一種智能油煙機的製作方法
2023-12-11 07:06:27
本實用新型涉及一種廚房家電，尤其涉及一種智能油煙機。
背景技術：
油煙機又稱吸油煙機或者抽油煙機，它是一種淨化廚房環境的廚房家電，能將爐灶燃燒的廢物和烹飪過程中產生的對人體有害的油煙迅速抽走，排出室外，減少汙染，淨化空氣。多數吸油煙機上設置有油煙分離機構，油煙分離機構用於將空氣中的油煙吸附，吸附的油煙變成液態油滴，這些油滴最終收集到油杯當中，油煙機使用一定時間後，就需將油杯取出清理，以防止出現油液過多而溢出的情況。傳統的方法是，油杯安裝在油煙機外部，憑藉使用者的觀察來判斷油杯油量，為了確保油杯不溢出，用戶需要經常觀察油杯，如果觀察不及時油杯可能油滿溢出汙染廚房環境，用戶體驗度差；對於油杯安裝在煙機內部的情況，則無法通過經常的觀察來獲取油杯是否油滿的信息；現有一些油煙機帶有定期油杯清潔的功能提醒，油煙機將其油煙功能時間轉化成油杯油量，從而在適當時間提醒用戶，但該技術的油量檢測精度易受外部因素幹擾。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題在於克服現有技術的不足而提供一種智能油煙機，準確有效地檢測油杯油量，提高油煙機使用便利性。
解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：
一種智能油煙機，包括控制單元和油杯，所述智能油煙機還包括：
電容傳感器，包括第一極板和第二極板，所述第一極板和第二極板彼此相對地安裝在所述油杯上，並且能根據所述油杯內液位變化產生對應的電容信號，
所述控制單元根據所述電容信號對油杯和/或油量進行檢測。
在上述的智能油煙機中，所述第一極板和所述第二極板分別安裝在所述油杯相對兩側壁的外側。
在上述的智能油煙機中，所述第一極板安裝在所述油杯的杯口或者鄰近杯口位置，所述第二極板安裝在所述油杯底壁外側。
在上述的智能油煙機中，所述第一極板和所述第二極板其中一個為接地電極，另一個為信號電極，所述接地電極接地設置。
在上述的智能油煙機中，所述油煙機設有操作面板，所述接地電極相較所述信號電極更靠近所述操作面板。
在上述的智能油煙機中，所述電容傳感器設有至少兩組，並且這至少兩組電容傳感器沿著所述油杯長度方向間隔設置。
在上述的智能油煙機中，所述電容傳感器設有兩組，並且分別在所述油杯長度方向的兩端成對設置。
在上述的智能油煙機中，所述控制單元包括主控晶片和信號處理模塊，所述信號處理模塊根據所述電容傳感器的電容信號改變輸出信號，所述主控晶片根據所述輸出信號對油杯和/或油量進行檢測。
在上述的智能油煙機中，所述信號處理模塊包括處理晶片和RC電路，所述電容傳感器與所述RC電路相連，所述電容傳感器的充放電時間改變所述處理晶片輸出端頻率，所述主控晶片根據其預存初始值與所述輸出端頻率進行比較，並根據比較結果對油杯和/或油量進行檢測。
在上述的智能油煙機中，所述智能油煙機還包括機體，所述機體上設有油杯槽，所述油杯可拆地安裝在所述油杯槽中，所述油杯槽內彼此相對地設有第一觸點和第二觸點，所述油杯裝入所述油杯槽時，所述第一極板和第二極板分別對應接觸所述第一觸點和所述第二觸點，以使所述電容傳感器電連接所述控制單元。
本實用新型的有益效果：
本實用新型的智能油煙機，包括控制單元、油杯以及電容傳感器，電容傳感器包括第一極板和第二極板，所述第一極板和第二極板彼此相對地安裝在所述油杯上，並且能根據所述油杯內液位變化產生對應的電容信號，所述控制單元根據所述電容信號對油杯和/或油量進行檢測。相比現有的檢測手段，電容傳感器的電容信號可靠、感應精度高，由此可以提高油量檢測的精度，減少外部因素對油量檢測的影響，精確判斷油杯油量，以給用戶清洗帶來方便，提高了油煙機的使用便利性；而相比現有其他的電容檢測方式，例如檢測兩個極板之間距離變化所引起的電容值變化，本實用新型將電容傳感器的第一極板和第二極板直接安裝在油杯上，安裝結構簡單、成本低，電容傳感器僅依靠油杯內油位變化而產生電容值變化，長期使用亦能保證良好的檢測精度，解決現有活動安裝的極板在長期使用後存在結構變形，導致檢測精度下降的問題。
第一極板和所述第二極板分別安裝在所述油杯相對兩側壁的外側。第一極板安裝在所述油杯的杯口或者鄰近杯口位置，所述第二極板安裝在所述油杯底壁外側。以上兩種安裝方式根據油杯自身結構特點和油杯的安裝結構的不同而擇優選用，第一極板和第二極板不與油杯內油液直接接觸，避免了油汙汙染易造成極板粘連導致檢測失效的問題。
所述第一極板和所述第二極板其中一個為接地電極，另一個為信號電極，所述接地電極接地設置。通過接地電極將外部幹擾信號迅速導走，減弱幹擾源對電容信號的影響。
所述油煙機設有操作面板，所述接地電極相較所述信號電極更靠近所述操作面板。也即接地電極更加靠近用戶操作的一側，減少用戶操作時帶來的幹擾。
所述電容傳感器設有至少兩組，並且這至少兩組電容傳感器沿著所述油杯長度方向間隔設置。通過多組電容傳感器的設置，可以有效解決單點檢測在油杯傾斜情況下造成的檢測差異，減少油杯安裝誤差帶來的影響。
本實用新型的這些特點和優點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。
【附圖說明】
下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：
圖1為本實用新型實施例一中油杯的結構示意圖；
圖2為本實用新型實施例一中油煙機控制單元的原理圖；
圖3為本實用新型實施例一中信號處理模塊的第一種電路形態；
圖4為本實用新型實施例一中信號處理模塊的第二種電路形態；
圖5為本實用新型實施例一中信號處理模塊的第三種電路形態；
圖6為本實用新型實施例一中油煙機智能判斷的流程圖。
【具體實施方式】
下面結合本實用新型實施例的附圖對本實用新型實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅為本實用新型的優選實施例，並非全部。基於實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬於本實用新型的保護範圍。
在以下實施例的描述中，出現諸如術語「頂」、「底」、「內」、「外」、「上」、「下」等指示方位或者位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了方便描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
實施例一
參照圖1、2，本實用新型實施例一提出的智能油煙機，包括控制單元和油杯1以及電容傳感器C，其中，電容傳感器C包括彼此相對地安裝在油杯1上的第一極板2和第二極板3，電容傳感器C能根據油杯1內液位變化產生對應的電容信號，控制單元根據所述電容信號對油杯1和/或油量進行檢測。這裡的油煙機可以頂吸式油煙機、側吸式油煙機，亦或是現有技術其他公知的油煙機產品。傳統的油煙機通常要依靠用戶眼睛觀察油杯油位來判斷油量，為了確保油杯不溢出，往往在油杯中油量較少時就將其取出，給日常使用帶來不便，並且還存在忘記清洗，或者清洗完油杯後忘記安裝的情況。本實施例的方案實現了油杯1和/或油杯1油量的自動檢測，且相比現有的檢測手段，電容傳感器的電容信號可靠、感應精度高，由此可以提高油量檢測的精度，減少外部因素對油量檢測的影響，精確判斷油杯油量，以給用戶清洗帶來方便，提高了油煙機的使用便利性；而相比現有其他的電容檢測方式，例如檢測兩個極板之間距離變化引起的電容值變化，本實用新型電容傳感器C的第一極板2和第二極板3直接安裝在油杯1上，安裝結構簡單、成本低，電容傳感器C僅依靠油杯1內油位變化而產生電容值變化，長期使用亦能保證良好的檢測精度，解決現有活動安裝的極板在長期使用後存在結構變形，導致檢測精度下降的問題。
在具體實施時，本實施例的第一極板2和第二極板3分別安裝在油杯1相對兩側壁的外側，如圖1所示，在油杯1寬度方向的前後側壁分別安裝第一極板2和第二極板3，第一極板2和第二極板3可以通過粘接方式直接貼裝在油杯1側壁外側面上，或者是在油杯1側壁上開槽，將第一極板2和第二極板3分別插裝在槽內，其他固定方式不在詳述，理論上只要能將第一極板2和第二極板3固定即可。
根據上述設計原理，本領域技術人員分容易想到將第一極板安裝在油杯的杯口或者鄰近杯口位置，第二極板安裝在油杯底壁外側，同樣能實現上述檢測功能。
由於本實施例實現了油杯1及其油量的自動檢測，油杯1上無需設計油位視窗，油杯1外形可以做的更佳美觀，更佳的，本實施例設計為隱藏式油杯，即將油杯1隱藏安裝在油煙機機體內部，從而提升油煙機產品的外觀性能，具體是在油煙機的機體上設置油杯槽(圖中未示出)，油杯1可拆地安裝在油杯槽中，油杯槽內彼此相對地設有第一觸點和第二觸點，當油杯1裝入油杯槽時，第一極板2和第二極板3分別對應接觸第一觸點和第二觸點，以使電容傳感器電連接控制單元，而當油杯1拆下後，控制單元檢測則是第一觸點和第二觸點之間的電容值。
為了提升檢測精度，本實施例將第一極板2和第二極板3其中一個作為接地電極，而另一個作為信號電極，接地電極接地設置，接地電極可將外部幹擾信號迅速導走，減弱幹擾源對電容信號的影響，而在實際使用時，用戶的操作對電容傳感器的信號會造成較大影響，故而，上述的接地電極相較信號電極更靠近油煙機的操作面板，也即更靠近用戶操作的一側，減少用戶操作時帶來的幹擾。
本實施例所述電容傳感器C的電容為εs/d，式中的ε為極間介質的介電常數，s為第一極板2和第二極板3的有效重疊面積，d則為第一極板2和第二極板3之間的距離，對於本實施例而言，電容傳感器C安裝在油杯1上，第一極板2和第二極板3的間距d，以及第一極板2和第二極板3的有效重疊面積s均為定值，產生變化的僅是第一極板2和第二極板3之間的介質，因此，在本實施例中，只要第一極板2和第二極板3之間的介質特性亦或是介質量發生改變，便能使電容傳感器C的電容量發生變化。當油杯1內油量減少或是沒有油杯1時，第一極板2和第二極板3之間的介電常數較小，此時電容值較小；當油杯1油量較多或是達到清潔線時，第一極板2和第二極板3間的介電常數較大，此時電容值變大。
為實現對電容傳感器C電容信號的判斷處理，本實施例的控制單元包括主控晶片4和信號處理模塊5，信號處理模塊5根據電容傳感器C的電容信號改變輸出信號，主控晶片4根據輸出信號對油杯1和/或油量進行檢測，其中，信號處理模塊5具體的電路形態包括但不限於如下方案：
1、參照圖3，信號處理模塊5包括處理晶片和RC電路，電容傳感器C與RC電路相連，電容傳感器C的充放電時間改變處理晶片輸出端頻率，主控晶片4根據其預存初始值與所述輸出端頻率進行比較，並根據比較結果對油杯1和/或油量進行檢測，具體來說：處理晶片為晶片IC555或者其他具有類似功能的晶片，電阻R1、電阻R2和電容傳感器C連接在處理晶片上並構造成RC電路。當電源接通時，處理晶片的3腳輸出高電平，同時電源通過電阻R1、電阻R2向電容傳感器C充電，當電容傳感器C上的電壓到達處理晶片的閥值電壓(2/3VCC)時，處理晶片控制電容傳感器C進行放電，3腳由高電平變成低電平，當電容傳感器C的電壓降到1/3VCC時，3腳又變為高電平，同時電源再次通過電阻R1、電阻R2向電容傳感器C充電，如此周而復始，使處理晶片的3腳形成振蕩矩形波Uo輸出，而改變電容傳感器C的電容量值，便可以改變信號處理模塊5輸出波形的頻率，也即處理晶片輸出端頻率。
2、參照圖4，於第一方案的基礎上，在電阻R1、電阻R2上分別串聯引導二極體D1和引導二極體D2，且這兩個引導二極體的極性相反。在第一方案中，調節電阻值和電容值，都可改變充放電時間，因此充放電的時間常數不能單獨調整。而在本方案中設置了引導二極體，電阻R1和電阻R2可以單獨調節，在電阻R1等於電阻R2的情況下，可以獲得佔空比為50％的方波。
3、參照圖5，信號處理模塊5採用TTL數據選擇器構成的多諧振蕩器，四位二選一，每片有4位，每位有D0、D1兩路數據輸入端和一路輸出端P，每片有一個選擇控制端A和一個功能控制端S；電阻R和電容傳感器C組成積分延時環節，利用電容傳感器C的充放電來控制選擇控制端A的電位VA，使其在門限電平VT2上下變化，從而實現電路不斷自動翻轉產生方波信號的輸出目的。
信號處理模塊5的輸出信號輸入主控晶片4中，主控晶片4通過檢測輸出信號的波形頻率大小，就能判斷當前是否安裝油杯1或者是油杯1內的實際油量，且能在適宜的時間提醒用戶進行油杯1清潔，達到油煙機智能控制的目的。
油煙機的油杯1一般呈長條狀，理論上來說，只要設置一組電容傳感器並對其進行檢測便能進行油量判斷，但實際使用時，為了避免油杯1安裝後在長度方向發生傾斜而降低檢測準確性，本實施例的電容傳感器設有至少兩組，並且這至少兩組電容傳感器沿著油杯1長度方向間隔設置。通過多組電容傳感器的設置，可以有效解決單點檢測在油杯1傾斜情況下造成的檢測差異，減少油杯1安裝誤差帶來的影響，電容傳感器優選設置兩組，並且分別在油杯1長度方向的兩端成對設置，兼顧檢測準確性和製造成本。
下面結合圖6說明本實施例油煙機的智能判斷原理，設定主控晶片4預存的初始頻率為f0，初始頻率f0一般是在油煙機出廠前根據完全潔淨的油杯13重量設定好的，主控晶片4在單位時間內檢測信號處理模塊5輸出波形的頻率為f1，由前述方案可知：主控晶片4是根據初始頻率f0與信號處理模塊5輸出頻率f1的差值進行智能判斷，即判斷△f＝f0-f1的大小。
油煙機開機後，實時檢測信號處理模塊5輸出波形的頻率f1，如果△f＝f0-f1＜0，則判斷是油杯1未裝或者系統出現故障，油煙機可以設置提示裝置，例如指示燈或者蜂鳴器等器件，通過這些提示裝置的提醒，以便用戶及時發現問題，避免在未裝油杯1情況下啟動油煙機而導致油液滴入菜餚；亦或是在出現上述情況時，禁止油煙機啟動油煙功能，直到油杯1安裝或者故障排除。
若是在油杯13安裝的情況下，且系統正常運行時，則△f＝f0-f1≥0，控制單元便進行油量判斷，本實施例將油量分為6個等級，每個等級對應的△f關係如下：
當M1>△f≥0時，油杯1油量檢測為0，此時油杯1乾淨清潔度為1級；
當M2>△f≥M1時，油杯1油量檢測為20％，此時油杯1乾淨清潔度為2級；
當M3>△f≥M2時，油杯1油量檢測為40％，此時油杯1乾淨清潔度為3級；
當M4>△f≥M3時，油杯1油量檢測為60％，此時油杯1乾淨清潔度為4級；
當M5>△f≥M4時，油杯1油量檢測為80％，此時油杯1乾淨清潔度為5級；
當△f≥M5時，油杯13油量檢測為100％，此時油杯1乾淨清潔度為6級。
以上油杯1乾淨清潔度越大，則表明油杯1內油量越多，油煙機可以設置用於對油杯1內油量進行等級顯示的顯示裝置，如在油煙機的操作面板上對應設置6個指示燈或者一個進度條，點亮對應數量的指示燈或者進度條按百分比進行顯示，從而給予用戶更直觀的油量信息，以便用戶根據實際情況在適宜時間進行清洗，避免頻繁拆洗油杯1帶來的不便。油煙機還可以設置在油杯1油滿時進行報警的報警裝置，通過報警裝置的提醒作用，避免發生油杯1油滿而忘記清洗的情況，如當前檢測的油杯1油量等級為6級，即表面油杯1油量已滿，這時可以通過指示燈或者蜂鳴器等器件提醒用戶進行油杯1清潔。
考慮到油煙機長期使用後，油杯1內的油汙無法清洗乾淨或是不需要徹底清潔，這種情況下仍按照產品出廠時設定的初始頻率f0進行檢測，其檢測準準確度會下降，油煙機可設置初始化按鍵，通過該初始化按鍵的輸入指令，如長按初始化按鍵若干秒，系統進入初始化狀態，控制單元根據清洗後的油杯1對初始頻率f0進行校正，保證油煙機長期使用後仍具備高精度的油杯1油量檢測功能，提高使用可靠性。
實施例二
本實施例的智能油煙機，包括機體、控制單元、油杯以及電容傳感器，電容傳感器包括第一極板和第二極板，第一極板和第二極板安裝在機體上，這樣可使油杯結構更加簡潔，外形更美觀，優選的：機體設置有油杯槽，油杯可拆地安裝在油杯槽中，將第一極板和第二極板分別安裝在彼此相對的油杯槽壁上，比如油杯槽對應油杯寬度方向的前後側壁，或者是油杯槽對應油杯高度方向的頂壁和底壁。本實施例的檢測原理參照實施例一，此處不再詳述。
本領域技術人員根據上述實施例所述方案，亦可想到將第一極板安裝在油杯壁和油杯槽壁其中之一，第二極板與之對應地安裝在另一個上，同樣能達到本實用新型的目的。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，熟悉該本領域的技術人員應該明白本實用新型包括但不限於附圖和上面具體實施方式中描述的內容。任何不偏離本實用新型的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的範圍中。