CN202069433U - 信号采集装置及其烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于厨房烹饪器具上的信号采集装置及具有该信号采集装置的烹饪器具。通过第一线圈耦合第二线圈的交变磁场提供信号采集模块的工作电源。如此，使得该信号采集装置无需专门设置供电结构，结构简化。通过幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取第一线圈谐振频率，由谐振频率与传感器改变谐振电容的对应关系获取传感器的数据信息，实现了检测信号的无线传输，并且通过谐振频率检测避免了磁场间的干扰，信号传输更稳定。

Description

信号采集装置及其烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及厨房家电技术领域，尤其涉及一种用于厨房烹饪器具上的信号采集装置及具有该信号采集装置的烹饪器具。

背景技术

目前市场上的烹饪器具制作食物时，为保证食物制作的效果以及机器工作的安全性，通常设置有如温度传感器、压力传感器或水位传感器等信号检测装置，信号检测装置通过有线或无线的方式传输信号。

然而，该有线方式传输信号的信号检测装置，由于较多的传感器导致食品加工机内的线路连接较为复杂，并且需要专门设置传感器的安装结构，又造成整机的结构复杂，不易清洗，同时也增加了较多的成本。该无线方式传输信号的信号检测装置，通常要设置电源，设置电源的方式主要有电极接触传电、导线传电或电池供电三种方式。该电极接触传电的方式，长时间使用后导致接触稳定性降低，甚至造成供电困难，导致信号检测装置不工作，给整机的使用造成危险，此外电极安装的密封较难实现，密封结构复杂；该导线传电的方式，受导线安装及长度的影响，使得信号检测装置的安装局限性较大，不利于产品的多样化设计，导线过长又造成成本较高；该电池供电的方式，使得信号检测装置安装较为简单，但电池长时间工作，寿命较短，且电池本身易发生漏液危险，污染食品，造成食物中毒。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术的不足，提够一种结构简单、工作安全的信号采集装置及具有该信号采集装置的烹饪器具。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种信号采集装置，包括信号发送模块及数据接收模块，所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的谐振电容以及改变谐振频率的可变单元，该数据接收模块包括对应第一线圈的第二线圈、驱动第二线圈产生交变磁场的线圈驱动电路、检测第二线圈交变磁场频率的频率检测电路以及检测交变磁场幅值的幅值检测电路，该第一线圈与第二线圈相互电磁耦合，该幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取谐振电路的谐振频率。

所述可变单元为与谐振电容并联或串联的可变电容。

所述可变单元为依据外界因素磁性强度可变的磁芯，第一线圈绕制在磁芯上。

一种信号采集装置，包括信号发送模块及数据接收模块，所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的可变电容，该数据接收模块包括对应第一线圈的第二线圈、驱动第二线圈产生交变磁场的线圈驱动电路、检测第二线圈交变磁场频率的频率检测电路以及检测交变磁场幅值的幅值检测电路，该第一线圈与第二线圈相互电磁耦合，该幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取谐振电路的谐振频率。

所述可变电容的容值与外界因素成正比或反比关系。

所述可变电容为变容二极管，信号发送模块还包括变容二极管的电压控制电路，该电压控制电路包括改变输出电压的传感器。

一种烹饪器具，包括第一机体及与第一机体可分离的第二机体，所述数据接收模块设置在第一机体上，该信号发送模块设置在第二机体，信号发送模块的第一线圈耦合数据接收模块的第二线圈提供信号采集模块的工作电源，数据接收模块采集第一线圈的谐振频率获取信号发送模块的数据信息。

所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的谐振电容以及改变谐振频率的可变单元，该可变单元为与谐振电容并联或串联的可变电容或依据外界因素磁性强度可变的磁芯，第一线圈绕制在磁芯上。

所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的可变电容，可变电容的容值与外界因素成正比或反比关系；或者可变电容为变容二极管，信号发送模块还包括变容二极管的电压控制电路，该电压控制电路包括改变输出电压的传感器。

所述烹饪器具为电压力煲、豆浆机、开水煲、电饭煲或电炖锅。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述信号采集装置第一线圈耦合第二线圈的交变磁场提供信号发送模块的工作电源。如此，使得该信号采集装置无需专门设置供电结构，结构简化。通过幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取第一线圈谐振频率，以获取信号发送模块的数据信息，实现了检测信号的无线传输，并且通过频率检测避免了磁场间的干扰，信号传输更稳定。

本实用新型通过与谐振电容并联或串联的容值可调的可变电容，改变可变电容的容值，实现改变第一线圈谐振频率，使得传感器的检测信号较为方便地转化为第一线圈的谐振频率。进一步地该谐振电容即为容值可调的可变电容，可变电容的容值与外界因素成正比或反比关系，使得第一线圈的频率依据外界因素形成连续的变化。如此，可以获取连续的变化频率而达到采集外界因素数据的目的。

同样道理，可变电容为变容二极管，如此信号发送模块包括由传感器与电阻串联组成电压控制电路，当传感器检测信号改变时，变容二极管的容值随传感器检测信号的变化而改变。

同样道理，谐振电路还包括绕制第一线圈的磁芯，该磁芯的磁性与外界因素成正比或反比关系。如此，通过外界因素的变化，影响第一线圈与线圈磁芯的总体电感值，而实现对频率的调节。

本实用新型的信号采集装置在烹饪器具使用时，信号传输及电能传输无需另外设置电极、电池等复杂结构，并且较容易实现密封，避免烹饪器具进水危险，提高了烹饪器具的安全性。此外，由于这种无线传输的方式，不存在接触摩擦，大大提高了烹饪器具的使用寿命。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型信号采集装置第一较佳实施方式的原理框图；

图2是本实用新型信号采集装置第一较佳实施方式的电路图；

图3是本实用新型采用第一较佳实施方式烹饪器具的结构示意图；

图4是本实用新型信号采集装置第二较佳实施方式的原理框图；

图5是本实用新型采用第二较佳实施方式烹饪器具的结构示意图；

图6是本实用新型信号采集装置第三较佳实施方式的原理框图；

图7是本实用新型采用第三较佳实施方式烹饪器具的结构示意图。

图中部件名称对应的标号如下：

10、信号采集装置；11、信号发送模块；111、第一线圈；112、传感器；113、谐振电路；114、可变电容；115、电压控制电路；116、电源处理电路；12、数据接收模块；121、第二线圈；122线圈驱动电路；123、频率检测电路；124、幅值检测电路；125、主控芯片；13、烹饪器具；14、第一机体；141、壳体；1411、侧壁；1412、腔体；142、内胆；15、第二机体；151、上盖；152、下盖；20、信号采集装置；21、可变电容；22、烹饪器具；23、第一机体；231、上盖；232、下盖；233、电机；24、第二机体；241、外桶；242、内桶；243、隔腔；30、信号采集装置；31、谐振电路；311、磁芯；32、烹饪器具；33、第一机体；331、插头；332、加热装置；34、第二机体；341、插槽；C2、谐振电容；R1、电阻。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详述：

实施方式一：

请一并参阅图1及图2所示的本实用新型信号采集装置的第一较佳实施方式，该信号采集装置10包括信号发送模块11及数据接收模块12。

所述信号发送模块11包括发送信号的谐振电路113。该谐振电路113包括第一线圈111、与第一线圈111并联的谐振电容C2以及改变谐振频率的可变单元。该可变单元为可变电容114，该可变电容114为变容二极管。该变容二极管与谐振电容C2并联。该变容二极管的工作原理是：当加载在变容二极管两端的电压发送变化时，其内部的结电容随之变化。该信号发送模块11还包括变容二极管的电压控制电路115以及与第一线圈111电连接的电源处理电路116。该电压控制电路115为由传感器112与电阻R1串联提供变容二极管两端电压的分压电路，依据传感器112检测信号调节变容二极管两端的电压，实现调节变容二极管的容值。该传感器112为温度传感器。该电源处理电路116处理由第一线圈111耦合的磁场信号提供信号发送模块11的工作电源。

所述数据接收模块12包括对应第一线圈111的第二线圈121、驱动第二线圈121产生交变磁场的线圈驱动电路122、检测第二线圈121交变磁场频率的频率检测电路123、检测交变磁场幅值的幅值检测电路124以及主控芯片125。该线圈驱动电路122以扫频模式驱动第二线圈121产生交变磁场。频率检测电路123检测线圈驱动电路122的扫频频率，并将该频率反馈给主控芯片125。幅值检测电路124检测第二线圈121交变磁场的幅值。当检测到幅值最低时，此时谐振电路113工作在谐振状态，第二线圈121的驱动频率等于谐振频率。由于谐振电路113的第一线圈111电感值为确定值，主控芯片125根据此时的驱动频率，即谐振频率。计算出谐振电路113的电容值，由该电容值推算出变容二极管容值；再根据变容二极管容值与电压的关系，推算出二极管变压两端的电压；进而根据分压原理，推算出传感器112的电阻值；根据该温度传感器的温度与阻值关系，即可得到温度信息。

请参阅图3所示的采用本实施方式信号采集装置的烹饪器具13，该烹饪器具13为电热锅，包括第一机体14以及与第一机体14可分离的第二机体15。该第二机体15扣合在第一机体14上。

所述第一机体14为锅体，数据接收模块12设置在锅体上。锅体包括壳体141及内胆142。该壳体141包括侧壁1411、由侧壁1411围成的腔体1412。 该腔体1412包括放置内胆142进入腔体1412的开口。该数据接收模块12的第二线圈121围绕腔体1412设置在开口处。

所述第二机体15为锅盖，信号发送模块11设置在锅盖上。锅盖包括上盖151及下盖152。该下盖上设有传感器112。信号发送模块11的第一线圈111面对锅体上围绕腔体1412的第二线圈121设置在锅盖的周缘。当锅盖扣合锅体时，第一线圈111正对第二线圈121。

所述烹饪器具13工作原理是：当给该烹饪器具13通电工作后，设置在第一机体14即锅体上的数据接收模块12开始工作，线圈驱动电路122驱动第二线圈121产生交变磁场。随后，设置在第二机体15即锅盖上的信号发送模块11通过第一线圈111耦合第二线圈121产生交变的磁场，并将该磁场信号通过电源处理电路116转化为信号发送模块11的工作电源。接着，信号发送模块11的传感器112采集第一机体14的锅胆142内的温度，随着温度的升高，传感器112的阻值减小，那么电压控制电路115中的变容二极管两端的电压增加，从而实现改变其容值的目的。由于变容二极管容值的改变，使得第一线圈111并联的谐振电容的容值增加，其谐振频率随容值的改变而改变。数据接收模块12的幅值检测电路124检测扫频过程中第二线圈121上的幅值。当检测到幅值最低时，此时谐振电路113工作在谐振状态，第二线圈121的驱动频率等于谐振频率。由于谐振电路113的第一线圈111电感值为确定值，主控芯片125根据此时的驱动频率，即谐振频率。计算出谐振电路113的电容值，由该电容值推算出变容二极管容值；再根据变容二极管容值与电压的关系，推算出二极管变压两端的电压；进而根据分压原理，推算出传感器112的电阻值；根据该温度传感器的温度与阻值关系，即可得到温度信息。 

本实用新型所述信号采集装置10第一线圈111耦合第二线圈121的交变磁场提供信号发送模块11的工作电源。如此，使得该信号采集装置10无需专门设置供电结构，结构简化。通过第一线圈111在谐振状态下，第二线圈121的负载最大，幅值最小的原理，由幅值检测电路124及频率检测电路123共同获取第一线圈111谐振频率，以获取信号发送模块11的数据信息，实现了传感器112检测信号的无线传输，避免了磁场间的干扰，信号传输更稳定。

此外，本实用新型设置依据传感器检测信号改变变容二极管容值的电压控制电路115，实现对第一线圈111谐振频率的改变。使得传感器112的检测信号较为方便地转化为第一线圈111的谐振频率。并且使得第一线圈111的频率形成连续的变化，如此，数据接收模块12可以获取连续的变化频率而达到采集连续数据的目的。

可以理解，所述烹饪器具也可以是电饭煲或电炖锅。

可以理解，所述可变电容也可以与谐振电容串联。

可以理解，所述谐振电容也可以与第一线圈串联。

可以理解，所述谐振电容也可以直接为可变电容，可变电容与第一线圈串联或并联组成谐振电路。

可以理解，所述传感器也可以是压力传感器或开关信号传感器。

可以理解，所述第二线圈也可以获取第一线圈谐振幅值，对应的数据接收模块包括有幅值检测电路，通过幅值检测电路对幅值变化率的判断，获取传感器的数据信息。

可以理解，所述第二线圈也可以获取第一线圈谐振相位，对应的数据接收模块包括有相位检测电路，通过相位检测电路对相位变化率的判断，获取传感器的数据信息。那么这种本实用新型非本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

实施方式二：

请参阅图4所示的本实用新型信号采集装置的第二较佳实施方式，该信号采集装置20与信号采集装置10的不同点在于：所述可变单元为容值与外界因素成正比的可变电容21。该可变电容21与第一线圈111并联组成谐振电路。如此当外界因素如温度升高时，可变电容21的容值增加，那么与可变电容21并联的第一线圈111谐振频率随之改变。

请参阅图5所示的采用本实施方式信号采集装置的烹饪器具22，该烹饪器具22为豆浆机，包括第一机体23以及与第一机体23可分离的第二机体24。该第二机体24扣合在第一机体23上。

所述第一机体23为机头。机头包括上盖231及下盖232。上盖231及下盖232组成用于安装电机233及数据接收模块12的腔体。

所述第二机体24为杯体，杯体包括外桶241、套装在外桶241内的内桶242。该内桶241与外桶242之间为隔腔243。信号发送模块11设置在隔腔243内。当第一机体23即机头扣合在第二机体24即杯体上时，信号发送模块11的第一线圈111正对数据接收模块12的第二线圈121。

所述烹饪器具22工作原理是：当给该烹饪器具22通电工作后，设置在第一机体23即机头上的数据接收模块12开始工作，线圈驱动电路122驱动第二线圈121产生交变磁场。随后，设置在第二机体24即杯体上的信号发送模块11通过第一线圈111耦合第二线圈121产生交变的磁场，形成感应电流，该感应电流提供信号发送模块11的工作电源。接着，第二机体24杯体内的温度升高。由于可变电容21的容值具有与温度的变化成正比关系，如此当温度变化时，可变电容21的容值随之改变。由于该可变电容21 容值的改变，使得第一线圈111的谐振频率随容值的改变而改变。数据接收模块12的幅值检测电路124检测扫频过程中的幅值。当检测到幅值最低时，谐振电路113工作在谐振状态，此时第二线圈121的驱动频率等于谐振频率。由于谐振电路113的第一线圈111电感值为确定值，主控芯片125根据此时的驱动频率（即谐振频率）计算出谐振电路113的电容值；由该电容值推算出可变电容的容值；由于该可变电容21与外界因素成正比的关系，因此可以获取外界因素信息。

本实施方式通过与外界因素成正比关系的可变电容21，实现温度信号对可变电容21容值的改变，而实现第一线圈111谐振频率的改变。省去了信号发送模块11的电压控制电路，进一步简化了信号采集装置20的结构。并且通过容值的改变直接测得外界数据信号，省去了传感器，降低了成本。

可以理解，所述可变电容的容值也可以与外界因素成反比关系。

可以理解，所述外界因素也可以是压力或湿度。

可以理解，所述可变电容也可以与第一线圈串联。

可以理解，所述谐振电路也可以包括容值固定的谐振电容，可变电容与谐振电容串联或并联。

可以理解，所述烹饪器具也可以是料理机。

可以理解，所述信号发送模块也可以省去电源处理电路，直接由第一线圈感应的电源，再通过第一线圈与可变电容谐振，而实现谐振信号的产生。进一步简化了信号采集装置的结构。那么这种本实用新型非本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

实施方式三：

请参阅图6所示的本实用新型信号采集装置的第二较佳实施方式，该信号采集装置30与信号采集装置20的不同点在于：所述谐振电路31还包括绕制第一线圈111及与第一线圈111并联的谐振电容C2。该第一线圈111绕制在磁芯311上。该磁芯311的磁性与外界因素成正比关系。该外界因素为温度。当温度增加时，磁芯311的磁性随着增强。如此，绕制在磁芯311上的第一线圈111的电感量随之变化，而改变第一线圈111的谐振频率。该谐振电容C2与第一线圈111形成谐振回路。

请参阅图7所示的采用本实施方式信号采集装置30的烹饪器具32。该烹饪器具32为开水器，包括第一机体33以及与第一机体33可分离的第二机体34。该第二机体34放置在第一机体33上。

所述第一机体33为开水器的底座。该底座内置加热装置332及数据接收模块12。该底座上设有插头331，数据接收模块12的第二线圈设置在插头331内壁上。

所述第二机体34为开水器的杯体。该杯体底部对应插头331设有插槽341，该插槽341的内壁背向插头331的一侧设有信号发送模块11。当第二机体34即杯体放置在第一机体33即底座上时，底座上的插头331插进杯体底部的插槽341内。信号发送模块11的第一线圈111正对数据接收模块12的第二线圈121。

所述烹饪器具32工作原理是：当给该烹饪器具32通电工作后，设置在第一机体33即底座上的数据接收模块12开始工作，其控制电路122的线圈驱动电路123驱动第二线圈121产生交变磁场。随后，设置在第二机体34即杯体上的信号发送模块11通过第一线圈111耦合第二线圈121产生交变的磁场，形成感应电流，该感应电流提供信号发送模块11的工作电源。接着，由于加热装置332使得温度杯体内的温度升高，磁芯311的磁性与温度的变化成正比关系。如此当温度变化时，磁芯311的磁性随之改变，使得第一线圈111的电感值改变，而改变其谐振频率。数据接收模块12的幅值检测电路124检测扫频过程中的幅值。当检测到幅值最低时，谐振电路113工作在谐振状态，此时第二线圈的驱动频率等于谐振频率。主控芯片125根据此时的驱动频率（即谐振频率）及谐振电容C2计算出谐振电路113的电感量；再由磁性与电感量的关系，得出磁性的变化量；进一步由磁芯311的磁性与外界因素成正比关系，获取数据信号，因此可以获取外界因素信息。

本实施方式利用与温度成正比关系的磁芯311代替传感器，即实现了温度信号的检测，又实现了调节第一线圈谐振频率的目的，进一步简化了信号采集装置的结构。

可以理解，所述磁芯也可以具有与外界因素成反比系数。

可以理解，所述外界因素也可以是压力或湿度。那么这种本实用新型非本质的变化，也在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号采集装置，包括信号发送模块及数据接收模块，其特征在于：所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的谐振电容以及改变谐振频率的可变单元，该数据接收模块包括对应第一线圈的第二线圈、驱动第二线圈产生交变磁场的线圈驱动电路、检测第二线圈交变磁场频率的频率检测电路以及检测交变磁场幅值的幅值检测电路，该第一线圈与第二线圈相互电磁耦合，该幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取谐振电路的谐振频率。

2.如权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于：所述可变单元为与谐振电容并联或串联的可变电容。

3.如权利要求1所述的信号采集装置，其特征在于：所述可变单元为依据外界因素磁性强度可变的磁芯，第一线圈绕制在磁芯上。

4.一种信号采集装置，包括信号发送模块及数据接收模块，其特征在于：所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的可变电容，该数据接收模块包括对应第一线圈的第二线圈、驱动第二线圈产生交变磁场的线圈驱动电路、检测第二线圈交变磁场频率的频率检测电路以及检测交变磁场幅值的幅值检测电路，该第一线圈与第二线圈相互电磁耦合，该幅值检测电路与频率检测电路相互配合获取谐振电路的谐振频率。

5.如权利要求2或4所述的信号采集装置，其特征在于：所述可变电容的容值与外界因素成正比或反比关系。

6.如权利要求2或4所述的信号采集装置，其特征在于：所述可变电容为变容二极管，信号发送模块还包括变容二极管的电压控制电路，该电压控制电路包括改变输出电压的传感器。

7.一种烹饪器具，包括第一机体及与第一机体可分离的第二机体，其特征在于：所述数据接收模块设置在第一机体上，该信号发送模块设置在第二机体，信号发送模块的第一线圈耦合数据接收模块的第二线圈提供信号采集模块的工作电源，数据接收模块采集第一线圈的谐振频率获取信号发送模块的数据信息。

8.如权利要求7所述的烹饪器具，其特征在于：所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的谐振电容以及改变谐振频率的可变单元，该可变单元为与谐振电容并联或串联的可变电容或依据外界因素磁性强度可变的磁芯，第一线圈绕制在磁芯上。

9.如权利要求7所述的烹饪器具，其特征在于：所述信号发送模块包括发送信号的谐振电路，该谐振电路包括第一线圈、与第一线圈并联或串联的可变电容，可变电容的容值与外界因素成正比或反比关系；或者可变电容为变容二极管，信号发送模块还包括变容二极管的电压控制电路，该电压控制电路包括改变输出电压的传感器。

10.如权利要求7至9任意一项所述的烹饪器具，其特征在于：所述烹饪器具为电压力煲、豆浆机、开水煲、电饭煲或电炖锅。

Images