CN218630146U - 一种适配多传感器的检测电路及烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适配多传感器的检测电路及烹饪器具，包括控制电路，所述控制电路包括控制芯片及信号采集模块，所述控制芯片包括信号端口和电源端口，信号采集模块包括电源端、信号输入端、输出端，所述电源端连接至电源端口并电连接至供电源，所述输出端连接至信号端口，所述信号输入端电连接至传感器。本实用新型通过信号采集模块合并控制芯片的信号端口和电源端口，由信号采集模块的信号输入端接收外部传感器的信号，减少检测电路整体的导线使用，成本减少，同时所述检测电路可兼容磁传感器与干簧管等开关类传感器，通过检测相同类型的信号实现在不更改软硬件情况下更换传感器的类型，减少设计的局限性以及设计成本。

Description

一种适配多传感器的检测电路及烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及厨房小家电技术领域，特别涉及一种适配多传感器的检测电路及烹饪器具。

背景技术

现有技术中，烹饪器具的信号变化，例如磁场变化通过磁阻作为传感器采集，而磁阻一般为单独器件，并通过导线将电性连接至控制电路，根据磁阻自身特性，磁阻传感器与控制电路之间用3根导线连接，分别为电源线，地线，信号线。磁阻传感器的信号输出端可以输出高电平和低电平，控制电路中的MCU的信号端用于检测磁阻传感器的信号输出端输出电平的状态，以进行相关的控制，而当磁阻设置在离控制芯片较远的位置时，布置导线的成本较高，且在产品升级过程中，若要更换一些两线的传感器，例如干簧管或机械开关等，则需要重新设计硬件电路，造成设计的局限性以及设计成本的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适配多传感器的检测电路及烹饪器具，对检测电路中传感器的连接方式进行优化，通过设计外围电路合并控制芯片的电源端口和信号端口，减少了整体电路使用的导线数量，降低整体成本，同时能够兼容干簧管等两线传感器，无需对电路的软硬件进行重新设计。

本实用新型的技术方案如下所示：

一种多传感器适配的检测电路，包括控制电路，所述控制电路包括控制芯片及信号采集模块，所述控制芯片包括信号端口和电源端口，信号采集模块包括电源端、信号输入端、输出端，所述电源端连接至电源端口并电连接至供电源，所述输出端连接至信号端口，所述信号输入端电连接至传感器。

作为本实用新型的一种实施方式，所述信号采集模块包括控制开关，所述控制开关根据所述传感器向信号输入端传输的电平类型在闭合状态和断开状态之间切换。

作为本实用新型的一种实施方式，所述控制开关为三极管或mos管。

作为本实用新型的一种实施方式，所述控制开关通过下拉电阻R2连接至所述控制芯片的接地端口，所述下拉电阻R2连接于所述控制芯片的信号端口与接地端口之间。

作为本实用新型的一种实施方式，所述控制开关的输入端通过限流电阻R5连接至所述采集电路。

作为本实用新型的一种实施方式，所述传感器为TMR传感器，所述TMR传感器的供电端与信号输出端均通过导线电连接至所述信号输入端，所述TMR传感器的接地端通过导线电性连接至所述控制芯片的接地端口。

作为本实用新型的一种实施方式，所述TMR传感器的信号输出端通过分连接至分压电阻R4连接至所述信号输入端，所述TMR传感器的供电端通过限流电阻R3连接至所述信号输入端。

作为本实用新型的一种实施方式，所述信号输入端还通过上拉电阻R1电性连接至供电源。

本实用新型还通过了一种烹饪器具，包括烹饪器具本体，以及设于烹饪器具本体内的检测电路，所述烹饪器具本体至至少设有第一传感器与第二传感器，所述信号输入端通过切换装置的切换与所述第一传感器与第二传感器的电连接。

作为本实用新型的一种实施方式，所述切换装置为单刀双掷开关，单刀双掷开关的动端分别连接所述第一传感器与第二传感器，不动端电连接至所述信号输入端。

本实用新型的技术效果如下所示：

本实用新型提供了一种检测电路，通过信号采集模块合并控制芯片的信号端口和电源端口，由信号采集模块的信号输入端接收外部传感器的信号，减少检测电路整体的导线使用，成本减少，同时所述检测电路可兼容磁传感器与干簧管等开关类传感器，通过检测相同类型的信号实现在不更改软硬件情况下更换传感器的类型，减少设计的局限性以及设计成本。

同时本实用新型中将三极管或mos管等控制开关设置于合并端口的外侧，作为外围电路的主要控制元件，用于对传感器的信号进行判断并反馈至控制芯片实现后续的精准控制，同时利用控制开关的特性，使得合并后的控制芯片端口依旧能够精准地采集到磁阻等三线传感器的信号。本实用新型中还通过设置切换装置，用于切换信号输入端处连接的传感器，在同一烹饪器具中利用单个检测电路检测多个传感器，减少整机中检测电路的数量，降低整体成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型中检测电路配合传感器的框图。

图2为本实用新型中检测电路配合多个传感器的框图。

图3为本实用新型中传感器使用TMR传感器时的电路原理图。

图4为本实用新型中传感器使用干簧管时的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中，提供了一种多传感器适配的检测电路，如图1所示，包括控制电路，所述控制电路包括控制芯片及信号采集模块，所述控制芯片包括信号端口和电源端口，信号采集模块包括电源端、信号输入端、输出端，所述电源端连接至电源端口并电连接至供电源，所述输出端连接至信号端口，所述信号输入端电连接至传感器。

上述中，通过将控制芯片的信号端口与电源端连接至信号采集模块，并以信号采集模块的信号输入端作为检测电路连接外部传感器的接口，使得不论使用二线还是三线的传感器均能仅通过连接两根导线即可采集到烹饪器具的信号，其中两线或三线传感器指的是直接电连接至控制芯片时需接两根或三根导线，该连接方式相对现有技术来说，在连接三线传感器时所使用的导线更少，降低了烹饪器具的整机成本，同时可以自己兼容类似干簧管等两线开关类传感器，无需对检测电路的硬件以及程序进行重新设计，减少了设计局限性以及设计成本，本实用新型通过收集采集电路的电信号，确定烹饪器具所处的烹饪状态，以切换控制电路的工作状态，调节烹饪进程。

本实施例中提供改了一种烹饪器具，包括上述的检测电路以及烹饪器具本体，检测电路以及传感器设于烹饪器具本体中，本其中的传感器设有多个，具体地，参照图2，本例中设有第一传感器和第二传感器，其中第一传感器可为开关型传感器，即随着信号改变闭合或断开的传感器，例如为干簧管等检测磁场大小的开关，或是检测温度大小的NTC，检测压力大小的压力开关等；第二传感器可为磁阻效应传感器，即随着磁场信号改变电阻值大小的传感器，同时烹饪器具中还设有切换装置，切换装置连接至检测电路与多个传感器之间，用于切换电连接至控制电路的传感器类型。

在本实施例的一种具体实施方式中，切换装置为单刀双掷开关，其中单刀双掷开关的两个动端分别于第一传感器、第二传感器电连接，不动端与检测电路的信号输入端电连接，通过该开关来改变接入信号输入端的传感器，即仅通过设置单个检测电路适配多个传感器的检测，减少电路布置的成本。例如，可在烹饪器具的底部设有开关式传感器，用于检测锅具是否放置到位或是否发生变形，同时将切换装置，例如单刀双掷开关设于锅体与锅盖的配合处，利用锅盖的盖合或转动触碰单刀双掷开关，以切换传感器类型，例如信号输入端由电连接至开关式传感器切换为连接至磁阻效应传感器，以在确定锅具无问题后，继续检测烹饪器具中的磁场参数。

具体的，本实用新型提供的一种检测电路，包括控制电路，其中控制电路中包括控制芯片以及连接至控制芯片(例如MCU)端口外的外围电路，其中外围电路包括连接至控制芯片信号端口以及电源端口之间的信号采集模块，本例中的信号采集模块使用控制开关，并将控制开关的一端作为控制电路整体的信号输入端以接收传感器的电信号，通过检测到的电信号确定控制开关的状态，以改变最终输入至控制芯片的信号，同时由于控制开关的特性，可对控制芯片的端口进行合并，以减少连接至整体电路所需的导线数。

在本实施例的一种具体实施方式中，如图3所示，控制开关为三极管Q1，三极管Q1的发射极连接至所述控制芯片的电源端口，并与电源端一并连接至供电源VCC，三极管Q1的集电极连接至控制芯片的信号端口，同时三极管Q1的基极作为控制电路整体的信号输入端连接至采集电路中的传感器。

本实用新型中的控制开关采用三极管，通过三极管的导通特性以及连接方式区分采集电路的信号，实现信号采集的同时减少导线数量，当然控制开关还可采用MOS管等类似的开关组件来接收采集电路的信号，其应用原理与三极管类似，即本实用新型不限定控制开关的具体器件类型。

详细地，参照图3，传感器采用磁阻传感器，为了配合控制电路的端口，磁阻的供电端与信号输出端也需要合并成一端，并通过单根导线连接至控制电路的信号输入端，因此本实施例中的磁阻采用功耗较低的TMR传感器，其工作电压较小，消耗的电流在0.001mA-0.01mA，可最大限度的控制合并后的供电端的电压大小约等于供电源VCC提供的电压，保证磁阻传感器的正常工作，本实施例中，供电源VCC还通过电阻R1、电阻R5、电阻R3连接至TMR传感器R_m的供电端，其中电阻R1为上拉电阻，电阻R5和R3为限流电阻，配合电阻R1以限制控制电路信号输入端与采集电路之间的电流，且TMR传感器R_m的信号输出端Vout与电阻R5之间还连接有分压电阻R4，用于调整信号输入端的电压大小，三极管Q1的集电极还通过下拉电阻R2接地。

上述中，当TMR传感器R_m的信号输出端Vout输出高电平信号时，三极管Q1截至，MCU的信号端口A检测的信号为低电平，当TMR传感器R_m的信号输出端Vout输出低电平时三极管Q1导通，MCU的信号端口A检测的信号变为高电平，以此来区分TMR传感器检测到的磁场信号，MCU根据电平信号改变工作状态，以实现对烹饪器具的烹饪过程的精准控制。

在本实施例的一个具体实施方式中，R1＝R3＝R4＝10KΩ，R2＝R5＝1KΩ，当TMR传感器R_m的信号输出端Vout输出高电平时，R1两端的电压为0.1V左右，因此三极管Q1不能导通，MCU的信号端口A的电压接近0V；当TMR传感器R_m的信号输出端Vout输出低电平时，三极管Q1导通，R1两端电压为0.7V左右，VCC处的电压在4.3V左右，MCU的信号端口A的电压在Vcc-0.2V左右，转变为高电平。

在本实施例的另一种实施方式中，参照图4，采样电路中的传感器采用干簧管K1，由于干簧管为两线的传感器，无需合并端口，直接电连接与所述控制电路的接地端口与信号输入端之间，具体地，供电源VCC还通过电阻R1、电阻R5连接至干簧管K1的一端，干簧管K1的另一端接地，其中电阻R1为上拉电阻，电阻R5为限流电阻，配合电阻R1以限制控制电路信号输入端与采集电路之间的电流，且控制开关为三极管Q1，三极管Q1的发射极连接至所述控制芯片的电源端口，并与电源端口一并连接至供电源VCC，三极管Q1的集电极连接至控制芯片的信号端口并通过下拉电阻R2接地，同时三极管Q1的基极作为控制电路整体的信号输入端连接至干簧管K1。

上述中，干簧管K1根据烹饪器具中磁场大小在导通和断开状态之间切换，当外部磁场的强度高于预设值时，干簧管K1闭合，三极管Q1导通，MCU的信号端口A检测到的信号为高电平，当外部磁场的强度低于预设值时，干簧管K1断开时，三极管Q1截至，MCU的信号端口A检测到的信号为低电平，本例中，磁场强度的预设值由使用的干簧管的实际参数确定，不在此进行具体限定。

上述以TMR传感器和干簧管作为传感器的两种实施方式中的控制电路的外围电路相同，因此可直接进行替换使用，其中TMR传感器需与电阻R3和R4集成为传感器模块，而干簧管可作为单独作为传感器模块，实现在软硬件不变的情况下可兼容TMR传感器与干簧管，减少了设计成本，同时可将干簧管作为第一传感器，TMR传感器作为第二传感器，分别设于烹饪器具中的不同位置，并通过切换装置，用于切换与信号输入口连接的传感器类型，仅通过设置单个检测电路实现不同位置或不同烹饪进程中的参数或状态检测。

本实用例中的烹饪器具包括烹饪器具本体，上述的检测电路设于烹饪器具本内体，烹饪器具可以电磁烹饪器具，例如电磁炉，IH饭煲，空气炸锅等。

在本说明书的描述中，术语“另一种实施方式”、“一个具体实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，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。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实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，包括控制电路，所述控制电路包括控制芯片及信号采集模块，所述控制芯片包括信号端口和电源端口，信号采集模块包括电源端、信号输入端、输出端，所述电源端连接至电源端口并电连接至供电源，所述输出端连接至信号端口，所述信号输入端电连接至传感器。

2.根据权利要求1所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述信号采集模块包括控制开关，所述控制开关根据所述传感器向信号输入端传输的电平类型在闭合状态和断开状态之间切换。

3.根据权利要求2所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述控制开关为三极管或mos管。

4.根据权利要求2所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述控制开关通过下拉电阻R2连接至所述控制芯片的接地端口，所述下拉电阻R2连接于所述控制芯片的信号端口与接地端口之间。

5.根据权利要求2所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述控制开关的输入端通过限流电阻R5连接至所述传感器。

6.根据权利要求1所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述传感器为TMR传感器，所述TMR传感器的供电端与信号输出端均通过导线电连接至所述信号输入端，所述TMR传感器的接地端通过导线电性连接至所述控制芯片的接地端口。

7.根据权利要求6所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述TMR传感器的信号输出端通过分连接至分压电阻R4连接至所述信号输入端，所述TMR传感器的供电端通过限流电阻R3连接至所述信号输入端。

8.根据权利要求1所述的一种适配多传感器的检测电路，其特征在于，所述信号输入端还通过上拉电阻R1电性连接至供电源。

9.一种烹饪器具，其特征在于，包括烹饪器具本体，以及设于烹饪器具本体内的如权利要求1-8中任意一项所述的一种适配多传感器的检测电路，所述烹饪器具本体至至少设有第一传感器与第二传感器，所述信号输入端通过切换装置的切换与所述第一传感器与第二传感器的电连接。

10.根据权利要求9所述的一种烹饪器具,其特征在于，所述切换装置为单刀双掷开关，单刀双掷开关的动端分别连接所述第一传感器与第二传感器，不动端电连接至所述信号输入端。

Images