的第二工作时间t2(即附加工作时间)相关的第二空气冷却时间T2，并执行步骤S20。
T2＝0 ………(3)在步骤S11，如第一计数器的值C1大于或等于第四基准相位Cr4的值，控制装置1100按下式(4)设置与送风装置的第二工作时间t2相关的第二空气冷却时间T2，并执行步骤S20。
T2＝C1×Ta＋Tb……(4)在步骤S17，控制装置1100判断第二计数器的值C2是否小于第六基准相位的值Cr6的值。在步骤S17中，如果第二计数器的值C2小于第六基准相位Cr6的值，控制装置1100按下式(5)设置与送风装置的第二工作时间t2相关的第二空气冷却时间T2，并执行步骤S20。
T2＝Tc……(5)在步骤S17中，如果第二计数器的值C2大于或等于第六基准相位Cr6的值。则控制装置1100按下(6)设置与送风装置的第二工作时间t2相关的第二空气冷却时间T2，并执行步骤S20。
T2＝C2×Td＋Te……(6)在式(3)至(6)中，Ta、Tb、Tc、Td和Te是基于实验所得数据来确定的系数。因此，对应于与腔体300有关的附加空气冷却时间的第二空气冷却时间T2也根据实验所得数据来确定。
在步骤20，控制装置1100将风扇电机400的第二工作时间t2初始化为0，并在步骤21将风扇电机400的第二工作时间t2增“1”。负载驱动装置使风扇电机400工作一段已增“1”的第二工作时间t2，并初始化送风操作，通过此操作，经过在构成腔体300的第一侧壁310的上部处形成的第一送风孔311将风送入腔体300的内部(步骤S21)。在步骤S22，控制装置1100判断已在步骤21中增“1”的第二工作时间t2是否大于或等于第二空气冷却时间T2。
如果第二工作时间t2小于第二空气冷却时间T2，则控制装置1100返回到步骤S21并重复进行风扇电机400的送风操作。因此，控制装置1100对腔体300在一段第二空气冷却时间T2内作空气冷却，并除去留在腔体300中的水蒸汽。如第二工作时间t2大于或等于第二空气冷却时间T2，则控制装置1100执行步骤S23。
在步骤S23，控制装置1100使磁控管200工作并对放在腔体300内的食物连续加热。因此，借助风扇电机400的送风操作，从磁控管200提供的微波能量经过形成于第一侧壁310的上部的第一送风孔311被送入烹调室的内部，并对食物辐射加热。
现将步骤S7到步骤S19的有关操作概括如下如果在步骤S6中测量的信号处理过的检测信号811的幅度M大于基准检测信号的幅度Mr(见图7或图8)，控制装置1100将辨别出信号处理过的检测信号811为正极性模式。从信号处理过的检测信号811的极性从正极性模式变为负极性模式时起，控制装置1100由第一计数器对信号处理过的检测信号811的相位C的值进行计数，并依次把第一计数器的值C1与第三和第四基准相位Cr3和Cr4的值相比较。如果第一计数器的值C1大于或等于第三基准相位Cr3的值并小于第四基准相位Cr4的值，则控制装置1100按不等式(7)判断第一计数器的值C1的区间，以按式(3)设置第二空气冷却时间T2。
Cr3≤C1＜Cr4……(7)另一方面，如果第一计数器的值C1大于或等于第三基准相位Cr3的值并大于或等于第四基准相位Cr4的值，则控制装置1100按不等式(8)判断第一计数器的值C1的区间以按式(4)设置第二空气冷却时间T2。
Cr4≤C1……(8)如果在步骤S6中测量到的信号处理过的检测信号811的幅度M等于或小于基准检测信号的幅度Mr(见图5或图6)，控制装置1100将辨别出信号处理过的检测信号811的极性为负极性模式。从信号处理过的检测信号811的极性从负极性模式变为正极性模式时起，控制装置1100由第二计数器对信号处理过的检测信号811的相位C的值进行计数，并依次把第二计数器的值C2与第五和第六基准相位Cr5和Cr6的值进行比较。如第二计数器的值C2大于或等于第五基准相位Cr5的值并小于第六基准相位Cr6的值，则控制装置1100按不等于(9)判断第二计数器的值C2的区间，以按式(5)设置第二空气冷却时间T2。
Cr5≤C2＜Cr6……(9)另一方面，如果第二计数器的值C2大于或等于第五基准相位Cr5的值并大于或等于第六基准相位Cr6的值，则控制装置1100按不等式(10)判断第二计数器的值C2的区间，以按式(6)设置第二空气冷却时间T2。
Cr6≤C2……(10)把分别在图5、6、7、8中示出的各信号处理过的检测信号811分别称为第一、第二、第三和第四信号处理过的检测信号811A、811B、811C和811D，与第一、第二、第三和第四信号处理过的检测信号811A、811B、811C和811D相关的第一和第二计数器的值C1和C2所在的区间分别用第三、第四、第五和第六基准相位Cr3、Cr4、Cr5和Cr6的值表示在表1中。
表1
图9A示出了采样时间。图9B为一波形图，示出了当第二计数器的值大于或等于第六基准相位的值时，由图3所示的检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的波形。图9C示出了相对于图9B中示出的信号处理过的检测信号而分别设置的第一计数器和第二计数器的值。图9D示出了在如图1所示的微波炉的自动烹调操作期间控制装置的操作模式。如图9A、9B、9C和9D中所示，在微波炉自动烹调操作期间，控制装置1100的操作模式如下。第三、第四、第五和第六基准相位Cr3、Cr4、Cr5和Cr6的值分别被置为5、10、4和14。当第二计数器的值C2为3(见图9C)时，第二计数器的值C2小于第五基准相的值Cr5＝4，并被初始化为0(步骤S15)，即，第二计数器的值C2被判断为由噪声引起的结果而被忽略掉。
在第二计数器的值C2从21变为22之后，信号处理过的检测信号811的幅度M变得比基准检测信号的幅度Mr要小(见图9B)。此时，由于在前一状态，信号处理过的检测信号811的幅度M大于基准检测信号的幅度Mr，并且第一计数器的值C1为0，所以控制装置1100在确定C1是否为0(步骤S14)条件的基础上，判断当前时间是信号处理过的检测信号811首次改变的时间。因此，控制装置1100将第二计数器在前一状态(即M＞Mr)的值C2＝22与第五基准相位的值Cr5＝4进行比较(步骤S16)。然后，由于第二计数器的值C2＝22大于第五基准相位的值Cr5＝4和第六基准相位的值Cr6＝14，第二计数器的值C2满足不等式(10)。因此，控制装置按式(6)设置第二空气冷却时间T2并对放在烹调室中的食物进行连续加热操作(见图9D)。
在本发明的通过在微波炉中使用蒸汽传感器的自动控制烹调的方法中，当借助其中装有蒸汽传感器的微波炉来进行自动烹调操作时，与烹调室有关的空气冷却操作的执行时间被有区别地调节，响应于信号处理过的检测信号的极性额外地提供执行时间，并根据烹调室的环境条件辨别出来。
因此，这样就避免了附加空气冷却时间值的固定所引起的烹调过度或烹调不足，由此可以显著地增加微波炉的性能和使用寿命，以增加用户对有关微波炉的性能和可靠性的认识，并能满足消费者购买微波炉的目的。
虽然上面只参照一个优选实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应当明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对其作出各种形式和细节上的改变。本发明的范围将由所附权利要求书来界定。
权利要求
1.一种在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，该方法包括下列步骤(i)使用其中装有蒸汽传感器的微波炉来烹调食物时，由一控制装置使一送风装置工作一段第一工作时间，以除去留在一腔体内的水蒸汽，从而对该腔体进行空气冷却；(ii)将第一计数器的值和第二计数器的值都初始化为0，以测量从检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的幅度，该检测信号处理电路部分输入从该蒸汽传感器提供的一检测信号并对其进行信号处理；(iii)响应于由所述送风装置的工作所产生的风来记录所测量到的由检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的幅度，所述风依次经过在所述腔体的顶部的中央部位形成的第二放气孔、经过风通道并经过第二排气孔；(iv)根据所测到的信号处理过的检测信号的幅度，将所述第一计数器的值或第二计数器的值与若干个基准相位值进行比较；(v)根据所述第一计数器的值或第二计数器的值，计算相应于一附加空气冷却时间的第二空气冷却时间；(vi)借助所述控制装置使所述送风装置在步骤(v)中计算出的所述第二空气冷却时间内工作，以额外地对所述腔体进行空气冷却；以及(vii)连续加热置于所述腔体内的食物。
2.如权利要求1所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述步骤(i)包括下列子步骤(a)将所述送风装置的第一工作时间初始化为0；(b)将所述送风装置的第一工作时间增加1；(c)判断在步骤(b)中增加1后的送风装置的第一工作时间是否大于或等于第一空气冷却时间；(d)当在步骤(c)中判断所述送风装置的第一工作时间小于所述第一空气冷却时间时，返回至步骤(b)并重复其后的步骤；以及(e)当在步骤(c)中判断所述送风装置的第一工作时间大于或等于所述第一空气冷却时间时，执行所述步骤(ii)。
3.如权利要求1所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述步骤(iii)包括下列子步骤；(f)由第一测量装置测量从所述检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的幅度；和(g)在第一存储装置中记录在步骤(f)中测到的所述信号处理过的检测信号的幅度。
4.如权利要求1所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述步骤(iv)包括下列子步骤(k)判断在步骤(iii)中测到的所述信号处理过的检测信号的幅度是否等于或小于基准检测信号的幅度；(l)当在步骤(k)中判断所述信号处理过的检测信号的幅度大于基准检测信号的幅度时，判断所述第二计数器的值是否为0；(m)当在步骤(1)中判断所述第二计数器的值不为0时，将所述第一计数器的值初始化为0，将所述第二计数器的值增加1，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(n)当在步骤(1)中判断所述第二计数器的值为0时，判断所述第一计数器的值是否小于第三基准相位的值；(o)当在步骤(n)中判断所述第一计数器的值小于所述第三基准相位的值时，将所述第一计数器的值初始化为0，将所述第二计数器的值增加1，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(p)当在步骤(n)中判断所述第一计数器的值大于或等于所述第三基准相位的值时，执行所述步骤(V)；(q)当在步骤(k)中判断所述信号处理过的检测信号的幅度等于或小于所述基准检测信号的幅度时，判断所述第一计数器的值是否为0；(r)当在步骤(q)中判断所述第一计数器的值不为0时，将所述第一计数器的值增1，将所述第二计数器的值初始化为0，并返回至步骤(iii)以重复其后的步骤；(s)当在步骤(q)中判断所述第一计数器的值为0时，判断所述第二计数器的值是否小于第五基准相位的值；(t)当在步骤(s)中判断所述第二计数器的值小于所述第五基准相位的值时，将所述第一计数器的值增加1，将所述第二计数器的值初始化为0，并返回至所述步骤(iii)，以重复其后的步骤；以及(u)当在步骤(s)中判断所述第二计数器的值大于或等于所述第五基准相位的值时，执行所述步骤(V)。
5.如权利要求1所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述步骤(V)包括以下子步骤(A)判断在步骤(iv)中设置的所述第一计数器的值是否小于第四基准相位的值；(B)当在步骤(A)中判断所述第一计数器的值小于所述第四基准相位的值时，将所述送风装置的第二空气冷却时间设置为第一附加工作时间；(C)当在步骤(A)中判断所述第一计数器的值大于或等于所述第四基准相位的值时，将所述送风装置的第二空气冷却时间设置为第二附加工作时间；(D)判断在步骤(iv)中设置的所述第二计数器的值是否小于第六基准相位的值；(E)当在步骤(D)中判断所述第二计数器的值小于所述第六基准相位的值时，将所述送风装置的第二空气冷却时间设置为第三附加工作时间；以及(F)当在步骤(D)中判断所述第二计数器的值大于或等于所述第六基准相位的值时，将所述送风装置的第二空气冷却时间设置为第四附加工作时间。
6.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述第一附加工作时间为等式“T2＝0”的右边项，这里T2表示所述第二空气冷却时间。
7.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述第二附加工作时间为等式“T2＝C1×Ta＋Tb”的右边项，T2和C1分别表示所述第二空气冷却时间和所述第一计数器的值，Ta和Tb均为基于实验所得数据而确定的系数。
8.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述第三附加工作时间为等式“T2＝Tc”的右边项，这里T2表示所述第二空气冷却时间，TC是基于实验所得数据而确定的系数。
9.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述第四附加工作时间为等式“T2＝C2×Td＋Te”的右边项，其中T2和C2分别表示所述第二空气冷却时间和第二计数器的值，且Td和Te均为基于实验所得数据来确定的系数。
10.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中当所述第二空气冷却时间被设置为第一附加工作时间时，所述第一计数器的值落在由不等式“Cr3≤C1＜Cr4”限定的区间，C1、Cr3和Cr4分别表示第一计数器的值，及第三和第四基准相位的值。
11.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中当所述第二空气冷却时间被置为第二附加工作时间时，所述第一计数器的值落在由不等式“Cr4≤C1”限定的区间，C1和Cr4分别表示第一计数器的值和第四基准相位的值。
12.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中当所述第二空气冷却时间被置为第三附加工作时间时，所述第二计数器的值落在由不等式“Cr5≤C2＜Cr6”限定的区间，C2、Cr5和Cr6分别表示第二计数器的值及第五和第六基准相位的值。
13.如权利要求5所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中当所述第二空气冷却时间被置为第四附加工作时间时，所述第二计数器的值落在由不等式“Cr6≤C2”限定的区间，这里C2和Cr6分别表示第二计数器的值和第六基准相位的值。
14.如权利要求1所述的在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法，其中所述步骤(vi)包括下列子步骤(K)将所述送风装置的第二工作时间置为0；(L)将所述送风装置的第二工作时间增加1；(M)判断在步骤(L)中增1的所述送风装置的第二工作时间是否大于或等于所述第二空气冷却时间；(N)当在步骤(M)中判断所述送风装置的第二工作时间小于所述第二空气冷却时间时，返回至步骤(L)并重复其后的步骤；及(O)当在步骤(M)中判断所述送风装置的第二工作时间大于或等于所述第二空气冷却时间时，执行所述步骤(vii)。
全文摘要
本发明公开了一种在微波炉中使用蒸汽传感器来自动控制烹调的方法。在自动烹调操作期间，由风扇电机驱动对腔体空气冷却一段预定的时间，并将检测信号处理电路部分提供的信号处理过的检测信号的幅度和相位分别与基准检测信号的幅度和基准相位值相比较，以辨别出检测信号的极性。还可以根据极性有区别地调节空气冷却操作的执行时间。防止了烹调过度或烹调不足，大大增强了微波炉的性能和寿命。
文档编号H05B6/68GK1152093SQ9610812
公开日1997年6月18日 申请日期1996年5月23日 优先权日1995年9月29日
发明者李昌权 申请人:大宇电子株式会社, 株式会社