CN108245015A - 烹调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种烹调器，包括：第一电极(11)、第二电极(12)、电阻检测装置(13)、电容检测装置(14)和防溢检测装置(15)；第一电极(11)和第二电极(12)间隔设置在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部；电阻检测装置(13)用于检测第一电极(11)和第二电极(12)之间的电阻值；电容检测装置(14)用于检测第一电极(11)和第二电极(12)之间的电容值；防溢检测装置(15)用于根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号。本发明提供的技术方案可以提高防溢检测的准确率。

Description

烹调器
技术领域
本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种烹调器。
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，而在煮粥或煲汤时，经常会发生溢锅问题，造成食物资源浪费的同时，也给用户带来了诸多不便。
市场上由此出现了一些具有防溢功能的烹调器，这些烹调器在实现防溢功能时，大多是在锅具上设置防溢检测电极和参考电极。烹调器的防溢检测原理为：在煮粥或煲汤时，若没有溢出，防溢检测电极和参考电极之间的电阻很大；若将溢出或已溢出，食物沸腾产生的液泡会触碰到防溢检测电极和参考电极，防溢检测电极和参考电极之间的电阻在溢出液泡的连接作用下变小，烹调器中的控制器根据防溢检测电极和参考电极之间的电阻变化来判断是否溢出。
然而，在烹饪时，由于烹饪食物和烹饪方式的不同，溢出时防溢检测电极和参考电极之间的电阻变化量差别很大，从而导致控制器在进行溢出判断时的准确率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种烹调器，用于提高防溢检测的准确率。
为了实现上述目的，本发明提供一种烹调器，包括：第一电极、第二电极、电阻检测装置、电容检测装置和防溢检测装置；
第一电极和第二电极间隔设置在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部；
电阻检测装置分别与第一电极和第二电极电连接，用于检测第一电极和第二电极之间的电阻值；
电容检测装置分别与第一电极和第二电极电连接，用于检测第一电极和第二电极之间的电容值；
防溢检测装置分别与电阻检测装置和电容检测装置电连接，用于根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号。
通过在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部设置第一电极和第二电极，并在设置与第一电极和第二电极相连的电阻检测装置的同时，设置与第一电极和第二电极相连的电容检测装置，以及与电阻检测装置和电容检测装置相连的防溢检测装置，由防溢检测装置同时根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号，可以有效的提高防溢检测的准确率。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，烹调器还包括微控制单元MCU，电阻检测装置和电容检测装置集成在MCU中。
通过将电阻检测装置和电容检测装置集成在MCU中，可以降低烹调器的电路复杂度。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，第一电极分别与MCU的第一输入输出IO端口和第二IO端口电连接，第二电极接地；烹调器还包括第一电阻和参考电容，第一电阻的一端与第二IO端口连接，第一电阻的另一端分别与第一输入输出IO端口和第一电极连接，参考电容的一端与MCU的触摸按键参考电容输入端口连接，参考电容的另一端接地。
通过利用MCU的IO端口与触摸按键功能和数模转换功能共用通道的特性，将第一电极分别与MCU的第一输入输出IO端口和第二IO端口电连接，第二电极接地，在MCU的触摸按键参考电容输入端口连接参考电容，有效的降低了电路复杂度；通过在第一电极和第二IO端口之间连接第一电阻，可以对电路起到限流保护的作用。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，MCU用于当检测电阻值时，将第二IO端口置为模数转换AD输入通道，并控制第一输入输出IO端口输出高电平，根据第二IO端口采集的电压信号计算第一电极和第二电极之间的电阻值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，MCU还用于当检测电容值时，将第一输入输出IO端口和第二IO端口均置为触摸按键模拟输入通道，根据第一输入输出IO端口或第二IO端口采集的电压信号计算电容充放电时间，并根据电容充放电时间和参考电容的电容值计算第一电极和第二电极之间的电容值。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，烹调器还包括第二电阻，第二电阻的一端与第一输入输出IO端口电连接，第二电阻的另一端分别与第一电阻的另一端和第一电极连接。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，防溢检测装置集成在MCU中。
通过将防溢检测装置集成在MCU中，可以进一步降低烹调器的电路复杂度。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，烹调器包括锅盖，第一电极、第二电极、电阻检测装置、电容检测装置和防溢检测装置位于锅盖上，且第一电极和第二电极的至少部分裸露在锅盖的下表面。
通过将第一电极、第二电极、电阻检测装置、电容检测装置和防溢检测装置位于锅盖上，且第一电极和第二电极的至少部分裸露在锅盖的下表面，可以方便防溢检测装置对烹调器内的液泡的检测。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，烹调器包括电磁炉和锅具。
作为本发明实施例一种可选的实施方式，电磁炉包括控制器，控制器与防溢检测装置电连接，用于根据溢出信号进行防溢控制。
通过控制器根据溢出信号进行防溢控制，可以避免烹调器出现溢锅现象。
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为本发明实施例提供的一种烹调器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种烹调器的电路结构示意图。
附图标记说明：
1-锅具； 2-电磁炉；
11-第一电极； 12-第二电极；
13-电阻检测装置； 14-电容检测装置；
15-防溢检测装置； 10-锅盖；
21-控制器。
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。
为了防止发生溢锅问题，目前的烹调器大多是在锅具上设置防溢检测电极和参考电极，根据防溢检测电极和参考电极之间的电阻来判断是否溢出。然而，在烹饪时，由于烹饪食物的不同，锅具内溶液的导电率差别会很大；另外，不同的烹饪方式也会导致溢出时产生的液泡的大小差别很大，液泡越小，液泡中含的溶液比例越大，反之，液泡越大，液泡中含的溶液比例则越小。若溶液的导电率很小，且溢出时产生的液泡很大，那么防溢检测电极和参考电极之间的电阻变化量就会很小，控制器就很难判断出溢出，从而出现漏判现象，导致防溢检测的准确率不高。
针对上述技术问题，本发明提供一种烹调器，主要通过在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部设置第一电极和第二电极，并在设置与第一电极和第二电极相连的电阻检测装置的同时，设置与第一电极和第二电极相连的电容检测装置，以及与电阻检测装置和电容检测装置相连的防溢检测装置，由防溢检测装置同时根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号，来提高防溢检测的准确率。
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的一种烹调器的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种烹调器的电路结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的烹调器包括：第一电极11、第二电极12、电阻检测装置13、电容检测装置14和防溢检测装置15；其中：
第一电极11和第二电极12间隔设置在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部；
电阻检测装置13分别与第一电极11和第二电极12电连接，用于检测第一电极11和第二电极12之间的电阻值；
电容检测装置14分别与第一电极11和第二电极12电连接，用于检测第一电极11和第二电极12之间的电容值；
防溢检测装置15分别与电阻检测装置13和电容检测装置14电连接，用于根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号。
本实施例中，烹调器具体可以是电磁炉器具(包括电磁炉和锅具)、养生壶、豆浆机、电饭煲或电压力煲等需要进行防溢控制的电炊具，图1是以烹调器为电磁炉器具为例进行示例性说明，其并非用于限制本发明。下面也以烹调器包括电磁炉2和锅具1为例示例性说明本发明的技术方案。
具体的，在煮粥或煲汤时，若没有溢出，第一电极11和第二电极12之间电阻很大；若溢出，食物沸腾产生的液泡触碰到第一电极11和第二电极12时，第一电极11和第二电极12之间的电阻在溢出液泡的连接作用下变小，同时，在液泡的触碰作用下，第一电极11和第二电极12之间会产生耦合电容。本实施例中，防溢检测装置15根据第一电极11和第二电极12之间的电阻和电容在食物溢出时发生变化的特性，同时检测第一电极11和第二电极12之间的电阻和电容，结合电阻值和电容值来判断是否发生溢出现象，相比只采用电阻值进行防溢检测的方式，可以有效的提高防溢检测的准确率。
在具体判断时，对于电阻值和电容值，可以分别设置多个阈值范围，结合电阻值和电容值所处的阈值范围，来判断是否发生溢出现象。例如：设置两个电阻范围(第一电阻范围和第二电阻范围，第一电阻范围大于第二电阻范围，且小于第一电极11和第二电极12之间的最大电阻)和两个电容范围(第一电容范围和第二电容范围，第一电容范围小于第二电容范围，且大于第一电极11和第二电极12之间的最小电容)，当电阻值位于第二电阻范围或者电容值位于第二电容范围时，确定发生溢出现象，产生溢出信号，以便烹调器中的控制器21进行防溢控制；否则，确定未发生溢出现象。当然，上述判断方法只是作为一种示例，也可以采用其他方法实现，设置的阈值范围也可以是三个或者更多个。
以上述举例的方法为例，若溶液的导电率很小，且溢出时产生的液泡很大，那么第一电极11和第二电极12之间的电阻变化量就会很小，即第一电极11和第二电极12之间的电阻值较大，电阻值处于第一电阻范围或者大于第一电阻范围中的最大电阻值。若只采用电阻值进行溢出判断，防溢检测装置15一般会判为未溢出，从而出现漏判现象。而本实施例中，同时结合电阻值和电容值进行判断，第一电极11和第二电极12由于液泡的触碰产生耦合电容，耦合电容的电容值处于第二电容范围，符合溢出的条件(电阻值位于第二电阻范围或者电容值位于第二电容范围)，防溢检测装置15则判定溢出，从而可以避免漏判现象，提高防溢检测的准确率。
本实施例中，第一电极11和第二电极12具体可以为片状电极，也可以为柱状电极等其他形状的电极。图1是以第一电极11为片状电极、第二电极12为柱状电极为例进行示例性说明。
电阻检测装置13可以通过检测第一电极11或第二电极12上的电压获得第一电极11和第二电极12之间的电阻值；电容检测装置14可以通过检测第一电极11或第二电极12上的电压得到充放电时间，进而根据充放电时间获得第一电极11和第二电极12之间的电容值；防溢检测装置15具有判断功能，可以根据电阻检测装置13检测到的电阻值和电容检测装置14检测到的电容值判断是否发生溢出现象，并在确定发生溢出现象时产生溢出信号。电阻检测装置13、电容检测装置14和防溢检测装置15的具体结构本实施例不做限定，只要能够实现相应的功能即可。
在具体实现时，电阻检测装置13和电容检测装置14可以以一定的检测周期同时检测或者顺序检测，例如：每隔5秒同时检测电阻值和电容值，或者，每隔5秒检测一次，检测时电阻检测装置13先检测电阻值，然后电容检测装置14再检测电容值，或者，每隔5秒检测一次，检测时电容检测装置14先检测电容值，然后电阻检测装置13再检测电阻值。
在进行防溢判断时，防溢检测装置15可以根据单次采集的电阻值和电容值判断是否产生溢出信号，也可以根据连续多次采集的电阻值和电容值判断是否产生溢出信号，例如：根据连续3次采集的电阻值和电容值的电阻中值和电容中值，或者，电阻均值和电容均值判断是否产生溢出信号。
本实施例中，烹调器还包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)(图1中未示出)，电阻检测装置13和电容检测装置14可以集成在MCU中，以降低烹调器的电路复杂度。
其中，MCU具有触摸按键功能，本实施例中，利用MCU的触摸按键功能实现第一电极11和第二电极12之间的电容值的检测。
如图2所示，在具体实现时，第一电极11分别与MCU的第一输入输出(InputOutput，IO)端口IO1和第二IO端口IO2电连接，第二电极12接地GND；烹调器还包括第一电阻R1和参考电容C1，第一电阻R1的一端与第二IO端口IO2连接，第一电阻R1的另一端分别与第一IO端口IO1和第一电极11连接，参考电容C1的一端与MCU的触摸按键参考电容输入端口TKCX连接，参考电容C1的另一端接地GND。
其中，第一IO端口IO1和第二IO端口IO2为与触摸按键(Touch Key，TK)功能和数模转换(Analog-to-Digital converter，AD)功能共用通道的IO端口。
第一电阻R1为限流电阻，其阻值大小根据需要设定；另外，通过选择不同的阻值，可以满足不同的电容检测灵敏度要求。
触摸按键参考电容输入端口TKCX连接的参考电容C1为MCU的触摸按键功能的固定参考电容，也即参考电容C1为连接到MCU触摸按键端口的第一电极11的固定电容；MCU可以检测到参考电容C1上的电压值，根据电压值的变化过程得到参考电容C1的充放电时间。当人手或其他导电体触碰到第一电极11时，会产生一个感应电容C耦合到参考电容C1上，从而MCU检测到的充放电时间会发生变化；MCU根据变化后的充放电时间可以计算出一个电容值，将该电容值减去参考电容C1的电容值即可得到第一电极11和第二电极12之间的感应电容的电容值。
为了保证能够检测到感应电容C，参考电容C1应尽可能小。
MCU同时实现电阻检测和电容检测功能，在进行检测时，则采用顺序检测方式，即先检测第一电极11和第二电极12之间的电阻值，后检测检测第一电极11和第二电极12之间的电容值，或者，先检测第一电极11和第二电极12之间的电容值，后检测检测第一电极11和第二电极12之间的电阻值。
当检测电阻值时，MCU将第二IO端口IO2置为AD输入通道，并控制第一IO端口IO1输出高电平，根据第二IO端口IO2采集的电压信号计算第一电极11和第二电极12之间的电阻值。
当检测电容值时，MCU将第一IO端口IO1和第二IO端口IO2均置为触摸按键模拟输入通道，根据第一IO端口IO1或第二IO端口IO2采集的电压信号计算电容充放电时间，并根据电容充放电时间和参考电容C1的电容值计算第一电极11和第二电极12之间的电容值。
具体的，当未溢出时，第一电极11和第二电极12之间的电阻R很大，感应电容C基本为零，MCU检测电阻值时，第二IO端口IO2采集的电压信号为高电平信号，其电压值与第一IO端口IO1输出的电压值基本相等；MCU检测电容值时，MCU根据第一IO端口IO1或第二IO端口IO2采集的电压信号计算的电容充放电时间基本为参考电容C1固有的电容充放电时间，对应计算到的第一电极11和第二电极12之间的电容值基本为零。
当溢出时，第一电极11和第二电极12之间的电阻R变小，感应电容C增大，MCU检测电阻值时，第二IO端口IO2采集的电压信号的电压值降低，基本为零；MCU检测电容值时，MCU根据第一IO端口IO1或第二IO端口IO2采集的电压信号计算的电容充放电时间大于参考电容C1固有的电容充放电时间，对应计算到的第一电极11和第二电极12之间的电容值为一个较大的值，通常为几个pF(例如5pF)。
需要说明的是，在进行防溢判断时，MCU也可以将电容值的判断替代为电容充放电时间的判断，直接根据电容充放电时间和电阻值判断是否发生溢出现象。
本实施例中，烹调器还可以包括第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第一IO端口IO1电连接，第二电阻R2的另一端分别与第一电阻R1的另一端和第一电极11连接。
其中，第二电阻R2为分压电阻，其阻值大小根据需要设定。
为了进一步降低电路复杂度，本实施例中，防溢检测装置15也可以集成在MCU中。
如图1所示，本实施例中，烹调器包括锅盖，第一电极11、第二电极12、电阻检测装置13、电容检测装置14和防溢检测装置15可以位于锅盖10上，且第一电极11和第二电极12的至少部分裸露在锅盖10的下表面，以便于防溢检测装置15对烹调器内的液泡的检测。
在具体实现时，电阻检测装置13、电容检测装置14和防溢检测装置15可以具体位于锅盖10的手柄中，并可以集成在手柄中的MCU中。
本实施例中，电磁炉2包括控制器21，控制器21与防溢检测装置15电连接，用于根据溢出信号进行防溢控制，以避免出现溢锅现象。
其中，防溢检测装置15可以位于锅盖10上，集成在锅盖10中的MCU中，以提高电磁炉2的处理性能，图1是以防溢检测装置15位于锅盖10上为例进行示例性说明；防溢检测装置15也可以位于电磁炉2中，集成在电磁炉2的控制器21中，以方便控制，具体实现时可以根据需要设置，本实施例不做特别限定。
电磁炉2中的控制器21与锅盖10的MCU之间可以通过有线或无线方式通信。
以防溢检测装置15集成在锅盖10上的MCU中为例，MCU产生溢出信号时，将溢出信号实时发送给电磁炉2中的控制器21，当控制器21接收到MCU发送的溢出信号时，进行防溢控制，防止出现溢锅现象。
在具体进行防溢控制时，可以控制电磁炉2停止加热，也可以降低电磁炉2的加热功率。
另外，有些烹饪食物需要较高的加热温度才可以达到更好的烹煮效果，因而，本实施例中，可以在进行防溢控制之后，经过一定的时间段后，控制电磁炉2重新以进行防溢控制前的加热功率加热，这样可以保证锅具1中的食物达到更好的烹煮效果。其中，该时间段可以根据防溢控制的效果确定，即根据经过防溢控制后，锅具1中的汤水从上溢状态恢复到非上溢状态所需要的时间确定。
本实施例提供的烹调器，通过在烹调器的用于盛装食材的腔体顶部设置第一电极和第二电极，并在设置与第一电极和第二电极相连的电阻检测装置的同时，设置与第一电极和第二电极相连的电容检测装置，以及与电阻检测装置和电容检测装置相连的防溢检测装置，由防溢检测装置同时根据电阻值和电容值判断是否产生溢出信号，可以有效的提高防溢检测的准确率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (10)

1.一种烹调器，其特征在于，包括：第一电极(11)、第二电极(12)、电阻检测装置(13)、电容检测装置(14)和防溢检测装置(15)；
所述第一电极(11)和所述第二电极(12)间隔设置在所述烹调器的用于盛装食材的腔体顶部；
所述电阻检测装置(13)分别与所述第一电极(11)和所述第二电极(12)电连接，用于检测所述第一电极(11)和第二电极(12)之间的电阻值；
所述电容检测装置(14)分别与所述第一电极(11)和所述第二电极(12)电连接，用于检测所述第一电极(11)和第二电极(12)之间的电容值；
所述防溢检测装置(15)分别与所述电阻检测装置(13)和所述电容检测装置(14)电连接，用于根据所述电阻值和所述电容值判断是否产生溢出信号。
2.根据权利要求1所述的烹调器，其特征在于，所述烹调器还包括微控制单元MCU，所述电阻检测装置(13)和所述电容检测装置(14)集成在所述MCU中。
3.根据权利要求2所述的烹调器，其特征在于，所述第一电极(11)分别与所述MCU的第一输入输出IO端口和第二IO端口电连接，所述第二电极(12)接地；所述烹调器还包括第一电阻和参考电容，所述第一电阻的一端与所述第二IO端口连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一输入输出IO端口和所述第一电极(11)连接，所述参考电容的一端与所述MCU的触摸按键参考电容输入端口连接，所述参考电容的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的烹调器，其特征在于，所述MCU用于当检测所述电阻值时，将所述第二IO端口置为模数转换AD输入通道，并控制所述第一输入输出IO端口输出高电平，根据所述第二IO端口采集的电压信号计算所述第一电极(11)和第二电极(12)之间的电阻值。
5.根据权利要求3所述的烹调器，其特征在于，所述MCU还用于当检测所述电容值时，将所述第一输入输出IO端口和所述第二IO端口均置为触摸按键模拟输入通道，根据所述第一输入输出IO端口或所述第二IO端口采集的电压信号计算电容充放电时间，并根据所述电容充放电时间和所述参考电容的电容值计算所述第一电极(11)和第二电极(12)之间的电容值。
6.根据权利要求3所述的烹调器，其特征在于，所述烹调器还包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一输入输出IO端口电连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第一电极(11)连接。
7.根据权利要求2所述的烹调器，其特征在于，所述防溢检测装置(15)集成在所述MCU中。
8.根据权利要求1-7任一项所述的烹调器，其特征在于，所述烹调器包括锅盖(10)，所述第一电极(11)、所述第二电极(12)、所述电阻检测装置(13)、所述电容检测装置(14)和所述防溢检测装置(15)位于所述锅盖(10)上，且所述第一电极(11)和所述第二电极(12)的至少部分裸露在所述锅盖(10)的下表面。
9.根据权利要求1所述的烹调器，其特征在于，所述烹调器包括电磁炉(2)和锅具(1)。
10.根据权利要求9所述的烹调器，其特征在于，所述电磁炉(2)包括控制器(21)，所述控制器(21)与所述防溢检测装置(15)电连接，用于根据所述溢出信号进行防溢控制。
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