CN114967555A - 一种冰淇淋机的搅拌保护系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰淇淋机的搅拌保护系统及其控制方法，包括电压检测装置、控制电路、制冷装置以及搅拌装置；控制电路包括相互连接的MCU和取样电阻；电压检测装置的检测端与搅拌装置连接，其用于检测搅拌装置的电流信号、且通过取样电阻转化为电压信号，MCU的AD模块将该电压信号设定为搅拌装置的当前工作电压信号；电压检测装置的输出端与MCU连接，以将当前工作电压信号发送给MCU；MCU分别与制冷装置和搅拌装置连接，其用于根据当前工作电压信号，判断搅拌装置是否达到堵转的阀值，若是，则控制搅拌装置停止，并控制制冷装置延迟设定时间后停止，使冰淇淋的软硬度不受外界环境温度及原材料的影响，还避免搅拌装置因搅拌阻力过大继续工作，造成损坏的问题。

Description

一种冰淇淋机的搅拌保护系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及冰淇淋机技术领域，一种冰淇淋机的搅拌保护系统及其控制方法。

背景技术

目前已有的家用冰淇淋机的工作方式多采用定时控制，在启动冰淇淋机后，采用机械压缩机或储冷液等制冷设备对食料进行降温，同时利用搅拌装置不断地对食料进行搅拌，经过预设的时间(例如一小时)后，关闭搅拌装置和制冷设备，冰淇淋即制作完成。

现有技术的不足之处在于，冰淇淋的制作过程中搅拌装置的工作时间是固定的，当冰淇淋凝冻变稠时，大部分的冰淇淋会粘在搅拌装置的搅拌杆上，由于搅拌装置的工作时间固定，因此就算冰淇淋已经搅拌完成，搅拌装置还会继续工作，导致冰淇淋搅拌过度，不但影响了冰淇淋的软硬度，同时还会造成搅拌装置的损坏。

因此，有必要进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种冰淇淋机的搅拌保护系统及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：包括电压检测装置、控制电路、制冷装置以及搅拌装置。

所述控制电路包括相互连接的MCU和取样电阻。

所述电压检测装置的检测端与所述搅拌装置连接，其用于所述检测搅拌装置的电流信号、且通过所述取样电阻转化为电压信号，所述MCU的AD模块将该电压信号设定为所述搅拌装置的当前工作电压信号；所述电压检测装置的输出端与所述MCU连接，以将所述当前工作电压信号发送给所述MCU。

所述MCU分别与所述制冷装置和所述搅拌装置连接，其用于根据所述当前工作电压信号，判断所述搅拌装置是否达到堵转的阀值，若是，则控制所述搅拌装置停止，并控制所述制冷装置延迟设定时间后停止。

所述MCU上还连接有用于输入所述搅拌装置堵转最大电压阀值的输入装置。

所述取样电阻串接在所述搅拌装置的电源输出端，其用于检测所述搅拌装置的电源输入端的电流，作为所述电压信号。

所述搅拌装置至少包括电机；所述控制电路与电机连接；所述MCU上还连接有用于输入所述电机堵转最大电压阀值的输入装置；所述取样电阻串接在所述电机的电源输出端、且与地线连接；所述控制电路与所述电机、所述取样电阻之间分别设置有电阻。

所述电机为直流电机。

所述取样电阻为0.5-2欧姆。

一种冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法，其特征在于：包括上述冰淇淋机的搅拌保护系统，其中，所述控制方法如下：

步骤一、选取所述电机，并通过所述输入装置将所述电机堵转最大电压阀值输入到所述MCU的程序中，从而获取所述电机的电流信号；

步骤二、通过所述取样电阻检测所述电机的电源输入端的电流，并转化为电压信号；

步骤三、通过MCU的AD模块将该电压信号设定为所述电机的当前工作电压信号；

步骤四、所述MCU根据所述当前工作电压信号和所述电机堵转最大电压阀值之间的对比，控制电机和制冷装置的停止。

所述步骤四中，

当所述当前工作电压信号小于所述电机堵转最大电压阀值时，所述电机、所述制冷装置正常工作；

当所述当前工作电压信号大于或等于所述电机堵转最大电压阀值时，所述MCU控制所述电机停止，并控制所述制冷装置延迟设定时间后停止。

所述制冷装置延迟设定时间为5-15分钟。

所述电机堵转最大电压阀值为0.3-0.5V。

本发明的取样电阻可以将电压检测装置检测的搅拌装置的电流信号转化为电压信号，MCU将再将这电压信号设定为搅拌装置的当前工作电压信号，从而判断搅拌装置的当前工作电压信号是否达到堵转的阀值，以为搅拌装置、制冷装置的工作提供依据，进而使得冰淇淋的软硬度不受外界环境温度及原材料的影响，以满足用户对冰淇淋硬度的需求，提高用户的使用体验；并且，由于搅拌装置的工作可以根据当前工作电压信号进行控制，因此搅拌装置的当前电压超过堵转的阀值时则会停止工作，有效地避免了搅拌装置因冰淇淋搅拌阻力过大继续工作，造成搅拌装置损坏的问题，以提高产品的使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一实施例的结构原理图。

图2为本发明一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本冰淇淋机的搅拌保护系统，包括电压检测装置、控制电路、制冷装置以及搅拌装置。

控制电路包括相互连接的MCU和取样电阻。

电压检测装置的检测端与搅拌装置连接，其用于检测搅拌装置的电流信号、且通过取样电阻转化为电压信号，MCU的AD模块将该电压信号设定为搅拌装置的当前工作电压信号；电压检测装置的输出端与MCU连接，以将当前工作电压信号发送给MCU。

MCU分别与制冷装置和搅拌装置连接，其用于根据当前工作电压信号，判断搅拌装置是否达到堵转的阀值，若是，则控制搅拌装置停止，并控制制冷装置延迟设定时间后停止。

本实施例的取样电阻可以将电压检测装置检测的搅拌装置的电流信号转化为电压信号，MCU将再将这电压信号设定为搅拌装置的当前工作电压信号，从而判断搅拌装置的当前工作电压信号是否达到堵转的阀值，以为搅拌装置、制冷装置的工作提供依据，进而使得冰淇淋的软硬度不受外界环境温度及原材料的影响，以满足用户对冰淇淋硬度的需求，提高用户的使用体验；并且，由于搅拌装置的工作可以根据当前工作电压信号进行控制，因此搅拌装置的当前电压超过堵转的阀值时则会停止工作，有效地避免了搅拌装置因冰淇淋搅拌阻力过大继续工作，造成搅拌装置损坏的问题，以提高产品的使用寿命。

MCU上还连接有用于输入搅拌装置堵转最大电压阀值的输入装置。搅拌装置的堵转最大电压阀值在出厂时可以通过输入装置输入至MCU上，当然，用户也可以根据实际的使用情况（冰淇淋的搅拌软硬度）将搅拌装置的堵转最大电压阀值通过输入装置输入至MCU上，使得用户能够根据自己的口味调整冰淇淋的制作硬度，满足用户不同口感的个性化需求。

取样电阻串接在搅拌装置的电源输出端，其用于检测搅拌装置的电源输入端的电流，作为电压信号。

搅拌装置至少包括电机；MCU与电机连接，其上还连接有用于输入电机堵转最大电压阀值的输入装置；取样电阻串接在电机的电源输出端、且与地线连接；控制电路与电机、取样电阻之间分别设置有电阻。其中，电机为直流电机，直流电机的电流与电压具有一一对应关系，因此，可以通过检测电流来获得电机的电压。本实施例提供的冰淇淋机的搅拌保护系统中，

取样电阻串接在电机的电源输出端，即一端与电机相连，另一端与电源相连接，MCU的AD模块将电压信号设定为电机的当前工作电压信号，再根据当前工作电压信号与从输入装置接收的电机堵转最大电压阀值对比，来控制制冷装置和搅拌电机的开启和停止。

电源用于为制冷装置、搅拌装置及控制电路。控制电路对于搅拌装置的控制可以通过开关（例如继电器）来实现，搅拌装置与控制电路分别串接有开关，控制电路通过控制开关的开通和关断来实现对搅拌装置的控制。

根据公式功率（P）=电压（U）×电流（I）可知，电压（U）=功率（P）/电流（I），在电机功率（P）恒定的情况下，如果电流（I）越大，电压（U）则越少，反之，如果电流（I）越小，电压（U）则越大。

反映至电机工作的情况下：

如果冰淇淋凝冻太稀，则电机搅拌越快，电流（I）越大，电压（U）则越少，电机的当前工作电压信号小于电机堵转最大电压阀值，电机、制冷装置正常工作。

如果冰淇淋凝冻变稠，则电机搅拌越慢，电流（I）越小，电压（U）则越大，电机的当前工作电压信号大于或等于电机堵转最大电压阀值，MCU就会控制搅拌装置停止，并控制制冷装置延迟设定时间后停止。

取样电阻为0.5-2欧姆。本实施例优选的取样电阻为1欧姆，其在工作时对应电机的工作电流、且能够被电压检测装置检测作为电压信号，取样电阻在工作时对应电机的工作电流会出现压降效果，即电压随电机的转动出现变化。

本实施例的，制冷装置可以包括压缩机或半导体制冷器(ThermoelectricCooler，简称TEC)等部件，具体可以设置在用于容置冰淇淋原料的制冷桶的外部，用于对原料进行降温；电机可以驱动搅拌装置中的搅拌叶片对原料进行搅拌，一是可以通过搅拌将制冷桶冷量强化传导至原料制冷，二是可以将原料充分搅拌均匀并融合部分空气使得原料更加蓬松，制作出的冰淇淋的口感更好；控制电路与制冷装置、电机分别相连接，用于控制制冷装置以及电机的启动和停止。

上述冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法如下：

步骤一、选取电机，并通过输入装置将电机堵转最大电压阀值输入到MCU的程序中，从而获取电机的电流信号；

步骤二、通过取样电阻检测电机的电源输入端的电流，并转化为电压信号；

步骤三、通过MCU的AD模块将该电压信号设定为电机的当前工作电压信号；

步骤四、MCU根据当前工作电压信号和电机堵转最大电压阀值之间的对比，控制电机和制冷装置的停止。

在步骤四中，当前工作电压信号小于电机堵转最大电压阀值时，电机、制冷装置正常工作；当前工作电压信号大于或等于电机堵转最大电压阀值时，MCU控制电机停止，并控制制冷装置延迟设定时间后停止。

制冷装置延迟设定时间为5-15分钟。本实施例优选的制冷装置延迟设定时间为10分钟，即电机停止后，制冷装置延迟工作10分钟后再停止。

电机堵转最大电压阀值为0.3-0.5V。本实施例优选的电机堵转最大电压阀值为0.45V。

当前工作电压信号为0V时，电机处于停机状态。

当前工作电压信号为0.1-0.35V时，电机处于正常的工作状态，同时电机的工作电流为100-350毫安。

当前工作电压信号为0.45V时，电机出现堵转，冰淇淋搅拌完成，MCU控制电机停止工作。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：包括电压检测装置、控制电路、制冷装置以及搅拌装置；

所述控制电路包括相互连接的MCU和取样电阻；

所述电压检测装置的检测端与所述搅拌装置连接，其用于所述检测搅拌装置的电流信号、且通过所述取样电阻转化为电压信号，所述MCU的AD模块将该电压信号设定为所述搅拌装置的当前工作电压信号；所述电压检测装置的输出端与所述MCU连接，以将所述当前工作电压信号发送给所述MCU；

所述MCU分别与所述制冷装置和所述搅拌装置连接，其用于根据所述当前工作电压信号，判断所述搅拌装置是否达到堵转的阀值，若是，则控制所述搅拌装置停止，并控制所述制冷装置延迟设定时间后停止。

2.根据权利要求1所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：所述MCU上还连接有用于输入所述搅拌装置堵转最大电压阀值的输入装置。

3.根据权利要求1所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：所述取样电阻串接在所述搅拌装置的电源输出端，其用于检测所述搅拌装置的电源输入端的电流，作为所述电压信号。

4.根据权利要求1所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：所述搅拌装置至少包括电机；所述控制电路与电机连接；所述MCU上还连接有用于输入所述电机堵转最大电压阀值的输入装置；所述取样电阻串接在所述电机的电源输出端、且与地线连接；所述控制电路与所述电机、所述取样电阻之间分别设置有电阻。

5.据权利要求4所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：所述电机为直流电机。

6.根据权利要求1所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其特征在于：所述取样电阻为0.5-2欧姆。

7.一种冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述冰淇淋机的搅拌保护系统，其中，所述控制方法如下：

步骤一、选取所述电机，并通过所述输入装置将所述电机堵转最大电压阀值输入到所述MCU的程序中，从而获取所述电机的电流信号；

步骤二、通过所述取样电阻检测所述电机的电源输入端的电流，并转化为电压信号；

步骤三、通过MCU的AD模块将该电压信号设定为所述电机的当前工作电压信号；

步骤四、所述MCU根据所述当前工作电压信号和所述电机堵转最大电压阀值之间的对比，控制电机和制冷装置的停止。

8.根据权利要求7所述冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法，其特征在于：所述步骤四中，

当所述当前工作电压信号小于所述电机堵转最大电压阀值时，所述电机、所述制冷装置正常工作；

当所述当前工作电压信号大于或等于所述电机堵转最大电压阀值时，所述MCU控制所述电机停止，并控制所述制冷装置延迟设定时间后停止。

9.根据权利要求8所述冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法，其特征在于：所述制冷装置延迟设定时间为5-15分钟。

10.根据权利要求7所述冰淇淋机的搅拌保护系统的控制方法，其特征在于：所述电机堵转最大电压阀值为0.3-0.5V。

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