CN206514935U - 一种称重装置和电饭煲 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及家电领域，公开了一种称重装置和电饭煲。称重装置(400)包括，承载模块(410)，采用导磁材料，用于承载被称重对象；线圈盘组件(420)，设置于承载模块的下方，在线圈盘组件(420)处于通电状态时，承载模块(410)出现涡流效应；弹性组件(430)，其与承载模块(410)弹性接触，承载模块(410)和线圈盘组件(420)的感应距离，随弹性组件(430)的弹性形变量的改变而改变；处理模块(440)，用于在线圈盘组件(420)处于通电状态时，确定被称重对象的目标重量。电饭煲包括称重装置(400)，电饭煲在不增加硬件复杂度的情况下，可以方便的对米进行称重。

Description

一种称重装置和电饭煲

技术领域

本实用新型涉及家电领域，具体地，涉及一种称重装置和电饭煲。

背景技术

随着技术的发展和社会的进步，越来越多的家用电器进入人们的生活，极大的便利和丰富了人们的生活。

电饭煲是一种非常实用的厨房家用电器，通过其人们可以蒸煮出更加美味的米饭。自称重电饭煲是一种目前市面上广受消费者青睐的智能电饭煲，其通过自称重功能可以准确感知锅具中米的重量，进而可以帮助用户准备掌握米的多少以及接下来该添加的水的量。

现有的自称重电饭煲大多通过在电饭煲内设置压力传感器，进而确定米的重量。这种实现方案原理虽然简单，但是增加了电饭煲的零部件，不仅增加了硬件成本，还可能导致电饭煲故障率增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种称重装置和电饭煲，该电饭煲在不增加硬件成本的情况下，可以方便的对米进行称重。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种称重装置，所述装置包括：

承载模块，其采用导磁材料，用于承载被称重对象；

线圈盘组件，其设置于所述承载模块的下方，在所述线圈盘组件处于通电状态时，所述承载模块出现涡流效应；

弹性组件，其与所述承载模块弹性接触，所述承载模块和所述线圈盘组件的感应距离，随所述弹性组件的弹性形变量的改变而改变；

处理模块，用于在所述线圈盘组件处于通电状态时，根据所述感应距离或者所述线圈盘组件的电参数，确定所述被称重对象的目标重量。

优选地，所述处理模块包括位移传感器，所述位移传感器用于确定所述感应距离；或，所述处理模块包括检测电路，用于确定所述电参数。

优选地，所述电参数包括所述线圈盘组件的电阻和/或电感。

优选地，所述处理模块还包括信号放大电路，用于放大所述电参数。

优选地，所述感应距离和所述目标重量之间具有第一对应关系；或，所述电参数和所述目标重量之间具有第二对应关系。

本实用新型还提供一种电饭煲，所述电饭煲包括所述称重装置。

优选地，所述电饭煲还包括支撑架，所述支撑架用于支撑所述承载模块，所述弹性组件设置在所述支撑组件和所述承载模块之间，其中，所述承载模块为锅具。

优选地，所述支撑架上设置有装配槽，所述弹性组件设置在所述装配槽中，并通过支撑块与所述锅具弹性接触。

优选地，所述支撑块呈圆环状，设置在所述锅具的周围；或者，所述支撑块为多个圆弧状，均匀间隔设置在所述锅具的周围。

优选地，所述支撑架设置在所述锅具的底部，并与所述线圈盘组件集成设置。

通过上述技术方案，所述称重装置可以根据感应距离或电参数确定所述被称重对象的目标重量。所述电饭煲包括所述称重装置，其在不增加电饭煲的硬件成本的情况下，可以对锅中米的重量进行精确测量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种具体实施方式的电饭煲的爆炸图；

图2是图1在A处的局部放大图；

图3是图1在B处的局部放大图；

图4是图1所示实施方式的电饭煲的剖面图；

图5是图4中C区域的放大示意图；

图6是本实用新型另一种具体实施方式的电饭煲的剖面图；

图7是本实用新型的一种具体实施方式所述称重装置的模块结构示意图；

图8是本实用新型的一种具体实施方式所述称重方法的流程图；

图9是本实用新型的另一种具体实施方式所述称重方法的流程图。

附图标记说明

1：上盖； 2：支撑架；

21：锅具； 22：支撑块；

221：支脚； 23：弹簧；

24：外壳罩； 241：装配槽；

25：线圈盘； 400：称重装置；

410：承载模块； 420：线圈盘组件；

430：弹性组件； 440：处理模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

电磁加热技术广泛应用于电饭煲、电磁炉等小家电领域。其实现原理大致如下：在锅体的底部设置线圈盘，锅体与线圈盘保持一定距离，在线圈盘接通交流电后，会形成交变磁场，锅体的底部在交变磁场作用下产生涡流效应，涡流效应产生的热量起到加热食物的作用。实用新型人在研究过程中发现，线圈盘和锅体之间的距离的改变会导致线圈盘的电阻、电感等电参数发生改变。本申请正式基于该原理实现电饭煲的自称重功能。

图1是本实用新型的一种具体实施方式提供的电饭煲的爆炸图。如图1所示，所述电饭煲包括：上盖1、支撑架2、锅具21、支撑块22、弹簧23、外壳罩24、线圈盘25。

其中，所述上盖1上设置有控制面板，用户可以通过所述控制面板对电饭煲进行控制。在一些实施方式中，所述上盖1可以省略，比如直接通过语音输入对所述电饭煲进行控制。

所述支撑架2是所述电饭煲的主体部分，其主要用于支撑所述锅具21、所述外壳罩24和所述线圈盘25。另外所述支撑架2上还设置有提手以及和外部电源的接口等，由于其非本实用新型重点，不再过多赘述。

可以看到，所述支撑架2具有向上开放的空腔，所述空腔的形状和所述锅具21大致相同，呈半圆球状。所述线圈盘25设置在所述空腔的底部，所述外壳罩24则设置在所述空腔的周边，即和所述空腔的腔壁连接。所述外壳罩24通过所述支撑块22和所述弹簧23向上支撑所述锅具21，以使得所述锅具21和所述线圈盘25之间保持一定距离。所述距离可以理解为是两个曲面之间的距离，即锅具21的底部对应的第一曲面和线圈盘的上表面对应的第二曲面之间的距离。

所述锅具21大体呈半圆球状，上开口的边缘设置有凸缘，以便得到所述外壳罩24的支撑。所述锅具21采用导磁材料，比如金属铁或复合钢，也可以采用铝合金或陶瓷等非导磁材料作为锅具的基层，并且在基层内或基层表面添加导磁材料。使用状态下，所述锅具21位于所述支撑架2的空腔内部。

图2是图1中A区域的放大示意图。在一种实施方式中，所述支撑块22大致呈π型，即包括位于上部的支板，以及位于所述支板下部且与所述支板垂直连接的两个支脚221，所述支脚221的下部设置有凸起以便卡扣在后述装配槽241内部。本实施方式中，所述弹簧23为金属弹簧，所述弹簧设置在所述两个支脚221之间。

所述支撑块22设置在所述外壳罩24和所述锅具21之间，用于直接接触并支撑所述锅具21。如图所示，可以同时设置多个所述支撑块22，并均匀分布在所述外壳罩24的圆周上，以更加平稳的支撑所述锅具21。

所述弹簧23设置在所述支撑块22和所述外壳罩24之间，比如可以如图1所示，设置在所述外壳罩24上的装配槽241内，一端接触外壳罩24，一端接触所述支撑块22的支板的下表面。图3是所述装配槽241的示意图。所述弹簧23的数量可以与所述支撑块22的数量相匹配。所述弹簧23还可以替换为比如橡胶垫等。另外，图4是图1所示实施方式的电饭煲的剖面图，图5是图4中C区域的放大示意图。

所述电饭煲还包括处理电路，其在图中没有示出。所述处理电路可以比如设置在所述上盖1内部，或者可以设置在所述线圈盘25的下部等。所述处理电路，用于在所述线圈盘组件处于通电状态时，确定所述锅具21中米的重量。

另外，所述支撑块22可以变形为圆环，设置在所述锅具21的周围，具体地是放置在所述外壳罩24的上缘，所述圆环的上侧接触锅具21的凸缘，下侧被所述弹簧23所支撑。或者，所述支撑块22可以为多个圆弧状结构，均匀间隔设置在所述外壳罩24的上缘，所述多个圆弧状结构的上侧接触锅具21的凸缘，下侧被所述弹簧23所支撑。

另外，在一种实施方式中，如图6所示，所述支撑块22还可以省略，所述锅具21被电饭煲底部的主温控器支撑，所述锅具21的外侧设置有外锅26，所述主温控器包括弹簧23，也就是说所述弹簧23集成装配在主温控器内，该主温控器的弹簧23会在所述锅具21的重力作用下形变。

所述电饭煲实现自称重的原理大致如下：当所述锅具21空置在所述外壳罩24内时，由于自身重量，会导致弹簧23产生第一形变量，相应的所述锅具21和所述线圈盘25之间具有第一距离。当所述锅具21中加入米之后再放置在所述外壳罩24内时，由于重量增加，会导致弹簧23产生第二形变量，所述第二形变量大于所述第一形变量，相应的，所述锅具21和所述线圈盘25之间会具有第二距离，该第二距离小于所述第一距离。也就是说，如果将所述锅具21和所述线圈盘25之间距离称为感应距离，所述锅具21中米的重量的改变会导致所述感应距离改变，从而可以通过实验建立起所述感应距离和米的重量之间的对应关系，记做第一对应关系。

进一步的，在所述线圈盘25接通交流电，即处于工作状态下时，所述锅具21作为所述线圈盘25的负载，其会影响所述线圈盘25的电参数。具体而言，所述感应距离改变时，则所述线圈盘25的电参数也会相应改变。从而可以通过实验进一步建立所述感应距离和所述电参数之间的第三对应关系。根据上述第一对应关系和第三对应关系，可以推导出米的重量和所述电参数之间的第二对应关系，当然了，所述第二对应关系也可以通过实验测得的方式获得。所述第二对应关系可以比如以表格方式存储在电饭煲的芯片中，从而当锅具中放入米后，电饭煲的处理电路通过比如检测电路获得所述线圈盘25的电参数，然后查询所述表格，即可得到当前米的重量。其中，所述电参数可以是所述线圈盘25的电感或电阻。

基于上述原理说明，本领域技术人员理解，上述实施方式中，所述支撑架2以及外壳罩24也可以通过对所述电饭煲进行变形设计以省略，比如将所述弹簧23设计的更大，从而所述弹簧23的下端接触比如桌子的台面，上端直接支撑所述锅具21。也就是说，只要能够保证所述锅具21和所述线圈盘25之间具有一定的距离，并且随着锅具21中米量的改变，所述距离对应改变即可。

在一个实施例中，发明人通过实验测得所述线圈盘25的电感与锅具21中米量之间的对应关系如下面的表1所示。其中，电感的单位为μH，米量通过米的杯数反应。实验条件大致如下：温度为室温，气压为标准大气压，湿度为50％，线圈盘34匝；锅具的材质为复合钢板，重量为1275g；弹性组件采用4个金属材质弹簧，弹性系数为1.8N/mm；当锅具中没有加米时，锅具底部和线圈盘的初始距离为12mm；量杯的容量为150克。比如当锅具21中加入1杯米时，线圈盘25的电感为75.5≤Ls＜76；当锅具21中加入5杯米时，线圈盘25的电感为73.5≤Ls＜74。本领域技术人员理解，根据表1的对应关系，当检测出线圈盘25的电感值时，即可计算出锅具21中米的杯数，进而根据一杯米的重量，即可得到米的重量。比如，假设一杯米的重量为150克，当检测得到的线圈盘25的电感为74.3时，可以通过查询表1确定锅具21中加入了4杯米，进而可以得到米的重量为600克。当然了，表1中第二列的米量也可以直接通过米的重量反应。只是，一般情况下，只需要计算出添加了几杯米就可以提示用户加入相应的水量，并无需准确计算米的重量。所以，对于用户的使用习惯而言，有的时候得到米的杯数比得到米的重量更加实用。

表1线圈盘电感Ls和米量G的对应关系

电感Ls(μH)	米量G(杯)
		75.5≤Ls＜76	1
75≤Ls＜75.5	2
		74.5≤Ls＜75	3
74≤Ls＜74.5	4
		73.5≤Ls＜74	5
73≤Ls＜73.5	6
		72.5≤Ls＜73	7
72≤Ls＜72.5	8

在另一实施方式中，实用新型人通过实验测得所述线圈盘25的电阻与锅具21中米量之间的对应关系如下面的表2所示。其中，电阻的单位为Ω，米量通过米的杯数反应，实验条件与上述表1对应的实验条件相同。比如当锅具21中加入1杯米时，线圈盘25的电阻为2.2≤Rs＜2.3；当锅具21中加入5杯米时，线圈盘25的电感为2.6≤Rs＜2.7。本领域技术人员理解，根据表2的对应关系，当检测出线圈盘25的电阻值时，即可计算出锅具21中米的杯数，进而根据一杯米的重量，即可得到米的重量。比如，假设一杯米的重量为150克，当检测得到的线圈盘25的电阻为2.65时，可以通过查询表2确定锅具中加入了4杯米，进而可以得到米的重量为600克。当然了，表1中第二列的米量也可以直接通过米的重量反应。

表2电阻Rs与米量G的关系

在一种实施方式中，考虑到所述电参数的变化范围比较小，所述电饭煲可以包括信号放大电路，以放大检测到是所述电感或电阻值，从而更加准确的计算米的重量。

如前文所述，所述感应距离和米的重量之间具有所述第一对应关系。因此，在另一实施方式中，可以通过比如在所述锅具21的底部或周边设置位移传感器以检测所述感应距离，然后通过所述第一对应关系，确定米的重量。

另外，本领域技术人员理解，上述实施例虽然仅仅涉及电饭煲，但是上述称重原理其实可以同样应用到其他领域，比如同样利用电磁加热技术的电磁炉等。因此，本申请其实还涉及一种称重装置。图7是本申请一个实施例所述称重装置的模块结构示意图。如图7所示，所述称重装置400可以包括：

承载模块410，其采用导磁材料，用于承载被称重对象；

线圈盘组件420，其设置于所示承载模块的下方，在所述线圈盘组件处于通电状态时，所述承载模块出现涡流效应；

弹性组件430，其与所述承载模块弹性接触，所述承载模块和所述线圈盘组件的感应距离，随所述弹性组件的弹性形变量的改变而改变；

处理模块440，用于在所述线圈盘组件处于通电状态时，根据所述感应距离或者所述线圈盘组件的电参数，确定所述被称重对象的目标重量。

在一个实施方式中，所述处理模块包括位移传感器，所述位移传感器用于确定所述感应距离。在本实施方式中，所述处理模块440，用于在所述线圈盘组件处于通电状态时，根据所述感应距离确定所述被称重对象的目标重量。具体而言，所述处理模块440可以根据所述第一对应关系查询到所述感应距离对应的目标重量。

在另一实施方式中，所述处理模块440包括检测电路，用于确定所述电参数。在本实施方式中，所述处理模块440，用于在所述线圈盘组件处于通电状态时，根据所述线圈盘组件的电参数，确定所述被称重对象的目标重量。其中，所述电参数可以是所述线圈盘组件的电阻和/或电感。

在另一实施方式中，所述称重装置400还可以包括输出模块450，用于根据所述目标重量输出提示信息，例如提示用户需要添加水的重量，所述目标重量为米的重量。

当所述电参数是所述线圈盘的电阻时，所述处理模块440可以通过查询类似所述表2的表格，进而查询到所述电阻对应的目标重量。当所述电参数是所述线圈盘的电感时，所述处理模块440可以通过查询类似所述表1的表格，进而查询到所述电感对应的目标重量。本领域技术人员理解，还可以同时根据所述电感和电阻以确定所述目标重量。比如，可以根据所述电感确定第一目标重量，根据所述电阻确定第二目标重量，然后将所述第一目标重量和所述第二目标重量的平均值作为最终的目标重量。

在一种实施方式中，所述处理模块440还可以包括信号放大电路，以放大所述电参数。通过放大所述电参数，可以使电参数的微小的变化被放大，以提高测量的准确度。

本申请还公开了一种采用上述称重装置的称重方法。图8是所述称重方法的流程图，如图8所示，所述称重方法可以包括：

S510：响应于所述承载模块承载被称重对象，确定所述线圈盘组件的电参数；

S520：根据所述电参数，确定所述被称重对象的目标重量。

所述方法，利用所述称重装置，只需要确定所述线圈盘组件的电参数，即可确定所述称重对象的目标重量。从而可以在无需增加硬件成本的情况下，即可确定被称重对象的目标重量。以下将结合具体实施方式详细说明所述步骤。

S510：响应于所述承载模块承载被称重对象，确定所述线圈盘组件的电参数。

其中，所述承载模块采用导磁材料，用于承载被称重对象。需要说明的是，只有采用导磁材料，才能产生涡流效应，进而才能影响所述线圈盘组件的电参数。当所述称重装置应用于电饭煲时，所述承载模块也就是电饭煲的锅。所述电参数可以是所述线圈盘的电阻和/或电感。

S520：根据所述电参数，确定所述被称重对象的目标重量。

在一种实施方式中，所述步骤S520进一步包括：

根据所述电参数确定所述承载模块和所述线圈盘组件的感应距离，根据所述感应距离确定所述目标重量。

如前文所述，所述电参数和所述感应距离之间具有所述第三对应关系，所述感应距离和米的重量之间具有第一对应关系。本领域技术人员理解，米只是被称重对象的一个示例。因此，所述感应距离和所述目标重量之间具有所述第一对应关系。从而，基于上述第三对应关系，根据上述电参数可以确定所述感应距离；基于上述第一对应关系，根据上述感应距离可以进一步确定所述目标重量。

本领域技术人员理解，结合上述第三对应关系和所述第一对应关系，可以得到所述电参数和所述目标重量之间的对应关系，即所述第二对应关系。因此，在另一实施方式中，可以直接基于上述第二对应关系，根据所述电参数，确定所述目标重量。

在一种实施方式中，当所述方法应用于电饭煲时，所述方法还可以包括：

S530：根据所述目标重量提示用户需要添加水的重量，所述目标重量为米的重量。

用户根据上述提示信息，可以更加方便的确定添加水的重量，从而提高用户的烹饪体验。

本申请还公开了另一种采用上述称重装置的称重方法。图6是所述称重方法的流程图，如图9所示，所述称重方法可以包括：

S610：响应于所示承载模块承载被称重对象，确定所述承载模块和所述线圈盘组件的感应距离；

S620：根据所述感应距离，确定所述被称重对象的目标重量。

其中，在一种实施方式中，所述感应距离可以如前文所述根据所述线圈盘组件的电参数确定，即基于所述第三对应关系，根据上述电参数可以确定所述感应距离。

在另一种实施方式中，所述感应距离可以通过位移传感器确定，所述位移传感器可以设置在所述承载模块的底部或者周边等。

在一种实施方式中，所述方法还可以包括：

S630：根据所述目标重量提示用户需要添加水的重量，所述目标重量为米的重量。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种称重装置，其特征在于，所述称重装置(400)包括：

承载模块(410)，其采用导磁材料，用于承载被称重对象；

线圈盘组件(420)，所述线圈盘组件(420)设置于所述承载模块(410)的下方，在所述线圈盘组件(420)处于通电状态时，所述承载模块(410)出现涡流效应；

弹性组件(430)，所述弹性组件(430)与所述承载模块(410)弹性接触，所述承载模块(410)和所述线圈盘组件(420)的感应距离，随所述弹性组件(430)的弹性形变量的改变而改变；

处理组件(440)，用于在所述线圈盘组件(420)处于通电状态时，根据所述感应距离或者所述线圈盘组件(420)的电参数，确定所述被称重对象的目标重量。

2.根据权利要求1所述的称重装置，其特征在于，所述处理组件(440)包括位移传感器，所述位移传感器用于确定所述感应距离；或，所述处理组件(440)包括检测电路，用于确定所述电参数。

3.根据权利要求1所述的称重装置，其特征在于，所述电参数包括所述线圈盘组件(420)的电阻和/或电感。

4.根据权利要求1所述的称重装置，其特征在于，所述处理组件(440)还包括信号放大电路，用于放大所述电参数。

5.根据权利要求1所述的称重装置，其特征在于，所述感应距离和所述目标重量之间具有第一对应关系；或，所述电参数和所述目标重量之间具有第二对应关系。

6.一种电饭煲，其特征在于，所述电饭煲包括权利要求1至5中任意一项所述的称重装置(400)。

7.根据权利要求6所述的电饭煲，其特征在于，所述电饭煲还包括支撑架(2)，所述支撑架(2)用于支撑所述承载模块(410)，所述弹性组件(430)设置在所述支撑组件和所述承载模块(410)之间，其中，所述承载模块(410)为锅具(21)。

8.根据权利要求7所述的电饭煲，其特征在于，所述支撑架(2)上设置有装配槽(241)，所述弹性组件(430)设置在所述装配槽(241)中，并通过支撑块(22)与所述锅具(21)接触。

9.根据权利要求8所述的电饭煲，其特征在于，所述支撑块(22)呈圆环状，设置在所述锅具(21)的周围；或，所述支撑块(22)为多个圆弧状，均匀间隔设置在所述锅具(21)的周围。

10.根据权利要求7所述的电饭煲，其特征在于，所述支撑架(2)设置在所述锅具(21)的底部，并与所述线圈盘组件(420)集成设置。