CN107436198B - 锅具温度检测系统、方法和电磁炉 - Google Patents
锅具温度检测系统、方法和电磁炉 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种锅具温度检测系统、方法和电磁炉，该锅具温度检测系统包括：频率电路(1)、频率检测电路(2)和单片机(3)；频率电路(1)、频率检测电路(2)和单片机(3)依次电性连接；频率电路(1)根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，频率检测电路(2)检测频率电路(1)产生的频率，并将频率输出给单片机(3)，单片机(3)根据频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。本发明提供的锅具温度检测系统、方法和电磁炉，可以避免温度传感器检测锅具的温度具有一定的滞后性而无法及时获得锅具的实际温度。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种锅具温度检测系统、方法和电磁炉。
背景技术
电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，其由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。
随着技术的发展，电磁炉也向着智能化发展。目前，为了实现电磁炉对锅具的温度检测，多采用在锅具底部或者支撑锅具的面板底部安装温度传感器来检测锅具的温度。然而，由于电磁炉的加热功率较大，且锅具本身发热比较集中，采用在锅具底部或者支撑锅具的面板底部安装温度传感器来检测锅具的温度时，温度传感器与锅具底部中间有绝缘不导热的陶瓷板或绝缘导热的支撑块，温度传感器不会与锅具底部直接接触，使得温度传感器检测锅具的温度具有一定的滞后性，无法及时获得锅具的实际温度。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种锅具温度检测系统、方法和电磁炉，可以避免温度传感器检测锅具的温度具有一定的滞后性而无法及时获得锅具的实际温度。
为了实现上述目的，本发明提供一种锅具温度检测系统，包括：频率电路、频率检测电路和单片机；频率电路、频率检测电路和单片机依次电性连接；频率电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，频率检测电路检测频率电路产生的频率，并将频率输出给单片机，单片机根据频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过在频率电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到频率电路产生的频率，根据频率电路产生的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
可选的，频率电路为谐振电路；谐振电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率，频率检测电路检测谐振电路产生的振荡频率，并将振荡频率输出给单片机，单片机根据振荡频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过频率电路为谐振电路，在谐振电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到谐振电路产生的振荡频率，根据谐振电路产生的振荡频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
可选的，频率电路包括IGBT驱动电路和谐振电路；谐振电路用于根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率，IGBT驱动电路的驱动频率对应与谐振电路的振荡频率，频率检测电路检测IGBT驱动电路的驱动频率，并将检测到的驱动频率输出给单片机，单片机根据驱动频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过频率电路为IGBT驱动电路，在IGBT驱动电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到IGBT驱动电路的驱动频率，根据IGBT驱动电路的驱动频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
可选的，谐振电路包括：电感L1和电容C1；电感L1和电容C1并联；频率检测电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和比较器K；第一电阻R1与电容C1的一端连接，第三电阻与电容C1的另一端连接，第一电阻R1和第二电阻R2串联，第三电阻R3和第四电阻R4串联，比较器K的输入端a分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，比较器K的输入端b分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，比较器K的输出端c与单片机连接。这样通过由电感L1和电容C1并联组成的并联的谐振电路，可以根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率；同时，由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4四个电阻和比较器K组成频率检测电路，实现频率检测电路检测谐振电路产生的振荡频率，并将检测到的振荡频率输出给单片机。
另一方面，本发明提供一种电磁炉，包括：开关电源和上述任一实施例的锅具温度检测系统。这样通过在频率电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到频率电路产生的频率，根据频率电路产生的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
另一方面，本发明提供一种锅具温度检测方法，包括：根据锅具的温度获取与锅具的温度对应的频率；检测频率，根据频率调整锅具的温度。这样通过根据锅具的温度对应的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
可选的，根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，包括：根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率；检测频率，根据频率调整锅具的温度，包括：检测振荡频率，根据振荡频率调整锅具的温度。这样通过检测锅具的温度对应的振荡频率，实现根据锅具的温度获取与锅具的温度对应的频率，从而根据锅具的温度对应的振荡频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
可选的，根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，包括：根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的驱动频率；检测频率，根据频率调整锅具的温度，包括：检测驱动频率，根据驱动频率调整锅具的温度。这样通过检测锅具的温度对应的驱动频率，实现根据锅具的温度获取与锅具的温度对应的频率，从而根据锅具的温度对应的驱动频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
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
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的锅具温度检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的锅具温度检测系统的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的谐振电路和频率检测电路的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的锅具温度检测系统的结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的电磁炉电路的结构示意图；
图6为本发明实施例一提供的锅具温度检测方法的流程图。
附图标记说明：
频率电路—1；频率检测电路—2；单片机—3；谐振电路—21，42；整流滤波电路—22，44；IGBT驱动电路—23，41；IGBT—24，43；开关电源—51；锅具温度检测系统—52。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的锅具温度检测系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的锅具温度检测系统，包括：频率电路1、频率检测电路2和单片机3。
频率电路1、频率检测电路2和单片机3依次电性连接；频率电路1根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，频率检测电路2检测频率电路1产生的频率，并将频率输出给单片机3，单片机3根据频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。
具体的，频率检测电路2分别与频率电路1和单片机3连接，频率检测电路2电性连接在频率电路1和单片机3之间，频率检测电路2可以实时检测到频率电路1产生的频率，并将检测到的频率电路1产生的频率输出给单片机3，以使单片机3根据频率电路1产生的频率可以判断出锅具的温度，从而控制输出功率的大小以调整锅具的温度。
在实际应用中，当锅具温度变化比较慢或者是锅具温度稳定时，频率电路产生的频率比较稳定，当锅具温度有明显变化时，比如锅具内部的液体烧干时，或者热锅内添加冷水或食物时，频率电路产生的频率会有一个明显的方向性变化，频率电路产生的频率明显上升或者下降，当单片机3(Single Chip Microcomputer，简称MCU)通过频率检测电路2检测到频率电路1产生的频率有明显的上升或下降时，单片机3可以判断出锅具的温度是快速升高或降低，从而作出相应应对，比如，锅具干烧时，单片机3可以关闭功率输出，防止锅具糊底，进一步防止锅具变形损坏；炒菜时，单片机3可以增大功率输出，输出更大功率，使得锅具的温度升高，从而实现单片机根据频率电路产生的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
需要说明的是，本实施中的锅具温度检测系统不仅可以应用于电磁炉，还可以应用于基于电磁加热原理的其他电器产品，比如电磁感应加热(Induction Heart，简称IH)电饭煲和IH电压力锅等，本实施例在此不进行限定和赘述。
本实施例中，通过频率电路、频率检测电路和单片机依次电性连接；频率电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，频率检测电路检测频率电路产生的频率，单片机通过频率检测电路检测频率电路产生的频率，根据频率检测电路检测的频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过在频率电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到频率电路产生的频率，根据频率电路产生的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的锅具温度检测系统的结构示意图。如图2所示，上述实施例中频率电路1为谐振电路21。
谐振电路21根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率，频率检测电路2检测谐振电路21产生的振荡频率，并将振荡频率输出给单片机3，单片机3根据振荡频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。
具体的，本实施例中频率电路1可以为谐振电路21，谐振电路21产生的振荡频率可以很好地反应锅具的温度，单片机通过频率检测电路2检测谐振电路21产生的振荡频率，可以判断出锅具的温度，从而控制输出功率的大小以调整锅具的温度。
在实际应用中，在图2所示实施例中，锅具温度检测系统还可以包括整流滤波电路22、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)驱动电路23和IGBT24，整流滤波电路22用于与开关电源连接，可以将市电220伏特(V)交流电整流滤波为直流电，MCU 3输出固定的或者调整幅度比较小的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)的驱动信号给IGBT驱动电路23，使得IGBT 24控制谐振电路21工作，锅具作为感应负载产生涡流开始发热，且功率很稳定，当锅具温度变化比较慢或者是锅具温度稳定时，谐振电路21产生的振荡频率比较稳定；当锅具温度有明显变化时，比如锅具内部的液体烧干时，或者热锅内添加冷水或食物时，谐振电路21产生的振荡频率会有一个明显的方向性变化，振荡频率明显上升或者下降，当单片机3(Single Chip Microcomputer，简称MCU)通过频率检测电路2检测到谐振电路21产生的振荡频率有明显的上升或下降时，单片机3可以判断出锅具的温度是快速升高或降低，从而作出相应应对，比如，锅具干烧时，单片机3可以关闭功率输出，防止锅具糊底，进一步防止锅具变形损坏；炒菜时，单片机3可以增大功率输出，输出更大功率，使得锅具的温度升高，从而实现单片机根据谐振电路21产生的振荡频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
进一步地，图3为本发明实施例一提供的谐振电路和频率检测电路的结构示意图，如图3所示，谐振电路21包括：电感L1和电容C1；电感L1和电容C1并联。
具体的，由电感L1和电容C1并联组成的并联的谐振电路21，可以根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率。
频率检测电路2包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和比较器K；第一电阻R1与电容C1的一端连接，第三电阻与电容C1的另一端连接，第一电阻R1和第二电阻R2串联，第三电阻R3和第四电阻R4串联，比较器K的输入端a分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，比较器K的输入端b分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，比较器K的输出端c与单片机3连接。
其中，第二电阻R2的一端与第一电阻R1连接，第二电阻R2的另一端接地；第四电阻R4的一端与第三电阻R3连接，第二电阻R4的另一端接地。
具体的，由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4四个电阻和比较器K组成频率检测电路2，第一电阻R1和第二电阻R2组成第一分压电路，与谐振电路21中电感L1和电容C1的一端电性连接，第一电阻R3和第二电阻R4组成第二分压电路，与谐振电路21中电感L1和电容C1的另一端电性连接，通过比较器K的输入端b与第一分压电路连接，比较器K的输入端a与第二分压电路连接，可以将谐振电路21输出的振荡波形变为同频率的矩形波，且将转变的同频率的矩形波通过输出端c输出，实现频率检测电路2检测谐振电路21产生的振荡频率，并将检测到的振荡频率输出给单片机3。
本实施例中，在上述实施例的基础上，通过频率电路为谐振电路，谐振电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率，频率检测电路检测谐振电路产生的振荡频率，单片机通过频率检测电路检测谐振电路产生的振荡频率，根据频率检测电路检测的振荡频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过在谐振电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到谐振电路产生的振荡频率，根据谐振电路产生的振荡频率及时获取锅具的实际温度，避免造成锅具的干烧损坏，提高用户的操作体验性。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的锅具温度检测系统的结构示意图。如图4所示，上述实施例中频率电路1包括：IGBT驱动电路41和谐振电路42。
IGBT驱动电路41和谐振电路42电性连接，IGBT驱动电路41与频率检测电路2电性连接；谐振电路42用于根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率，IGBT驱动电路41的驱动频率对应与谐振电路的振荡频率，频率检测电路2检测IGBT驱动电路的驱动频率，并将检测到的驱动频率输出给单片机3，单片机3根据驱动频率调整锅具的温度。
具体的，本实施例中频率电路1可以包括IGBT驱动电路41和谐振电路42，IGBT驱动电路41的驱动频率可以很好地反应锅具的温度，单片机通过频率检测电路2检测IGBT驱动电路41的驱动频率，可以判断出锅具的温度，从而控制输出功率的大小以调整锅具的温度。
在实际应用中，在图4所示实施例中，锅具温度检测系统还可以包括IGBT 43和整流滤波电路44，整流滤波电路44用于与开关电源连接，可以将市电220伏特(V)交流电整流滤波为直流电，MCU 3输出固定的或者调整幅度比较小的脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，简称PWM)的驱动信号给IGBT驱动电路41，使得IGBT 43控制谐振电路42工作，锅具作为感应负载产生涡流开始发热，且功率很稳定，当锅具温度变化比较慢或者是锅具温度稳定时，IGBT驱动电路41的驱动频率比较稳定；当锅具温度有明显变化时，比如锅具内部的液体烧干时，或者热锅内添加冷水或食物时，IGBT驱动电路41的驱动频率会有一个明显的方向性变化，驱动频率明显上升或者下降，当单片机3(Single Chip Microcomputer，简称MCU)通过频率检测电路2检测到IGBT驱动电路41的驱动频率有明显的上升或下降时，单片机3可以判断出锅具的温度是快速升高或降低，从而作出相应应对，比如，锅具干烧时，单片机3可以关闭功率输出，防止锅具糊底，进一步防止锅具变形损坏；炒菜时，单片机3可以增大功率输出，输出更大功率，使得锅具的温度升高，从而实现单片机根据IGBT驱动电路41的驱动频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
本实施例中，在上述实施例的基础上，通过频率电路为IGBT驱动电路，IGBT驱动电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的驱动频率，频率检测电路检测IGBT驱动电路产生的驱动频率，单片机通过频率检测电路检测IGBT驱动电路的驱动频率，根据频率检测电路检测的驱动频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过在IGBT驱动电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到IGBT驱动电路的驱动频率，根据IGBT驱动电路的驱动频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的电磁炉电路的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的电磁炉包括：开关电源51和上述任一实施例中的锅具温度检测系统52。
电磁炉的锅具温度检测系统52与上述实施例提供的锅具温度检测系统的结构和功能相同，本实施例在此不进行限定和赘述。
本实施例中，通过频率电路、频率检测电路和单片机依次电性连接；频率电路根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，频率检测电路检测频率电路产生的频率，单片机通过频率检测电路检测频率电路产生的频率，根据频率检测电路检测的频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过在频率电路和单片机之间电性连接有频率检测电路，可以实现单片机通过频率检测电路检测到频率电路产生的频率，根据频率电路产生的频率及时获得锅具的实际温度，提高用户的操作体验性。
实施例五
图6为本发明实施例一提供的锅具温度检测方法的流程图。如图6所示，本实施例提供的锅具温度检测方法包括：
S601：根据锅具的温度获取与锅具的温度对应的频率。
进一步地，在S601中根据锅具的温度获取与锅具的温度对应的频率包括两种情况：一种情况是根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的振荡频率；另一种情况是根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的驱动频率。
S602：检测锅具的温度对应的频率，根据锅具的温度对应的频率调整锅具的温度。
进一步地，相应地，在S602中检测锅具的温度对应的频率，根据锅具的温度对应的频率调整锅具的温度包括两种情况：一种情况是检测振荡频率，根据振荡频率调整锅具的温度；另一种情况是检测驱动频率，根据驱动频率调整锅具的温度。
本实施例中，通过根据锅具的温度产生与锅具的温度对应的频率，检测锅具的温度对应的频率，根据锅具的温度对应的频率调整输出功率的大小，进而调整锅具的温度。这样通过根据锅具的温度对应的频率及时获取锅具的实际温度，避免造成锅具的干烧损坏，提高用户的操作体验性。
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 (3)
1.一种锅具温度检测系统，应用于电磁炉，其特征在于，包括：频率电路(1)、频率检测电路(2)和单片机(3)；
所述频率电路(1)、所述频率检测电路(2)和所述单片机(3)依次电性连接；
所述频率电路(1)包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动电路(41)和谐振电路(42)；
所述IGBT驱动电路(41)和所述谐振电路(42)电性连接，所述IGBT驱动电路(41)与所述频率检测电路(2)电性连接；
所述谐振电路(42)用于根据所述锅具的温度产生与所述锅具的温度对应的振荡频率，所述IGBT驱动电路(41)的驱动频率对应与所述谐振电路(42)的振荡频率，所述频率检测电路(2)用于检测所述IGBT驱动电路(41)的驱动频率，并将检测到的所述驱动频率输出给所述单片机(3)，所述单片机(3)用于根据所述驱动频率调整输出功率的大小，进而调整所述锅具的温度；所述谐振电路(42)为所述电磁炉中用于加热所述锅具的电路；
所述谐振电路(42)包括：电感L1和电容C1；
所述电感L1和所述电容C1并联；
所述频率检测电路(2)包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和比较器K；
所述第一电阻R1与所述电容C1的一端连接，所述第三电阻与所述电容C1的另一端连接，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串联，所述第三电阻R3和所述第四电阻R4串联，所述比较器K的输入端a分别与所述第三电阻R3和所述第四电阻R4连接，所述比较器K的输入端b分别与所述第一电阻R1和所述第二电阻R2连接，所述比较器K的输出端c与所述单片机(3)连接。
2.一种电磁炉，其特征在于，包括：开关电源和如权利要求1所述的锅具温度检测系统。
3.一种锅具温度检测方法，应用于如权利要求2所述的电磁炉；所述方法包括：
根据锅具的温度产生与所述锅具的温度对应的频率；
检测所述频率，根据所述频率调整所述锅具的温度；
所述根据锅具的温度获取与所述锅具的温度对应的频率，包括：
根据所述锅具的温度获取与所述锅具的温度对应的驱动频率；
所述检测所述频率，根据所述频率调整所述锅具的温度，包括：
检测所述驱动频率，根据所述驱动频率调整所述锅具的温度。
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