一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于食品加熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法，包括驅(qū)動(dòng)控制電路、加熱主電路、自動(dòng)進(jìn)料裝置、進(jìn)口傳感器、加熱腔、自動(dòng)出料裝置和出口傳感器；驅(qū)動(dòng)控制電路，分別與自動(dòng)進(jìn)料裝置、加熱主電路、自動(dòng)出料裝置相連接；自動(dòng)進(jìn)料裝置，包括進(jìn)料通道、配重塊、配重密封板和平衡板；加熱腔，包括加熱室、散熱細(xì)孔、磁控管、加熱底板、復(fù)位孔、散熱風(fēng)扇、熱電偶、波導(dǎo)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)和變壓器；自動(dòng)出料裝置，包括無底推送板、推桿電機(jī)、電動(dòng)推桿、出口門、出料通道、出料口和2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)。本發(fā)明具有無需人工操作，工作效率高，省時(shí)省力，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化工作的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品加熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種便于工作人員更換存貨、方便 于消費(fèi)者操作、故障率低的自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的日益發(fā)展，人們對(duì)生活水平的要求也越來越高。為了保證食品的衛(wèi)生， 大多數(shù)食品在食用前都需要加熱；目前，在食品加熱領(lǐng)域用得最多的是家用微波爐，這種微 波爐能夠提高食品加熱速度，但加熱前后的準(zhǔn)備工作都需要手工操作完成，存在自動(dòng)化程 度較低，操作麻煩的問題。
[0003] 現(xiàn)有的家用微波爐加熱技術(shù)的核心是依靠磁控管產(chǎn)生高頻電磁波對(duì)事物進(jìn)行加 熱，采用芯片控制主電路的通斷時(shí)間來控制加熱功率，但這些操作都靠手工選擇完成，自動(dòng) 化程度低，操作麻煩，工作效率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0004] 在一些需要及時(shí)加熱的場(chǎng)所和裝置里面，尤其是自動(dòng)售貨裝置這種高度自動(dòng)化的 領(lǐng)域里，更需要一種快速全自動(dòng)的加熱裝置。它要求能夠自動(dòng)進(jìn)料繼而自動(dòng)加熱然后自動(dòng) 出料的全自動(dòng)加熱裝置。
[0005] 因此，食品加熱設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】急需一種無需人工操作，工作效率高，省時(shí)省力，實(shí) 現(xiàn)全自動(dòng)化工作的自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置及操作方法，技術(shù)方案如下： 一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，包括：電源、驅(qū)動(dòng)控制電路、加熱主電路、自動(dòng) 進(jìn)料裝置、進(jìn)口傳感器、加熱腔、自動(dòng)出料裝置和出口傳感器； 驅(qū)動(dòng)控制電路，分別與自動(dòng)進(jìn)料裝置、加熱主電路、自動(dòng)出料裝置相連接； 電源，與加熱主電路相連接； 自動(dòng)進(jìn)料裝置，包括進(jìn)料通道、配重塊、配重密封板和平衡板，并且進(jìn)料通道一端與加 熱腔相連接，另一端具有進(jìn)料口，平衡板設(shè)置在進(jìn)料口處，配重密封板呈L型，L型的一邊與 平衡板搭接在一起，另一邊搭在進(jìn)料口的外壁上，底部設(shè)置有配重塊； 進(jìn)口傳感器，安裝于進(jìn)料通道外壁上； 自動(dòng)出料裝置，包括無底推送板、出口門、推桿電機(jī)、電動(dòng)推桿、出料通道、出料口、2個(gè) 復(fù)位監(jiān)控開關(guān)，并且無底推送板的一端與出口門相連接，出料通道一端與加熱腔的底邊相 連接，出料通道口徑與無底推送板的寬度相同，出料口位于所述出料通道的另一端，電動(dòng)推 桿與出口門緊固連接，2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)分別安裝于出口門內(nèi)側(cè)，驅(qū)動(dòng)控制電路與推桿電 機(jī)、2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)相連接； 所述出口傳感器，位于出料通道的外壁上。
[0007] 如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，加熱腔，還包括加熱爐和器件 室，并且器件室安裝于加熱爐的外部，加熱爐由散熱細(xì)孔、加熱室、加熱底板和復(fù)位孔組成， 加熱底板位于加熱室底部，散熱細(xì)孔和復(fù)位孔位于加熱室的側(cè)壁上，2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)與 復(fù)位孔對(duì)齊，器件室上面安裝有熱繼電器、磁控管、散熱風(fēng)扇、熱電偶、波導(dǎo)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)和變 壓器，并且加熱室與進(jìn)料通道相連接，熱繼電器安裝于磁控管上方，變壓器安裝于磁控管下 方，散熱風(fēng)扇安裝于器件室后側(cè)壁上，波導(dǎo)位于加熱底板外部轉(zhuǎn)盤電機(jī)通過波導(dǎo)與變壓器 相連接，磁控管與變壓器相連接；加熱主電路，還包括總開關(guān)和熱繼電器控制電路、轉(zhuǎn)盤電 機(jī)控制電路、風(fēng)扇電機(jī)控制電路、電阻R、電容C和雙向晶閘管，電源通過總開關(guān)、熱繼電器 控制電路與轉(zhuǎn)盤電機(jī)控制電路相連接，電阻R與電容C串聯(lián)后再與雙向晶閘管并聯(lián)，轉(zhuǎn)盤電 機(jī)控制電路與風(fēng)扇電機(jī)控制電路并聯(lián)后連接于電源線上；驅(qū)動(dòng)控制電路，還包括進(jìn)口傳感 器控制電路、出口傳感器控制電路、熱電偶控制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、功率控制器、報(bào)警 電鈴控制電路，并且進(jìn)口傳感器控制電路和出口傳感器控制電路都與單片機(jī)相連接，熱電 偶控制電路通過A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)相連接，功率控制器由光耦隔離和驅(qū)動(dòng)器組成，功率 控制器一端與單片機(jī)相連接，另一端與雙向晶閘管相連接，器件室上面安裝的熱繼電器、磁 控管、散熱風(fēng)扇、熱電偶、波導(dǎo)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)和變壓器都對(duì)應(yīng)的接于加熱主電路或者驅(qū)動(dòng)控制 電路上。
[0008] 如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，加熱主電路還包括：熔斷器、 2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)控制電路、功率控制開關(guān)、高壓電容器、高壓二極管，并且熔斷器依次與 2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)控制電路、功率控制開關(guān)和變壓器控制電路串聯(lián)，變壓器控制電路二次 側(cè)分2個(gè)繞組，一個(gè)繞組給磁控管控制電路供電，另一個(gè)繞組給高壓電容器、高壓二極管供 電，高壓二極管與磁控管控制電路相連接。
[0009] 如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，進(jìn)口傳感器和出口傳感器都 為光電傳感器。
[0010] 如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，進(jìn)料通道和出料通道都為弧 形金屬通道。
[0011] 如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其中，無底推送板由耐高溫的材料 制成。
[0012] 一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，包括如下步驟： 步驟一，當(dāng)食物掉下時(shí)，打破L型配重密封板的平衡狀態(tài)，配重密封板受食物的重力的 作用被壓下，進(jìn)而食物進(jìn)入進(jìn)料通道；當(dāng)食物進(jìn)入進(jìn)料通道后配重密封板又重新回到平衡 位置將加熱腔密封起來； 步驟二，位于進(jìn)料口處的進(jìn)口傳感器檢測(cè)到有食物掉落，并即將進(jìn)入加熱腔時(shí)，會(huì)傳遞 給驅(qū)動(dòng)控制電路一個(gè)食物待加熱的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路通過檢測(cè)推桿電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)而 判斷出口門是否關(guān)閉，當(dāng)出口門未關(guān)閉時(shí)，則命令推桿電機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過推桿帶動(dòng)出口門 運(yùn)動(dòng)，直至推桿電機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，并且發(fā)送給控制電路一個(gè)出口門關(guān)閉良好的信號(hào)，當(dāng)出 口門關(guān)閉后，驅(qū)動(dòng)控制電路命令加熱主電路對(duì)加熱腔進(jìn)行加熱； 步驟三，加熱完成后，驅(qū)動(dòng)控制電路命令加熱主電路停止工作，驅(qū)動(dòng)控制電路命令推桿 電機(jī)運(yùn)動(dòng)，推桿電機(jī)帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)推桿進(jìn)而帶動(dòng)出口門向外運(yùn)動(dòng)，位于出口門和擋板 內(nèi)的食物隨著出口門向外運(yùn)動(dòng)，直至落入出料通道內(nèi)，被位于出料口處的出口傳感器檢測(cè) 到食品通過后，出口傳感器傳遞給驅(qū)動(dòng)控制電路一個(gè)出貨信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路隨即命令推 桿電機(jī)一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，將出口門進(jìn)行復(fù)位； 步驟四，食物從出料通道的出料口傳出，完成食物的自動(dòng)進(jìn)料、加熱和出料的工作。
[0013]如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其中，步驟二中的加熱 主電路對(duì)加熱爐內(nèi)的食物進(jìn)行加熱的具體步驟為： 首先，加熱主電路對(duì)變壓器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)進(jìn)行供電，進(jìn)而與變壓器相連接的磁控管受電后 向加熱室內(nèi)發(fā)出微波，微波通過波導(dǎo)從磁控管處被引到加熱室底部的加熱底板上； 進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)盤電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)下，微波被均勻的發(fā)散到加熱室內(nèi)部并對(duì)食物進(jìn)行加熱。[0014]如上所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其中，若復(fù)位就接通總 開關(guān)S3,驅(qū)動(dòng)控制電路控制給加熱主電路供電，加熱主電路依次供電給變壓器、磁控管，并 通過控制雙向晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間比例來控制磁控管的功率，具體步驟如下： 首先，在裝置運(yùn)行前要對(duì)加熱爐設(shè)定溫度，通過在單片機(jī)中設(shè)定溫度讓食物被加熱到 該溫度。功率控制器對(duì)磁控管的功率控制采用PID算法控制，通過裝設(shè)于加熱室外側(cè)的熱 電偶不斷檢測(cè)加熱室內(nèi)溫度，將采集的溫度模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單片機(jī)所能識(shí) 別的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)采用PID算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)和設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并把處理后的 數(shù)據(jù)通過PWM格式輸出給驅(qū)動(dòng)控制器從而控制磁控管功率； 進(jìn)一步地，采用過零觸發(fā)的方式控制雙向晶閘管調(diào)節(jié)電壓從而控制磁控管的輸出功 率； 根據(jù)儀器測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)￡(〖3(|)并根據(jù)公式￡^〖(|)=￡(〇4(〖 (|)求得加熱爐內(nèi)溫度對(duì) 應(yīng)的電勢(shì)，其中，熱電偶在使用時(shí)要保持其冷端溫度為tyEa，、）為測(cè)得的電勢(shì)，E(t)為加 熱爐內(nèi)溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，Eaj為熱電偶參考端的電勢(shì)，電勢(shì)單位mV。t，、分別為加熱爐內(nèi) 溫度和熱電偶參考端溫度，并列出熱電偶的溫度一電動(dòng)勢(shì)分度表； 進(jìn)一步地，熱電偶使用時(shí)要保持冷端溫度不變，而該溫度電動(dòng)勢(shì)分度表是采用冷端溫 度t^CTC，由于實(shí)際環(huán)境無法達(dá)到0°C，因此要采用不平衡電橋加以補(bǔ)償； 進(jìn)一步地，加熱主電路將測(cè)得的模擬電壓信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng) 過運(yùn)算得出電動(dòng)勢(shì)E(t)，然后與上述溫度一電動(dòng)勢(shì)分度表進(jìn)行比對(duì)得到實(shí)際溫度值t ; 進(jìn)一步地，單片機(jī)將采樣運(yùn)算得到的溫度值與預(yù)先設(shè)定溫度值做差，將偏差按增量PID 算法運(yùn)算得到控制雙向晶閘管的高低電平信號(hào)，并將該信號(hào)以PWM形式輸出到雙向晶閘管 的加熱主電路上，加熱主電路通過PWM電平信號(hào)來控制晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間，從而控 制磁控管功率來達(dá)到加熱室的預(yù)設(shè)溫度值； 進(jìn)一步地，雙向晶閘管控制采用過零觸發(fā)的斷續(xù)控制方式，單片機(jī)通過PID算法改變 控制信號(hào)的脈沖寬度，從而改變雙向晶閘管在一個(gè)控制周期T內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間，繼而控制晶 閘管的輸出電壓，加熱主電路通過控制PWM信號(hào)的占空比來控制磁控管的輸出平均功率， 得出PWM信號(hào)和晶閘管的波形曲線，進(jìn)而得出實(shí)際輸出的功率的具體公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，包括：電源、驅(qū)動(dòng)控制電路、加熱主 電路、自動(dòng)進(jìn)料裝置、進(jìn)口傳感器、加熱腔、自動(dòng)出料裝置和出口傳感器； 所述驅(qū)動(dòng)控制電路，分別與所述自動(dòng)進(jìn)料裝置、加熱主電路、自動(dòng)出料裝置相連接； 所述電源，與所述加熱主電路相連接； 所述自動(dòng)進(jìn)料裝置，包括進(jìn)料通道、配重塊、配重密封板和平衡板，并且所述進(jìn)料通道 一端與加熱腔相連接，另一端具有進(jìn)料口，所述平衡板設(shè)置在進(jìn)料口處，所述配重密封板呈 L型，L型的一邊與所述平衡板搭接在一起，另一邊搭在所述進(jìn)料口的外壁上，底部設(shè)置有 所述配重塊； 所述進(jìn)口傳感器，安裝于所述進(jìn)料通道外壁上； 所述自動(dòng)出料裝置，包括無底推送板、出口門、推桿電機(jī)、電動(dòng)推桿、出料通道、出料口、 2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)，并且所述無底推送板的一端與出口門相連接，所述出料通道一端與加 熱腔的底邊相連接，所述出料通道口徑與無底推送板的寬度相同，出料口位于所述出料通 道的另一端，所述電動(dòng)推桿與出口門緊固連接，2個(gè)所述復(fù)位監(jiān)控開關(guān)分別安裝于出口門內(nèi) 側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路與推桿電機(jī)、2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)相連接； 所述出口傳感器，位于所述出料通道外壁上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，所述加熱腔， 還包括加熱爐和器件室，并且所述器件室安裝于加熱爐的外部，所述加熱爐由散熱細(xì)孔、力口 熱室、加熱底板和復(fù)位孔組成，所述加熱底板位于加熱室底部，所述散熱細(xì)孔和復(fù)位孔位于 加熱室的側(cè)壁上，2個(gè)所述復(fù)位監(jiān)控開關(guān)與復(fù)位孔對(duì)齊，所述器件室上面安裝有熱繼電器、 磁控管、散熱風(fēng)扇、熱電偶、波導(dǎo)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)和變壓器，并且所述加熱室與進(jìn)料通道相連接， 所述熱繼電器安裝于磁控管上方，所述變壓器安裝于磁控管下方，所述散熱風(fēng)扇安裝于器 件室后側(cè)壁上，所述波導(dǎo)位于加熱底板外部； 所述加熱主電路，還包括總開關(guān)和熱繼電器控制電路、轉(zhuǎn)盤電機(jī)控制電路、風(fēng)扇電機(jī)控 制電路、電阻R、電容C、雙向晶閘管、磁控管控制電路、波導(dǎo)控制電路和變壓器控制電路，所 述電源通過總開關(guān)、熱繼電器控制電路與轉(zhuǎn)盤電機(jī)控制電路、變壓器控制電路相連接，所述 電阻R與電容C串聯(lián)后再與雙向晶閘管并聯(lián)，所述磁控管控制電路一端與變壓器控制電路 相連接，另一端與所述波導(dǎo)控制電路相連接，所述轉(zhuǎn)盤電機(jī)控制電路與風(fēng)扇電機(jī)控制電路 并聯(lián)后連接于電源線上； 所述驅(qū)動(dòng)控制電路，還包括進(jìn)口傳感器控制電路、出口傳感器控制電路、熱電偶控制電 路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、功率控制器和報(bào)警電鈴控制電路，并且所述進(jìn)口傳感器控制電路和 出口傳感器控制電路都與單片機(jī)相連接，所述熱電偶控制電路通過A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)相 連接，所述功率控制器由光耦隔離和驅(qū)動(dòng)器組成，所述功率控制器一端與單片機(jī)相連接，另 一端與所述雙向晶閘管相連接，所述器件室上面安裝的熱繼電器、磁控管、散熱風(fēng)扇、熱電 偶、波導(dǎo)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)和變壓器都對(duì)應(yīng)的接于加熱主電路或者驅(qū)動(dòng)控制電路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，所述加熱主 電路還包括：熔斷器、2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)控制電路、功率控制開關(guān)、高壓電容器、高壓二極 管，并且所述熔斷器依次與2個(gè)復(fù)位監(jiān)控開關(guān)控制電路、功率控制開關(guān)和變壓器控制電路 串聯(lián)，所述變壓器控制電路側(cè)分2個(gè)繞組，一個(gè)所述繞組給磁控管控制電路供電，另一個(gè)所 述繞組給高壓電容器、高壓二極管供電，高壓二極管供電后與磁控管控制電路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，所述進(jìn)口傳 感器和出口傳感器都為光電傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，所述進(jìn)料通 道和出料通道都為弧形金屬通道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置，其特征在于，所述無底推 送板都由耐高溫的材料制成。
7. -種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一，當(dāng)食物掉下時(shí)，打破L型配重密封板的平衡狀態(tài)，配重密封板受食物的重力的 作用被壓下，進(jìn)而食物進(jìn)入進(jìn)料通道；當(dāng)食物進(jìn)入進(jìn)料通道后配重密封板又重新回到平衡 位置將加熱腔密封起來； 步驟二，位于進(jìn)料口處的進(jìn)口傳感器檢測(cè)到有食物掉落，并即將進(jìn)入加熱腔時(shí)，會(huì)傳遞 給驅(qū)動(dòng)控制電路一個(gè)食物待加熱的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路通過檢測(cè)推桿電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)而 判斷出口門是否關(guān)閉，當(dāng)出口門未關(guān)閉時(shí)，則命令推桿電機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過推桿帶動(dòng)出口門 運(yùn)動(dòng)，直至推桿電機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)控制電路一個(gè)出口門關(guān)閉良好的信號(hào)，當(dāng)出口門關(guān) 閉后，驅(qū)動(dòng)控制電路命令加熱主電路對(duì)加熱腔進(jìn)行加熱； 步驟三，加熱完成后，驅(qū)動(dòng)控制電路命令加熱主電路停止工作，驅(qū)動(dòng)控制電路命令推桿 電機(jī)運(yùn)動(dòng)，推桿電機(jī)帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)推桿進(jìn)而帶動(dòng)出口門向外運(yùn)動(dòng)，位于出口門和擋板 內(nèi)的食物隨著出口門向外運(yùn)動(dòng)，直至落入出料通道內(nèi)，被位于出料口處的出口傳感器檢測(cè) 到食品通過后，出口傳感器傳遞給驅(qū)動(dòng)控制電路一個(gè)出貨信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路隨即命令推 桿電機(jī)一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，將出口門進(jìn)行復(fù)位； 步驟四，食物從出料通道的出料口傳出，完成食物的自動(dòng)進(jìn)料、加熱和出料的工作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其特征在于， 所述步驟二中的加熱主電路對(duì)加熱爐內(nèi)的食物進(jìn)行加熱的具體步驟為： 首先，加熱主電路對(duì)變壓器、轉(zhuǎn)盤電機(jī)進(jìn)行供電，進(jìn)而與變壓器相連接的磁控管受電后 向加熱室內(nèi)發(fā)出微波，微波通過波導(dǎo)從磁控管處被引到加熱室底部的加熱底板上； 進(jìn)一步地，在轉(zhuǎn)盤電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)下，微波被均勻的發(fā)散到加熱室內(nèi)部并對(duì)食物進(jìn)行加熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其特征在于， 若步驟二中所述的推桿電機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，就接通總開關(guān)，驅(qū)動(dòng)控制電路供電給加熱主電 路，加熱主電路依次供電給變壓器、磁控管，并通過控制雙向晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間比例 來控制磁控管的功率，具體步驟如下： 首先，在裝置運(yùn)行前要對(duì)加熱爐設(shè)定溫度，通過在單片機(jī)中設(shè)定溫度讓食物被加熱到 該溫度； 功率控制器對(duì)磁控管的功率控制采用PID算法控制，通過裝設(shè)于加熱室外側(cè)的熱電偶 不斷檢測(cè)加熱室內(nèi)溫度，將采集的溫度模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單片機(jī)所能識(shí)別的 數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)采用PID算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)和設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并把處理后的數(shù)據(jù) 通過PWM格式輸出給驅(qū)動(dòng)控制器從而控制磁控管功率； 進(jìn)一步地，采用過零觸發(fā)的方式控制雙向晶閘管調(diào)節(jié)電壓從而控制磁控管的輸出功 率； 根據(jù)儀器測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)E(Ltci)并根據(jù)公式Εα,οιΕω-Εα)求得加熱爐 內(nèi)溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，其中，熱電偶在使用時(shí)要保持其冷端溫度為VE(Ltci)為測(cè)得 的電勢(shì)，E(t)為加熱爐內(nèi)溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，Eatl)為熱電偶參考端的電勢(shì)，電勢(shì)單位 mVDt,tQ:分別為加熱爐內(nèi)溫度和熱電偶參考端溫度，并列出熱電偶的溫度一電動(dòng)勢(shì)分度 表； 進(jìn)一步地，熱電偶使用時(shí)要保持冷端溫度不變，而該溫度電動(dòng)勢(shì)分度表是采用冷端溫 度粍=0°(：，由于實(shí)際環(huán)境無法達(dá)到0°C，因此要采用不平衡電橋加以補(bǔ)償； 進(jìn)一步地，加熱主電路將測(cè)得的模擬電壓信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng) 過運(yùn)算得出電動(dòng)勢(shì)E(t)，然后與上述溫度一電動(dòng)勢(shì)分度表進(jìn)行比對(duì)得到實(shí)際溫度值t; 進(jìn)一步地，單片機(jī)將采樣運(yùn)算得到的溫度值與預(yù)先設(shè)定溫度值做差，將偏差按增量PID算法運(yùn)算得到控制雙向晶閘管的高低電平信號(hào)，并將該信號(hào)以PWM形式輸出到雙向晶閘管 的加熱主電路上，加熱主電路通過PWM電平信號(hào)來控制晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間，從而控 制磁控管功率來達(dá)到加熱室的預(yù)設(shè)溫度值； 進(jìn)一步地，雙向晶閘管控制采用過零觸發(fā)的斷續(xù)控制方式，單片機(jī)通過PID算法改變 控制信號(hào)的脈沖寬度，從而改變雙向晶閘管在一個(gè)控制周期T內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間，繼而控制晶 閘管的輸出電壓，加熱主電路通過控制PWM信號(hào)的占空比來控制磁控管的輸出平均功率， 得出PWM信號(hào)和晶閘管的波形曲線，進(jìn)而得出實(shí)際輸出的功率的具體公式：
其中，P總表不雙向晶閘管全導(dǎo)通時(shí)磁控管的輸出功率，P表不實(shí)際輸出的功率，t表不 雙向晶閘管在控制周期T內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間，T表示在控制周期內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種自動(dòng)進(jìn)出料的微波加熱裝置的操作方法，其特征在于， 所述功率控制器對(duì)磁控管的功率控制采用積分分離PID控制算法，在偏差較大時(shí)取消積分 作用，能夠避免因積分作用使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，具體公式為：
其中，u。（k)為輸出控制信號(hào)，e(k)為本次采樣值與設(shè)定值的偏差值，e(k-l)為上次 采樣的偏差值，k為采樣次數(shù)，Mp比例系數(shù)，M1為積分系數(shù)，Md為微分系數(shù)，a為積分分離系 數(shù)，Tk為采樣周期,實(shí)際應(yīng)用時(shí),設(shè)定一個(gè)閾值ε(Ε>0)，當(dāng)|e(k)ISε時(shí)，a=1，即偏差小于 閾值時(shí)，引入積分控制，當(dāng)Ie(k)I：>ε時(shí)，P=0,即偏差大于閾值，取消積分控制，既能避免系 統(tǒng)產(chǎn)生較大超調(diào)量又能保證控制精度。
【文檔編號(hào)】H05B6/80GK104470023SQ201410678622
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】冉彬, 曾國輝, 丁稀慧, 黃宇丹, 魏心友 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)