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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum drahtlosen Auslesen von Temperatursensoren in einem Garofen zur Überwachung eines Garvorgangs sowie ein System zum Steuern eines Garofens.
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Es ist bekannt, zur Überwachung des Garprozesses die Temperatur in einem zu garenden Produkt, beispielsweise einem Braten oder einem Steak, zu messen. In einfachen Fällen kann hierfür ein sogenanntes Bratenthermometer verwendet werden, das in das zu garende Produkt eingesteckt wird und die Temperatur im Inneren anzeigt. In Großküchen werden dagegen üblicherweise elektronische Kerntemperaturfühler verwendet, die in ein zu garendendes Produkt eingesteckt werden können.
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Neben einfachen Kerntemperaturfühlern, die einen einzigen Sensor aufweisen, sind auch sogenannte Mehrpunktfühler bekannt, die mit mehreren Temperatursensoren versehen sind. Auf diese Weise kann die Temperatur an mehreren Stellen im Inneren eines zu garenden Produkts erfasst werden. Die Übertragung der Messdaten erfolgt dabei über ein Kabel zwischen dem Kerntemperaturfühler und einer Auswerteeinheit. Insbesondere wenn mehrere Temperaturfühler verwendet werden, sind die sich durch den Garraum erstreckenden Kabel hinderlich.
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Aus anderen Bereichen der Technik sind bereits drahtlose Temperatursensoren bekannt, die das Problem der Kabelführung vermeiden. Vorteilhaft sind dabei drahtlose Temperatursensoren in der Oberflächenwellen-Technik (SAW-Sensoren). Diese Temperatursensoren sind vollständig passiv und benötigen daher keine Energieversorgung. Um ein Sensorsignal zu erhalten, wird (vergleichbar mit der Radartechnik) ein Abfrageimpuls zum Sensor geschickt, und der Sensor reflektiert ein Antwortsignal. Dieses kann ausgewertet werden, so dass eine Aussage über die Temperatur am Sensor erhalten werden kann.
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Die Verwendung von Funkfrequenzen ist jedoch stark reglementiert, und drahtlose Temperatursensoren dürfen nur Frequenzen in bestimmten Frequenzbändern verwenden, die von den jeweiligen Regulierungsbehörden festgelegt sind. Ferner müssen die Frequenzen für die Verwendung bei SAW-Sensoren geeignet sein und durch die Bedingungen in einem Garofen nicht gestört werden.
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Sollen mehrere drahtlose Temperatursensoren auf engem Raum verwendet werden, so wird jedem Temperatursensor eine andere Frequenz zugeordnet. Dabei muss sichergestellt werden, dass sich die Funksignale der verschiedenen Temperatursensoren nicht gegenseitig stören. Es muss also ein Frequenzabstand zwischen den einzelnen Frequenzen eingehalten werden, um eine gegenseitige Störung auszuschließen. Für Profi-Gargeräte, wie sie in einer Großküche eingesetzt werden und bei denen im Garraum eine Mehrzahl von Temperatursensoren verwendet werden, sind damit nicht genügend Frequenzen verfügbar bzw. die maximale Anzahl von Sensoren ist begrenzt.
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Um mehr Sensoren verwenden zu können, kann auf ein Trägersignal, das eine Trägerfrequenz hat, ein Abfragesignal geringerer Frequenz aufmoduliert werden. Das Signal geringerer Frequenz wird am SAW-Sensor separiert. Der Reflektor auf dem SAW-Sensor ist auf die geringere Frequenz abgestimmt, die als Messfrequenz dient. Dadurch ist es möglich, mit einer Trägerfrequenz eine große Anzahl von Sensoren auszulesen. Allerdings kann dieser Lesevorgang nicht simultan, sondern lediglich sequenziell erfolgen. Mit zunehmender Anzahl von Sensoren sinkt damit die Wiederholfrequenz, mit der der einzelne Sensor ausgelesen werden kann. Ein solches Verfahren kann daher nicht in einem Garofen eingesetzt werden, um einen Garprozess zuverlässig zu überwachen.
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Die WO 2005 / 095 895 A1 offenbart einen Sensor zum Erfassen und Weiterleiten von Messwerten. Der Sensor weist ein Oberflächen-Bauelement aud und ist durch herkömmliche Leitungen mit einem Auswertungsgerät verbunden. Der Sensor ist hinsichtlich seiner Empfindlichkeit codiert.
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In der
DE 10 2005 015 028 A1 wird ein Verfahren zum Abfragen eines Kerntemperatursensors, der einen SAW-Chip aufweist, beschrieben. Hierzu werden nacheinander elektromagnetische Erregerwellen mit unterschiedlichen Frequenzen ausgesendet. Anhand der Frequenz des Antwortsignals mit dem höchsten Signalpegel kann ermittelt werden, welche Temperatur am Kerntemperatursensor vorliegt.
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Die
DE 10 2007 020 176 A1 zeigt ein Messsystem mit einem Temperaturfühler und einer Abfrageeinheit zur Temperaturmessung in Durchlauföfen. Der Temperaturfühler weist einen SAW-Chip auf.
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Mehrzahl von Temperatursensoren für die Überwachung des Garvorgangs drahtlos so ausgelesen werden kann, dass eine zuverlässige Überwachung des Garprozesses möglich ist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zur drahtlosen Abfrage mehrerer Temperatursensoren in einem Gargerät zu schaffen.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum drahtlosen Abfragen von mehreren Temperatursensoren in einem Garofen vorgesehen. In einem ersten Schritt wird die Temperatur eines bestimmten Temperatursensors abgefragt. Dann wird in bestimmten Intervallen in einem zweiten Schritt mindestens ein Temperatursensor abgefragt, der zu dem bestimmten Temperatursensor benachbart ist. Wenn die Temperatur des bestimmten Temperatursensors niedriger ist als die Temperatur des benachbarten Temperatursensors, wird gemäß dem ersten Schritt weiterhin der bestimmte Temperatursensor ausgelesen. Wenn aber die Temperatur des benachbarten Temperatursensors niedriger ist als die Temperatur des bestimmten Temperatursensors, wird der Temperatursensor mit der niedrigeren Temperatur als der bestimmte Temperatursensor angesehen, der von nun an gemäß dem ersten Schritt abgefragt wird. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, nicht alle Temperatursensoren gleichzeitig abzufragen, sondern nur den Sensor, der die niedrigste Temperatur im zu garenden Produkt erfasst. Da sich allerdings im Produkt der Ort, der die niedrigste Temperatur hat, ändern kann, wird in vorzugsweise regelmäßigen Intervallen überprüft, ob der aktuell abgefragte Temperatursensor weiterhin derjenige ist, der die niedrigste Temperatur im zu garenden Produkt erfasst. Wird dabei erkannt, dass ein anderer Temperatursensor die niedrigste Kerntemperatur erfasst, wird von diesem Zeitpunkt an dieser „neue“ Temperatursensor abgefragt. Auf diese Weise können die Einschränkungen umgangen werden, die aus der geringen Bandbreite oder einer geringen Wiederholfrequenz resultieren; die Kerntemperatur kann eng überwacht werden, da zur Steuerung des Garprozesses nur ein Temperatursensor abgefragt werden muss.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Start des Verfahrens ein vorbestimmter Temperatursensor der bestimmte Temperatursensor ist, der zuerst abgefragt wird. Der bestimmte Temperatursensor ist insbesondere ein Sensor, bei dem davon ausgegangen werden kann, dass er sich zu Beginn des Verfahrens an der Stelle des zu garenden Produkts befindet, die die niedrigste Temperatur aufweist. Bei einem Kerntemperaturfühler, der entlang seinem spießartigen Körper mit mehreren Temperatursensoren bestückt ist, kann als der vorbestimmte Sensor der Temperatursensor an der Spitze des Kerntemperaturfühlers gewählt werden, da die Spitze voraussichtlich in der Mitte des zu garenden Produktes und damit an der Stelle mit der geringsten Temperatur zu liegen kommt.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem Startschritt des Verfahrens alle Temperatursensoren abgefragt werden und dass als der bestimmte Temperatursensor derjenige definiert wird, der den geringsten Temperaturwert gesendet hat. Bei dieser Ausführungsform wird aufgrund der tatsächlichen Messwerte bestimmt, welcher der Temperatursensoren die niedrigste Temperatur misst.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im zweiten Schritt nur ein räumlich unmittelbar benachbarter Temperatursensor bzw. die räumlich unmittelbar benachbarten Temperatursensoren ausgelesen werden. Dieser Ausführungsform liegt die Überlegung zugrunde, dass sich aufgrund von Gegebenheiten im zu garenden Produkt zwar der Ort der niedrigsten Temperatur im Laufe des Garprozesses verschieben kann, dies aber in der Regel nur sehr langsam passiert. Es ist daher nicht nötig, jedes Mal alle Temperatursensoren aufs Neue durchzumessen, sondern nur die unmittelbar benachbarten Sensoren „zu überprüfen“.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Temperatursensoren entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu einer bestimmten Gruppe von Temperatursensoren codiert ausgelesen werden. Dies ermöglicht, beispielsweise mehrere Kerntemperaturfühler zu verwenden. Die mehreren Sensoren eines ersten KT-Fühlers werden als zu einer ersten Gruppe gehörend codiert, die Sensoren eines zweiten KT-Fühlers werden als zu einer zweiten Gruppe gehörend codiert, usw. Dies ermöglicht, mehrere zu garenden Produkte unabhängig voneinander zu überwachen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Temperatursensoren als SAW-Sensoren oder als BAW-Sensoren (nachfolgend der besseren Übersichtlichkeit halber als SAW/BAW-Sensoren bezeichnet) ausgebildet sind und die Temperatursensoren abgefragt werden, indem ein Abfragesignal mit einer dem Temperatursensor zugeordneten Messfrequenz auf ein Trägersignal, das eine Trägerfrequenz aufweist, aufmoduliert wird, das Trägersignal mit aufmoduliertem Abfragesignal gesendet wird, das Abfragesignal von dem Trägersignal am SAW/BAW-Sensor separiert wird, das Abfragesignal an der SAW/BAW-Struktur reflektiert wird, das reflektierten Signal auf das Trägersignal am SAW/BAW-Sensor als Sensorsignal aufmoduliert wird und das Trägersignal mit aufmoduliertem Sensorsignal gesendet wird. Durch Aufmodulieren des Sensorsignals, das eine Messfrequenz hat, auf ein Trägersignal, vorzugsweise durch Amplitudenmodulation, können in einem begrenzten Frequenzband mehr Temperatursensoren drahtlos abgefragt werden. Es wird nur ein Sender für eine Trägerfrequenz benötigt. Alternativ können auch mehrere Sender mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen vorgesehen sein, womit nochmals die Anzahl der möglichen Temperatursensoren erhöht wird. Jeder Temperatursensor ist damit durch seine Messfrequenz genau bestimmt. Nur der Temperatursensor, dessen Resonanzfrequenz auf die gerade aufmodulierte Messfrequenz abgestimmt ist, wird ein detektierbares Antwortsignal zurücksenden. Auch in diesem Fall werden für das Separieren des Abfragesignals auf dem SAW/BAW-Sensor, das Aufmodulieren des reflektierten Sensorsignals und das Zurücksenden des Sensorsignals keine aktiven Komponenten benötigt werden; diese Schritte werden durch die passiven Strukturen auf dem SAW/BAW-Sensor ausgeführt.
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Für das fortlaufende Abfragen des bestimmten Temperatursensors gemäß dem ersten Schritt ist es ausreichend, diesen in Intervallen von 0,5 bis 3 Sekunden abzufragen, vorzugsweise einmal pro Sekunde. Auf diese Weise kann die niedrigste Temperatur eng überwacht werden.
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Die Überprüfung, ob der aktuell abgefragte Temperatursensor noch derjenige ist, der die niedrigste Temperatur erfasst, kann in Intervallen von 15 sec. bis 5 min. abgefragt werden, vorzugsweise in Intervallen von 15 sec. bis 120 sec., noch bevorzugter in Intervallen von 15 sec. bis 45 sec. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass aufgrund der Wärmeleitung im Inneren eines zu garenden Produkts sich die Temperaturverteilung nicht so schnell ändert, als dass die zu dem bestimmten Temperatursensor benachbarten Sensoren in kürzeren Intervallen abgefragt werden müssten.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein System zum Steuern eines Garofens gemäß dem vorhergehend beschriebenen Verfahren vorgesehen, mit einer Steuereinheit, einer Sendeeinheit, die nach der Vorgabe der Steuereinheit ein codiertes Abfragesignal aussenden kann, mehreren Temperatursensoren, die im Inneren eines zu garenden Produkts angeordnet werden können und auf das zugehörige Abfragesignal hin ein Sensorsignal senden, und einer Empfangs- und Leseeinheit, die das Sensorsignal empfängt und ausliest und der Steuereinheit zur Verfügung stellt. Mit diesem System können mehrere Temperatursensoren im Inneren eines Garofens abgefragt werden, wobei sich die Abfrage der Temperaturwerte auf denjenigen Temperatursensor konzentriert, der aktuell die niedrigste Temperatur erfasst. Hinsichtlich der weiteren Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeder Temperatursensor als SAW/BAW-Sensor ausgebildet ist. Ein solcher Temperatursensor ist kostengünstig und besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die SAW/BAW-Sensoren neben den für die Temperaturmessung benötigten Reflektorstrukturen Codestrukturen zur Zuordnung zu einer Gruppe von wenigsten zwei Temperatursensor-Gruppen aufweisen. Dies ermöglicht, mehrere Sensorgruppen zu definieren, die unabhängig voneinander ausgelesen werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abfragesignal für einen bestimmten Temperatursensor eine bestimmte Messfrequenz hat, die aus mehreren zur Verfügung stehenden Messfrequenzen ausgewählt ist. Dies ermöglicht, die mehreren Sensoren einer Gruppe eindeutig anzusprechen.
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Vorzugsweise ist das Abfragesignal auf ein Trägersignal aufmoduliert. Dadurch wird nur ein Sender für eine Trägerfrequenz benötigt, die in einem zugelassenen und für das Senden besonders geeigneten Frequenzband liegt. Die Frequenz des Abfragesignals kann niedriger als die Trägerfrequenz sein, und es stehen mehr Messfrequenzen zur Verfügung, da der Abstand zwischen zwei Frequenzen geringer sein kann.
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Für die Trägerfrequenz ist vorzugsweise ein Frequenzbereich des ISM-Bandes (Industrial, Scientific and Medical) vorgesehen, insbesondere im Bereich von 2,4 und 2,5 GHz. In diesem Fall können Messfrequenzen im Bereich von einigen 100 MHz verwendet werde. Damit stehen einerseits genügend Messfrequenzen zur Verfügung, und andererseits werden die Reflektorstrukturen in den SAW/BAW-Sensoren nicht zu groß.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
- - 1 schematisch eine Garofen mit einem Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems; und
- - 2 einen beispielhaften Temperaturverlauf für fünf Temperatursensoren.
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In 1 ist ein Garofen 2 gezeigt, der als Profi-Gerät für den Einsatz in Großküchen ausgelegt ist. Er weist einen Garraum 4 auf, dem Mittel 8 zur Beeinflussung eines Garprozesses im Inneren des Garraums zugeordnet sind, beispielsweise eine Heizung und/oder ein Dampferzeuger.
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Der Garofen 2 weist ein System 10 zum drahtlosen Auslesen von mehreren Temperatursensoren 16 auf, die im Inneren des Garraums 4 eingesetzt werden. Die Temperatursensoren 16 können in einem Kerntemperaturfühler zusammengefasst sein, der in ein zu garendes Produkt eingesteckt werden kann, um dessen Temperatur zu erfassen und den Garprozess entsprechend der Temperatur zu steuern.
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Das System 10 enthält eine Sendeeinheit 12, der eine Sendeantenne 14 zugeordnet ist. Die Sendeeinheit 12 ist so gestaltet, dass sie ein Trägersignal mit einer Trägerfrequenz senden kann, die im Ausführungsbeispiel im ISM-Band zwischen 2,4 und 2,5 GHz liegt und abgestimmt ist auf 2,45 GHz. Auf das Trägersignal kann die Sendeeinheit 12 ein amplitudenmoduliertes Abfragesignal aufmodulieren, das eine Messfrequenz hat, die aus mehreren vorbestimmten Frequenzen ausgewählt ist. Sie liegt im Bereich von mehreren Hundert MHz.
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Grundsätzlich können auch andere Frequenzen für das Trägersignal verwendet werden, insbesondere 900 MHz und 5,7 GHz.
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Die Sendeeinheit 12 gibt jeweils Sendeimpulse ab. Um das Antwortsignal auswerten zu können, muss eine Pause zwischen zwei Sendeimpulsen liegen. Damit unterschiedliche Temperatursensoren abgefragt werden können, kann die Sendeeinheit 12 aus mehreren verschiedenen Messfrequenzen jeweils eine auswählen, die auf das Trägersignal aufmoduliert wird. Dies ermöglicht, einen bestimmten Temperatursensor abzufragen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden fünf Temperatursensoren 16a bis 16e verwendet, die so zusammengefasst sind, dass sie in ein zu garendes Produkt eingesteckt werden können. Bei den Temperatursensoren 16a bis 16e handelt es sich um SAW-Sensoren (SAW = Surface Acoustic Wave). Rein schematisch ist für die Temperatursensoren 16a bis 16e angedeutet, dass sie jeweils eine Antenne 18, einen Interdigital Transducer 20 und eine Reflektorstruktur 22 enthalten. In bekannter Weise verwandelt der Interdigital Transducer 20 eine mit der Antenne 18 empfangene elektromagnetische Welle, das Abfragesignal, in eine Oberflächenwelle, die sich auf dem piezoelektrischen Material, aus dem der SAW-Sensor geformt ist, ausbreitet. Diese Oberflächenwelle wird an der Reflektorstruktur 22 reflektiert. Diese Reflexion ist umso ausgeprägter, je dichter die Messfrequenz an der Resonanzfrequenz der Reflektorstruktur liegt. Die Resonanzfrequenz ist temperaturabhängig, sodass aus dem reflektierten Signal, dem Sensorsignal, die Temperatur ausgelesen werden kann. Alternativ zur Resonanzmessmethode können auch Laufzeitmessungen zur Temperaturbestimmung mit SAW-Sensoren verwendet werden.
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Das Sensorsignal wird dann über den Interdigital Transducer 20 wieder zur Antenne 18 geleitet und von dieser zu einer Empfangs- und Leseeinheit 24 gesendet. Die Empfangs- und Leseeinheit 24 wertet das empfangene Sensorsignal aus, d.h. bestimmt aus ihm die Temperatur, die der jeweilige Temperatursensor erfasst. Hierzu wird das auf das Trägersignal aufmodulierte Sensorsignal, das eine für den entsprechenden Temperatursensor charakteristische Messfrequenz hat, zunächst beispielsweise durch ein Tiefpassfilter separiert und dann in an sich bekannter Weise analysiert.
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Alternativ zu einem SAW-Sensor kann auch ein BAW-Sensor (BAW = Bulk Acoustic Wave) verwendet werden. Bei diesem findet die Wellenausbreitung nicht an der Oberfläche statt, sondern im Inneren des Materials. Dadurch sind kleinere Bauformen möglich, was insbesondere bei niedrigen Frequenzen (aufmoduliertes Signal) vorteilhaft ist. Bei BAW-Sensoren können so auch Messfrequenzen in der Größenordnung um 10 MHz verwendet werden.
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Zur besseren Veranschaulichung wurden im Blockschaltbild die Sendeeinheit 12 und die Empfangs- und Leseeinheit 24 getrennt mit getrennten Antennen 14 und 26 dargestellt. Es sollte dem Fachmann klar sein, dass Sendeeinheit und Empfangs- und Leseeinheit in einer Einheit zusammengefasst sein und eine gemeinsame Antenne verwenden können.
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Das System umfasst ferner eine Steuereinheit 28, die mit der Sendeeinheit 12 und der Empfangs- und Leseeinheit 24 verbunden ist. Die Steuereinheit 28 steuert den Vorgang des Abfragens der verschiedenen Temperatursensoren, indem der Empfangs- und Leseeinheit 24 vorgegeben wird, welcher Temperatursensor wann abgefragt werden soll. Die Empfangs- und Leseeinheit 24 moduliert dann entsprechend dem vorgegebenen Temperatursensor das Abfragesignal mit der zum entsprechenden Sensor gehörenden Messfrequenz auf das Trägersignal.
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Die Steuereinheit 28 bestimmt anhand eines Algorithmus, welcher der Temperatursensoren abgefragt wird. Zur Steuerung des Garprozesses ist es ausreichend, nur den Temperatursensor abzufragen, der die niedrigste Temperatur erfasst. In bestimmten Intervallen wird überprüft, ob der aktuell abgefragte Temperatursensor noch den niedrigsten Temperaturwert erfasst oder ob mittlerweile ein anderer Temperatursensor eine niedrigere Temperatur erfasst. Zu diesem Zweck werden in bestimmten Intervallen die räumlich unmittelbar benachbarten Sensoren abgefragt. Wenn einer dieser Sensoren eine niedrigere Temperatur erfasst als der bisher abgefragte Sensor, wird künftig der „neue“ Sensor abgefragt, bis in einer späteren Überprüfung festgestellt wird, dass wiederum ein anderer Sensor die aktuell niedrigste Temperatur erfasst.
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In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform können die Temperatursensoren 16a bis 16e zusätzlich zum Interdigital Transducer und den Reflektorstrukturen noch sogenannte Codestrukturen aufweisen, an denen die Oberflächenwelle ebenfalls reflektiert wird. Es ist im Stand der Technik bekannt, Codestrukturen aufzubringen, dergestalt, dass jeder SAW-Sensor oder eine Gruppe von SAW-Sensoren (oder gegebenenfalls der BAW-Sensor bzw. die BAW-Sensoren) eine bestimmte zugeordnete Codeantwort zurücksendet. Damit wird es möglich, neben der Verwendung von unterschiedlichen, auf einen Träger aufmodulierten Messfrequenzen unterschiedliche Codestrukturen zu verwenden und so eine noch größere Anzahl von Temperatursensoren zu ermöglichen. Auf diese Weise können beispielsweise mehrere Gruppen von Temperatursensoren definiert werden, beispielsweise ein erster und einen zweiten Kerntemperaturfühler, die jeweils mehrere Temperatursensoren enthalten und in unterschiedliche Produkte eingesteckt werden können.
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Mit Bezug auf 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Überwachung des Garvorgangs eines zu garenden Produkts erläutert, in das ein Kerntemperaturfühler mit fünf Temperatursensoren eingesteckt ist. Signifikant für den Garprozess ist die niedrigste Temperatur im Produkt, die sogenannte Kerntemperatur. In der Theorie kann die Kerntemperatur mit einem einzigen Temperatursensor überwacht werden, wenn dieser an der richtigen Stelle positioniert ist. Zum einen kann aber nicht sicher gewährleistet werden, dass dieser einzige Temperatursensor tatsächlich an der korrekten Stelle positioniert wird. Zum anderen kann aufgrund von Unterschieden in der Beschaffenheit des Produkts, beispielsweise enthaltenen Knochen, oder aufgrund einer nicht völlig gleichmäßigen Temperaturverteilung im Garraum sich die Stelle im Produkt verschieben, die sich auf der niedrigsten Temperatur befindet. Daher werden mehrere Temperatursensoren verwendet, so dass sich mit einer sehr großen Wahrscheinlichkeit einer der Temperatursensoren an der „richtigen“ Stelle befindet.
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In 2 sind in einem Graphen die Temperaturmesswerte der fünf Temperatursensoren 16a bis 16e über der Zeit aufgetragen. Zu Beginn der Messung sind alle Temperatursensoren durch das Einbringen in den Garofen und vor dem Einstecken in das zu garende Produkt auf einer hohen Temperatur von über 60 °C. Nach Einstecken der Temperatursensoren in das zu garende Produkt, das gerade aus der Kühlung kommt, sinken die Temperaturen an allen Sensoren schnell ab.
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Im vorliegenden Beispiel ist seitens der Steuereinheit 28 vorgegeben, dass als erstes der Temperatursensor 16a abgefragt wird, der sich an der Spitze des Kerntemperaturfühlers befindet. Diesem Temperatursensor 16a ist eine Temperaturkurve 30 zugeordnet. Ein erstes Messintervall, in dem fortlaufend nur der Sensor 16a abgefragt wird, dauert in diesem Ausführungsbeispiel rund 30 Sekunden, und die erfassten Werte werden der Steuereinheit als Temperaturverlauf 32 zur Verfügung gestellt. Anhand des Temperaturverlaufs 32 wird der Garprozess über Einwirken auf die Heiz- und/oder Dampferzeugungsmittel 8 gesteuert, oder es kann ein Signal erzeugt werden, dass den Koch darauf hinweist, dass ein bestimmter Temperaturwert erreicht ist.
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Alternativ zur Abfrage eines fest bestimmten Sensors kann auch vorgesehen sein, dass ein Startschritt ausgeführt wird, in welchem alle Sensoren abgefragt und die von ihnen gesendeten Temperaturen verglichen werden. Dann wird für das erste Messintervall derjenige Sensor ausgewählt, der die niedrigste Temperatur erfasst hat.
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Nach dem ersten Messintervall folgt ein Überprüfungsschritt, in welchem überprüft wird, ob der Temperatursensor 16a weiterhin derjenige ist, der die niedrigste Temperatur erfasst. Da bis zu diesem Zeitpunkt der vorderste Sensor abgefragt wurde, gibt es nur einen einzigen unmittelbar benachbarten Temperatursensor, der zur Kontrolle abgefragt werden kann, nämlich der dahinterliegende Temperatursensor 16b. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die vom Sensor 16a erfasste Temperatur niedriger ist als die vom Sensor 16b erfasste Temperatur. Daher veranlasst die Steuereinheit 28, dass auch für ein zweites Messintervall der Sensor 16a abgefragt wird.
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Alternativ zur Abfrage nur des unmittelbar benachbarten Sensors bzw. der unmittelbar benachbarten Sensoren könnten auch alle Sensoren abgefragt werden. In diesem Fall dauert der Überprüfungsschritt etwas länger.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Steuereinheit 28 in einem zweiten Überprüfungsschritt erkennt, dass die vom Sensor 16b erfasste Temperatur niedriger ist als die Temperatur, die vom Sensor 16a erfasst wird. Daher veranlasst sie die Sendeeinheit 12, im sich anschließenden Messintervall den Temperatursensor 16b abzufragen. Somit ist der als charakteristisch für den Garprozess angesehene Temperaturverlauf 32 nun auf die Temperaturkurve 34 des zweiten Temperatursensors 16b „gerutscht“.
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In einem dritten Überprüfungsschritt, also nach rund 1,5 Minuten, wird erneut überprüft, ob der aktuell abgefragte Sensor, hier also der Temperatursensor 16b, nach wie vor derjenige ist, die die niedrigste Temperatur erfasst. Zu diesem Zweck werden die beiden unmittelbar benachbarten Sensoren abgefragt, also die Temperatursensoren 16a und 16c. Dabei wird festgestellt, dass die niedrigste Temperatur vom Sensor 16c erfasst wird. Daher wird zur Steuerung des Garprozesses von nun an die Temperaturkurve 36 des Temperatursensors 16c als Temperaturverlauf 32 verwendet.
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Der nächste Überprüfungsschritt bringt bei diesem Ausführungsbeispiel keine Änderung, so dass weiterhin der Temperatursensor 16c abgefragt wird. Erst nach Ablauf eines weiteren Messintervalls ergibt sich wieder eine Änderung, als festgestellt wird, dass nun der Sensor 16d die niedrigste Temperatur erfasst. Die in regelmäßen Zeitintervallen weiterhin erfolgende Überprüfung der verschiedenen Temperatursensoren ergibt keine Änderung mehr bezüglich der Zuordnung der niedrigsten Temperatur. Daher wird weiterhin der Temperatursensor 16d fortlaufend ausgelesen.
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Die Überprüfungsschritte können in gleichmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden. Alternativ ist auch möglich, die Abstände mit fortschreitendem Garzustand zu vergrößern.
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Bei einer rollierenden Beschickung eines größeren Garofens muss für jede Charge getrennt die niedrigste Temperatur überwacht werden. Entweder kann das erreicht werden durch Einteilung der verwendeten Messfrequenzen in Frequenzbänder oder durch eine zusätzliche Codierung der SAW-Sensoren bzw. der BAW-Sensoren durch aufgebrachte Strukturen, so dass verschiedene Gruppen von Temperatursensoren gebildet werden.
