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家用微波设备的微波处理流程期间飞弧的确定的制作方法

1.本发明涉及一种用于在家用微波设备的微波处理流程期间确定飞弧的方法，在该方法的过程中至少一个微波运行参数的设定值是变化的。本发明还涉及一种用于运行家用微波设备的方法。本发明还涉及一种家用微波设备，具有用于产生微波的微波发生器、可被产生的微波加载的微波处理室和用于识别飞弧的数据处理装置，其中所述家用微波设备被设置为执行至少一种所述方法。本发明特别有利地可应用于独立的微波设备和具有微波功能的烤箱。

背景技术：

2.微波设备中火花隙的形成是一个经常出现的问题，特别是当这些设备以低负载并且在高功率级别下运行和/或使用不合适的盘子或附件时。
3.恰好在使用变压器为磁控管输送能量时——所述变压器只接受“最大”或“关闭”的功率级别并且因此必须由时钟控制以达到中间功率级别，烹饪器具的金属组件或附件之间可能出现强于空气击穿场强(约3kv/mm)的点状电场。这会导致火花隙，所述火花隙引起空气(等离子体)的电离。由于等离子体的高导电性，现在可能流过高电流。在此情况下通过欧姆损耗出现的非常高的局部加热可能灵敏地损坏附件和/或烹饪室壁。例如，可能导致烹饪室壁的保护性搪瓷层发生损坏，例如熔化，甚至可能导致在烹饪室壁或附件上烧出孔来，在此先前松动的部件也可能固定地焊接在一起，等等。此外由此出现腐蚀的起点。然而，原则上在配备逆变器的微波发生器中在高功率级别下也存在该问题。
4.不正确地操作烹饪器具的客户，例如由于在高微波功率级别时使用烤盘或由于使用不适用微波的容器，可能会无意中大大缩短设备和附件的使用寿命，由此导致对客户售后服务不利。
5.为了在家用微波设备的微波处理流程期间确定飞弧，jp 2009019796 a公开了一种借助于相机和麦克风的测量方法以探测飞弧的可视和可听效果。
6.ep 3 5 16 928 a1公开了基于所馈入的微波的基频是否存在谐波来确定飞弧。
7.ep 2 880 963 a1公开了馈入的微波的散射参数如何可以用于此目的。
8.ep 2 418 916 a1和us 7 525 074 b公开了通过基于阻抗测量识别烹饪室中金属体的存在来最小化火花风险。
9.ep 2 152 047 a1公开了一种用于在具有微波功能的烹饪器具中探测泄漏辐射的安全装置以及具有这种安全装置的烹饪器具。所述安全装置包括至少一个微波传感器，该微波传感器包括探头，在所述探头中可以通过泄漏辐射感应出交流电，或者所述探头适于分接出通过泄漏辐射在其他物体中感应出的交流电。所述传感器还包括通过其传导交流电的保险丝。最后，所述安全装置包括适合于一旦保险丝触发就关闭烹饪器具的微波源的装置。
10.ep 2 148 553 a1公开了用于监视微波泄漏的方法。在该文献中，在烹饪器具的情况下，借助于微波传感器装置检测从烹饪室出现的微波泄漏辐射并且存储该微波泄漏辐射
随时间的变化过程。所存储的微波辐射值的后续评估特别是可以包括预测所检测的微波辐射的未来时间变化过程，以及及早发信号通知基于所预测的变化过程而预期的超过预定阈值。还公开了对应的用于监视微波泄漏的设备，以及配备该设备的烹饪器具。
11.de 2 029 559 a1公开了一种防止从微波设备逸出辐射的安全设备，其中使用至少一个响应微波的气管，所述气管布置在可能辐射逸出的区域附近并且电连接到受控半导体二极管的控制电路中，该半导体二极管本身位于继电器的馈电电路中，所述继电器的激励导致微波发生器的馈电电路断开。
12.de 195 37 755 a1公开了一种特别是用于实验室的微波炉，其具有被外壳包围的加热室，微波可以耦合到该加热室中并且可通过可关闭的进入开口进入该加热室。在外壳的从加热室出发的间隙区域中布置微波传感器，使得当超过特定值的微波辐射进入和/或通过该间隙时，所述传感器激活警告信号的输出或关闭对加热室的微波施加。
13.迄今为止的缺点尤其是需要提供成本密集的硬件，如相机、麦克风或复杂的hf测量技术，以便在馈入微波期间探测火花的出现。

技术实现要素：

14.本发明的任务是至少部分地克服现有技术的缺点，并且特别是提供一种在家用微波设备的微波处理流程期间可靠且以很少的设备耗费确定飞弧的可能性。
15.该任务根据独立权利要求的特征解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。
16.该任务通过一种用于在微波处理流程期间在家用微波设备的处理室内确定飞弧的方法解决，在该方法的过程中至少一个微波运行参数的设定值是变化的，其中在该方法中
[0017]-在所述微波处理流程期间在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下先后多次测量微波泄漏辐射，以及
[0018]-当在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下执行的多次测量的微波泄漏辐射的测量值超过预给定的波动范围时，识别出飞弧。
[0019]
这种方法的优点是可以在诸如处理室的壁、附件和炊具的参与部件上和之间可靠地探测在处理室中出现的火花。技术实现也非常便宜。通过这种方式实现的防止火花的安全和保护功能可以延长烹饪器具和附件的使用寿命，并保护客户免受由于飞弧而过热的区域的伤害。
[0020]
该方法使用通过处理室壁的开口、电缆输送等向外逸出的泄漏辐射作为处理室中出现火花的非常灵敏的指示器。这是基于以下发现：飞弧代表处理室中占主导的微波场条件(分布、模式等)的干扰，因此也代表取决于该干扰的泄漏辐射。飞弧由于其部分混乱的特性，导致测量值出现非常明显的扩散或波动，这些测量值映射了微波泄漏辐射的强度。
[0021]
例如，微波处理流程可以由用户或烹饪程序启动。在微波处理流程期间将微波馈入家用微波设备的处理室中，典型地是为了用微波处理位于处理室中的物品(例如烹饪食物)。
[0022]
家用微波设备可以是家用微波烹饪设备，例如独立微波设备或微波/烤箱组合，例如具有至少一个附加辐射加热器的微波设备或具有微波功能的烤箱。如果存在家用微波设
备，处理室也可以称为由烹饪室壁包围的烹饪室。
[0023]
家用微波设备典型地具有用于产生微波的微波发生器和可以被所产生的微波施加的处理室。所述处理室大多具有前侧的装载开口，可以通过门密封微波地关闭该装载开口。所述微波发生器可以是磁控管或基于半导体的微波发生器。所述微波发生器可以是时钟控制地运行或由逆变器控制。微波频率例如可以在915mhz或2.45ghz的范围内。所述微波发生器可以将微波直接或经由微波导管馈入处理室。此外，可以存在用于在处理室中分配微波的装置，如馈入天线(特别是可旋转的馈入天线)、模式搅拌器(“搅拌器”)、摆动器等。微波的产生和引入处理室原则上是众所周知的，因此这里不再进一步讨论。
[0024]
在微波运行流程期间或在用微波加载处理室期间从处理室逸出的泄漏辐射可以借助于至少一个微波探测装置来测量。所述微波探测装置可以例如被提供用于检测处理室壁(也称为烹饪室壁或马弗炉)和外部壳体之间的家用微波设备区域中的微波泄漏辐射，但也检测门缝等处的微波泄漏辐射。
[0025]
特别是通过从至少一个可变微波运行参数的一组多个可能设定值中设置特定设定值，可以将微波馈入处理室。因此，向每个可变微波运行参数分配相应的一组多个可调整的设定值。在微波处理流程期间，可以改变至少一个微波运行参数的至少一些设定值，特别是根据预定的规则或顺序，例如周期性地改变。微波运行参数特别是可以理解为以下运行参数，在所述运行参数变化时可以显著改变处理室中微波的功率分布或模式图像。
[0026]
至少一个微波运行参数可以包括恰好一个微波运行参数或多个微波运行参数。
[0027]
测量值反映了泄漏辐射的强度，例如其功率、能量、幅度等。测量值可以是由于被微波照射而在微波探测装置中产生的电气特征参数，如电压或者从中导出的数字值。
[0028]
在至少一个微波运行参数的相同设定值下或在相同的设定值组合下先后多次测量微波泄漏辐射特别是包括，在显著影响处理室中微波场分布的所有微波运行参数的相同设定值下进行测量(在只有一个微波运行参数的情况下：在相同的设定值下)。
[0029]
所述波动范围是针对设定值的至少一种特定组合来确定的，因为在不受干扰的条件下，在具有高可再现性的相同设定值下在处理室中产生相同的微波场分布。然而，这种场分布受到火花形成的显著干扰。所述波动范围特别是针对微波处理流程期间多次采用或设置的所有设定值组合而确定的。
[0030]“预给定的波动范围”对应于阈值或极限值。如果测得的波动范围保持在预给定的波动范围以下，则假定没有形成火花。
[0031]
在一种设计中，所述至少一个微波运行参数包括以下组中的至少一个微波运行参数
[0032]-至少一个旋转天线的旋转角度，
[0033]-至少一个模式搅拌器的旋转角度，
[0034]-转盘的旋转角度，
[0035]-入射的微波的功率，
[0036]-入射的微波的频率，
[0037]-通过不同馈入点入射的微波之间的相位差，
[0038]-通过不同馈入点入射的微波之间的功率差。
[0039]
在此这些微波运行参数的设定值的不同组合可以在微波处理流程期间按照预给
定的规则或方案先后设置，例如周期性地。
[0040]
具有微波运行参数“旋转角度”的旋转天线的设定值可以例如落入角度范围[0
°
；180
°
]或[0
°
；360
°
]中，例如具有1
°
、5
°
或10
°
的步长。
[0041]
入射的微波的频率f可以在例如2.4ghz和2.5ghz之间变化，例如以0.01ghz为步长。
[0042]
在示例性变体中，在微波处理运行期间仅旋转天线的旋转角度的设定值变化，例如以上升或下降的角度步长(例如0
°
、10
°
、20
°
、...)或以其他顺序(例如0
°
、30
°
、20
°
、60
°
等)。“设定值的组合”代表设定值本身——因为这里只有一个微波运行参数发生变化。对于重复测量的至少两个测量值(例如对于角度0
°
至少测量两次，对于角度10
°
至少测量两次等)的相应设定值，确定相应的波动范围并与预给定的波动范围或阈值或测量值进行比较。
[0043]
如果在另一个示例性变体中，旋转天线的旋转角度的设定值和入射的微波的频率f的设定值在微波处理运行期间发生变化，则针对多个、特别是所有设定值组合对泄漏辐射的强度进行多次测量，并且针对每个组合确定相应的波动范围，并与预给定的波动范围进行比较。这些组合可以包括例如所有在微波处理运行期间多次遍历的旋转角度和频率f的成对设定值，例如配对[10
°
；2.4ghz]、.....、[0
°
；2.41ghz]、...、[350
°
；2.5ghz]等。
[0044]
在一种设计中，所述微波泄漏辐射的测量值借助于布置在处理室外部并且代表微波探测装置的组件的嗅探线路来测量或记录。“嗅探线路”特别是应理解为一种导电线路，在该导电线路中可以通过微波感应出交流电。感应出的交流电的强度(例如，功率、幅度等)代表引起感应的微波泄漏辐射的强度。嗅探线路与微波泄漏辐射的评估电路连接，该评估电路将交流电转换为对应的测量值(“泄漏辐射测量值”)，例如转换为电压。所述评估电路可以与一个或多个嗅探线路连接。提供嗅探线路产生以下优点：嗅探线路可以在设备中以特别可变的方式布线，例如因为它的一端功能性地与所述评估电路连接，而另一端是可自由定位的端。作为嗅探线路例如可以使用电线、电缆、铺设在衬底上的导体轨道等，可以通过由微波发生器产生的微波在所述导体轨道中感应出交流电。
[0045]
在一种设计中，所述波动范围是在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下测量的多个(即至少两个)泄漏辐射测量值的集合中最小值和最大值之间的差值。
[0046]
在一种设计中，所述波动范围是基于在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下测量的多个泄漏辐射测量值的集合计算的标准偏差。
[0047]
在一种设计中，当所述至少一个微波运行参数的设定值的恰好一个组合达到或超过预给定的波动范围时，识别出飞弧。因此有利地提供了对飞弧的特别灵敏的识别。
[0048]
在一种设计中，当所述至少一个微波运行参数的设定值的多个组合达到或超过所述波动范围时，识别出飞弧。因此实现了提供飞弧的特别鲁棒的识别的优点。因此在该设计中，在微波处理流程期间重复设置不同的设定值组合，并且确定相应的波动范围，并与预给定的波动范围进行比较。至少两个不同的设定值组合的预给定波动范围可以相同或不同。
[0049]
在一种设计中，为所述微波处理流程固定地预给定所述预给定的波动范围。例如，所述预给定的波动范围可以通过实验确定。所述预给定的波动范围对于设定值的所有组合可以是相同的，或者对于设定值的不同组合可以是不同的，例如对于旋转天线设置的不同旋转角度是不同的。
[0050]
在一种设计中，基于在微波处理流程期间测量或记录的测量值来动态适配所述预给定的波动范围。从而实现了可以特别可靠地识别飞弧的优点。
[0051]
在一种设计中，为所述微波运行参数的特定设定值组合预给定的波动范围对应于为多个——特别是为所有——设定值组合确定的平均波动范围与因子a的乘积，其中a》1。这使得能够特别简单地实现对预给定的波动范围的动态适配。因子a例如可以根据经验或实验确定。例如，预给定的波动范围lms_thr可以确定为其中为多个设定值组合的泄漏辐射测量值lm的波动范围lms的平均值，a为预给定因子，其中a》1。因子a不必是整数。对于不同的设定值组合，因子a可以相同或不同。
[0052]
在一种设计中，该方法在微波处理流程开始后、特别是在微波发生器启动后的预给定持续时间之后才执行或开始。由此考虑了微波发生器在其加热阶段尚未达到稳定的振荡状态，并且在该初始时间段中即使没有形成火花，测量值也可能明显分散。在一种扩展中，该方法在微波处理流程开始后五到十秒才进行，因为此后由于微波发生器的加热效应，微波泄漏功率或泄漏辐射测量值的波动已经明显减少或者可以忽略不计了。
[0053]
该任务还通过一种用于运行家用微波设备的方法来解决，其中当借助于上述方法识别出飞弧时触发至少一个动作。该方法可以类似于用于确定飞弧的方法来设计并且具有相同的优点。
[0054]
在一种设计中，所述至少一个动作包括针对微波运行参数的所有设定值降低入射的微波功率。实际上，这可以通过逐步降低入射到处理室中的微波功率的方式来实现。一旦微波功率降低到不再达到击穿场强的程度，火花的产生就立即结束，这反映在减小的波动范围上。微波功率因此可以一直逐步降低，直到测得的波动范围低于预给定的极限值或预给定的波动范围为止，特别是对于微波运行参数的设定值的所有组合而言。每次降低后可以重新计算波动范围。
[0055]
在一种设计中，所述至少一个动作包括仅针对微波运行参数的超过预给定波动范围的设定值组合来降低入射的微波功率。由此对于不超过预给定的波动范围的微波运行参数的其他设定值组合可以维持入射的微波功率，这支持高功率输入到由微波处理的物品，如水、烹饪食物等。
[0056]
在一种设计中，所述至少一个动作包括针对具有高波动范围的微波运行参数的设定值组合将微波辐射时间上短暂地馈入处理室，和/或针对具有小波动范围的微波运行参数的设定值组合将微波辐射时间上较长地馈入处理室。由此也可以防止随着时间的推移出现火花，此外可以显著减少微波的作用持续时间。微波辐射的时间上短暂的馈入还可以包括馈入的暂停。
[0057]
在一种扩展中，所述至少一个动作包括通过所述家用微波设备向用户输出用户提示。例如，可以提示用户以不同方式定位附件或减小所设置的微波功率。
[0058]
该任务还通过一种家用微波设备来解决，所述家用微波设备具有用于产生微波的微波发生器、可以由所产生的微波加载的处理室、用于测量从所述处理室逸出的微波泄漏辐射的微波探测装置以及用于通过评估由微波泄漏传感器测量的微波泄漏辐射来识别飞弧的数据处理装置，其中所述家用微波设备被设置为执行如上所述的方法中的至少一种。所述家用微波设备可以类似于上述方法设计，反之亦然，并且具有相同的优点。
[0059]
从而例如所述家用微波设备可以具有配备有至少一个嗅探线路的微波探测装置。
该嗅探线路用于检测处理室外部的微波泄漏辐射，其中所述嗅探线路具有至少一个导电线路(天线或“嗅探线路”)——在所述至少一个导电线路中可以通过微波感应出交流电，以及与所述至少一个嗅探线路连接的评估电路，所述评估电路被构造用于确定在所述至少一个嗅探线路中感应出的交流电。由此实现了嗅探线路可以具有很长的长度并且可以在家用微波设备中以多种不同方式布线的优点。从而也可以监视处理室外部大的家用微波设备区域中的微波泄漏，由此与仅点状测量的微波探测装置相比，可以减少探测装置和/或其部件的数量。因此可以实现特别可靠且成本有利的结构。另一个优点是所述评估电路可以远离辐射泄漏源地布置在家用微波设备的很少受到热、化学和/或电磁作用的区域中。相反，嗅探线路明显更耐用，并且也可以毫无问题地穿过受到热和化学作用(例如热和/或湿气)的区域。另一个优点是可以高灵敏度地识别微波泄漏。至少一个嗅探线路可以是以下意义上的专用嗅探线路，即该专用嗅探线路没有另外的信号传导(即没有传导电流和/或数据的)功能，特别是没有另外的功能。铺设这种(“纯”)嗅探线路只是为了探测基于微波的感应。替代地或附加地，所述至少一个嗅探线路可以附加地具有至少一个信号传导功能(“组合嗅探线路”)。
[0060]
所述评估电路特别是被设置用于确定在所述至少一个嗅探线路中感应出的微波感应电流的强度，该电流是泄漏辐射强度的度量。所述评估电路可以具有一个或多个电气和/或电子部件和/或功能单元，如电容器、电阻、处理器(例如微控制器、asic、fpga)、整流器、a/d转换器等。
[0061]
在一种扩展中，评估电路可以恰好与一个嗅探线路连接并且因此仅评估该嗅探线路或者确定在该嗅探线路中感应出的微波感应电流的强度。在一种替代扩展中，评估电路与多个嗅探线路连接。在这种情况下，所述评估电路可以一起评估多个嗅探线路。这种一起评估使得可以提供特别简单且便宜的探测装置。所覆盖的或可检测的探测面积也可以由此附加地扩大，使得评估单元可以在可能存在泄漏的情况下甚至更快地响应。在一种扩展中，为此可以将多个嗅探线路电汇集在一起并在公共节点处与所述评估电路连接。替代地，可以例如时间上分开地或并行地借助于相同的评估电路单独地评估多个嗅探线路。单独评估使得能够改进辐射泄漏源的定位。
[0062]
替代地，所述家用微波设备可以具有多个评估电路，每个评估电路例如与一个嗅探线路连接。这些评估电路可以分布式地布置在所述家用微波设备上。
[0063]
在一种设计中，所述评估电路经由所述控制装置的印刷电路板的至少一个导体轨道与所述至少一个嗅探线路连接。从而实现了评估电路与至少一个导体轨道的特别简单、节省空间和鲁棒的连接。特别地，嗅探线路在此被引导至电路板并且在那里与导体轨道连接，例如通过焊接点、夹具、插头等。
[0064]
在对组合嗅探线路特别有利的设计中，所述评估电路经由耦合电容器与所述至少一个嗅探线路连接。由此实现了嗅探线路与评估电路电气隔离但交流电信号可以通过耦合电容器传输的优点。因此，通过耦合电容器实现了嗅探线路和评估电路之间的直流电压隔离。特别地，所述耦合电容器的一个连接端与至少一个嗅探线路电连接并且另一个连接端与评估电路电连接。所述耦合电容器也可以代表所述评估电路的一部分。
[0065]
在一种设计中，所述耦合电容器是高通滤波器的组件。从而实现的优点是，允许相对高频的微波感应交流电(该交流电例如可以具有在微波频率范围内的频率)到达所述评
估电路，而低频交流电，例如典型地用于为使用交流电(例如，电网频率为50hz)的耗电器供应电流的低频交流电不能通过。由此防止了微波泄漏辐射的测量信号被组合嗅探线路中具有较低频率的电流干扰，这又提高了评估准确性。
[0066]
在一种扩展中，所述耦合电容器与特别是接地的欧姆电阻一起形成高通滤波器。所述电阻可以是所述评估电路的组件，例如所述评估电路的输入电阻。
[0067]
在一种设计中，所述高通滤波器附加地具有与所述耦合电容器连接的电阻，特别是输入电阻，并且所述耦合电容器具有大小为c的电容(等式1)：
[0068][0069]
其中r对应于欧姆电阻的电阻值，fu对应于高通滤波器的下限频率。
[0070]
该公式源自复杂的传递函数t，该传递函数反映了由高通滤波器传递的电压u2与施加在受监视或分接的嗅探线路上的电压u1的比率(等式2)：
[0071][0072]
由于这里只对该传递函数的绝对值(而不是其相位)感兴趣，因此得出(等式3)：
[0073][0074]
对于耦合电容器c的选择和尺寸设置，假设所得到的高通滤波器的下限频率fu至少与待测信号要求的一样高(测量信号的典型微波频率为915mhz或2.45ghz)。下限频率fu设置为使得传输的电压u2仅为原始信号u1的幅度的或大约70.7％或原始信号u1衰减了该倍数。由此得出传递函数的绝对值
[0075][0076]
根据等式1，由此得出耦合电容器的电容值c的有利大小。
[0077]
如果将纯嗅探线路连接到评估电路，则无需通过耦合电容器将该嗅探线路与评估电路电气隔离。也可以放弃提供高通滤波器。替代地，纯嗅探线路也经由耦合电容器和/或高通滤波器连接。
[0078]
在一种设计中，至少一个嗅探线路具有至少800mm、特别是至少1000mm、特别是至少1500mm、特别是至少2000mm的至少一个长度。如此长的长度的优点是家用微波设备的外壳内部尽可能多/大的区域可以用嗅探线路覆盖，并且由此可以用少量嗅探线路感测或探测局部分布的辐射泄漏源。
[0079]
由于泄漏辐射源不仅分布在局部，而且经常随着时间的推移以不同的强度辐射(例如由于馈入天线、模式搅拌器和/或转盘的移动导致处理室中随时间推移不同的模式分布)，因此有利的是，嗅探线路具有局部并且必要时还有时间上集成的特性。然后，不同入射的微波信号的叠加产生施加在微波传感器上的总和信号。嗅探线路越长，这种叠加就越强烈。
附图说明
[0080]
结合以下实施例的示意性描述，本发明的上述特性、特征和优点以及实现它们的方式将变得更清楚和更容易理解，所述实施例将结合附图进行更详细的解释。
[0081]
图1以侧视图作为剖图示示出了家用微波设备；
[0082]
图2以俯视图示出了图1的家用微波设备的可能评估电路；
[0083]
图3示出了在没有形成火花的情况下泄漏辐射的测量与旋转天线的旋转角度的关系图；
[0084]
图4示出了在形成火花的情况下泄漏辐射的测量与旋转天线的旋转角度的关系图；
[0085]
图5示出了在形成火花和没有形成火花的情况下图3和图4所示的泄漏辐射测量值的波动范围与旋转天线的旋转角度的关系图。
具体实施方式
[0086]
图1以侧视图作为剖图示示出了具有烹饪室2形式的处理室的家用微波设备1的草图。家用微波设备1例如可以是具有微波功能的烤箱。
[0087]
烹饪室2由烹饪室壁或马弗炉3包围，该烹饪室壁或马弗炉具有可以用门4关闭的前侧装载开口。家用微波设备1具有至少一个微波发生器5以用于处理位于烹饪室2中的物品(未示出)，必要时还具有另外的加热元件，如一个或多个电阻加热元件(未示出)。由微波发生器5产生的微波借助于旋转天线5b经由微波导管5a馈入烹饪室2中，旋转天线5b可以通过步进电机(未示出)围绕微波导管5a的纵轴旋转。
[0088]
此外还存在操作装置6，其可以具有一个或多个操作元件和/或显示装置，例如以触敏显示屏的形式。
[0089]
附加于或替代于旋转天线5b，家用微波设备1包括存在于烹饪室2中的转盘7，该转盘7可以借助于布置在烹饪室2外部的电机8来旋转。家用微波设备1或其可控组件5、6、8可以借助于中央控制装置9(也称为“设备控制器”)来加以操控或致动。
[0090]
评估电路10集成到控制装置9中并且与组合嗅探线路11连接。在这里，组合嗅探线路11是从控制装置9通向电机8以便为电机8供应电流和/或向电机8传输数据以操控该电机的电线路。组合嗅探线路11还适用于可以通过微波在该组合嗅探线路中感应出交流电。评估电路10被构造用于确定在天线线路11中感应出的交流电。评估电路10和天线线路11形成探测装置10、11，用于检测烹饪室2外部的微波泄漏辐射，特别是在马弗炉3和家用微波设备1的外壳12之间的空隙中的微波泄漏辐射。组合嗅探线路11因此具有双重功能，即首先用于控制装置9和电机8之间的电流和/或数据传输，其次作为用于检测微波泄漏辐射的“传感器线路”。为此，组合嗅探线路11例如可以围绕马弗炉3中的开孔布置，电机8的驱动轴通过该开孔通向转盘7。附加地或替代地，组合嗅探线路11例如可以具有至少一个波纹状或曲折形延伸的区段，该区段例如经由马弗炉3的装配接头、另外的开口等延伸。
[0091]
附加于或替代于组合嗅探线路11，家用微波设备1可以具有至少一个与评估电路10连接的纯嗅探线路13，例如简单的电线或简单的电缆，所述纯嗅探线路仅设置用作传感器线路。
[0092]
组合嗅探线路11和/或纯嗅探线路13可以具有至少800mm、特别是至少1000mm、特
别是至少1500mm、特别是至少2000mm的长度。
[0093]
图2以俯视图示出了集成到控制装置9中的评估电路10的草图，该评估电路具有一些存在于控制装置9上的另外的组件。多个电线路15可以通向控制装置9的印刷电路板14。线路15可以是组合嗅探线路11和/或纯嗅探线路13，所述组合嗅探线路11在其另一端连接到家用微波设备1的功能单元，如耗电器和/或传感器。
[0094]
电线路15在诸如端子等的连接点16处与印刷电路板14连接，并在那里合并到印刷电路板14的对应导体轨道17中。在所示的实施例中，纯示例性地示出了仅一个组合嗅探器线路11连接到布置在印刷电路板14上的评估电路10，该评估电路又连接到控制装置9的处理器18，例如微控制器、asic或fpga。
[0095]
特别地，评估电路10在这里由连接到组合嗅探线路11的导体轨道17经由耦合电容器19连接，耦合电容器19引起评估电路10和组合嗅探线路11之间的直流电压隔离。
[0096]
如放大区段a中所示，评估电路10具有至少一个欧姆电阻20，该欧姆电阻一方面与连接到处理器18的端子连接并且另一方面与预给定的参考电势或地连接。耦合电容器19和电阻20形成用于来自组合嗅探线路11的信号的高通滤波器19、20。
[0097]
在这里，耦合电容器19有利地具有大小为
[0098][0099]
的电容值c，其中r为电阻20的电阻值，fu为高通滤波器19、20的期望的下限频率。将下限频率fu选择为使得实际上仅允许微波感应的电压分量通过。
[0100]
评估电路10的例如模拟的输出信号被引导至处理器18以进行评估(例如引导至微控制器的模拟输入端)。然而，评估电路10也可以具有其他组件或部件(未示出)，例如a/d转换器、运算放大器等。
[0101]
控制装置9可以设置为在微波运行期间基于组合嗅探线路11中微波感应交流电的强度探测烹饪室2中的火花形成，所述强度由评估电路10的测量/输出信号或测量值代表并且必要时触发至少一个对应的动作，例如降低微波发生器5的功率，向用户输出提示等。
[0102]
图3示出了在没有形成火花的情况下在引入烹饪室2中的水负载的功率为600w的微波处理期间以mv为单位的泄漏辐射测量值lm与以度为单位的旋转天线5b的旋转角度的关系图，所述泄漏辐射测量值代表泄漏辐射的强度并且由评估电路10测量，所述关系图例如由评估电路10输出。
[0103]
在此假定仅通过旋转天线5b的旋转来设置烹饪室2中的微波的场分布。至少一个相关的可变微波运行参数因此在这里仅包括旋转天线5b的旋转角度所述旋转角度可以采取范围[0
°
；360
°
]中的设定值，例如以1
°
、5
°
或10
°
的步长。旋转天线5b具有均衡引入到烹饪食物(未示出)中的微波功率的目的。在旋转天线5b旋转期间，烹饪室2中的微波场周期性地改变并且在不利但不可预测的条件下以及在特定的旋转角度下可能引起飞弧。
[0104]
然而，通常替代或补充地可以使用另外的可变化调整的微波运行参数，例如
[0105]-至少一个模式搅拌器(未示出)的旋转角度，
[0106]-转盘(7)的旋转角度，
[0107]-入射的微波的功率，
[0108]-入射的微波的频率，
[0109]-通过不同的馈入点入射的微波之间的相位(未示出)，
[0110]-等。
[0111]
该关系图表明对于旋转天线5b的十次完整旋转可以很好地再现泄漏辐射测量值lm，因为在经过每个旋转角度时生成(在测量精度的范围内)非常相似的测量值。因此，旋转角度的所有设定值的波动范围lms都很小，如针对角度值示意性示出的(也参见图5)。
[0112]
图4示出了在引入烹饪室2中的水负载的功率为600w并且附加地插入金属烤盘(未示出)的微波处理期间以mv为单位的泄漏辐射测量值lm与以度为单位的旋转天线5b的旋转角度的关系图，所述泄漏辐射测量值代表泄漏辐射的强度。由于插入的烤盘，现在会形成基于微波的火花。波动范围lms远高于图3所示的没有烤盘的情况，如示例性地针对所示。
[0113]
在此，例如对于具有微波功能的烤箱表明，从360w的微波功率开始位于烹饪室2中的烤盘促进了火花的形成，特别是在与挂架或拉出装置的接触点处。在这种情况下，在整个微波运行期间经常可以看到和听到飞弧。所显示的关系图反映了这一点：由于产生火花时的随机成分——即使是纳米级效应和波动也足以改变火花的强度和空间出现，现在在旋转天线5b经过相同旋转角度时的场分布不再相同。这种“火花特性”的变化可以直接在泄漏率或泄漏辐射测量值中观察到。这些泄漏率或泄漏辐射测量值现在在旋转角相同的情况下，在旋转天线5b每次重新旋转时采取明显不同的设定值。
[0114]
图5示出了针对来自图3和图4的泄漏辐射测量值lm以mv为单位的泄漏辐射测量值lm的波动范围lms与以度为单位的旋转天线5b的旋转角度的关系图，每个泄漏辐射测量值是针对各个旋转角度从泄漏辐射测量值lm的标准偏差中计算出来的。用于评估的天线转数至少为二，但也可以有利地多于二。
[0115]
从图5可以自动确定在烹饪室2中是否形成火花或者是否出现飞弧。存在火花形成的可能标准例如可以包括：
[0116]-泄漏辐射测量值的波动范围lms超过预给定的波动范围或极限值lms_thr至少一次，这里针对旋转角度的特定设定值或针对该范围的特定旋转角度范围
[0117]-针对旋转角度的多于一个设定值或多于一个旋转角度范围，泄漏辐射测量值的波动范围lms超过极限值lms_thr。
[0118]
极限值lms_thr(在当前情况下例如在lms＝40mv时示出)可以是固定的特定值，或者可以从测量值中动态得出。例如，可以基于所有波动范围lms的平均值来计算极限值lms_thr。
[0119]
如果针对多于一个测量周期(即微波运行参数的设定值组合的完整运行，这里：完整的天线旋转)先后满足以上标准，则也可以特别可靠地识别火花形成或飞弧。这是特别有利的，因为测量不准确性可能提供错误的结果，特别是在测量值变化过程的陡峭边沿上(例如参见图3在角度范围中)。然而，一般来说，图3和图4的直接比较表明可以非常可靠地确定火花的形成或存在飞弧。
[0120]
为了在确定火花形成或飞弧时进一步提高可靠性——特别是没有所谓的“误报”，
泄漏辐射测量值lm或其变化过程(例如如图3和图4所示)可以经过数据制备。例如，不能使用来自微波运行的最前面的秒(例如五到十秒)的泄漏辐射测量值lm，因为磁控管5在其加热阶段尚未达到稳定的振荡状态，因此即使必要时没有火花形成也会导致泄漏辐射测量值lm的扩散。
[0121]
也可以对泄漏辐射测量值lm进行曲线适配(例如通过内插)和/或平滑。
[0122]
如果识别出火花形成或飞弧，则对策形式的动作可以是逐步降低入射到烹饪室2中的微波功率。一旦微波功率降低到不再达到击穿场强的程度，火花的产生立即结束，这可以在剧烈减小的波动范围lms中识别出来。
[0123]
附加地或替代地，可以借助于由控制装置9操控旋转天线5b的步进电机来更快地遍历或忽略具有增大的波动范围lms的角度范围。在具有小波动范围lms的角度范围内，旋转天线5b可以更慢地旋转。因此，可以显著减少火花出现的时间窗口，从而显著减少处理或烹饪持续时间。从图5中，可以针对图4中描述的场景示例性地确定在旋转天线5b的较慢和较快旋转速度情况下的角度范围：
[0124]-针对角度范围[10
°
；20
°
]、[45
°
；55
°
]、[100
°
；110
°
]、[140
°
；170
°
]、[240
°
；300
°
]的快速旋转；
[0125]-针对角度范围[20
°
；45
°
]、[60
°
；95
°
]、[110
°
；135
°
]、[180
°
；230
°
]、[310
°
；360度]的慢速旋转。
[0126]
作为对策，也可以启动家用微波设备与用户之间的交互，在交互期间提示用户移除附件、重新定位附件或降低所设置的微波功率。
[0127]
当然，本发明不限于所示出的实施例。
[0128]
一般而言，“一个”等可以理解为单数或复数，特别是在“至少一个”或“一个或多个”等的含义下，只要没有明确排除，例如通过表达“恰好一个”等。
[0129]
数字说明也可以包括恰好说明的数字以及通常的公差范围，只要这没有被明确排除。
[0130]
附图标记列表
[0131]1ꢀꢀꢀꢀ
家用微波设备
[0132]2ꢀꢀꢀꢀ
烹饪空间
[0133]3ꢀꢀꢀꢀ
马弗炉
[0134]4ꢀꢀꢀꢀ
门
[0135]5ꢀꢀꢀꢀ
微波发生器
[0136]
5a
ꢀꢀꢀ
微波导管
[0137]
5b
ꢀꢀꢀꢀ
旋转天线
[0138]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
操作装置
[0139]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
转盘
[0140]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
电机
[0141]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
控制装置
[0142]
10
ꢀꢀꢀꢀ
评估电路
[0143]
11
ꢀꢀꢀꢀ
组合嗅探线路
[0144]
12
ꢀꢀꢀꢀ
外壳
[0145]
13
ꢀꢀꢀꢀ
纯嗅探线路
[0146]
14
ꢀꢀꢀꢀ
p刷电路板
[0147]
15
ꢀꢀꢀꢀ
电线路
[0148]
16
ꢀꢀꢀꢀ
连接点
[0149]
17
ꢀꢀꢀꢀ
导体轨道
[0150]
18
ꢀꢀꢀꢀ
处理器
[0151]
19
ꢀꢀꢀꢀ
耦合电容器
[0152]
20
ꢀꢀꢀꢀ
电阻
[0153]aꢀꢀꢀꢀꢀ
区段
[0154]cꢀꢀꢀꢀꢀ
电容值
[0155]
lm
ꢀꢀꢀꢀ
泄漏辐射测量值
[0156]
lms
ꢀꢀꢀ
泄漏辐射测量值的波动范围
[0157]
lms_thr
ꢀꢀꢀ
预给定的波动范围/极限值
[0158]rꢀꢀꢀꢀꢀ
电阻值
[0159]
ꢀꢀꢀꢀ
旋转天线的旋转角度

技术特征：

1.一种用于在微波处理流程期间在家用微波设备(1)的处理室(2)内确定飞弧的方法，在该方法的过程中至少一个微波运行参数的设定值是变化的，其中在该方法中-在所述微波处理流程期间在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下先后多次测量泄漏辐射的测量值(lm)，以及-当在相同设定值下测量的测量值(lm)的波动范围(lms)达到或超过预给定的波动范围(lms_thr)时，识别出飞弧。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述泄漏辐射的测量值(lm)借助于布置在处理室(2)外部的嗅探线路(11、13)来测量。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述波动范围(lms)是在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下测量的测量值(lm)中最小值和最大值之间的差值。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述波动范围(lms)是在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下测量的测量值(lm)的标准偏差。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当所述至少一个微波运行参数的设定值的一个组合达到或超过所述波动范围(lms)时，识别出飞弧。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中当所述至少一个微波运行参数的设定值的多个组合分别达到或超过所述波动范围(lms)时，识别出飞弧。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中为所述微波处理流程固定地预给定所述预给定的波动范围(lms_thr)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于测量的测量值(lm)来动态适配所述预给定的波动范围(lms_thr)。9.根据权利要求8所述的方法，其中为所述微波运行参数的特定设定值组合预给定的波动范围(lms_thr)对应于为多个设定值组合确定的平均波动范围与因子a的乘积，其中a>1。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个微波运行参数包括以下组中的至少一个微波运行参数-至少一个旋转天线(5b)的旋转角度-至少一个模式搅拌器的旋转角度，-转盘(7)的旋转角度，-入射的微波的功率，-入射的微波的频率，-通过不同馈入点入射的微波之间的相位。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该方法在所述微波处理流程开始后的预给定持续时间之后才执行。12.一种用于运行家用微波设备(1)的方法，其中当借助于根据前述权利要求中任一项所述的方法识别出飞弧时触发至少一个动作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一个动作包括针对所述至少一个微波运行参数的所有设定值降低入射的微波功率。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一个动作包括仅针对所述至少一个微波运行参数的超过所述预给定的波动范围(lms_thr)的设定值来降低入射的微波功率。15.一种家用微波设备(1)，所述家用微波设备具有用于产生微波的微波发生器(5)、能够由所产生的微波加载的处理室(2)、用于测量从所述处理室(2)逸出的微波泄漏辐射的微波探测装置(10、11)以及用于通过评估由所述微波泄漏探测装置(10、11)测量的微波泄漏辐射(lm)来识别飞弧的数据处理装置(10)，其中所述家用微波设备(1)被设置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

技术总结

一种方法用于在微波处理流程期间在家用微波设备(1)的处理室(2)内确定飞弧，在该方法的过程中至少一个微波运行参数的设定值是变化的，其中在该方法中在所述微波处理流程期间在所述至少一个微波运行参数的相同设定值下先后多次测量泄漏辐射的测量值(LM)，以及当在相同设定值下测量的测量值(LM)的波动范围(LMS)达到或超过预给定的波动范围(LMS thr)时，识别出飞弧。一种家用微波设备(1)具有用于产生微波的微波发生器(5)、能够由所产生的微波加载的处理室(2)、用于测量从所述处理室(2)逸出的微波泄漏辐射的微波探测装置(10、11)以及用于通过评估由所述微波泄漏探测装置(10、11)测量的微波泄漏辐射(LM)来识别飞弧的数据处理装置(10)，其中所述家用微波设备(1)被设置为执行所述方法。本发明可以特别有利地应用于独立的微波设备和具有微波功能的烤箱，特别是在微波探测装置配备有嗅探线路的情况下。下。下。