用於加熱和烹調裝置的溫度測量電路的製作方法
2023-07-27 06:27:41
專利名稱：用於加熱和烹調裝置的溫度測量電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於加熱和烹調裝置的溫度測量電路，這種電路配置有一種電阻值可變的溫度傳感器。
通常，在所述加熱和烹調裝置，比如麵包烘烤裝置和電子領域中，在加熱區放置測量溫度用的溫度傳感器，比如熱敏電阻，這樣，就可根據所述溫度傳感器電阻值的改變來測量加熱區的溫度。
到目前為止，所述溫度傳感器安裝任何在需要測量溫度的地方，傳感器端點之間的電位差數據先存入計算機中，然後把這些數據與在所述計算機中預先存入的相應於特定溫度的電位差數據相比較，從而檢測出這個地方的溫度(在這種情況下，所述預先存入的數據通常是許多不同的溫度所需要的)。
通常，上述測量系統需要許多存儲元件來存儲如此大數量的數據，這使裝配成本提高。因此，對於僅要求檢測幾個溫度點的家用裝置(比如麵包烘烤裝置只要求檢測23℃、28℃和32℃)來說，一種如下所述的簡化的測量裝置就可供使用了。
這種簡化的溫度測量電路包括多個阻值固定的電阻器，這些電阻工作中的電壓與所述溫度傳感器端點間產生的相應於每個具體的待檢測溫度的電壓相同，且所述固定電阻還根據所要求的加熱程序不時可轉換地連接上，並且通過使所述傳感器端點上產生的電壓與具體的第二電壓(通常等於第一基準電壓的一半)相比較，來檢測目前的溫度是否為具體的溫度。
另一方面，在所述溫度測量電路中，當所述溫度傳感器(比如熱敏電阻)暴露於高溫中時，所述傳感器就有斷裂的危險，使它與連接器斷開，或使它脫落。當發生這些缺陷時，即使待檢測的溫度已經達到預定的溫度，由於所述檢測元件處在高電阻狀態下，使該待檢測的溫度仍誤檢測為低於具體溫度，從而可能造成過熱。
雖然上述傳感器的斷開可以通過分析上述系統中的計算機所取得的數據(在所述CPU中以一個模/數轉換器來分析所述溫度傳感器端點之間的位差數據)而檢測出來，但要在這種簡化的溫度測量系統中檢測出這個缺陷仍是十分困難的。
本發明的目的是要提供一種溫度測量電路，即使在相當簡化了的溫度測量電路中，這種電路能檢測出比如傳感器斷開這樣的事故。
應用了本發明的溫度測量電路是這樣一種電路，它檢測溫度是把一個阻值可變的溫度檢測元件通過一個阻抗電路連接到一個第一基準電壓源，並把所述元件端點之間的電壓與一個第二基準電壓源的電壓相比較;進而，連接在所述阻抗電路上的每一個電阻可轉換成為相應於待檢測溫度的電阻之一，並再轉換成高電阻之一。
圖1表明了應用本發明的一個簡化了的溫度檢測電路。
圖2表明配置了圖1所示的溫度檢測電路的麵包烘烤裝置的總體投影圖。
圖3為一簡圖，表明了在麵包烘烤過程的每一步驟中設定的各個溫度;而圖4表明了所述溫度檢測電路的檢查步驟的流程圖。
結合附圖閱讀如下的描述將會對本發明的前述目的和其它目的、特點和優點更為清楚。
圖2表明了配備有應用本發明的溫度測量電路的家用麵包烘烤裝置的總體投影圖。該烘烤裝置的機身1中設置包含一個揉混容器2的加熱室3，容器2中放置烘烤麵包所需的原料。編號4是加熱室3的蓋板，編號5是操作按鈕，而編號6是用來顯示工作方式的液晶顯示器(LCD)。
熱敏電阻7，在使用本發明的測量電路中的阻值可變的溫度檢測元件的一個具體實例中，可靠地安裝在所述加熱室3的內壁上，而所述溫度測量電路8安裝在與所述加熱室3相分開的印刷電路板9上。
所述溫度測量電路包括一個中央處理機10(CPU)，相應於來自所述CPU的端頭A(A1、A2、……A5)的信號而工作的電晶體11。一個基準電壓源S連接到所述電晶體11的發射極，而電阻R(R1、R2、……R5)連接在所述晶體篇11和所述熱敏電阻之間，所述電阻R的接頭13和所述熱敏電阻7的一端12都連接到所述CPU10的端頭B。編號14是連接到熱敏電阻7兩端的連接器。所述連接器的一端15接地。
所述電阻R由5個獨立的電阻(R1、R2、……R5)組成，並且一次只有電阻R中的一個電阻通過電晶體11連接到上述基準電壓S，這樣，電晶體11當中只有一個電晶體被所述CPU10任何一端所輸出的信號所接通。
所以，所述熱敏電阻7端點之間的電位差E送到所述端頭B，也就送到比較器16。在所述比較器16中，所述電位差E與第二基準電壓S/2(通常規定為第一基準電壓的一半)相比較，隨後，比較的結果再一次送到CPU10。換句話說，如果E大於S/2，信號「0」送到CPU10;如果E小於S/2，信號「1」送到CPU10。
所述五個電阻(R1、R2、……R5)中的四個電阻是如此設計的，即要使每一個電阻有著與熱敏電阻7在相應溫度(例如23℃、32℃和185℃)下的電阻值相同的電阻值(例如50KΩ、100ΩK、300KΩ)，而剩下的一個電阻(例如R1)被特別設計得使電阻值比在常溫下的熱敏電阻7的電阻值要高。
在此實施例中，規定了高出10倍的3.3MΩ。所述高電阻R1最好至少高於1MΩ。也就是說，當轉換到所述高電阻時，設計得使這個溫度測量電路的檢測元件7兩端呈現極低的電位差。
此外，上述規定的電阻R2、R3、R4相應於圖3所示的有著再揉混步驟的麵包烘烤過程中規定的每一溫度。
換句話說，電阻R2相應於完成第一次揉混和發酵及第二次揉混步驟時，在加熱室中應當保持的溫度23℃，而電阻R3相應於完成第二次發酵和成形發酵步驟時的溫度32℃，最後，電阻R4相應於烘烤步驟中的溫度185℃。
而且，CPU10除了根據上述麵包烘烤方法來操作麵包烘烤裝置外，還提供了許多另外的功能，比如自動停止、蜂嗚聲響、和在LCD6上顯示出必要的信息。當比較器16輸出一個「0」信號時，就起動這些功能。
因此，按壓起動按鈕，所述麵包烘烤裝置就會接著執行規定的過程。即當啟動該裝置時，把所說電阻器R轉換到高電阻R1，把所說熱敏電阻兩端間的電壓E與所述第二基準電壓S/2比較來完成對熱敏電阻的檢測。如果E小於S/2，把電阻R1轉換為電阻R2，烘烤過程在下一步驟中進行，如果熱敏電阻失效而使E大於S/2，CPU10會立刻停止烘烤裝置的工作，使蜂鳴器鳴響並在LCD6上顯示出警告，比如「錯誤」或「檢查核對」。圖4表明了這個過程的流程圖。
上述的檢測操作在各烘烤步驟的所有起動時間，包括根據圖4所示流程圖中所說器件的起動，都要重複執行。結果，圖4所示的流程圖是麵包烘烤程序中的一個子程序，並且是在麵包烘烤工序的各步驟當中都要執行所有的子步驟。而且，如果此子程序的處理時間短，它有可能在每一步驟中重複執行。
如上所述，根據本發明的溫度測量裝置的結構儘管已被簡化，但它仍然能夠容易地檢測到溫度傳感器的失效，比如檢測到傳感器的斷開。
權利要求
1.一種用於加熱和烹調裝置的溫度測量電路，一個安放在待測溫度處的電阻值可變的溫度檢測元件通過一個包括了多個電阻的阻抗電路連接到一個第一基準電壓源，把所述溫度檢測元件兩端的電位差與一個第二基準電壓源的電壓相比較來檢測待測的溫度，其特徵在於，所述阻抗電路的各個電阻能轉換成相應於每一個待測溫度的電阻之一以及一個阻值很高的電阻。
2.一種如權利要求1的溫度測量電路，其特徵在於，所述阻值很高的電阻用來檢測所述溫度檢測元件的失效。
3.一種如權利要求1的溫度測量電路，其特徵在於，所述第二基準電壓規定為所述第一基準電壓的一半。
全文摘要
一種溫度測量電路，通過分支電阻將一個溫度傳感器，比如熱敏電阻，連接到一個基準電壓源，比較裝置把所述傳感器連接點的電壓與規定的電壓作比較，以檢測所述溫度傳感器所檢測的值，經過簡化的電路能夠檢測出所述的溫度傳感器的失效，比如傳感器的斷裂或燒斷。
文檔編號G01K15/00GK1085658SQ9211145
公開日1994年4月20日 申請日期1992年9月26日 優先權日1991年3月15日
發明者K·肥田 申請人:船井電機株式會社