在烹調容器中的溫度測量的製作方法
2023-10-25 05:48:37 1
在烹調容器中的溫度測量的製作方法
【專利摘要】在一種用於將分配給可感應式加熱的烹調容器(2)的傳感器(1)的數據傳輸到讀取裝置(3)的方法中，藉助變流器(4)由電網交流電壓(UN)產生高頻激勵電壓(UA)，其中，以所述高頻激勵電壓加載具有感應加熱線圈(5)的振蕩迴路(15)，以便產生高頻交變磁場用於加熱所述烹調容器。所述方法包括以下步驟：在所述電網交流電壓的過零點周圍的預給定的第一時間範圍期間中斷以所述高頻激勵電壓加載所述振蕩迴路，以便引起所述振蕩迴路的自諧振振蕩；在第二時間範圍，所述第二時間範圍處於第一時間範圍內期間，根據所述傳感器的待傳輸的數據來改變分配給所述烹調容器的、與所述感應加熱線圈感應耦合的天線(6)的阻抗；並且在所述讀取裝置中對所述傳感器的所傳輸的數據解碼，其方式是，分析所述振蕩迴路的自諧振振蕩的諧振頻率、尤其是諧振頻率變化。
【專利說明】在烹調容器中的溫度測量
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於將分配給可感應式加熱的烹調容器的傳感器的數據傳輸到讀取裝置的方法、一種用於可感應式加熱的烹調容器的傳感器裝置、一種烹調容器、一種感應加熱裝置和一種系統。
【背景技術】
[0002]通常，儘可能精確地檢測烹調食物的溫度是對烹調過程的精確控制或者調節所必需的。
[0003]在DE 10 2009 047 185 Al中描述了一種方法和一種裝置，該方法和該裝置使得可能的是，通過分析特定的參數來求取藉助感應加熱線圈加熱的烹調容器底部的溫度。然而，與烹調食品相關的效應、尤其是在製備富含澱粉和蛋白質的食物時與烹調食品相關的效應使得根據烹調容器底部的溫度明確求取烹調食品溫度變得困難。
[0004]因此可能需要設置專用的傳感器用於測量烹調食品溫度。然後，溫度數據和/或傳感器數據必須適當地傳輸到讀取裝置，所述讀取裝置然後分析所述溫度數據和/或傳感器數據，例如在考慮烹調食品溫度的情況下自動控制烹調過程。
【發明內容】
[0005]本發明所基於的任務是，提供一種用於將分配給可感應式加熱的烹調容器的傳感器的數據傳輸到讀取裝置的方法、一種用於可感應式加熱的烹調容器的傳感器裝置、一種烹調容器、一種感應加熱裝置和一種系統，其能夠實現傳感器數據傳輸的可靠的和成本有利的實現。
[0006]本發明通過根據權利要求1所述的方法、根據權利要求5所述的傳感器裝置、根據權利要求10所述的烹調容器、根據權利要求12所述的感應加熱裝置和根據權利要求13所述的系統解決所述任務。優選的實施方式是從屬權利要求的主題，所述從屬權利要求的全文在此通過弓I用併入本說明書的內容中。
[0007]在用於將傳感器一其中所述傳感器分配給可感應式加熱的烹調容器，其方式是，所述傳感器例如設置在所述烹調容器內以便檢測烹調食物的溫度一的數據傳輸到讀取裝置的方法中，常規地藉助變流器由電網交流電壓產生高頻激勵電壓，其中，以所述高頻激勵電壓加載具有感應加熱線圈的振蕩迴路，以便產生高頻交變磁場用於加熱烹調容器。激勵電壓的頻率例如可以處於20kHz至50kHz的範圍中。在對稱地或非對稱地在電網交流電壓的過零點周圍的預給定的第一時間範圍期間中斷以聞頻激勵電壓加載振蕩迴路，以便引起振蕩迴路的自諧振振蕩。第一時間範圍例如可以通過以下方式預給定:在第一時間範圍期間電網交流電壓的量值小於預給定的值，例如小於25V、尤其小於18V。在第二時間範圍——所述第二時間範圍完全處於第一時間範圍內並且可以與第二時間範圍相同一期間，根據傳感器的待傳輸的數據來改變分配給烹調容器的或可以是烹調容器的一部分的、與感應加熱線圈感應耦合或者磁耦合的天線的阻抗，也就是說，實施負載調製。在二進位傳輸數據的情況下，例如可以給邏輯I分配量值上高的阻抗並且給邏輯O分配量值上低的阻抗，反之亦然。阻抗變化引起自諧振振蕩的諧振頻率的變化。最後，在讀取裝置中對傳感器的所傳輸的數據解碼，其方式是，檢測和分析振蕩迴路的自諧振振蕩的諧振頻率、尤其是諧振頻率變化。
[0008]在一個改進方案中，藉助高頻交變磁場來無接觸地給電路供給運行能量，所述電路構造用於檢測傳感器的數據並且根據待傳輸的數據來改變與感應加熱線圈感應耦合的天線的阻抗。
[0009]在一個改進方案中，傳感器的數據是烹調食物的溫度數據，所述烹調食物藉助烹調容器或者在烹調容器中被加熱。
[0010]在一個改進方案中，傳感器的數據藉助數據電報或者作為數據電報的一部分傳輸，其中，所述數據電報包含至少一個起始位和/或至少一個保護位。
[0011]用於可感應式加熱的烹調容器的傳感器裝置具有:至少一個傳感器，所述至少一個傳感器用於檢測與烹調容器相關的測量參量、尤其是烹調食物的溫度，所述烹調食物藉助烹調容器加熱；天線，所述天線能夠與感應加熱裝置的感應加熱線圈感應耦合，其中，所述感應加熱裝置藉助變流器由電網交流電壓產生用於感應加熱線圈的高頻激勵電壓；用於改變天線阻抗的裝置；用於探測電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍的裝置；和控制裝置，所述控制裝置構造用於:求取所述至少一個傳感器的數據並且如此激勵用於改變天線阻抗的裝置，使得根據所述至少一個傳感器的所求取的數據在電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍期間改變天線的阻抗。
[0012]在一個改進方案中，天線包括線圈或者天線是線圈。
[0013]在一個改進方案中，用於改變天線阻抗的裝置包括開關裝置，所述開關裝置作為對另外構件的附加或在無另外構件的情況下連在(einschleifen)線圈的連接端之間。
[0014]在一個改進方案中，用於探測電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍的裝置包括用於測量天線電壓、尤其是經整流的天線電壓的裝置。
[0015]在一個改進方案中，設置能量供給裝置，所述能量供給裝置構造用於:由存在於天線上的信號產生用於傳感器裝置的運行能量。
[0016]根據本發明的烹調容器具有上述傳感器裝置。
[0017]在一個改進方案中，天線、尤其是以單匝線圈或多匝線圈形式的天線設置在烹調容器底部處或者構成烹調容器底部的如下部分:該部分在運行中與電磁爐的玻璃陶瓷板接觸。
[0018]根據本發明的感應加熱裝置具有:振蕩迴路，所述振蕩迴路包括感應加熱線圈；變流器，所述變流器由電網交流電壓產生高頻激勵電壓，其中，給所述振蕩迴路加載高頻激勵電壓，以便產生高頻交變磁場用於加熱烹調容器；用於探測電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍的裝置；和控制裝置，所述控制裝置構造用於:在電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍期間中斷以聞頻激勵電壓加載振蕩迴路，以便引起或者能夠實現振蕩迴路的自諧振振蕩、求取振蕩迴路的自諧振振蕩的諧振頻率、尤其是諧振頻率變化並且根據所求取的諧振頻率或者諧振頻率變化對所傳輸的數據解碼。
[0019]根據本發明的系統構造用於實施上述方法並且具有上述傳感器裝置和上述感應加熱裝置。【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]隨後參考附圖描述本發明，所述附圖示出優選的實施方式。在此示意性地示出: 圖1:具有可電感式加熱的烹調容器以及感應加熱裝置的系統，所述烹調容器具有傳
感器裝置，以及
圖2:電網交流電壓的變化曲線以及自諧振振蕩的第一時間範圍和第二時間範圍，在所述第二時間範圍期間進行傳感器數據的傳輸。
【具體實施方式】
[0021]圖1示出具有可電感式加熱的烹調容器2以及感應加熱裝置16的系統，所述烹調容器2具有傳感器裝置12。
[0022]傳感器裝置12具有:以常規的NTC溫度傳感器形式的溫度傳感器1，所述溫度傳感器用於藉助烹調容器2加熱來檢測的烹調食物的溫度，其中，所述傳感器例如以核心溫
度傳感器(Kerntemperaturfiihler)的形式設置在烹調容器2內-例如設置在烹調容器
2的側壁中或在烹調容器2的底部處未示出的空腔內或在可自由地在烹調容器2內運動的柔性輸送線路上；以線圈6的形式的天線，所述線圈能夠與感應加熱裝置的感應加熱線圈5感應耦合或者磁耦合；以整流器一例如橋整流器一 11的形式的能量供給裝置，所述整流器對線圈6的輸出電壓整流，其中，經整流的電壓UP在通過平滑電容器19平滑之後供給傳感器裝置12和/或基礎電路7 ;用於改變線圈6的有效阻抗的以開關裝置8的形式一例如以電晶體的形式一的裝置，所述開關裝置具有連接在前面的限流電抗器18，其中，所述開關裝置8連在線圈6的連接端和/或整流器11的輸出端之間；用於探測電網交流電壓UN的過零點周圍的時間範圍(見圖2 「ZB2」)的以電壓探測器9形式的裝置，所述電壓探測器用於測量經整流的天線電壓UP的電平；和以微控制器10的形式的控制裝置，所述微控制器構造用於:常規地例如藉助模擬數字轉換來求取傳感器I的數據並且如此激勵開關裝置8，使得根據所述傳感器的所求取的數據在電網交流電壓UN的過零點周圍的時間範圍ZB2期間改變線圈6的阻抗。
[0023]感應加熱裝置16具有振蕩迴路15，所述振蕩迴路包括感應加熱線圈5和電容器13和14，其中，電容器13和14常規上連在中間迴路電壓UZK之間。
[0024]常規的變流器4例如藉助半橋由電網交流電壓UN產生高頻激勵電壓UA，其中，以高頻激勵電壓UA加載振蕩迴路15，以便產生高頻交變磁場用於加熱烹調容器2。
[0025]感應加熱裝置16還包括用於探測電網交流電壓UN的過零點周圍的時間範圍(見圖2 「ZB1」)的裝置17。時間範圍ZBl例如可以通過以下方式來探測和/或定義:在時間範圍ZBl期間電網交流電壓UN的量值小於預給定的值，例如小於25V、尤其小於18V。對於所述情況，裝置17監視電網交流電壓UN的電平並且通過這種方式來探測電網交流電壓UN的過零點周圍的時間範圍ZBl。
[0026]此外，以微控制器3的形式設置控制裝置，所述微控制器構造用於:在時間範圍ZBl期間中斷以高頻激勵電壓UA加載振蕩迴路15，以便引起振蕩迴路15的自諧振振蕩、求取振蕩迴路15的自諧振振蕩的諧振頻率變化並且根據所求取的諧振頻率變化對由傳感器裝置12傳輸的數據解碼。因此，作為感應加熱裝置16的組成部分的微控制器3滿足感應加熱裝置的常規的控制功能並且附加地滿足讀取裝置的如下功能:接收傳感器I的所傳輸的數據並且適當地對其分析。感應加熱線圈15同時用作接收天線，從而可以不設置特定的接收天線和任何單獨的讀取裝置。
[0027]傳感器裝置12可以是烹調容器2的組成部分或者可以與烹調容器2可拆卸地連接，其中，線圈6設置在烹調容器2的底部處，而其餘組成部分例如可以集成到烹調容器2的未示出的手柄或空腔中，在那可以防止其免受高溫影響。在可拆卸的連接的情況下，傳感器裝置12或傳感器裝置12的一部分例如可以集成到插到常規的烹調容器上的塑料框架中。
[0028]為了說明，圖2示出電網交流電壓UN的變化曲線以及振蕩迴路15的自諧振振蕩的時間範圍ZBl和時間範圍ZB2，在所述時間範圍ZB2期間進行傳感器數據的傳輸。
[0029]可以理解，代替單個傳感器也可以設置多個傳感器，所述多個傳感器然後可以設置在烹調容器2的不同的位置上。在此存在以下可能性:將通過所有傳感器算出的平均值傳輸到讀取裝置3或將所有傳感器的數據傳輸到讀取裝置。
[0030]根據本發明的感應加熱裝置16也適合用於加熱不具有根據本發明的傳感器裝置12的烹調容器。對於這種情況，感應加熱裝置16或者其讀取裝置3識別傳感器數據的錯誤並且然後轉入常規的運行狀態中，而無需傳感器溫度檢測。
[0031]另一方面，根據本發明的傳感器裝置12也可以在常規的感應加熱裝置上運行。對於這種情況或基本上，傳感器裝置12還可以包括音頻發生器，所述音頻發生器在傳感器臨界溫度被超過時輸出聲音警告信號，以便防止烹調容器2的損壞。
[0032]可以理解，對於溫度傳感器附加地或替代地，也可以設置用於另外測量參量的傳感器，例如在蒸汽壓力烹調容器的情況下的壓力傳感器等等。
【權利要求】
1.一種用於將分配給可感應式加熱的烹調容器(2)的傳感器(I)的數據傳輸到讀取裝置(3)的方法，在所述方法中， -藉助變流器⑷由電網交流電壓(UN)產生高頻激勵電壓(UA)，其中，以所述高頻激勵電壓加載具有感應加熱線圈(5)的振蕩迴路(15)，以便產生高頻交變磁場用於加熱所述烹調容器， 其特徵在於以下步驟: -在所述電網交流電壓的過零點周圍的預給定的第一時間範圍(ZBl)期間中斷以所述高頻激勵電壓加載所述振蕩迴路，以便引起所述振蕩迴路的自諧振振蕩， -在第二時間範圍(ZB2)期間，根據所述傳感器的待傳輸的數據來改變分配給所述烹調容器的、與所述感應加熱線圈感應耦合的天線(6)的阻抗，所述第二時間範圍處於所述第一時間範圍內，以及 -在所述讀取裝置中對所述傳感器的所傳輸的數據解碼，其方式是，分析所述振蕩迴路的自諧振振蕩的諧振頻率、尤其是諧振頻率變化。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，藉助所述高頻交變磁場無接觸地給電路(7)供給運行能量，所述電路構造用於檢測所述傳感器的數據並且根據所述待傳輸的數據來改變與所述感應加熱線圈感應耦合的天線的阻抗。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述傳感器的數據是藉助所述烹調容器來加熱的烹調食物的溫 度數據。
4.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述傳感器的數據藉助數據電報來傳輸，其中，所述數據電報包含至少一個起始位和/或至少一個保護位。
5.一種傳感器裝置(12)，所述傳感器裝置用於可感應式加熱的烹調容器(2)，所述傳感器裝置具有: -傳感器(I)，所述傳感器用於檢測與所述烹調容器相關的測量參量、尤其是藉助烹調容器來加熱的烹調食物的溫度， -天線(6)，所述天線能夠與感應加熱裝置(16)的感應加熱線圈(5)感應耦合，其中，所述感應加熱裝置藉助變流器(4)由電網交流電壓(UN)產生用於所述感應加熱線圈的高頻激勵電壓(UA)， -用於改變所述天線的阻抗的裝置(8 )， -用於探測所述電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍(ZB2)的裝置(9)，和 -控制裝置(10)，所述控制裝置構造用於:求取所述傳感器的數據並且如此激勵用於改變所述天線的阻抗的裝置，使得根據所述傳感器的所求取的數據在所述電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍期間改變所述天線的阻抗。
6.根據權利要求5所述的傳感器裝置，其特徵在於，所述天線包括線圈(6)。
7.根據權利要求6所述的傳感器裝置，其特徵在於，用於改變所述天線的阻抗的裝置包括開關裝置(8)，所述開關裝置連在所述線圈的連接端之間。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的傳感器裝置，其特徵在於，用於探測所述電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍的裝置包括用於測量天線電壓(UP)、尤其是經整流的天線電壓(UP)的裝置。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的傳感器裝置，其特徵在於能量供給裝置(11)，所述能量供給裝置構造用於:由存在於所述天線上的信號產生用於所述傳感器裝置的運行倉tfi。
10.一種烹調容器(2)，所述烹調容器具有根據權利要求5至9中任一項所述的傳感器裝置(12)。
11.根據權利要求10所述的烹調容器，其特徵在於，所述天線、尤其是以線圈的形式的天線設置在烹調容器底部處。
12.—種感應加熱裝置(16)，所述感應加熱裝置具有: -振蕩迴路(15)，所述振蕩迴路具有感應加熱線圈(5)， -變流器(4)、所述變流器由電網交流電壓(UN)產生高頻激勵電壓(UA)，其中，以所述高頻激勵電壓加載所述振蕩迴路，以便產生高頻交變磁場用於加熱烹調容器(2)， -用於探測所述電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍(ZBl)的裝置(17)，和 -控制裝置(3)，所述控制裝置構造用於: -在所述電網交流電壓的過零點周圍的時間範圍期間中斷以所述高頻激勵電壓加載所述振湯迴路，以便引起所述振湯迴路的自諧振振湯； -求取所述振蕩迴路的自諧振振蕩的諧振頻率、尤其是諧振頻率變化；以及-根據所求取的諧振頻率或者諧振頻率變化對分配給可感應式加熱的烹調容器(2)的傳感器(I)的所傳輸的數據解碼。
13.—種系統，所述系統構造用於實施根據權利要求1至4中任一項所述的方法，所述系統具有: -根據權利要求5至9中任一項所述的傳感器裝置(12)， -根據權利要求12所述的感應加熱裝置。
14.根據權利要求13所述的系統，其特徵在於根據權利要求10或11所述的烹調容器⑵。
【文檔編號】H05B6/06GK103843455SQ201280036360
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年7月20日 優先權日:2011年7月22日
【發明者】S.朗 申請人:E.G.O.電氣設備製造股份有限公司