CN110209101A - 检测电路和烹饪器具 - Google Patents

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吴世忠
黄伟群
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韩邦强
秦雄华
吴俊文
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Abstract

本发明提供了一种检测电路和烹饪器具，其中，检测电路包括：采样模块，采样模块被配置为检测工况参数，并将工况参数转换为等效阻抗，采样模块包括至少多个采样阻性元件；切换模块，切换模块被配置为切换采样模块的导通状态，切换模块连接至采样模块的第一端，其中，采样模块的第二端被配置为能够向处理器输出等效阻抗，导通状态的个数大于或等于采样阻性元件的个数。通过本发明的技术方案，在保证采集的工况参数的个数不减少的前提下，节约了处理器的端口占用，同时，简化了检测电路的外部引线，进而有利于降低外部噪声对采样的工况参数的干扰检测，提升了采样的工况参数的准确性和可靠性。

Description

检测电路和烹饪器具
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种检测电路和一种烹饪器具。
背景技术
大多数电器设备在运行过程中，需要采集多个或多种工况参数，尤其是烹饪器具，诸如，烤箱、蒸箱、抽油烟机、燃气灶、电饭煲、饼铛、压力锅和电磁炉等，用户对烹饪器具的控温要求越来越高，另外，也需要进行多个位置的温度检测，譬如，在烤箱中设置多点温度探针，以对食物烹饪温度的进行测控，多点温度探针检测的温度值进行平均化，进而提高测量温度的可靠性和准确性。
相关技术中，对每个温度探针分别设置相应的引线，以分别输出与温度信号相对应的电信号至处理器，则N个温度探针需要占用处理器N个端口，这会严重影响处理器的资源利用率和端口使用率，其中，N为大于或等于2的正整数。
譬如，如图1所示，现有技术的检测电路100包括：供电源VCC和地线，三点温度探针的三个NTC热敏电阻R1、R2和R3，输出采样电信号时需要引出来至少4条线到电路板(假设接地端已经在探针端封装好)，R1、R2和R3分别通过电阻R4、R5、R6上拉，接到处理器MCU的三条ADC通道包括：ADC0、ADC1和ADC2。该电路存在以下缺陷：传感器需要引出来管脚太多，显而易见的是，多个温度探针的输出信号的一致性较低，且检测精度较差。
另外，整个说明书对背景技术的任何讨论，并不代表该背景技术一定是所属领域技术人员所知晓的现有技术，整个说明书中的对现有技术的任何讨论并不代表认为该现有技术一定是广泛公知的或一定构成本领域的公知常识。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供一种检测电路。
本发明的另一个目的在于提供一种烹饪器具。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的技术方案，提供了一种检测电路，包括：采样模块，所述采样模块被配置为检测工况参数，并将工况参数转换为等效阻抗，所述采样模块包括至少多个采样阻性元件；切换模块，所述切换模块被配置为切换所述采样模块的导通状态，所述切换模块连接至所述采样模块的第一端，其中，所述采样模块的第二端被配置为能够向处理器输出所述等效阻抗，所述导通状态的个数大于或等于所述采样阻性元件的个数。
在该技术方案中，通过设置切换模块切换采样模块的导通状态，简化了采样模块输出信号的引线，另外，处理器的数据端口主要包括I/O端口和采样端口两类，其中，本申请的技术方案只需要占用处理器的一个端口，采样模块即可向处理器输出不同导通状态下对应的等效阻抗，进而能确定每个采样阻性元件的阻值，减少了采样端口的占用和外部引线的设置，同时减少了外部引线对采样信号的干扰，有利于进一步地提高采样数据的可靠性和准确性。
具体地，通过控制切换模块连接至采样模块的第一端，使得切换模块能够调整多个采样阻性元件之间的连接关系(譬如，串联、并联、桥接等，但不限于此)，连接关系决定采样模块的等效阻抗，因此，采用方程组求解的思想，使导通状态的个数大于或等于所述采样阻性元件的个数，即K个有效的方程求解M个未知数，K个方程的结果为等效阻抗，M个未知数分别为M个采样阻性元件的阻值，2≤M≤K，M和K均为正整数，后文不再赘述。
本领域技术人员能够理解的是，给定采样模块一个输入电压，读取采样模块的输出电流，输入电压与输出电流之间的比值即为等效阻抗，等效阻抗是由采样模块中的容值、电感值、电阻值和连接关系共同确定的。
其中，每个采样阻性元件的阻值对应的工况参数为温度、湿度或压力，多个采样阻性元件所测工况参数可以为同一种类或不同种类，且采样阻性元件包括一个电阻，或包括多个串联和/或并联的电阻。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：所述处理器，所述处理器被配置为根据所述等效阻抗计算所述采样阻性元件的阻抗值，所述处理器的一个指定端口连接至所述采样模块的第二端。
在该技术方案中，通过设置所述处理器的一个指定端口连接至所述采样模块的第二端，进而在需要同时求M个采样阻性元件的阻值时，需要调整获得至少M种采样模块的连接关系，进而处理器计算确定采样阻性元件的阻值，并根据阻值确定对应的工况参数。
可选地，切换模块的切换操作也受控于上述处理器。
其中，处理器的一个指定端口可以是通用数据端口或模数转换端口(简称为ADC端口)，处理器包括MCU(Micro-programmed Control Unit，微程序控制器)、CPU(CentralProcessing Unit、中央处理机)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)和嵌入式设备中的至少一种，但不限于此。
在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，第一阻性元件与第二阻性元件串联连接于第二端与地线之间，第一阻性元件与第二阻性元件之间的公共端作为采样模块的第一端连接至切换模块。
在该技术方案中，若采样模块中配置了两个采样阻性元件，第一阻性元件和第二阻性元件为串联连接，且第一阻性元件与第二阻性元件之间的公共端作为采样模块的第一端连接至切换模块，切换模块通过两次切换操作可以短路第一阻性元件或第二阻性元件，因此，通过切换模块两次切换采样模块的导通状态，进而能够求解第一阻性元件的阻值和/或第二阻性元件的阻值，另外，进一步地通过第一阻性元件的阻值确定对应的第一工况参数，以及通过第二阻性元件的阻值确定对应的第二工况参数。
在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件还包括第三阻性元件，第三阻性元件连接于采样模块的第二端与地线之间。
在该技术方案中，通过设置采样阻性元件还包括第三阻性元件，第三阻性元件连接于采样模块的第二端与地线之间，即第一阻性元件和第二阻性元件串联连接后，与第三阻性元件并联，切换模块通过三次切换操作可以读取第一阻性元件和第三阻性元件并联的等效阻抗，第二阻性元件和第三阻性元件并联的等效阻抗，以及第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件均接入时的等效阻抗。
具体地，处理器在控制切换模块的同时，能够确定采样模块的导通状态，进一步地，处理器读取三次切换操作后的等效阻抗，可以确定第一阻性元件的阻值、第二阻性元件的阻值和第三阻性元件的阻值，另外，进一步地通过第一阻性元件的阻值确定对应的第一工况参数，以及通过第二阻性元件的阻值确定对应的第二工况参数，以及通过第三阻性元件的阻值确定对应的第三工况参数。
另外，通过设置第三阻性元件连接于采样模块的第二端与地线之间，还进一步地简化了切换模块与采样模块之间的连线，也即采样模块仅需要提供第一端进行导通状态的切换，以及提供第二端向处理器输出等效阻抗即可确定第一阻性元件的阻值、第二阻性元件的阻值和第三阻性元件的阻值。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：供电源，供电源被配置为向采样模块供电；第四阻性元件，第四阻性元件被配置为对采样模块进行限流处理和/或分压处理，第四阻性元件接入于采样模块的第二端与供电源之间。
在该技术方案中，由于采样模块的第二端用于向处理器输出等效阻抗，因此，通过在第二端与供电源之间设置第四阻性元件，其限流处理有利于提高采样模块的可靠性，其分压处理可用于调整第二端的输出精度，另外，第四阻性元件有利于降低对多个采样阻性元件的一致性要求，提高了检测电路的采集精度。
其中，供电源通常选取为5V、12V和24V的直流源，但不限于此。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：切换模块包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和拨片开关，拨片开关连接至第一端口，拨片开关被配置为连接第一端口与第四端口，或连接第二端口与第一端口，或连接第三端口与第一端口，其中，第二端口连接至采样模块的第二端，第三端口为空端口，第四端口连接至地线，第一端口连接至采样模块的第一端。
在该技术方案中，切换模块能够切换采样模块中多个采样阻性元件之间的连通状态，也即控制采样模块的第一端分别连接至地线、空接口和供电源，切换模块的工作模式简单，且能够根据处理器的控制信号进行导通状态的切换，有利于进一步地简化检测电路的引线。
在上述任一技术方案中，优选地，所述切换模块包括：第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；第一电控开关，所述第一电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第四端口之间的连接线路；第二电控开关，所述第二电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第二端口之间的连接线路；第三电控开关，所述第三电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第三端口之间的连接线路；其中，所述第二端口连接至所述采样模块的第二端，所述第三端口为空接口，所述第四端口连接至所述地线，所述第一端口连接至所述采样模块的第一端。
在该技术方案中，通过在切换模块内部设置三路分立的电控开关实现切换，由于电控开关的响应速度更快，且功耗更低，硬件寿命理论长，因此，能够快速切换导通状态，以提高处理器采集的等效阻抗的可靠性和准确性。
其中，电控开关可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管)或MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，电控开关也可以为SiC型功率管或GaN型功率管。
在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件包括压敏电阻、温敏电阻和湿敏电阻中的至少一种。
在该技术方案中，压敏电阻通常是基于压电原理工作的电阻，温敏电阻通常是PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)电阻或NTC(Negative TemperatureCoefficient，负温度系数)电阻，湿敏电阻通常是基于湿度-导电率对应关系工作的电阻。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，第一阻性元件处于短路状态，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则等效阻抗对应于第二阻性元件的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则等效阻抗对应于第二阻性元件和第三阻性元件并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第二阻性元件的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第二阻性元件和第三阻性元件并联的阻抗值，减少了采样模块连接至处理器的引线，降低了对处理器的端口占用，同时，也简化了检测电路的线路设计。
具体地，假设采样模块仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G2，其中，G2为第二阻性元件的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G2+G3，其中，G3为第三阻性元件的电导值。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口与所述第四端口之间的线路导通，第二阻性元件处于短路状态，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则等效阻抗对应于第一阻性元件的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则等效阻抗对应于第一阻性元件和第三阻性元件并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口与所述第四端口之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第一阻性元件的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第一阻性元件和第三阻性元件并联的阻抗值，即以等效阻抗的方式来求解多个阻性元件的阻值，减少了采样端口的占用和外部引线的设置，同时减少了外部引线对采样信号的干扰，有利于进一步地提高采样数据的可靠性和准确性。
具体地，假设采样模块仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G1，其中，G1为第一阻性元件的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G1+G3，其中，G3为第三阻性元件的电导值。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口与所述第三端口之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则等效阻抗对应于第一阻性元件和第二阻性元件串联的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则等效阻抗对应于第一阻性元件和第二阻性元件串联后与第三阻性元件并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口与所述第三端口之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第一阻性元件和第二阻性元件串联的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗对应于第一阻性元件和第二阻性元件串联后与第三阻性元件并联的阻抗值，减少了采样模块连接至处理器的引线，降低了对处理器的端口占用，同时，也简化了检测电路的线路设计。
具体地，假设采样模块仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为1/Ga＝1/G2+1/G1，其中，G1为第一阻性元件的电导值，G2为第二阻性元件的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件、第二阻性元件和第三阻性元件，则通过采样模块的第二端读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝(G1×G2)/(G1+G2)+G3，其中，G3为第三阻性元件的电导值。
根据本发明的第二方面的技术方案，提供了一种烹饪器具，包括：如上述任一项技术方案限定的检测电路。
在上述任一技术方案中，优选地，烹饪器具包括烤箱、蒸箱、抽油烟机、燃气灶、电饭煲、饼铛、压力锅和电磁炉中的至少一种。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了现有技术中三点温度探针电路的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的检测电路的示意图；
图3示出了根据本发明的另一个实施例的检测电路的示意图；
图4示出了根据本发明的另一个实施例的检测电路的示意图；
图5示出了根据本发明的另一个实施例的检测电路的示意图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的检测电路的计算流程图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的烹饪器具的示意框图。
其中，上述附图图2至图7中元件与标号之间的对应关系如下：现有技术的检测电路100、本申请的检测电路200、供电源VCC、地线GND、处理器MCU、处理器的一个指定端口ADC、第一阻性元件R1、第二阻性元件R2、第三阻性元件R3、采样模块202、切换模块204、第一端P1、第二端P2、空接口NC、第四阻性元件R4、第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第一电控开关S1、第二电控开关S2、第三电控开关S3。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图2至图7对根据本发明的检测电路和烹饪器具进行具体说明。
如图2至图5所示，根据本发明的一个实施例的检测电路200，包括：采样模块202，所述采样模块202被配置为检测工况参数，并将工况参数转换为等效阻抗，所述采样模块202包括至少多个采样阻性元件；切换模块204，所述切换模块204被配置为切换所述采样模块202的导通状态，所述切换模块204连接至所述采样模块202的第一端P1，其中，所述采样模块202的第二端P2被配置为能够向处理器MCU输出所述等效阻抗，所述导通状态的个数大于或等于所述采样阻性元件的个数。
在该技术方案中，通过设置切换模块204切换采样模块202的导通状态，简化了采样模块202输出信号的引线，另外，处理器MCU的数据端口主要包括I/O端口和采样端口两类，其中，本申请的技术方案只需要占用处理器MCU的一个端口，采样模块202即可向处理器MCU输出不同导通状态下对应的等效阻抗，进而能确定每个采样阻性元件的阻值，减少了采样端口的占用和外部引线的设置，同时减少了外部引线对采样信号的干扰，有利于进一步地提高采样数据的可靠性和准确性。
具体地，通过控制切换模块204连接至采样模块202的第一端P1，使得切换模块204能够调整多个采样阻性元件之间的连接关系(譬如，串联、并联、桥接等，但不限于此)，连接关系决定采样模块202的等效阻抗，因此，采用方程组求解的思想，使导通状态的个数大于或等于所述采样阻性元件的个数，即K个有效的方程求解M个未知数，K个方程的结果为等效阻抗，M个未知数分别为M个采样阻性元件的阻值，2≤M≤K，M和K均为正整数，后文不再赘述。
本领域技术人员能够理解的是，给定采样模块202一个输入电压，读取采样模块202的输出电流，输入电压与输出电流之间的比值即为等效阻抗，等效阻抗是由采样模块202中的容值、电感值、电阻值和连接关系共同确定的。
其中，每个采样阻性元件的阻值对应的工况参数为温度、湿度或压力，多个采样阻性元件所测工况参数可以为同一种类或不同种类，且采样阻性元件包括一个电阻，或包括多个串联和/或并联的电阻。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：所述处理器MCU，所述处理器MCU被配置为根据所述等效阻抗计算所述采样阻性元件的阻抗值，所述处理器MCU的一个指定端口ADC连接至所述采样模块202的第二端P2。
在该技术方案中，通过设置所述处理器MCU的一个指定端口ADC连接至所述采样模块202的第二端P2，进而在需要同时求M个采样阻性元件的阻值时，需要调整获得至少M种采样模块202的连接关系，进而处理器MCU计算确定采样阻性元件的阻值，并根据阻值确定对应的工况参数。
可选地，切换模块204的切换操作也受控于上述处理器MCU。
其中，处理器MCU的一个指定端口ADC可以是通用数据端口或模数转换端口(简称为ADC端口)，处理器MCU包括MCU(Micro-programmed Control Unit，微程序控制器)、CPU(Central Processing Unit、中央处理机)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器MCU)和嵌入式设备中的至少一种，但不限于此。
在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，第一阻性元件R1与第二阻性元件R2串联连接于第二端P2与地线GND之间，第一阻性元件R1与第二阻性元件R2之间的公共端作为采样模块202的第一端P1连接至切换模块204。
如图2和图4所示，在该技术方案中，若采样模块202中配置了两个采样阻性元件，第一阻性元件R1和第二阻性元件R2为串联连接，且第一阻性元件R1与第二阻性元件R2之间的公共端作为采样模块202的第一端P1连接至切换模块204，切换模块204通过两次切换操作可以短路第一阻性元件R1或第二阻性元件R2，因此，通过切换模块204两次切换采样模块202的导通状态，进而能够求解第一阻性元件R1的阻值和/或第二阻性元件R2的阻值，另外，进一步地通过第一阻性元件R1的阻值确定对应的第一工况参数，以及通过第二阻性元件R2的阻值确定对应的第二工况参数。
如图3和图5所示，在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件还包括第三阻性元件R3，第三阻性元件R3连接于采样模块202的第二端P2与地线GND之间。
在该技术方案中，通过设置采样阻性元件还包括第三阻性元件R3，第三阻性元件R3连接于采样模块202的第二端P2与地线GND之间，即第一阻性元件R1和第二阻性元件R2串联连接后，与第三阻性元件R3并联，切换模块204通过三次切换操作可以读取第一阻性元件R1和第三阻性元件R3并联的等效阻抗，第二阻性元件R2和第三阻性元件R3并联的等效阻抗，以及第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3均接入时的等效阻抗。
具体地，处理器MCU在控制切换模块204的同时，能够确定采样模块202的导通状态，进一步地，处理器MCU读取三次切换操作后的等效阻抗，可以确定第一阻性元件R1的阻值、第二阻性元件R2的阻值和第三阻性元件R3的阻值，另外，进一步地通过第一阻性元件R1的阻值确定对应的第一工况参数，以及通过第二阻性元件R2的阻值确定对应的第二工况参数，以及通过第三阻性元件R3的阻值确定对应的第三工况参数。
另外，通过设置第三阻性元件R3连接于采样模块202的第二端P2与地线GND之间，还进一步地简化了切换模块204与采样模块202之间的连线，也即采样模块202仅需要提供第一端进行导通状态的切换，以及提供第二端P2向处理器MCU输出等效阻抗即可确定第一阻性元件R1的阻值、第二阻性元件R2的阻值和第三阻性元件R3的阻值。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：供电源VCC，供电源VCC被配置为向采样模块202供电；第四阻性元件R4，第四阻性元件R4被配置为对采样模块202进行限流处理和/或分压处理，第四阻性元件R4接入于采样模块202的第二端P2与供电源VCC之间。
在该技术方案中，由于采样模块202的第二端P2用于向处理器MCU输出等效阻抗，因此，通过在第二端P2与供电源VCC之间设置第四阻性元件R4，其限流处理有利于提高采样模块202的可靠性，其分压处理可用于调整第二端P2的输出精度，另外，第四阻性元件R4有利于降低对多个采样阻性元件的一致性要求，提高了检测电路200的采集精度。
其中，供电源VCC通常选取为5V、12V和24V的直流源，但不限于此。
如图2和图3所示，在上述任一技术方案中，优选地，还包括：切换模块204包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4和拨片开关，拨片开关连接至第一端口1，拨片开关被配置为连接第一端口1与第四端口4，或连接第二端口2与第一端口1，或连接第三端口3与第一端口1，其中，第二端口2连接至采样模块202的第二端P2，第三端口3为空端口，第四端口4连接至地线GND，第一端口1连接至采样模块202的第一端P1。
在该技术方案中，切换模块204能够切换采样模块202中多个采样阻性元件之间的连通状态，也即控制采样模块202的第一端P1分别连接至地线GND、空接口NC和供电源VCC，切换模块204的工作模式简单，且能够根据处理器MCU的控制信号进行导通状态的切换，有利于进一步地简化检测电路200的引线。
如图4和图5所示，在上述任一技术方案中，优选地，所述切换模块204包括：第一端口1、第二端口2、第三端口3和第四端口4；第一电控开关S1，所述第一电控开关S1被配置为导通或截止所述第一端口1与所述第四端口4之间的连接线路；第二电控开关S2，所述第二电控开关S2被配置为导通或截止所述第一端口1与所述第二端口2之间的连接线路；第三电控开关S3，所述第三电控开关S3被配置为导通或截止所述第一端口1与所述第三端口3之间的连接线路；其中，所述第二端口2连接至所述采样模块202的第二端P2，所述第三端口3为空接口NC，所述第四端口4连接至所述地线GND，所述第一端口1连接至所述采样模块202的第一端P1。
在该技术方案中，通过在切换模块204内部设置三路分立的电控开关实现切换，由于电控开关的响应速度更快，且功耗更低，硬件寿命理论长，因此，能够快速切换导通状态，以提高处理器MCU采集的等效阻抗的可靠性和准确性。
其中，电控开关可以为IGBT(Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管)或MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，电控开关也可以为SiC型功率管或GaN型功率管。
在上述任一技术方案中，优选地，采样阻性元件包括压敏电阻、温敏电阻和湿敏电阻中的至少一种。
在该技术方案中，压敏电阻通常是基于压电原理工作的电阻，温敏电阻通常是PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)电阻或NTC(Negative TemperatureCoefficient，负温度系数)电阻，湿敏电阻通常是基于湿度-导电率对应关系工作的电阻。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口1与所述第二端口2之间的线路导通，第一阻性元件R1处于短路状态，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则等效阻抗对应于第二阻性元件R2的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则等效阻抗对应于第二阻性元件R2和第三阻性元件R3并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口1与所述第二端口2之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第二阻性元件R2的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第二阻性元件R2和第三阻性元件R3并联的阻抗值，减少了采样模块202连接至处理器MCU的引线，降低了对处理器MCU的端口占用，同时，也简化了检测电路200的线路设计。
具体地，假设采样模块202仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口1与所述第二端口2之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G2，其中，G2为第二阻性元件R2的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G2+G3，其中，G3为第三阻性元件R3的电导值。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口1与所述第四端口4之间的线路导通，第二阻性元件R2处于短路状态，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则等效阻抗对应于第一阻性元件R1的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第三阻性元件R3并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口1与所述第四端口4之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第一阻性元件R1的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第三阻性元件R3并联的阻抗值，即以等效阻抗的方式来求解多个阻性元件的阻值，减少了采样端口的占用和外部引线的设置，同时减少了外部引线对采样信号的干扰，有利于进一步地提高采样数据的可靠性和准确性。
具体地，假设采样模块202仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口1与所述第二端口2之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G1，其中，G1为第一阻性元件R1的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝G1+G3，其中，G3为第三阻性元件R3的电导值。
在上述任一技术方案中，优选地，控制所述第一端口1与所述第三端口3之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第二阻性元件R2串联的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第二阻性元件R2串联后与第三阻性元件R3并联的阻抗值。
在该技术方案中，通过控制所述第一端口1与所述第三端口3之间的线路导通，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第二阻性元件R2串联的阻抗值，若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗对应于第一阻性元件R1和第二阻性元件R2串联后与第三阻性元件R3并联的阻抗值，减少了采样模块202连接至处理器MCU的引线，降低了对处理器MCU的端口占用，同时，也简化了检测电路200的线路设计。
具体地，假设采样模块202仅包括采样阻性元件，控制所述第一端口1与所述第二端口2之间的线路导通，包括以下实施例：
(1)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1和第二阻性元件R2，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为1/Ga＝1/G2+1/G1，其中，G1为第一阻性元件R1的电导值，G2为第二阻性元件R2的电导值。
(2)若采样阻性元件包括第一阻性元件R1、第二阻性元件R2和第三阻性元件R3，则通过采样模块202的第二端P2读出的等效阻抗Ga的表达式为Ga＝(G1×G2)/(G1+G2)+G3，其中，G3为第三阻性元件R3的电导值。
如图3、图5和图6所示，根据本发明的一个实施例的检测电路200，通过采样模块202进行工况参数采集并计算温度数值的方法包括：
步骤S602，接通第一端口1和第二端口2，短路掉R1读取ADC值，转化为电导值Ga1，则可得到方程：G2+G3＝Ga1。
步骤S604，接通第一端口1和第四端口4，短路掉R2读取ADC值，转化为电导值G a2，则可得到方程：G1+G3＝Ga2。
步骤S606，接通第一端口1和第三端口3，读取ADC值，转化为电导值Ga3，则可得到方程：(G1×G2)/(G1+G2)+G3＝Ga3。
步骤S608，联立以下三条方程求解：
G2+G3＝Ga1；
G1+G3＝Ga2；
(G1×G2)/(G1+G2)+G3＝Ga3。
其中，Ga1、Ga2和Ga3为图3所示的采样模块202三个导通状态下的等效阻抗。
其次，解出以上方程，就可以求出电导G1、G2和G3，分别转化可得到第一阻性元件R1的阻值、第二阻性元件R2的阻值和第三阻性元件R3的阻值。
最后，根据采样模块202对应的《温度与阻值变换关系表》，即可求出当前采样模块202的检测温度。
如图7所示，根据本发明的一个实施例的烹饪器具300，包括：如上述任一项技术方案限定的检测电路200。
在上述任一技术方案中，优选地，烹饪器具300包括烤箱、蒸箱、抽油烟机、燃气灶、电饭煲、饼铛、压力锅和电磁炉中的至少一种。
综上，根据本发明的技术方案限定的检测电路和烹饪器具，通过设置切换模块切换采样模块的导通状态，简化了采样模块输出信号的引线，另外，由于只需要占用处理器的一个端口，采样模块即可向处理器输出不同导通状态下对应的等效阻抗，进而能确定每个采样阻性元件的阻值，减少了采样端口的占用和外部引线的设置，同时减少了外部引线对采样信号的干扰，有利于进一步地提高采样数据的可靠性和准确性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种检测电路，其特征在于，包括：
采样模块，所述采样模块被配置为检测工况参数，并将工况参数转换为等效阻抗，所述采样模块包括至少多个采样阻性元件；
切换模块，所述切换模块被配置为切换所述采样模块的导通状态，所述切换模块连接至所述采样模块的第一端，
其中，所述采样模块的第二端被配置为能够向处理器输出所述等效阻抗，所述导通状态的个数大于或等于所述采样阻性元件的个数。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，还包括：
所述处理器，所述处理器被配置为根据所述等效阻抗计算所述采样阻性元件的阻抗值，所述处理器的一个指定端口连接至所述采样模块的第二端。
3.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，
所述采样阻性元件包括第一阻性元件和第二阻性元件，所述第一阻性元件与所述第二阻性元件串联连接于所述第二端与地线之间，所述第一阻性元件与所述第二阻性元件之间的公共端作为所述采样模块的第一端连接至所述切换模块。
4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，
所述采样阻性元件还包括第三阻性元件，所述第三阻性元件连接于所述采样模块的第二端与所述地线之间。
5.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，还包括：
供电源，所述供电源被配置为向所述采样模块供电，
第四阻性元件，所述第四阻性元件被配置为对所述采样模块进行限流处理和/或分压处理，所述第四阻性元件接入于所述采样模块的第二端与所述供电源之间。
6.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，
所述切换模块包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口和拨片开关，所述拨片开关连接至所述第一端口，所述拨片开关被配置为连接所述第一端口与所述第四端口，或连接所述第二端口与所述第一端口，或连接所述第三端口与所述第一端口，
其中，所述第二端口连接至所述采样模块的第二端，所述第三端口为空接口，所述第四端口连接至所述地线，所述第一端口连接至所述采样模块的第一端。
7.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述切换模块包括：第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；
第一电控开关，所述第一电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第四端口之间的连接线路；
第二电控开关，所述第二电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第二端口之间的连接线路；
第三电控开关，所述第三电控开关被配置为导通或截止所述第一端口与所述第三端口之间的连接线路；
其中，所述第二端口连接至所述采样模块的第二端，所述第三端口为空接口，所述第四端口连接至所述地线，所述第一端口连接至所述采样模块的第一端。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测电路，其特征在于，
所述采样阻性元件包括压敏电阻、温敏电阻和湿敏电阻中的至少一种。
9.根据权利要求6或7所述的检测电路，其特征在于，
控制所述第一端口与所述第二端口之间的线路导通，所述第一阻性元件处于短路状态，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件和所述第二阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第二阻性元件的阻抗值，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件、所述第二阻性元件和所述第三阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第二阻性元件和所述第三阻性元件并联的阻抗值。
10.根据权利要求6或7所述的检测电路，其特征在于，
控制所述第一端口与所述第四端口之间的线路导通，所述第二阻性元件处于短路状态，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件和所述第二阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第一阻性元件的阻抗值，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件、所述第二阻性元件和所述第三阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第一阻性元件和所述第三阻性元件并联的阻抗值。
11.根据权利要求6或7所述的检测电路，其特征在于，
控制所述第一端口与所述第三端口之间的线路导通，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件和所述第二阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第一阻性元件和所述第二阻性元件串联的阻抗值，
若所述采样阻性元件包括所述第一阻性元件、所述第二阻性元件和所述第三阻性元件，则所述等效阻抗对应于所述第一阻性元件和所述第二阻性元件串联后与所述第三阻性元件并联的阻抗值。
12.一种烹饪器具，其特征在于，包括：
如权利要求1至11中任一项所述的检测电路。
13.根据权利要求12所述的烹饪器具，其特征在于，
所述烹饪器具包括烤箱、蒸箱、抽油烟机、燃气灶、电饭煲、饼铛、压力锅和电磁炉中的至少一种。
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