CN203025135U

CN203025135U - 湿度检测装置

Info

Publication number: CN203025135U
Application number: CN 201220659444
Authority: CN
Inventors: 陈星超; 黎青海; 梁春华
Original assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea Microwave Oven Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea Kitchen Appliances Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2022-12-04

Abstract

本实用新型公开了一种湿度检测装置，其包括：湿度传感器，所述湿度传感器包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极为金属电极，第二电极为压电检测电极；以及检测电路，所述检测电路与所述湿度传感器相连，所述检测电路根据所述湿度传感器中第二电极上电荷量的变化生成湿度检测信号。该湿度检测装置用于微波炉时能够在微波炉烹调时实现对其腔内湿度的精确检测，并且成本低，性能可靠。

Description

湿度检测装置

技术领域

本实用新型涉及微波炉技术领域，特别涉及一种用于微波炉的湿度检测装置。

背景技术

目前，微波炉因其快速的烹饪，获得用户越来越多的喜爱。而传统微波炉菜单功能操作复杂，需要用户选择食物类型，然后选择分量，再按启动才开始烹调，操作复杂，给人们的使用带来不便。采用新的湿度感应技术的微波炉，用户可以选择食物类型直接启动烹调，不用设置烹调时间和火力大小，机器通过智能湿度感应，自动开始烹调。

通常，一般的湿度感应微波炉使用的是热敏电阻式湿度传感器，利用热敏电阻作湿敏元件。传感器中有组成桥式电路的两个珠状热敏电阻，电源供给的电流使两个珠状热敏电阻保持在200℃左右的温度。其中一个珠状热敏电阻装在密封的金属盒内，内部封装着干燥空气，另一个珠状热敏电阻置于与大气相接触的开孔金属盒内。将另一个珠状热敏电阻先置于干燥空气中，调节电桥平衡，使输出端两端间电压为零，当另一个珠状热敏电阻接触待测含湿空气时，含湿空气与干燥空气产生热传导差，使另一个珠状热敏电阻受冷却，电阻值增高，输出端两端间产生输出电压，其值与湿度变化有关。热敏电阻式湿敏传感器的输出电压与绝对湿度成比例，因而可用于测量大气的绝对湿度。传感器就是利用湿度与大气导热率之间的关系作为测量原理的。但是，当大气中混入油烟、其他特种气体或气压变化时，对测量结果会有不同程度的影响，会造成烹调过程无效或者食物不能被充分的蒸煮。

因此，现有技术存在的缺点是，不能对烹调时微波炉中产生的湿气进行精确检测，导致烹调过程无效或者食物不能被充分的蒸煮，给人们的生活带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型提出了一种湿度检测装置，该湿度检测装置用于微波炉时能够在微波炉烹调时实现对其腔内湿度的精确检测，并且成本低，性能可靠。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种湿度检测装置，包括：湿度传感器，所述湿度传感器包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极为金属电极，第二电极为压电检测电极；以及检测电路，所述检测电路与所述湿度传感器相连，所述检测电路根据所述湿度传感器中第二电极上电荷量的变化生成湿度检测信号。

根据本实用新型提出的湿度检测装置，能够实现对微波炉烹调时其腔内湿度的精确感应，提高了检测精度，保证了微波炉的烹调过程有效，避免了食物不能被充分蒸煮，满足人们的生活需要，给人们带来了方便。并且成本还低，性能可靠。

其中，所述第二电极形成在所述第一电极之上。

优选地，所述第二电极为压电陶瓷电极。采用压电陶瓷材料作为第二电极，成本低廉，性能可靠。

进一步地，所述检测电路包括：电荷采集模块，所述电荷采集模块与所述湿度传感器相连，所述电荷采集模块采集所述湿度传感器中第二电极上变化的电荷量以生成采集信号；至少一级放大模块，所述至少一级放大模块与所述电荷采集模块相连，所述至少一级放大模块对所述采集信号进行放大处理以生成放大信号。

此外，所述检测电路还包括：滤波模块，所述滤波模块与所述至少一级放大模块相连，所述滤波模块对所述放大信号进行滤波处理。

具体地，所述电荷采集模块包括：相互并联的第一电容和第一电阻，所述第一电容和第一电阻的一端与所述第一电极相连，所述第一电容和第一电阻的另一端分别与所述第二电极和地相连；耦合电容，所述耦合电容的正极端与所述第一电极相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述耦合电容的负极端相连，所述第二电阻的另一端接地；第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述耦合电容的负极端和所述第二电阻的一端相连；相互并联的第四电阻和稳压电容，所述第四电阻的一端和所述稳压电容的正极端分别与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端和所述稳压电容的负极端分别接地。

所述滤波模块包括：整流二极管，所述整流二极管的阳极与所述至少一级放大模块相连；相互并联的第五电阻、充电电容和滤波电容，所述第五电阻的一端、充电电容的正极端和滤波电容的一端分别与所述整流二极管的阴极相连，所述第五电阻的另一端、充电电容的负极端和滤波电容的另一端分别接地。

检测电路均采用电阻、电容等普通元器件，降低了成本，可靠性还高。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的湿度检测装置的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的湿度检测装置中湿度传感器的俯视图；

图3为根据本实用新型一个实施例的湿度检测装置中湿度传感器的侧视图；以及

图4为根据本实用新型一个实施例的湿度检测装置的电路原理图。

附图标记：

湿度检测装置100，湿度传感器101和检测电路102，第一电极10和第二电极20，电荷采集模块30、至少一级放大模块40、滤波模块50，第一放大模块41和第二放大模块42，芯片60，第一电容C1、第一电阻R1、耦合电容C2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和稳压电容C3，整流二极管D1、第五电阻R5、充电电容C4和滤波电容C5，第一运算放大器A1、参考电阻R6、放大倍数电阻R7，第二运算放大器A2，参考电阻R8、R9、R10，放大倍数电阻R11。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的湿度检测装置。

如图1所示，该湿度检测装置100包括湿度传感器101和检测电路102。其中，湿度传感器101包括第一电极10和第二电极20，并且，第一电极10为金属电极，第二电极20为压电检测电极。

在本实用新型的一个实施例中，如图2和图3所示，第二电极20形成在第一电极10之上。并且，第二电极20为压电陶瓷电极，即由压电陶瓷材料构成，第一电极10由金属基板构成。

采用压电陶瓷材料作为第二电极，成本低廉，性能可靠。

其中，湿度传感器101的形状可以是方形或者其他多边形。当湿度传感器101受到压力时，会在第一电极10、第二电极20上产生不同极性的电荷。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，检测电路102与湿度传感器101相连，检测电路102根据湿度传感器101中第二电极20上电荷量的变化生成湿度检测信号。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，检测电路102包括电荷采集模块30和至少一级放大模块40。电荷采集模块30与湿度传感器101相连，电荷采集模块30采集湿度传感器101中第二电极20上变化的电荷量以生成采集信号。至少一级放大模块40与电荷采集模块30相连，至少一级放大模块40对电荷采集模块30生成的采集信号进行放大处理以生成放大信号。其中，可以理解的是，至少一级放大模块40可以为一个或多个放大模块，在本实施例中，如图4所示，至少一级放大模块40包括第一放大模块41和第二放大模块42。

此外，在本实施例中，如图4所示，检测电路102还包括滤波模块50，滤波模块50与至少一级放大模块40相连，滤波模块对放大信号进行滤波处理，把放大信号中的干扰信号过滤掉，这样最后得到的信号比较干净可靠。

在本实施例中，由于湿度传感器101的第二电极20是由压电陶瓷材料构成，而压电陶瓷片具有压电效应。所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，产生电荷。也就是说，当烹调过程中湿气流过压电陶瓷片时，会在压电陶瓷片表面产生微弱作用力，导致压电陶瓷片表面产生电荷，这些电荷被检测电路102中电荷采集模块所采集并生成采集信号，然后经过第一放大模块41和第二放大模块42放大处理后生成放大信号，最后放大信号经过滤波模块50滤除干扰信号后可以直接被芯片60检测。其中，不同量的湿气，会产生不同的电荷量，处理后得到不同幅值的电压信号，进而芯片60可以通过该信号判断湿气，进而实现控制食物烹调。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，电荷采集模块30包括第一电容C1、第一电阻R1、耦合电容C2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和稳压电容C3。其中，第一电容C1和第一电阻R1相互并联连接，第一电容C1和第一电阻R1的一端与第一电极10相连，第一电容C1和第一电阻R1的另一端分别与第二电极20和地相连。耦合电容C2的正极端与第一电极10相连，第二电阻R2的一端与耦合电容C2的负极端相连，第二电阻R2的另一端接地，第三电阻R3的一端分别与耦合电容C2的负极端和第二电阻R2的一端相连。第四电阻R4和稳压电容C3相互并联连接，第四电阻R4的一端和稳压电容C3的正极端分别与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4的另一端和稳压电容C3的负极端分别接地。其中，电阻R1、R2、R3和R4是旁路电阻，第一电容C1是滤波电容。

在本实施例中，如图4所示，滤波模块50具体包括整流二极管D1、第五电阻R5、充电电容C4和滤波电容C5。其中，整流二极管D1的阳极与至少一级放大模块40相连，第五电阻R5、充电电容C4和滤波电容C5相互并联连接，第五电阻R5的一端、充电电容C4的正极端和滤波电容C5的一端分别与整流二极管D1的阴极相连，第五电阻R5的另一端、充电电容C4的负极端和滤波电容C5的另一端分别接地。第五电阻R5为充电电阻。

在本实施例中，如图4所示，至少一级放大模块40包括第一放大模块41和第二放大模块42。其中，第一放大模块41具体可以包括第一运算放大器A1、参考电阻R6、放大倍数电阻R7。第二放大模块42具体可以包括第二运算放大器A2，参考电阻R8、R9、R10，放大倍数电阻R11。例如第一运算放大器A1和第二运算放大器A2均可以采用LM358的放大器。

因此，在本实施例中，检测电路102均采用电阻、电容等普通元器件，降低了成本，可靠性还高。

根据本实用新型提出的湿度检测装置100，能够实现对微波炉烹调时其腔内湿度的精确感应，提高了检测精度，保证了微波炉的烹调过程有效，避免了食物不能被充分蒸煮，满足人们的生活需要，给人们带来了方便。并且成本还低，性能可靠。

在本实用新型的一个实施例中，在上述湿度检测装置100应用于微波炉时，当用户使用湿度检测感应功能时，微波炉的工作流程如下：

首先整机开启冷却风扇一段时间，将微波炉腔体内的上次烹调残留的蒸汽吹出，接着对湿度检测装置100进行初始化。然后开启微波对食物进行预加热，微波炉中的预加热计数器开始计数，当预加热计数器大于最小感应计数时（其中，最小感应计数通过预先设定），湿度检测装置100开始实时检测微波炉腔体内的湿度变化，即加热食物所产生的湿气被微波炉的导风罩传送到湿度传感器101，并感应产生电信号（电荷），该电信号首先被电荷采集模块30采集，然后经过第一放大模块41和第二放大模块42放大处理后变成幅值较大的电压信号，该电压信号一般含有较多的干扰信号，所以再滤波模块50进行滤波处理，这样得到的信号比较干净可靠，可以直接被芯片60检测判断，芯片60对湿度检测装置100输出的电压进行模数转换（ADC，Analog to Digital Converter），将数值保存在芯片60的寄存器中。并当寄存器的值大于一定的阀值（该阈值根据不同食物种类进行预设），且持续一段时间后，食物的预加热结束，预加热计数器停止计数，这期间如果预加热时间大于最大感应时间（通过预设），则直接停止预加热过程。然后根据预加热的时间计算出剩余的烹调时间，同时根据不同的食物，可调整微波的输出功率，同时控制微波输出功率，直到剩余时间为零。最后烹调结束，微波炉的蜂鸣器发出蜂鸣声音提示用户烹调已经完成。

因此，具有湿度感应检测功能的微波炉，能够通过湿度检测装置100自动检测烹调过程中产生的湿气大小来自动控制烹调时间和火力，实现智能烹调，改变微波炉只是加热器的传统认识，而使微波炉变成一种烹调器，给人们的生活带来了极大的便利，提高了用户体验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种湿度检测装置，其特征在于，包括：

湿度传感器，所述湿度传感器包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极为金属电极，第二电极为压电检测电极；以及

检测电路，所述检测电路与所述湿度传感器相连，所述检测电路根据所述湿度传感器中第二电极上电荷量的变化生成湿度检测信号。

2.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，所述第二电极形成在所述第一电极之上。

3.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，所述第二电极为压电陶瓷电极。

4.如权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，所述检测电路包括：

电荷采集模块，所述电荷采集模块与所述湿度传感器相连，所述电荷采集模块采集所述湿度传感器中第二电极上变化的电荷量以生成采集信号；

至少一级放大模块，所述至少一级放大模块与所述电荷采集模块相连，所述至少一级放大模块对所述采集信号进行放大处理以生成放大信号。

5.如权利要求4所述的湿度检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括：

滤波模块，所述滤波模块与所述至少一级放大模块相连，所述滤波模块对所述放大信号进行滤波处理。

6.如权利要求4所述的湿度检测装置，其特征在于，所述电荷采集模块包括：

相互并联的第一电容和第一电阻，所述第一电容和第一电阻的一端与所述第一电极相连，所述第一电容和第一电阻的另一端分别与所述第二电极和地相连；

耦合电容，所述耦合电容的正极端与所述第一电极相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述耦合电容的负极端相连，所述第二电阻的另一端接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述耦合电容的负极端和所述第二电阻的一端相连；

相互并联的第四电阻和稳压电容，所述第四电阻的一端和所述稳压电容的正极端分别与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端和所述稳压电容的负极端分别接地。

7.如权利要求5所述的湿度检测装置，其特征在于，所述滤波模块包括：

整流二极管，所述整流二极管的阳极与所述至少一级放大模块相连；

相互并联的第五电阻、充电电容和滤波电容，所述第五电阻的一端、充电电容的正极端和滤波电容的一端分别与所述整流二极管的阴极相连，所述第五电阻的另一端、充电电容的负极端和滤波电容的另一端分别接地。