CN107290788B - 锅盖状态检测方法和烹调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锅盖状态检测方法和烹调器，其中，烹调器包括电磁炉、锅具、信号检测装置和锅盖状态检测装置，锅具的锅盖上设置有电极，当锅盖扣合在锅具的锅体上时，电极与锅体电连接；该方法包括：检测电极上的电信号；根据电信号的数值确定锅盖的状态，锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开。本发明提供的技术方案能够检测锅盖是否移开。

Description

锅盖状态检测方法和烹调器

技术领域

本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种锅盖状态检测方法和烹调器。

背景技术

目前的烹调器，如电磁炉，一般都有烧水、煮粥、煲汤等功能，这些功能是通过温度控制和时间控制来实现的，其中，温度控制通常是采用设置在面板下的温度传感器透过面板来感测锅具温度进而进行温度控制。此种控温方式因隔了面板而存在感温慢、测温不准等缺点，导致电磁炉易出现水烧干、大量溢锅等问题，

市场上由此出现了一些在锅盖上设置无线测温装置的烹调器，例如专利号为CN201220070599.2.A的专利公开了一种带可拆无线测温手柄的烹调器，该烹调器通过在锅盖的手柄座上设置温度检测装置，从而可以将温度检测装置伸入锅内精确感应锅内环境及蒸汽温度，实现快速精确的测温。同时，通过在锅盖的手柄上设置无线发射装置，将温度检测装置检测的温度信号无线发送给电磁炉，使电磁炉根据该温度信号实现温度控制。

但是，上述烹调器在烹饪过程中，若将锅盖移开，电磁炉接收到的温度信号则为空气温度，而非锅内温度，从而电磁炉会做出错误的温度控制，因此有必要对锅盖的状态进行检测，确定锅盖是否移开，以辅助电磁炉进行温度控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种锅盖状态检测方法和烹调器，用于检测锅盖是否移开。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种锅盖状态检测方法，应用于烹调器，烹调器包括电磁炉和锅具，锅具的锅盖上设置有电极，当锅盖扣合在锅具的锅体上时，电极与锅体电连接；该方法包括：

检测电极上的电信号；

根据电信号的数值确定锅盖的状态，锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开。

本发明提供的锅盖状态检测方法，基于电磁炉工作时锅具产生涡流的原理，通过检测锅盖上设置的与锅体电连接的电极上不同强弱的电信号，根据该电信号的大小即可判断出锅盖的状态，即检测出锅盖是否移开。

作为本发明一种可选的实施方式，根据电信号的数值确定锅盖的状态具体包括：

判断电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；

若是，则确定锅盖未移开；

若否，则确定锅盖移开。

通过判断电极上的电信号对应的电压值来确定锅盖是否移开，可以简化检测电路和检测流程。

作为本发明一种可选的实施方式，在判断电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值之前，方法还包括：

获取电磁炉当前的加热功率，并根据加热功率确定锅盖状态阈值。

这样可以提高检测结果的准确性。

作为本发明一种可选的实施方式，在根据电信号的大小确定锅盖的状态之前，方法还包括：

对电信号进行放大和滤波。

这样可以进一步提高检测结果的准确性。

第二方面，本发明提供一种烹调器，包括电磁炉和锅具，锅具的锅盖上设置有电极，当锅盖扣合在锅具的锅体上时，电极与锅体电连接；还包括：信号检测装置和锅盖状态检测装置；

信号检测装置，用于检测电极上的电信号；

锅盖状态检测装置，用于根据电信号的数值确定锅盖的状态，锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开。

作为本发明一种可选的实施方式，锅盖状态检测装置具体用于：

判断电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；

若是，则确定锅盖未移开；

若否，则确定锅盖移开。

作为本发明一种可选的实施方式，锅盖状态检测装置还用于：

获取电磁炉当前的加热功率，并根据加热功率确定锅盖状态阈值。

作为本发明一种可选的实施方式，烹调器还包括：信号放大滤波电路，用于对信号检测装置检测的电信号进行放大和滤波。

作为本发明一种可选的实施方式，信号检测装置具体为微控制单元MCU，信号放大滤波电路包括：比较器、电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容；

比较器的同相输入端与电极连接，电感的一端、第一电阻的一端、第二电阻的一端分别与比较器的同相输入端连接，第三电阻的一端与比较器的输出端连接；第一电阻的另一端、第三电阻的另一端、比较器的电源正极端分别与锅盖中的电源连接，电感的另一端、第二电阻的另一端、比较器的反相输入端、比较器的电源负极端分别接地；第四电阻的一端与比较器的输出端连接，第四电阻的另一端分别与电容的一端和第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端与MCU的AD端口连接，电容的另一端接地。

上述第二方面以及上述第二方面的各可能的实施方式所提供的烹调器，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

图1为锅盖状态检测方法的流程示意图；

图2为本发明提供的锅盖状态确定方法的流程示意图；

图3为本发明提供的烹调器的结构示意图；

图4为图3中信号放大滤波电路的电路原理图。

附图标记说明：

1-电磁炉； 2-锅具；

3-电极； 4-信号检测装置；

5-锅盖状态检测装置； 6-信号放大滤波电路；

21-锅盖； 22-锅体。

具体实施方式

图1为本发明提供的锅盖状态检测方法的流程示意图，该方法应用于烹调器，烹调器包括电磁炉和锅具，锅具的锅盖上设置有电极，当锅盖扣合在锅具的锅体上时，电极与锅体电连接。如图1所示，本实施例提供的方法包括如下步骤：

S101、检测电极上的电信号。

电磁炉的工作原理是通过电磁炉中的控制器控制电磁炉内的线圈盘产生交变磁场，当将含铁质的电磁炉用锅具放置在电磁炉的面板上时，锅具切割交变磁场的磁力线而产生交变电流，即涡流，该涡流能使锅具的铁分子高速无规则运动并互相碰撞摩擦而产生热能，使锅具快速发热，以加热和烹饪食物。

本实施例中，锅盖扣合在锅体上时，电极与锅体电连接，从而锅体在电磁炉工作过程中产生的涡流会传导至电极，使电极上产生电信号；当锅盖移开时，电极与锅体之间的电连接断开，电极上的电信号则减弱。

具体的，可以在锅盖上设置信号检测装置来检测电极上的电信号，该信号检测装置与电极连接，具体可以是现有的锅盖中的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。

S102、根据电信号的数值确定锅盖的状态。

其中，锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开。如步骤S101中所述，当锅盖移开锅体时，电极上的电信号会减弱，因此根据电极上电信号的大小即可判断锅盖的状态，即锅盖是否移开。

具体的，可以在烹调器中设置锅盖状态检测装置，该锅盖状态检测装置与信号检测装置连接，可以根据电信号确定锅盖的状态。锅盖状态检测装置检测出锅盖的状态后，可以向电磁炉发送锅盖状态信号，电磁炉根据该锅盖状态信号，可辅助电磁炉中的控制器进行温度控制，例如：当锅盖移开时，将加热功率调整至标准模式(如时间控制模式)；当锅盖未移开时，根据温度信号控制加热功率。

在具体确定锅盖的状态时，可以根据图2所示的方法实现。图2为本发明提供的锅盖状态确定方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S201、判断电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；若是，则执行步骤S202；若否，则执行步骤S203。

当锅盖未移开时，电极上的电信号比较强，锅盖移开时，电极上的电信号减弱。通过判断电信号的电压值与锅盖状态阈值之间的关系，可以确定锅盖的状态。具体的，信号检测装置可以检测电极上的电信号对应的电压值或电流值，优选的，采用信号检测装置检测电极上的电信号对应的电压值，以方便检测。

S202、确定锅盖未移开。

当电信号的电压值大于锅盖状态阈值时，说明电信号较强，锅盖未移开，此时锅盖状态检测装置可以向控制器发送锅盖未移开信号。

S203、确定锅盖移开。

当电信号的电压值小于或等于锅盖状态阈值时，说明电信号较弱，锅盖移开，此时锅盖状态检测装置可以向控制器发送锅盖移开信号。

为了提高锅盖状态判断结果的准确性，如图2所示，在步骤S201之前，该方法还可以包括如下步骤：

S200、获取电磁炉当前的加热功率，并根据加热功率确定锅盖状态阈值。

具体的，电磁炉当前的加热功率不同，当锅盖移开时，电极上的电信号的变化值也不同。本实施例中，根据电磁炉当前的加热功率确定锅盖状态阈值，例如：加热功率≥1000W，锅盖状态阈值为0.3V；加热功率<1000W，锅盖状态阈值为0.2V。

考虑到锅盖上的电信号的值比较小，而且容易受到干扰，本实施例中，可以在根据电信号的大小确定锅盖的状态之前，对电信号进行放大和滤波，以进一步提高检测结果的准确性。

本发明提供的锅盖状态检测方法，基于电磁炉工作时锅具产生涡流的原理，通过检测锅盖上设置的与锅体电连接的电极上不同强弱的电信号，根据该电信号的大小即可判断出锅盖的状态，即检测出锅盖是否移开。

图3为本发明提供的烹调器的结构示意图，如图3所述，本实施例提供的烹调器包括电磁炉1和锅具2，锅具2的锅盖21上设置有电极3，电极3与锅具2的锅体22电连接；烹调器还包括：信号检测装置4和锅盖状态检测装置5；其中：

信号检测装置4，用于检测电极3上的电信号；

锅盖状态检测装置5，用于根据电信号的数值确定锅盖21的状态，锅盖21的状态包括锅盖21移开和锅盖21未移开。

作为本发明一种具体的实施方式，锅盖状态检测装置5具体用于：

判断电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；

若是，则确定锅盖21未移开；

若否，则确定锅盖21移开。

作为本发明一种可选的实施方式，锅盖状态检测装置5还用于：

获取电磁炉1当前的加热功率，并根据加热功率确定锅盖状态阈值。

作为本发明另一种可选的实施方式，烹调器还包括：信号放大滤波电路6，用于对信号检测装置4检测的电信号进行放大和滤波。

作为本发明一种具体的实施方式，信号检测装置4具体为MCU，信号放大滤波电路6包括：比较器、电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容；

比较器的同相输入端与电极3连接，电感的一端、第一电阻的一端、第二电阻的一端分别与比较器的同相输入端连接，第三电阻的一端与比较器的输出端连接；第一电阻的另一端、第三电阻的另一端、比较器的电源正极端分别与锅盖21中的电源连接，电感的另一端、第二电阻的另一端、比较器的反相输入端、比较器的电源负极端分别接地；第四电阻的一端与比较器的输出端连接，第四电阻的另一端分别与电容的一端和第五电阻的一端连接，第五电阻的另一端与MCU的AD端口连接，电容的另一端接地。

本发明挺的烹调器可以执行上述方法实施例，其工作原理与技术效果类似，此处不再赘述。下面对烹调器的具体结构进行详细说明。

具体的，锅盖21的边缘通常都设置有金属圈，锅盖21扣合时，该金属圈与锅体22接触(电连接)，电极3可以与金属圈电连接，从而在锅盖21扣合时，实现与锅体22电连接。当然，若锅盖21的边缘未设置有金属圈，则可以通过金属连接件使电极3与锅体22实现电连接，具体实现形式可以根据需要设置，本实施例不做特别限制。其中，电极3具体可以是一根导线，也可以是导电柱等金属器件。

信号检测装置4具体可以采用现有的锅盖21中的MCU。

本实施例中，锅盖状态检测装置5可以位于电磁炉1上，作为一个独立的装置或者集成在电磁炉1的控制器中，以方便控制；也可以位于锅盖21上，作为一个独立的装置或者集成在MCU中，以提高电磁炉1的处理性能，图3是以锅盖状态检测装置5位于锅盖21上为例进行示例性说明。电磁炉1和锅盖21之间可以通过有线或无线方式通信，下面以无线方式为例说明本发明的技术方案，即电磁炉1上具有与控制器连接的无线收发装置(第一无线收发装置)，锅盖21上具有与MCU连接的无线收发装置(第二无线收发装置)。

当锅盖状态检测装置5位于电磁炉1中时，MCU检测到电信号后，可以通过第二无线收发装置将电信号发送给电磁炉1；电磁炉1通过第一无线收发装置接收到该电信号后，锅盖状态检测装置5从控制器中获取加热功率，确定锅盖状态阈值，并根据该电信号判断锅盖21的状态，然后向控制器发送锅盖状态信号，使控制器根据该锅盖状态信号进行温度控制。

当锅盖状态检测装置5位于锅盖21中时，MCU通过第二无线收发装置周期性接收电磁炉1的第一无线收发装置发送的电磁炉1加热功率信号，该加热功率信号中包含电磁炉1当前的加热功率。MCU检测到电信号后，锅盖状态检测装置5根据从MCU中获取的电磁炉1当前的加热功率确定锅盖状态阈值，并根据从MCU中获取的电信号判断锅盖21的状态；然后由MCU通过第二无线收发装置向电磁炉1发送锅盖状态信号，电磁炉1中的第一无线收发装置接收到该锅盖状态信号后，控制器根据该锅盖状态信号进行温度控制。

为了节省电源，MCU可以周期性启动锅盖状态检测装置5，并根据电信号控制锅盖状态检测装置5的工作状态，其中，工作状态包括：唤醒状态和休眠状态。具体的，可以设定一个工作阈值，例如0.1V；在电信号较弱时，即电信号的电压值小于工作阈值时，控制锅盖状态检测装置5进入休眠状态，以节省电源；在电信号较强时，即电信号的电压值大于等于工作阈值时，控制锅盖状态检测装置5进入唤醒状态，开始正常工作，判断锅盖21的状态。

为了提高检测结果的准确性，可以在电极3与MCU之间连接信号放大滤波电路6，来放大电极3上的电信号，并对电信号进行滤波。

图4为图3中信号放大滤波电路的电路原理图，如图4所示，信号放大滤波电路6具体包括：比较器IC、电感L、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和电容C。

其中，比较器IC的同相输入端与电极3连接，电感L的一端、第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端分别与比较器IC的同相输入端连接，第三电阻R3的一端与比较器IC的输出端连接；第一电阻R1的另一端、第三电阻R3的另一端、比较器IC的电源正极端分别与锅盖21中的电源VCC连接，电感L的另一端、第二电阻R2的另一端、比较器IC的反相输入端、比较器IC的电源负极端分别接地。第四电阻R4的一端与比较器IC的输出端连接，第四电阻R4的另一端分别与电容C的一端和第五电阻R5的一端连接，电容的另一端接地，第五电阻R5的另一端与MCU的数模转换(Analog-to-Digital converter，AD)端口连接。

在检测过程中，电极3上的电信号通过电感L后，电信号被放大，再经过比较器IC后，电信号被进一步放大；放大后的电信号再经过第四电阻R4和电容C组成的积分电路，进行滤平后传输给MCU的AD端口；MCU的AD端口检测经过放大、滤波后的电信号的电压值，将其提供给锅盖状态检测装置5。其中的第一电阻R1和第二电阻R2可以为比较器IC提供一定的偏置电压，保证比较器IC初始状态的稳定性；第三电阻R3作为比较器IC开漏输出中的上拉电阻；第五电阻R5对电路进行限流。

本实施例中，采用比较器来放大电信号，以节省成本；当然，也可以采用运算放大器来放大电信号，具体可根据需要设置。

本实施例提供的烹调器，锅盖上设置有与锅体电连接的电极，基于电磁炉工作时锅具产生涡流的原理，锅盖中的信号检测装置可以检测到电极上不同强弱的电信号，锅盖状态检测装置根据该电信号的大小即可判断出锅盖的状态，即检测出锅盖是否移开。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种锅盖状态检测方法，应用于烹调器，所述烹调器包括电磁炉和锅具，所述锅具的锅盖上设置有电极，当所述锅盖扣合在所述锅具的锅体上时，所述电极与所述锅体电连接；其特征在于，所述方法包括：

检测所述电极上的电信号；其中，当所述锅盖扣合在所述锅具的锅体上时，所述电信号包括所述锅体产生的涡流信号传导至所述电极上的信号；

根据所述电信号的数值确定所述锅盖的状态，所述锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开；

所述根据所述电信号的数值确定所述锅盖的状态具体包括：

判断所述电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；

若是，则确定所述锅盖未移开；

若否，则确定所述锅盖移开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断所述电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值之前，所述方法还包括：

获取所述电磁炉当前的加热功率，并根据所述加热功率确定所述锅盖状态阈值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述电信号的大小确定所述锅盖的状态之前，所述方法还包括：

对所述电信号进行放大和滤波。

4.一种烹调器，包括电磁炉和锅具，所述锅具的锅盖上设置有电极，当所述锅盖扣合在所述锅具的锅体上时，所述电极与所述锅体电连接；其特征在于，还包括：信号检测装置和锅盖状态检测装置；

所述信号检测装置，用于检测所述电极上的电信号；其中，当所述锅盖扣合在所述锅具的锅体上时，所述电信号包括所述锅体产生的涡流信号传导至所述电极上的信号；

所述锅盖状态检测装置，用于根据所述电信号的数值确定所述锅盖的状态，所述锅盖的状态包括锅盖移开和锅盖未移开；

所述锅盖状态检测装置具体用于：

判断所述电信号的电压值是否大于锅盖状态阈值；

若是，则确定所述锅盖未移开；

若否，则确定所述锅盖移开。

5.根据权利要求4所述的烹调器，其特征在于，所述锅盖状态检测装置还用于：

获取所述电磁炉当前的加热功率，并根据所述加热功率确定所述锅盖状态阈值。

6.根据权利要求4所述的烹调器，其特征在于，所述烹调器还包括：信号放大滤波电路，用于对所述信号检测装置检测的电信号进行放大和滤波。

7.根据权利要求6所述的烹调器，其特征在于，所述信号检测装置具体为微控制单元MCU，所述信号放大滤波电路包括：比较器、电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容；

所述比较器的同相输入端与所述电极连接，所述电感的一端、所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端分别与所述比较器的同相输入端连接，所述第三电阻的一端与所述比较器的输出端连接；所述第一电阻的另一端、所述第三电阻的另一端、所述比较器的电源正极端分别与所述锅盖中的电源连接，所述电感的另一端、所述第二电阻的另一端、所述比较器的反相输入端、所述比较器的电源负极端分别接地；所述第四电阻的一端与所述比较器的输出端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述电容的一端和所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述MCU的AD端口连接，所述电容的另一端接地。

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