CN219038189U - 一种食品测温装置 - Google Patents

Abstract

本申请温度测量的领域，公开了一种食品测温装置，其包括用于接收被测目标辐射的热量信息的非接触式测温模块、用于以直接接触的方式测温的接触式测温模块、温度处理器、显示模块和定位模块。本申请定位模块确定非接触式测温模块的测温区域，通过非接触式测温模块生产第一检测信号，以使得温度处理器能够基于第一检测信号产生第一温度信号。通过接触式测温模块生成第二检测信号，以使得温度处理器能够基于第二检测信号产生成第二温度信号。显示模块能够将第一温度信号转换第一显示信号，将第二温度信号转换为第二显示信号，提高了在食品制作过程中食物测温的便捷性，且能够便于使用者在不同的场景下对食品测温。

Description

一种食品测温装置

技术领域

本申请涉及温度测量的领域，尤其是涉及一种食品测温装置。

背景技术

在食品制作过程中，为了保证食品的口感和质量，通常需要在制作食品的过程中严格把控食品的制作温度，比如在油炸食品时需要把控好油温，在做煎烤时需要把控好食品内部的温度，在做甜品时需要把控食材的温度。现有技术通常通过热电偶探针对食品进行接触式测温或者通过红外测温计对食品进行非接触式测温。在制作食品时，对于一些材质较硬，且温度较高的食材，热电偶测温过程中，由于时间长，目标温度高，容易造成人员烫伤，通常会采用红外测温计对食材测温；对于一些需要测量内部温度的食材，没法用红外测温计进行测温，通常会采用热电偶探针对食材测温。但是食品制作过程中，会有很多工序，频繁切换使用食品测温装置为食品制作无形中增添了一些工序，费时又费力。

实用新型内容

为了便于在不同的场景下对食品测温，本申请提供一种食品测温装置。

本申请提供的一种食品测温装置，采用如下的技术方案：

一种食品测温装置，包括：

非接触式测温模块，用于接收被测目标辐射的热量信息，并基于所述热量信息生成第一检测信号；

接触式测温模块，用于以直接接触的方式获取被测目标的热量信息，并基于所述热量信息生成第二检测信号；

温度处理器，电性连接所述非接触式测温模块，基于所述第一检测信号产生第一温度信号，还电性连接所述接触式测温模块，基于所述第二检测信号产生成第二温度信号；

显示模块，电性连接所述温度处理器，用于将所述第一温度信号转换第一显示信号，也用于将所述第二温度信号转换为第二显示信号；

定位模块，包括有LED灯珠，所述LED灯珠的光斑覆盖区域为所述非接触式测温模块的测温区域；

其中，所述第一显示信号和所述第二显示信号不在同一时间段显示。

通过采用上述技术方案，在食品制作过程中，对温度较高的液体或者材质较硬，且温度较高的食材进行测温时，可以选择非接触式测温。打开定位模块，采用LED灯珠进行定位，虽然LED灯珠的功率较小，在光的散射作用下，若LED灯珠距离被测目标距离较远光斑会比较模糊，但是食物温度计的非接触式测温的使用场景均为近距离测温，因此采用LED灯珠对非接触式测温模块进行定位能够满足食品温度计的日常使用。非接触式测温模块接收被测目标于测温区域辐射的热量信息，并将第一检测信号传输给温度处理器，温度处理器基于第一检测信号产生第一温度信号，第一温度信号被传输给显示模块，被转换成第一显示信号以显示测得的温度。

当需要检测食物内部的温度时，需要使用接触式测温模块，接触式测温端直接接触食物内部，以获取食物内部的热量信息产生第二检测信号，温度处理器基于第二检测信号产生第二温度信号，第二温度信号被传输给显示模块，被转换成第二显示信号以显示测得的温度。

综上，提高了在食品制作过程中对食物测温的便捷性，便于使用者在不同的场景下对食品测温。

可选的，所述非接触式测温模块包括红外热电堆传感器，用于接收被测目标于所述测温区域内辐射的热量信息，所述红外热电堆传感器基于所述热量信息产生所述第一检测信号，其中，所述红外热电堆传感器通过电连接所述温度处理器的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器的放大单元。

通过采用上述技术方案，红外热电堆传感器能够接收被测目标辐射的能量，测量温度，且响应速度快，能够满足食物测温的需求。

可选的，所述接触式测温模块包括K型热电偶传感器，所述K型热电偶传感器包括冷接触端和热接触端，所述热接触端用于和被测目标相接触，所述K型热电偶传感器基于冷接触端和热接触端之间的接触电势产生第二检测信号，所述K型热电偶传感器通过电连接所述温度处理器的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器的放大单元。

通过采用上述技术方案，K型热电偶传感器的热接触端能够直接接触被测目标，K型热电偶传感器的冷接触端和热接触端能够产生接触电势，K型热电偶传感器以基于接触电势产生第二检测信号。且K型热电偶传感器还具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜的优点，既能够降低测温装置的成本，又能满足食物测温的需求。

可选的，还包括有温度补偿模块，所述温度补偿模块包括有NTC热敏电阻温度传感器，用于接收测温装置所处环境的热量信息，并基于所述热量信息产生第一补偿信号，且所述NTC热敏电阻温度传感器通过电连接所述温度处理器的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器的放大单元。

可选的，所述红外热电堆传感器和所述NTC热敏电阻温度传感器一体封装。

通过采用上述技术方案，理论上，红外热电堆传感器和K型传感器是以环境温度为0℃为标准进行温度测量的。然而，通常测温装置是处于之下的，当室温温度不为0℃时，会造成热电势差减小，以导致测温出现误差。为了在不同的环境温度下都能能够精确测温，要用NTC热敏电阻温度传感器接收测温装置所处环境的热量信息，以输出第一补偿信号，输入至温度处理器中。

K型传感器和红外热电堆传感器共用温度补偿模块，第一检测信号、第二检测信号和第一补偿信号都是与温度直接对应的电压信号。第一检测信号和第一补偿信号输入温度处理器中，温度处理器可以通过查表法计算出非接触式的测量温度。第二检测信号和第一补偿信号输入温度处理器中，温度处理器可以通过查表法计算出接触式的测量温度。

可选的，所述温度处理器为SD8005B芯片，所述温度处理器的AI0引脚电连接所述红外热电堆传感器，所述温度处理器的AI2引脚电连接所述NTC热敏电阻温度传感器，所述温度处理器的AI1引脚电连接所述K型热电偶传感器，其中，所述第一检测信号和所述第一补偿信号作为第一组差分输入信号，所述第二检测信号和所述第一补偿信号作为第二组差分输入信号，所述第一组差分输入信号和所述第二组差分输入信号均用于输入至所述温度处理器的模数转换单元。

可选的，所述显示模块为LCD显示模块，所述显示模块电连接所述温度处理器的SEG4~SEG27引脚和COM1~COM4引脚，以接入所述温度处理器的LCD驱动单元。

通过采用上述技术方案，因为红外热电堆传感器和K型传感器产生的电压都较小（约为41uV/℃），信号极小，需要进行放大，电压较低，且需要12位以上模数转换器，但是外挂运放与模数转换器的方式将极大地增加成本。而SD8005B芯片为高度集成的处理器,其内置运放不仅具有200倍增益，还具有24位模数转换器,16k内存，在满足了本产品的需求的同时也能够降低成本。且SD8005B芯片自带LCD驱动单元以驱动显示模块。

可选的，所述定位模块还包括有升压单元，所述升压单元电性连接所述温度处理器的输出端，用以接收第一电压信号并将第一电压信号转换为第一控制信号传输给所述LED灯珠，所述LED灯珠基于第一控制信号开启或关闭。

通过采用上述技术方案，由于LED灯珠驱动电压比较高，通过升压单元能够将温度处理器输出的2.4~3v的第一电压信号升到3.3v的第一控制信号，以开启LED灯珠。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过设置非接触式测温模块和接触式测温模块，提高了在食品制作过程中对食物进行测温的便捷性，便于使用者在不同的场景下对食品测温。

2、通过设置温度补偿模块，避免了由于环境温度不为0℃，而造成了热电势差减小，以造成测量不准的情况，提高了测温的准确性。

附图说明

图1是非接触式测温模块和温度补偿模块的电路图。

图2是接触式测温模块的电路图。

图3是温度处理器的电路图。

图4是显示模块的电路图。

图5是定位模块的电路图。

附图标记说明：

1、非接触式测温模块；11、红外热电堆传感器；2、接触式测温模块；21、K型传感器；3、温度处理器；4、显示模块；5、定位模块；51、升压单元；52、LED灯珠；6、温度补偿模块；61、NTC热敏电阻温度传感器；7、开关模块。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种食品测温装置。一种食品测温装置包括：非接触式测温模块1、接触式测温模块2、温度处理器3、显示模块4和定位模块5。非接触式测温模块1用于接收被测目标辐射的热量信息，并基于热量信息产生第一检测信号。接触式测温模块2用于以直接接触的方式获取被测目标的热量信息，并基于热量信息生成第二检测信号。温度处理器3基于第一检测信号产生第一温度信号，基于第二检测信号产生成第二温度信号。显示模块4用于将第一温度信号转换第一显示信号，也用于将第二温度信号转换为第二显示信号。定位模块5用于确定非接触式测温模块1的测温区域。

参照图1，具体地，非接触式测温模块1包括红外热电堆传感器11，红外热电堆传感器11用于接收被测目标于测温区域内辐射的热量信息，并基于热量信息产生第一检测信号。红外热电堆传感器11产生的第一检测信号的电压较小（约为41uV/℃），信号极小，因此为了提高测温的精度，具体但非限定性地提出一种方式，将第一检测信号经过运放放大后再输入至温度处理器3的模数转换单元。

参照图2，具体地，接触式测温模块2包括K型热电偶传感器21，K型热电偶传感器21的感温元件的热接触端能够插入被测目标内部与被测目标相接触，并基于冷接触端和热接触端之间的接触电势产生第二检测信号。K型热电偶传感器21产生的第二检测信号的电压较小（约为41uV/℃），信号极小，因此为了提高测温的精度，具体但非限定性地提出一种方式，将第二检测信号经过运放放大后再输入至温度处理器3的模数转换单元。

综上，红外热电堆传感器11和K型热电偶传感器21产生的电压都较小（约为41uV/℃），信号极小，都需要进行放大，电压较低，需要12位以上的模数转换器，而采用外挂运放与模数转换器的方式将增加产品成本。为了降低产品的制造成本，具体但非限定地，参照图3，本实施例的温度处理器3采用SD8005B芯片，SD8005B芯片为高度集成的处理器,其内置运放不仅具有200倍增益，而其具有24位模数转换器,16k内存，能够满足了本产品的需求。

参照图1和图3，红外热电堆传感器11的输出端电连接温度处理器3的AI0引脚，AI0引脚为温度处理器3的模拟信号输入端口，用于接收第一检测信号。参照图2和图3，K型热电偶传感器21的输出端电连接温度处理器3的AI1引脚，AI1引脚也为温度处理器3的模拟信号输入端口，用于接收第二检测信号。第一检测信号和第二检测信号均能够进入温度微信处理器的放大单元即PGIA模块。

红外热电堆传感器11和K型热电偶传感器21的输入端均电连接温度处理器3的ACM引脚，因为在测负温过程中，红外热电堆传感器11和K型热电偶传感器21均会产生负电压，和温度处理器3的ACM引脚电连接能够利用ACM输出的基准电压，以避免出现负温测不准的问题。

理论上，红外热电堆传感器11和K型热电偶传感器21是以环境温度为0℃为标准进行温度测量的。然而，测温装置通常是在室温下进行温度测量的，当室温温度不为0℃时，会造成热电势差减小，以使得测量出现误差。因此，为了能够准确地测温，参照图1，还设置有温度补偿模块6，包括有NTC热敏电阻温度传感器61，用于接收测温装置所处环境的热量信息，并基于热量信息产生第一补偿信号。NTC热敏电阻温度传感器61电连接温度处理器3的AI2引脚且NTC热敏电阻温度传感器61通过电连接温度处理器3的AI2引脚输入端口，接入温度处理器3的放大单元。K型热电偶传感器21和红外热电堆传感器11共用温度补偿模块6，第一检测信号、第二检测信号和第一补偿信号都是与温度直接对应的电压信号。第一检测信号和第一补偿信号作为第一组差分输入信号由温度处理器3的放大单元输入至温度处理器3的数模转换单元，温度处理器3可以通过查表法计算出非接触式的测量温度以输出第一温度信号。第二检测信号和第一补偿信号作为第二组差分输入信号由温度处理器3的放大单元输入至温度处理器3的数模转换单元，温度处理器3可以通过查表法计算出接触式的测量温度以输出第二温度信号。

进一步地，红外热电堆传感器11和NTC热敏电阻温度传感器61还可以一体封装。封装为一体后，红外热电堆传感器11和NTC热敏电阻温度传感器61的输入端一同与ACM引脚电连接。

参照图4，显示模块4，用于将第一温度信号转换第一显示信号，也用于将第二温度信号转换为第二显示信号。作为示例的，显示模块4为LCD显示模块，显示模块4电连接温度处理器3的SEG4~SEG27引脚和COM1~COM4引脚，以与温度处理器3的LCD驱动单元相连接。

参照图5，定位模块5用于确定非接触式测温模块1的测温区域，其包括有升压单元51和LED灯珠52，升压单元51电连接温度处理器3的输出端，用以接收温度处理器3输出的第一电压信号并将第一电压信号转换为第一控制信号传输给LED灯珠52。如此设置是因为LED灯珠52驱动电压比较高，此模块通过升压单元51将温度处理器3输出的2.4~3v的第一电压信号升到3.3v的第一控制信号，以开启LED灯珠52。在不同的实施例中，升压单元51可以为不同的电路，作为示例的，选用ME2017A33M5G芯片作为升压芯片,升压芯片的EN引脚电连接温度处理器3的PT23引脚，用以接收第一电压信号，当EN引脚接收到2.4~3v的第一电压信号时，VOUT引脚输出3.3V的第一控制信号，以开启LED灯珠52。LED灯珠52的光斑覆盖区域为非接触式测温模块1的测温区域。虽然LED灯珠52的功率较小，在光的散射作用下，若LED灯珠52距离被测目标距离较远光斑会比较模糊，但是食物温度计的非接触式测温的使用场景通常为近距离测温，因此采用LED灯珠52对非接触式测温模块1进行定位能够满足食品温度计的日常使用。

进一步地，还设置有开关模块7，作为示例的，温度处理器3的KEYO引脚外接有非接触式测温的按钮K0，KTY1引脚外接有功能选择的按钮K1，KEY2引脚外接有接触式测温的按钮K2。按下按钮K0，LED灯珠52被点亮，温度处理器3接收第一检测信号和第一补偿信号并输出第一温度信号给显示模块4，第一显示信号以数字的形式显示所测温度值，并于显示模块4上显示出来。按钮K2，将K型热电偶传感器21的热接触端插入食物内部，温度处理器3接收第二检测信号和第一补偿信号并输出第二温度信号给显示模块4，第二显示信号以数字的形式显示所测温度值，并于显示模块4上显示出来。因此，显示模块4在不同的时间段内只能显示第一显示信号或只能显示第二显示信号。因为长按按钮K0或按钮K2会一直测温，按下按钮K1可以选择在显示模块4上显示测温时间段里的最高温度或最低温度。

本实施例的实施原理为：在食品制作过程中，对温度较高的液体或者材质较硬，且温度较高的食材进行测温时，可以选择非接触式测温。按下按钮K0，采用LED灯珠52进行定位，红外热电堆传感器11接收被测目标于测温区域辐射的热量信息，并将第一检测信号传输给温度处理器3，NTC热敏电阻温度传感器61接收测温装置所处环境的热量信息，并将第一补偿信号传输给温度处理器3，温度处理器3基于第一检测信号和第一补偿信号产生第一温度信号，第一温度信号被传输给显示模块4，被转换成第一显示信号。

当需要检测食物内部的温度时，需要使用接触式测温，K型热电偶传感器21的热接触端插入食物内部和食物接触，以获取食物内部的热量信息，冷接触端和热接触端产生接触电势。K型热电偶传感器21基于接触电势产生第二检测信号并传输给温度处理器3，NTC热敏电阻温度传感器61接收测温装置所处环境的热量信息，并将第一补偿信号传输给温度处理器3。温度处理器3基于第二检测信号和第一补偿信号产生第二温度信号，第二温度信号被传输给显示模块4，被转换成第二显示信号。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种食品测温装置，其特征在于，包括：

非接触式测温模块(1)，用于接收被测目标辐射的热量信息，并基于所述热量信息生成第一检测信号；

接触式测温模块(2)，用于以直接接触的方式获取被测目标的热量信息，并基于所述热量信息生成第二检测信号；

温度处理器(3)，电性连接所述非接触式测温模块(1)，基于所述第一检测信号产生第一温度信号，还电性连接所述接触式测温模块(2)，基于所述第二检测信号产生成第二温度信号；

显示模块(4)，电性连接所述温度处理器(3)，用于将所述第一温度信号转换第一显示信号，也用于将所述第二温度信号转换为第二显示信号；

定位模块(5)，包括有LED灯珠(52)，所述LED灯珠(52)的光斑覆盖区域为所述非接触式测温模块(1)的测温区域；

其中，所述第一显示信号和所述第二显示信号不在同一时间段显示。

2.根据权利要求1所述的食品测温装置，其特征在于，所述非接触式测温模块(1)包括红外热电堆传感器(11)，用于接收被测目标于所述测温区域内辐射的热量信息，所述红外热电堆传感器(11)基于所述热量信息产生所述第一检测信号，其中，所述红外热电堆传感器(11)通过电连接所述温度处理器(3)的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器(3)的放大单元。

3.根据权利要求2所述的食品测温装置，其特征在于，所述接触式测温模块(2)包括K型热电偶传感器(21)，所述K型热电偶传感器(21)包括冷接触端和热接触端，所述热接触端用于和被测目标相接触，所述K型热电偶传感器(21)基于冷接触端和热接触端之间的接触电势产生第二检测信号，所述K型热电偶传感器(21)通过电连接所述温度处理器(3)的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器(3)的放大单元。

4.根据权利要求3所述的食品测温装置，其特征在于，还包括有温度补偿模块(6)，所述温度补偿模块(6)包括有NTC热敏电阻温度传感器(61)，用于接收测温装置所处环境的热量信息，并基于所述热量信息产生第一补偿信号，且所述NTC热敏电阻温度传感器(61)通过电连接所述温度处理器(3)的模拟信号输入端口，接入所述温度处理器(3)的放大单元。

5.根据权利要求4所述的食品测温装置，其特征在于，所述红外热电堆传感器(11)和所述NTC热敏电阻温度传感器(61)一体封装。

6.根据权利要求4所述的食品测温装置，其特征在于，所述温度处理器(3)为SD8005B芯片，所述温度处理器(3)的AI0引脚电连接所述红外热电堆传感器(11)，所述温度处理器(3)的AI2引脚电连接所述NTC热敏电阻温度传感器(61)，所述温度处理器(3)的AI1引脚电连接所述K型热电偶传感器(21)，其中，所述第一检测信号和所述第一补偿信号作为第一组差分输入信号，所述第二检测信号和所述第一补偿信号作为第二组差分输入信号，所述第一组差分输入信号和所述第二组差分输入信号均用于输入至所述温度处理器(3)的模数转换单元。

7.根据权利要求1所述的食品测温装置，其特征在于，所述定位模块(5)还包括有升压单元(51)，所述升压单元(51)电性连接所述温度处理器(3)的输出端，用以接收第一电压信号并将第一电压信号转换为第一控制信号传输给所述LED灯珠(52)，所述LED灯珠(52)基于第一控制信号开启或关闭。

8.根据权利要求6所述的食品测温装置，其特征在于，所述显示模块(4)为LCD显示模块，所述显示模块(4)电连接所述温度处理器(3)的SEG4~SEG27引脚和COM1~COM4引脚，以接入所述温度处理器(3)的LCD驱动单元。

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