一種紅外測溫電磁加熱器具的製作方法
2023-06-10 08:36:41
專利名稱：一種紅外測溫電磁加熱器具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用電能加熱器具的控制部件的配置或安裝，尤其是涉及一種紅外測溫電磁加熱器具。
背景技術：
現有電磁加熱器具測量受熱負載的溫度，大多是採用安裝在內部發熱線圈盤的上表面中央處的熱敏電阻，該熱敏電阻通過彈性支撐緊貼在陶瓷板底表面。電磁加熱器具是通過電磁感應原理使受熱負載底部發熱，熱量由受熱負載傳到陶瓷板，通過陶瓷板再傳導至熱敏電阻，這樣感測受熱負載的溫度不能直接反映受熱負載的真實溫度，受器具內部其他發熱器件和冷卻風扇的影響比較大，存在測溫精度低、響應速度慢的缺點。也影響可靠地實現諸如自動煮飯、自動燒水等功能。當發生幹燒時，需要一定時間才能將高溫傳導至熱敏電阻所在部位，以致往往會造成受熱負載嚴重變形及損壞電磁加熱器具的事故。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種測溫精度高且響應速度快、能直接反映受熱負載的真實溫度的紅外測溫電磁加熱器具。
本實用新型的上述技術問題是這樣加以解決的這種紅外測溫電磁加熱器具，包括外殼體、加熱線盤部件和主體控制部件。
所述加熱線盤部件包括設置在外殼體內的加熱線圈，以及設置在外殼體上部的加熱臺面。
所述主體控制部件包括設置在外殼體內的主控制板和與其連接且設置在外殼體上的控制面板，主控制板包括整流模塊、逆變模塊、測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊，整流模塊連接至市電交流電源，其直流輸出施加至逆變模塊，逆變模塊向加熱線圈提供交變電流，使處在交變磁場中的金屬受熱負載表面感應渦流而發熱，逆變器件的工作參數由加熱線圈功率控制模塊控制，金屬受熱負載設置在外殼體上部的加熱臺面。
本實用新型的特點是所述外殼體隆起的表面設有紅外測溫傳感器，所述紅外測溫傳感器的感光窗口對準受熱負載的外壁，紅外測溫傳感器與所述主控制板中的測溫處理模塊相連接，紅外測溫傳感器將受熱負載的紅外輻射轉換為可測量電信號，送至測溫處理模塊。採用紅外感應技術取代熱敏電阻測溫，可以提高測溫精度，加快響應速度，紅外測溫傳感器的感光窗口對準受熱負載的外壁，是實現紅外感應測溫的必要條件，它是由紅外線的傳輸特性所決定的。
作為本實用新型的一種改進，所述紅外測溫傳感器設置在外殼體後側隆起的表面，位於受熱負載所在加熱臺面的後側，且遠離位於受熱負載的前側加熱臺面的下方的冷卻風扇。這樣設置紅外測溫傳感器，能直接反映受熱負載的真實溫度，且不受器具內部其他發熱器件和冷卻風扇的影響。
作為本實用新型的另一種改進，所述主控制板是採用微控制器的主控制板，所述測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊設置在微控制器中，受熱負載的紅外輻射所轉換的可測量電信號送至測溫處理模塊後，由微控制器內嵌的實時控制程序軟體進行處理。採用微控制器的主控制板，紅外測溫傳感器是經過其本身模塊的信號放大電路與微控制器中的測溫處理模塊相連接，可以使所述紅外測溫電磁加熱器具成為一種智能電磁加熱器具，進一步提高測溫精度，加快數據處理速度。
主控制板採用微控制器，所述控制面板就相應設有包括按鍵控制模塊、顯示控制模塊的人機互動界面。人機互動界面，可以接受用戶命令，實現用戶需要的功能。
所述採用微控制器的主控制板還包括與微控制器中加熱線圈功率控制模塊相連接以提供加熱線圈功率調整信息的電壓檢測電路和電流檢測電路，以及分別與電流檢測電路、逆變模塊、微控制器中保護控制模塊相連接的自適應同步電路模塊，該自適應同步電路模塊還跨接在加熱線圈兩端，能夠降低逆變器件的自身發熱。
所述微控制器，還包括風扇控制模塊、保護控制模塊和報警控制模塊，風扇控制模塊與冷卻風扇相連接，控制其運轉，保護控制模塊與自適應同步電路模塊相連接，共同對加熱線圈進行保護，報警控制模塊與報警器件如蜂鳴器相連接，在工作出現異常時，發出報警信號。
本實用新型採用紅外感應技術取代熱敏電阻測溫，通過正確設置紅外測溫傳感器所處位置，且由微控制器內嵌的實時控制程序軟體進行環境溫度補償，具有測溫精度高且響應速度快的特點，能直接反映受熱負載的真實溫度，不受冷卻風扇的影響，並能準確、及時地調控受熱負載的溫度，達到最佳加熱效果。
下面對照附圖並結合具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1是本實用新型的控制線路組成方框圖。
圖2是本實用新型具體實施方式
的俯視圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
具體實施方式
一種紅外測溫電磁爐這種紅外測溫電磁爐，包括外殼體1、加熱線盤部件和主體控制部件，所述加熱線盤部件包括設置在外殼體1內的加熱線圈2，以及設置在外殼體1上部的微晶陶瓷玻璃板加熱臺面3，所述主體控制部件包括設置在外殼體1內的主控制板4和與其連接且設置在外殼體1上的控制面板，主控制板4包括整流模塊5、逆變模塊6、測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊，整流模塊5連接至市電交流電源，其直流輸出施加至逆變模塊6，逆變模塊6向加熱線圈2提供交變電流，使處在交變磁場中的金屬受熱負載7表面感應渦流而發熱，逆變器件的工作參數由加熱線圈功率控制模塊控制，金屬受熱負載7設置在外殼體1上部的加熱臺面3。
所述外殼體1內設有型號為TPML-1的紅外測溫傳感器8，紅外測溫傳感器8與主控制板4中的測溫處理模塊相連接，紅外測溫傳感器8將受熱負載7的紅外輻射轉換為可測量電信號，送至測溫處理模塊。採用紅外感應技術取代熱敏電阻測溫，可以提高測溫精度，加快響應速度。
所述紅外測溫傳感器8設置在外殼體1後側隆起的表面，位於受熱負載7所在加熱臺面3的後側，且遠離位於受熱負載7的前側加熱臺面3的下方的冷卻風扇9，紅外測溫傳感器8的感光窗口對準受熱負載7的外壁。這樣設置紅外測溫傳感器8，能直接反映受熱負載7的真實溫度，且不受器具內部其他發熱器件和冷卻風扇9的影響。
所述主控制板4是採用型號為S3F9488的微控制器10的主控制板，所述測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊設置在微控制器10中，受熱負載7的紅外輻射所轉換的可測量電信號送至測溫處理模塊後，由微控制器10內嵌的實時控制程序軟體進行處理。紅外測溫傳感器8經過其本身模塊的信號放大電路與微控制器10中的測溫處理模塊相連接。
所述主控制板4還包括為各電路與模塊提供5V、18V直流電源的整流穩壓電源電路11。
所述控制面板設有包括按鍵控制模塊、顯示控制模塊的人機互動界面12。人機互動界面12可以接受用戶命令，實現用戶需要的功能。
所述採用微控制器10的主控制板4，還包括與微控制器10中加熱線圈功率控制模塊相連接以提供加熱線圈2功率調整信息的電壓檢測電路13和電流檢測電路14，以及分別與電流檢測電路14、逆變模塊6、微控制器10中保護控制模塊相連接的自適應同步電路模塊15，該自適應同步電路模塊15還跨接在加熱線圈2兩端，能夠降低逆變器件的自身發熱。
所述微控制器10，還包括風扇控制模塊、保護控制模塊和報警控制模塊，風扇控制模塊與冷卻風扇9相連接，控制其運轉，保護控制模塊與自適應同步電路模塊15相連接，共同對加熱線圈2進行保護，報警控制模塊與報警器件如蜂鳴器相連接，在工作出現異常時，發出報警信號。
所述逆變模塊6是採用絕緣門極電晶體的單管諧振模塊。220V交流市電經整流模塊5整流成約310V直流，施加至單管諧振逆變模塊6上，單管諧振逆變模塊6產生交變磁場，使處在交變磁場中的金屬受熱負載7表面感應出渦流，從而達到高效率的加熱效果。單管諧振逆變模塊6是通過微控制器10中加熱線圈功率控制模塊結合自適應同步電路模塊15實施控制，做到在不同功率段實現在絕緣門極電晶體的集電極電壓最低時導通，減少導通損耗，降低逆變器件絕緣門極電晶體的自身發熱。
微控制器10中保護控制模塊中包含了過電流保護電路、絕緣門極電晶體的集電極高壓保護電路，都採用硬體比較器，實現高可靠的快速保護，使絕緣門極電晶體工作在可靠的電壓、電流範圍內。
整個電路都是由微控制器10內嵌的實時控制程序軟體控制。通過電壓檢測電路13和電流檢測電路14實現加熱線圈2功率的自動調節，通過人機互動界面12接受用戶命令，實現用戶需要的功能，通過測溫處理程序實現對發熱器件絕緣門極電晶體的保護，以及受熱負載7的溫度測定。
當受熱負載7即鍋體中食物被加熱後，鍋體壁溫度也隨之上升，鍋體表面輻射出的紅外線隨該溫度而變化，紅外測溫傳感器8將受熱負載7的紅外輻射轉換為可測量的電信號，該微弱的電信號經過紅外測溫傳感器8本身自帶模塊的信號放大電路放大後，送至微控制器10的測溫處理模塊進行模/數轉換處理，並由微控制器10內嵌的實時控制程序軟體根據電信號與溫度的關係，進行環境溫度補償，精確計算出受熱負載7即鍋體的溫度，從而快速、準確推算出鍋體內食物的溫度，並根據檢測出的溫度，由主控制板4中相應的電壓檢測電路13、電流檢測電路14實現對加熱線圈2功率的自動調節，還可以由人機互動界面12實現接受用戶命令以完成用戶需要的功能，從而達到最佳加熱效果。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。
權利要求1.一種紅外測溫電磁加熱器具，包括外殼體、加熱線盤部件和主體控制部件，所述加熱線盤部件包括設置在外殼體內的加熱線圈，以及設置在外殼體上部的加熱臺面，所述主體控制部件包括設置在外殼體內的主控制板和與其連接且設置在外殼體上的控制面板，主控制板包括整流模塊、逆變模塊、測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊，整流模塊連接至市電交流電源，其直流輸出施加至逆變模塊，逆變模塊向加熱線圈提供交變電流，使處在交變磁場中的金屬受熱負載表面感應渦流而發熱，逆變器件的工作參數由加熱線圈功率控制模塊控制，金屬受熱負載設置在外殼體上部的加熱臺面，其特徵在於所述外殼體隆起的表面設有紅外測溫傳感器，所述紅外測溫傳感器的感光窗口對準受熱負載的外壁，紅外測溫傳感器與所述主控制板中的測溫處理模塊相連接，紅外測溫傳感器將受熱負載的紅外輻射轉換為可測量電信號，送至測溫處理模塊。
2.按照權利要求1所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述紅外測溫傳感器設置在外殼體後側隆起的表面，位於受熱負載所在加熱臺面的後側，且遠離位於受熱負載的前側加熱臺面的下方的冷卻風扇。
3.按照權利要求1或2所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述主控制板是採用微控制器的主控制板，所述測溫處理模塊和加熱線圈功率控制模塊設置在微控制器中，受熱負載的紅外輻射所轉換的可測量電信號送至測溫處理模塊後，由微控制器內嵌的實時控制程序軟體進行處理。
4.按照權利要求3所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述紅外測溫傳感器是經過其本身模塊的信號放大電路與微控制器中的測溫處理模塊相連接。
5.按照權利要求3所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述控制面板設有包括按鍵控制模塊、顯示控制模塊的人機互動界面。
6.按照權利要求3所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述採用微控制器的主控制板還包括與微控制器中加熱線圈功率控制模塊相連接以提供加熱線圈功率調整信息的電壓檢測電路和電流檢測電路，以及分別與電流檢測電路、微控制器中保護控制模塊相連接的自適應同步電路模塊，該自適應同步電路模塊還跨接在加熱線圈兩端。
7.按照權利要求3所述的紅外測溫電磁加熱器具，其特徵在於所述微控制器還包括風扇控制模塊、保護控制模塊和報警控制模塊，風扇控制模塊與冷卻風扇相連接，保護控制模塊與自適應同步電路模塊相連接，報警控制模塊與報警器件相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種紅外測溫電磁加熱器具，包括外殼體、加熱線盤部件和主體控制部件，金屬受熱負載設置在外殼體上部的加熱臺面，所述外殼體隆起的表面設有紅外測溫傳感器，紅外測溫傳感器的感光窗口對準受熱負載的外壁，紅外測溫傳感器與所述主控制板中的測溫處理模塊相連接，紅外測溫傳感器將受熱負載的紅外輻射轉換為可測量電信號，送至測溫處理模塊。本實用新型採用紅外感應技術取代熱敏電阻測溫，通過正確設置紅外測溫傳感器所處位置，且由微控制器內嵌的實時控制程序軟體進行環境溫度補償，具有測溫精度高且響應速度快的特點，能直接反映受熱負載的真實溫度，不受冷卻風扇的影響，並能準確、及時地調控受熱負載的溫度，達到最佳加熱效果。
文檔編號H05B6/06GK2733810SQ200420061350
公開日2005年10月12日 申請日期2004年9月14日 優先權日2004年9月14日
發明者黎志, 韋成勇 申請人:深圳市拓邦電子科技股份有限公司