CN101637354A - 一种电磁电饭煲 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁电饭煲，具体说是一种设有非接触式电磁感应测温装置的电磁电饭煲，属于电磁厨具领域。本发明包括内锅、电磁加热线圈和控制电路，所述控制电路通过控制所述电磁加热线圈的通断电来给所述内锅加热，本发明还包括磁性感温元件和测温电路，所述测温电路与所述磁性感温元件和所述内锅均不接触。本发明的优点是：能够间接实现对温度的检测，测量准确、简单实用、易于实现；电饭煲底部不用开孔，提高了整机的清洁性能和安全性能；可以检测多个温度点，从而满足电磁电饭煲的更多样的烹饪要求。

Description

一种电磁电饭煲

技术领域

本发明涉及一种电磁电饭煲，特别涉及一种设有非接触式电磁感应测温装置的电磁电饭煲。

背景技术

电磁电饭煲是利用电磁场把铁磁材料制成的内锅作为负载直接加热锅内的米和水的家用电器。现有技术中，对电磁电饭煲的温度控制过程中通常采用接触式温度检测方法。接触式温度检测方法是利用锅底的温度通过接触传导给热敏元件的方式来进行温度控制的。按启动键，电磁电饭煲开始工作，微电脑检测主温控器的温度和上盖传感器温度，当相应温度符合工作温度范围，接通电磁加热线圈电源，内锅通过电磁的作用把相应的热量传到米和水中，米、水开始加热，随着米、水加热升温，水分开始蒸发，上盖传感器温度升高，当微电脑检测到内锅米水沸腾时，调整电饭煲的加热功率(微电脑根据一段时间温度变化情况，判断加热的米水量情况)，从而保证汤水不溢出，当沸腾一段时间后，水分蒸发和内锅里的水被米基本吸干，而且内锅底部的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个热隔离层；因此，锅底温度会以较快速度上升，与锅底接触的热敏元件的温度也会较快上升，当微电脑检测到热敏元件的温度达到限温温度，微电脑断开电磁加热线圈电源，电磁加热线圈不工作，进入焖饭状态，焖饭结束后转入保温状态。

在保温状态，随着时间推移，内锅里的米饭温度下降，热敏元件的温度下降，当微电脑检测热敏元件的温度下降到保温的控制温度，电磁加热线圈重新通电加热，温度上升，当微电脑检测到温度升高到设定温度，电磁加热线圈断电，重复上述循环，使电饭煲维持在保温过程。

申请号为93221717.6的中国专利申请，公开了一种电子电饭锅，由锅盖、内锅、外壳、电子温度控制器、感温探头、弹簧和发热盘组成，其中，感温探头中装有锗晶体管作为感温元件，内锅的底部与发热盘的上部相接触，感温探头由弹簧支承置于内锅底部中央，电子温度控制器安装在外壳上，其中从温度控制器引出导线连接到感温探头5的感温元件锗晶体管上。

申请号为200720061002.7的中国专利申请，公开了一种电磁感应加热式电饭锅，包括设置在锅身内的内锅，内锅底部设置在微晶板上，微晶板下方设置有线圈盘，微晶板中央设置有装配孔，装配孔中设置有金属的感温支架，感温支架设置在微晶板上，热敏电阻设置在感温支架中，感温支架的顶部与内锅底部相接。微晶板于装配孔周围设置有弹性支承圈，感温支架底部插装在弹性支承圈上。

申请号为03224025.2的中国专利申请(如图1所示)，公开了一种电磁电饭煲，在加热盘台板4的中间位置或侧面开孔，用弹簧5将温控器盖7顶起，以便热敏元件6与内锅9底部或侧部接触。

上述专利虽然都解决了对电饭煲内温度进行检测并控制的问题，但其不足之处是：

1、电磁电饭煲加热盘中心部位或侧面嵌有温度传感器，由于是接触性导热，如果锅底或锅壁有脏物，影响接触面的接合，影响导热；

2、弹簧长期在高温和受压缩状态，很容易失效，引起温度传感器不能与内锅底部完全接触，内锅底部的温度很难保证准确、及时地传递给热敏元件，尤其是不能在某个特定的温度点让热敏元件准确及时地得到信号，难以实现锅内米和水的温度在烹饪过程中的准确和自动控制；

3、由于中间开孔，水和其他物体很容易掉到加热盘内部，影响整机的清洁性能和安全性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁电饭煲，采用非接触的方法来检测电磁电饭煲锅内的温度，当测温装置对电磁电饭煲锅内的温度进行检测时，能对电磁电饭煲锅内多个设定的温度点进行检测，使控制程序作出相应的变换，可以实现电磁电饭煲在烹饪过程中多点温度自动、灵活、准确的控制。

本发明的目的可以通过以下的技术措施来实现：一种电磁电饭煲，包括内锅、电磁加热线圈和控制电路，所述控制电路通过控制所述电磁加热线圈的通断电来给所述内锅加热，所述电磁电饭煲还包括磁性感温元件和测温电路，所述测温电路与所述磁性感温元件和所述内锅均不接触。

除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容。

所述测温电路包括测温感应线圈和电信号处理电路，所述测温感应线圈通过所述电信号处理电路与所述控制电路相连；所述测温感应线圈与所述电磁加热线圈相匹配，当所述电磁加热线圈工作时，在所述测温感应线圈上能够产生电信号。

所述测温感应线圈位于所述电磁加热线圈的中央。

所述电信号处理电路为电压处理电路或者电流处理电路或者波形处理电路。

所述磁性感温元件直接与所述内锅相接触。

所述磁性感温元件是铁氧体材料或者感温磁钢或者稀土材料。

所述测温电路还包括整流滤波电路，测温感应线圈产生的交变电信号通过所述整流滤波电路之后变成直流电信号，输出到电信号处理电路。

所述磁性感温元件和所述测温电路一一对应，有一对或多对，分别测量所述内锅上

一点或多点的温度。

所述电磁电饭煲还包括励磁电路；所述励磁电路包括位于所述测温感应线圈旁的励磁线圈，所述励磁线圈与所述测温感应线圈相匹配，当所述电磁加热线圈不工作时，由所述励磁线圈对所述测温感应线圈进行励磁，从而在测温感应线圈和磁性感温元件之间形成一个检测磁场。

所述测温电路中的电信号与所述磁性感温元件中的温度是正相关或者负相关。

其工作原理是：电磁电饭煲的电磁加热线圈工作时，会产生一定强度的交变磁场，交变磁场通过磁性感温元件和测温感应线圈时，在测温感应线圈中产生交变电压、电流，即产生电信号。当磁性感温元件的温度随电磁锅锅体温度变化时，磁性感温元件的磁性强度发生变化，则测温感应线圈的磁通量就相应发生变化，进而导致测温感应线圈两端的电压或电流、脉冲宽度等电信号产生变化，由此可知，测温感应线圈的交变电压或电流、脉冲宽度等电信号的大小会受电磁锅锅体温度的高低影响，而在电磁加热线圈的附近会存在一个感温检测磁场的区域。因此，在电磁电饭煲正常工作的情况下，通过检测测温感应线圈产生的电信号的大小，就可以检测出磁性感温元件的温度变化。由于磁性感温元件的不同温度点对应着不同强度的磁性，同时测温感应线圈中会产生相应的电信号，所以还可以根据电磁电饭煲的不同烹饪程序的要求设定多个温度点，通过检测测温感应线圈产生的电信号的大小判别出磁性感温元件的多点温度变化，从而实现电磁电饭煲的自动控制。

本发明所述的测温感应线圈与电磁加热线圈匹配，能够产生感应电信号。

本发明所述的测温感应线圈位于电磁加热线圈和磁性感温元件附近，在能产生感温检测磁场的区域内就可以，因为只有在感温检测磁场的区域内，电磁加热线圈、测温感应线圈和磁性感温元件才能相互作用。如所述的测温感应线圈可以位于电磁加热线圈的其中一侧。但从方便实施的角度出发，测温感应线圈最好位于电磁加热线圈的中央，因为电磁加热线圈中央处的磁力线最强，测温感应线圈产生的电信号也最强，更容易被检测到，

本发明所述的磁性感温元件可以固定在电磁电饭煲台板的上表面，能直接与电磁电饭煲的内锅接触，电磁电饭煲工作时，内锅的温度被传导至磁性感温元件上。

本发明所述的磁性感温元件可以是铁氧体材料的磁性感温元件；所述的磁性感温元件还可以是感温磁钢，如非晶材料的感温磁钢或纳米晶材料的感温磁钢；所述的磁性感温元件还可以是合金材料的磁性感温元件，或者是稀土材料的磁性感温元件。

本发明的电磁电饭煲控制电路是在现有技术的基础上做的改进，电磁电饭煲控制电路现有技术一般包括电源电路、输出控制电路、电流检测电路、温度保护电路、输出调节电路、显示电路和保护电路等。本发明的电磁电饭煲控制电路增设了非接触式测温电路，

电磁电饭煲工作时，电信号处理电路可以判别出测温感应线圈所产生的电信号的大小并输出给输出控制电路，从而实现对电磁电饭煲烹饪程序的自动控制。

本发明所述的电信号处理电路可以为电压处理电路或电流处理电路，或其它电信号(频率、脉冲宽度等)处理电路，如：电压比较电路、A/D电路、脉冲宽度测量电路等。

本发明可以作以下改进，所述的测温电路还可以包括整流滤波电路，测温感应线圈产生的交变电信号可以通过整流滤波电路之后变成直流电信号，输出到电信号处理电路。

电磁电饭煲工作时，所述的测温感应线圈产生的交变电信号，如电压或电流经过整流滤波电路产生直流电压或直流电流，直流电压或直流电流输入到电压或电流处理电路后，电压或电流处理电路便可以判别出直流电压或电流的大小。由于电信号的大小是受磁性感温元件的磁性强度大小的影响，磁性越强，电信号越大，磁性越弱，电信号越小(参见图2)。磁性感温元件的磁性强度大小又是受电磁锅的温度高低的影响，因此，所述的磁感应测温电路可以判别出电磁锅温度的高低，温度和电信号的关系有正温度系数关系和负温度系数关系两种，即是正相关或者负相关两种。参见图3和图4，其中，图3所示为正温度系数关系，即正相关的情况，也即温度越高，电信号越强，图4所示为负温度系数关系，即负相关的情况，也即温度越高，电信号越弱。图8所示的是本发明其中一个实施例采用负温度系数关系的情况，为电磁电饭煲锅体温度和直流电压(电流)的关系曲线图，可以看出，内锅的温度达到某一温度时，电压值变化到某一电压值X伏，如某一温度为105℃时，该温度正是饭煮熟的温度，因此，设置此温度点可用于实现电磁电饭煲煮饭测温功能。同理，所述的测温电路可以判别出内锅的多个温度点的变化，使控制程序作出相应的变换，从而满足电磁电饭煲的其它烹饪要求。要特别说明的是，图2～4和图9所示的关系曲线可以是直线，也可以是曲线。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

1.本发明的电磁电饭煲采用非接触式的测温装置检测温度，利用了电磁电饭煲电磁加热线圈工作时产生的磁场，该磁场通过测温感应线圈时产生电信号，只需要对电信号进行检测即可，根据电磁锅的温度与电信号的对应关系可以间接实现对温度的检测，测量准确，简单实用、易于实现。

2.本发明的电磁电饭煲采用非接触式测温装置不仅可以利用磁性感温元件的居里点温度作为检测温度点，而且还可以利用磁性感温元件特性曲线段作为检测温度点设定的多个程序控制的温度点，从而满足电磁电饭煲的更多样的烹饪要求。

3.本发明的电磁电饭煲采用非接触式测温装置，比现有技术的电磁电饭煲采用接触式测温装置更精准的控制煮饭的温度。避免煮饭时糊底的现象。

4.本发明的电磁电饭煲可以设计精确的自动控制程序，不但能够达到与自动电饭煲相同的效果，还能实现设定的其它烹饪功能，进一步提高了电磁电饭煲的自动化程度。

5.本发明的电磁电饭煲底部不用开孔，提高了整机的清洁性能和安全性能。

附图说明

图1是现有技术电磁电饭煲的示意图；

图2是本发明的磁性感温元件的磁场性强度与电信号的关系曲线图；

图3是本发明的电磁电饭煲工作时内锅温度与电信号的关系曲线图(正温度系数)；

图4是本发明的电磁电饭煲工作时内锅温度与电信号的关系曲线图(负温度系数)；

图5是本发明实施例1、2的电磁电饭煲的示意图；

图6是本发明实施例1、2的电磁电饭煲控制电路原理框图；

图7是本发明实施例1、2的带有整流滤波电路的测温电路原理图；

图8是本发明实施例2的励磁电路原理图；

图9是本发明实施例1、2的电磁电饭煲实现煮饭、保温功能和自动煮开水功能时的内锅温度和直流电压(电流)的关系曲线图；

具体实施方式

实施例1

如图5、图6、图9所示的设有磁感应测温装置的电磁电饭煲是本发明实施例，测温感应线圈6位于电磁加热线圈4的中央，磁性感温元件10采用热敏铁氧体材料，电磁电饭煲工作时，在磁场强度相同的条件下，通过测温感应线圈6的磁通量最大。测温感应线圈6与热敏电阻7一起由支架5固定在非金属内胆3下部的下方。支架5为一纵向截面为阶梯形的板架，热敏电阻7固定在其高一层板架上，测温感应线圈6固定在其低一层板架上。磁性感温元件10居中固定在非金属内胆3下部的上表面，与测温感应线圈6的位置相对应。当使用电磁电饭煲时，磁性感温元件10与内锅9的底部直接接触。电磁电饭煲的磁感应测温电路还包括整流滤波电路，整流滤波电路的输入端与测温感应线圈6相连，输出端与电信号处理电路相连。本实施例中的电信号处理电路为电压处理电路，如A/D电路。

以下是本实施例中通过磁感应测温装置实现电磁电饭煲的煮饭、保温功能的过程。电磁电饭煲工作时，参见图7，测温感应线圈6产生的交变电压经过整流滤波电路产生直流电压，直流电压输入到电压处理电路，即输入到输出控制电路的A/D接口，A/D电路便可以判别出直流电压的大小。磁性感温元件10的磁性越强，测温感应线圈6所产生的电信号越大；反之，磁性越弱，电信号越小。本实施例采用负温度系数，即内锅的温度越高，电信号越小。当电磁电饭煲启动煮饭程序时，电磁电饭煲加热内锅9内的米和水，当饭煮干之后，饭的温度达到105℃时，测温感应线圈6产生的电压值变化到某一电压值X伏时，电压处理电路感受到该X伏电压值时，参见图9，马上向输出控制电路传递信号，断开电磁电饭煲的加热电路，则电磁电饭煲停止加热，从而实现电磁电饭煲的煮饭测温功能。

实施例2

如图5、图6、图7、图8所示的设有磁感应测温装置的电磁电饭煲是本发明实施例之二，与实施例1不同的是，测温感应线圈6位于电磁加热线圈4的中央，磁性感温元件10采用热敏铁氧体材料，电磁电饭煲工作时，在磁场强度相同的条件下，通过测温感应线圈6的磁通量最大。测温感应线圈6与热敏电阻7一起由支架5固定在非金属内胆3的下方。支架5为一纵向截面为阶梯形的板架，热敏电阻7固定在其高一层板架上，测温感应线圈6固定在其低一层板架上。磁性感温元件10居中固定在非金属内胆3的上表面，与测温感应线圈6的位置相对应。当使用电磁炉时，磁性感温元件10与内锅9的底部直接接触。电磁炉的磁感应测温电路还包括整流滤波电路，整流滤波电路的输入端与测温感应线圈6相连，输出端与电信号处理电路相连。本实施例中的电信号处理电路为电压处理电路，如A/D电路。

以下是本实施例中通过磁感应测温装置实现电磁电饭煲煮饭、保温功能的过程。电磁电饭煲工作时，参见图7，测温感应线圈6产生的交变电压经过整流滤波电路产生直流电压，直流电压输入到电压处理电路，即输入到输出控制电路的A/D接口，A/D电路便可以判别出直流电压的大小。磁性感温元件10的磁性越强，测温感应线圈6所产生的电信号越大；反之，磁性越弱，电信号越小。本实施例采用负温度系数，即内锅的温度越高，电信号越小。当电磁电饭煲启动煮饭程序时，电磁炉加热内锅9内的米和水，当饭煮干之后，饭的温度达到105℃时，测温感应线圈6产生的电压值变化到某一电压值X伏时，电压处理电路感受到该X伏电压值时，参见图9，马上向输出控制电路传递信号，断开电磁炉的加热电路，则电磁炉停止加热，从而实现电磁炉的煮饭测温功能。

在本实施例中，在电磁炉控制电路中还设置了可对测温感应线圈6进行励磁的励磁电路，即在测温感应线圈6旁边设置了励磁线圈12，测温感应线圈6与励磁线圈12匹配，能够产生感应电信号，励磁线圈12可由输出控制电路提供电源并对测温感应线圈6进行励磁。如图7和图8所示，当电磁加热线圈4工作时，由电磁加热线圈4对测温感应线圈6进行励磁，在测温感应线圈6和磁性感温元件10之间形成一个检测磁场，此时励磁电路不工作；当电磁加热线圈4不工作时，由励磁电路对测温感应线圈6进行励磁，在测温感应线圈6和磁性感温元件10之间形成一个检测磁场，测温感应线圈6可以根据磁性感温元件10的磁性变化，输出相应的电压，以实现电磁加热线圈4不工作时的温度检测，即在电磁炉的加热电路断电的情况下也可以检测到电磁锅的温度。根据这一设计，在电磁加热线圈4不工作的情况下，励磁电路对测温感应线圈6进行励磁形成一个检测磁场，参见图8，当内锅9的温度小于70℃时，测温感应线圈6产生的电压值变化到某一电压值Y伏时，电压处理电路感受到该Y伏电压值，马上向输出控制电路传递信号，又重新开启电磁炉的加热电路，则电磁电饭煲进入保温状态，即启动电磁加热线圈4小功率通电(或间歇通电)，此时，励磁电路不工作，由电磁加热线圈4对测温感应线圈6进行励磁；当内锅9的温度达到所设定的保温上限温度后，电磁炉又断开加热电路，以实现电磁炉的保温功能。

Claims (10)

1.一种电磁电饭煲，包括内锅、电磁加热线圈和控制电路，所述控制电路通过控制所述电磁加热线圈的通断电来给所述内锅加热，其特征在于：所述电磁电饭煲还包括磁性感温元件和测温电路，所述测温电路与所述磁性感温元件和所述内锅均不接触

2.根据权利要求1所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述测温电路包括测温感应线圈和电信号处理电路，所述测温感应线圈通过所述电信号处理电路与所述控制电路相连；所述测温感应线圈与所述电磁加热线圈相匹配，当所述电磁加热线圈工作时，在所述测温感应线圈上能够产生电信号。

3.根据权利要求2所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述测温感应线圈位于所述电磁加热线圈的中央。

4.根据权利要求2所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述电信号处理电路为电压处理电路或者电流处理电路或者波形处理电路。

5.根据权利要求1所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述磁性感温元件直接与所述内锅相接触。

6.根据权利要求1所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述磁性感温元件是铁氧体材料或者感温磁钢或者稀土材料。

7.根据权利要求2至6任意一项所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述测温电路还包括整流滤波电路，测温感应线圈产生的交变电信号通过所述整流滤波电路之后变成直流电信号，输出到电信号处理电路。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述磁性感温元件和所述测温电路一一对应，有一对或多对，分别测量所述内锅上一点或多点的温度。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述电磁电饭煲还包括励磁电路；所述励磁电路包括位于所述测温感应线圈旁的励磁线圈，所述励磁线圈与所述测温感应线圈相匹配，当所述电磁加热线圈不工作时，由所述励磁线圈对所述测温感应线圈进行励磁，从而在所述测温感应线圈和所述磁性感温元件之间形成一个检测磁场。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的电磁电饭煲，其特征在于：所述测温电路中的电信号与所述磁性感温元件中的温度是正相关或者负相关。

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