Управляем микроволновкой: от механических крутилок до управления со смартфона
Приготовить или подогреть еду в СВЧ-печи довольно просто. Нужно загрузить пищу, настроить режим работы, а затем нажать на кнопку «Старт». Остальное микроволновая печь сделает сама в соответствии с командами платы управления. Как работает управление микроволновкой, и какие варианты его исполнения бывают — рассмотрим в материале.
Принцип управления работой СВЧ-печи
За работу микроволновой печи в различных режимах отвечает блок управления. Он включает панель управления, а также механический или электронный контроллер. Основная задача блока — поддержание заданной мощности и отключение печи по истечении определенного времени. Т. е. в любой системе управления должны присутствовать два функциональных узла: регулятор мощности и таймер.
Работой микроволновки управляет либо механическое исполнительное устройство, либо его современные электронные аналоги. Выбор режимов и параметров работы задается посредством блока управления.
В микроволновых печах (за исключением инверторных моделей) мощность нагрева регулируется посредством импульсной работы магнетрона, т. е. его включением и выключением в процессе готовки блюд. За счет чередования циклов работы и простоя в камере печи достигается необходимый уровень воздействия СВЧ-волн на продукты.
Импульсную работу магнетрона обеспечивает регулятор мощности, который по командам таймера коммутирует цепь питания магнетрона. Таймер размыкает цепь питания по истечении заданного пользователем времени. Упрощенная схема управления импульсным режимом представлена ниже.
Совершенно иначе обстоит дело с инверторными моделями. В них магнетрон включен постоянно, а мощность его излучения регулируется инвертором в процессе цикла приготовления. В начале цикла готовка происходит на максимальной мощности, которая постепенно снижается по мере приготовления блюда.
Такой подход исключает «ударные» нагрузки на молекулы воды и, как следствие, бережнее воздействует на продукт, лучше сохраняет его структуру и более равномерно готовит.
Виды блоков управления
В разные годы в микроволновых печах использовались различные блоки управления. Рассмотрим устройство каждого из них.
Механический блок управления
Самая первая разновидность, появившаяся с первыми моделями СВЧ-печей. Представляет собой два круглых регулятора для установки режима работы. Один отвечает за выбор мощности, второй — за продолжительность работы.
Один исполнительный механизм физически связан с регулятором мощности, второй — с таймером. Каждый из механизмов имеет пару контактов для коммутации первичных цепей питания магнетрона.
Механическое управление просто в исполнении и дешево в реализации, но оно не гарантирует точность работы. Установку времени и мощности пользователь производит, что называется, «на глазок», ориентируясь на шкалу, нанесенную на корпус прибора. Поэтому нередки ошибки с установкой времени ± 1-2 минуты (особенно при продолжительном цикле приготовления).
Электронный блок управления с энкодерами
Следующим этапом развития стало появление электронных блоков управления с энкодерами. Визуально это те же самые «крутилки», но уже не имеющие физической связи с исполнительными устройствами. На валу регуляторов установлены датчики, отслеживающие угол поворота ручки и трансформирующие его в двоичный цифровой сигнал.
Вариантов исполнения энкодера может быть несколько:
- с механическим замыканием контактов;
- устройства на основе оптопары;
- датчики, работа которых базируется на эффекте Холла.
Принцип действия узла рассмотрим на примере оптического энкодера. Он, кстати, довольно часто встречается в механизме колесика компьютерной мыши, составляя серьезную конкуренцию механическим энкодерам. Логика работы других типов энкодеров идентична описанному ниже.
Принцип действия довольно прост. В процессе вращения рукоятки происходит формирование коротких импульсов, их подсчет и преобразование в конкретные величины параметров, отображаемых на экране микроволновки.
Формирование импульсов происходит следующим образом. Свет, излучаемый источником, пройдя сквозь диск прерывания, улавливается приемником. Основная хитрость заключена в диске прерывания. Он имеет на своей поверхности множество окон, расположенных на его окружности.
Световой пучок при вращении диска постоянно прерывается, в результате чего приемник светового сигнала фиксирует череду коротких импульсов, которые формируются на выходе энкодера.
Прорези в диске имеют трапециевидную форму. Это сделано специально, поскольку для определения вращения рукоятки энкодера используется пара приемников сигнала. Ширина окна в верхней части диска несколько шире, поэтому свет фиксируется верхним приемником чуть быстрее, чем нижним. В итоге на выводах двух приемников формируются зафиксированные импульсы. Они одинаковы по величине, но несколько сдвинуты по времени относительно друг друга.
Именно это смещение и указывает процессору, в какую сторону вращалась рукоятка с закрепленным на ее валу энкодером. На экране микроволновки пользователь увидит увеличение или уменьшение значения устанавливаемого параметра.
Дополнительно в системе имеется фиксированное окно и еще одна оптопара. Этот узел служит для определения начала отсчета при каждом новом использовании рукоятки энкодера.
Электронный блок с энкодером позволяет очень точно устанавливать значение параметра. А вот шаг установки во многом зависит от управляющей программы. К примеру, установка времени в одних моделях осуществляется с шагом 30 с, а в других — с шагом 10 с.
Электронное управление с кнопками
Принципиально управление режимами работы с помощью кнопок мало чем отличается от варианта с энкодерами. Отличия можно заметить визуально: на панели управления нет вращающихся рукояток, она занята кнопками, предназначенными для выбора какого-либо режима или параметра.
Физически каждая кнопка представляет собой пару подпружиненных контактов, которые замыкаются при нажатии.
Это одно из самых слабых мест узла: из-за многократных срабатываний кнопка рано или поздно выходит из строя и нуждается в замене.
Существует большое количество моделей с комбинированным управлением. На лицевой панели таких устройств можно увидеть и энкодеры, и кнопки.
Сенсорное управление
Наиболее продвинутый на сегодняшний день тип управления. Микроволновая печь с сенсорной панелью смотрится современно и даже футуристично.
На сенсорную панель нанесены пиктограммы, под которыми скрыты сенсорные датчики касания. Прикосновение к ним изменяет электрическую емкость среды вокруг датчика и приводит к его срабатыванию.
Логика управления микроволновой печью при помощи сенсорной панели, мало чем отличается от других способов электронного управления. В большей степени она зависит от программной части, нежели от аппаратных решений.
Для полного понимания принципа действия сенсорной кнопки предлагаем просмотреть короткое обучающее видео.
Из-за необходимости в дополнительных компонентах, сенсорные панели являются самым дорогим решением. Некоторые не самые добросовестные производители пытаются выдать кнопочные панели управления за сенсорные. Визуально это еще может сработать, но первое же прикосновение к панели расставит все на свои места.
Сенсорная кнопка не должна проминаться ни на одну десятую долю миллиметра!
Продвинутое управление микроволновкой
В последние годы активно развивается технология управления кухонной техникой посредством смартфона. Микроволновые печи не остались за бортом прогресса. Рекламные буклеты и демо-ролики пестрят информацией о передовом методе управления. Выбрать программу, установить нужный уровень мощности и время приготовления, запустить процесс — все это можно сделать из мобильного приложения. Главное, чтобы печь и смартфон были подключены к одной сети.
Однако пока перспективы такого управления вызывают серьезные сомнения. Ведь речь идет о приготовлении пищи, а не об управлении роботом-пылесосом. В камеру все равно придется поставить посуду с едой, а после приготовления или разогрева — вынуть ее. Так что мешает пользователю, находясь возле СВЧ, включить ее руками? Ответа на этот вопрос буклеты не дают.
Больший интерес представляет обучение работе с микроволновкой в приложении и возможность создавать собственные алгоритмы приготовления блюд, когда рецепт подразумевает использование и микроволн, и гриля, и конвекции в определенной последовательности. В этом аспекте возможность создавать и сохранять рецепты приготовления — несомненный шаг вперед!
Да и изучение новых рецептов, предлагаемых в мобильным приложении, — полезное занятие, благодаря которому вы можете «собрать лайки» от тех, кто попробует блюдо.
Источник
