DE3836099A1 - Telemetering device (remote measuring device) for measuring and transmitting various data within a cooking pot (saucepan) - Google Patents

Telemetering device (remote measuring device) for measuring and transmitting various data within a cooking pot (saucepan)

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Abstract

A telemetering device for measuring and transmitting various data within a container (12) which, for the purpose of cooking food which is to be cooked, stands on a hotplate (10) provided with a heating spiral (14), is closed with a lid (13) or covered, has a measuring station (18) which is accommodated in the lid or in the container and whose output signals are transmitted by means of a transmitting aerial to the receiving aerial of an evaluation station (22, 23). To simplify the design and arrangement, the transmitting aerial for transmitting the data is the lid (13) and/or its container (12) and the receiving aerial is the heating spiral which is electrically insulated from the container or the lid (13). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernmeßeinrichtung zur Mes­ sung und Übertragung verschiedener Daten innerhalb eines zur Garung von Gargut auf einer mit einer Heizspirale versehenen Herdplatte aufstehenden, mit einem Deckel verschlossenen oder abgedeckten Behältnisses (z.B. Koch­ topf, Pfanne, ect.), mit einer im Deckel oder im Behält­ nis untergebrachten Meßstation, deren Ausgangssignal mittels einer Sendeantenne der Empfangsantenne einer Auswertestation übertragen werden.The invention relates to a remote measuring device for measuring solution and transmission of various data within one for cooking food on one with a heating spiral provided hotplate, with a lid closed or covered container (e.g. cook pot, pan, ect.), with one in the lid or in the container nis housed measuring station, its output signal by means of a transmitting antenna of the receiving antenna Evaluation station are transmitted.

Eine Fernmeßeinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 32 25 486 bekannt geworden. Dort befindet sich am Kochtopf eine Meßstation, und zwar bevorzugt im Deckelknopf, die einen Temperaturfühler, Druckmesser, Füllstandsmesser und dgl. sowie einen Meßwertumformer und einen Meßwertsender und eine Sendeantenne aufweist. A telemetry device of the type mentioned is made known from DE-OS 32 25 486. Is located there a measuring station on the saucepan, preferably in the Lid knob that has a temperature sensor, pressure gauge, Level meter and the like. And a transducer and has a measured value transmitter and a transmitting antenna.  

Die Energieversorgung der Meßstation erfolgt mittels Mikrowellen, die von einem Mikrowellensender oberhalb des Kochtopfes angeordnet ist. Die Mikrowellen werden in in einem innerhalb der Meßstation befindlichen Energie­ wandler in Gleichstrom umgewandelt und dienen zur Ver­ sorgung der Meßstation. Die von der Sendeantenne der Meßstation ausgestrahlten Signale sind Signale im Mikro­ wellenbereich, so daß die im Behältnis oder im Deckel befindlichen Meß-, Verstärker- und Sendeeinheiten sehr viel elektrische Energie benötigen.The measuring station is powered by Microwaves from a microwave transmitter above the saucepan is arranged. The microwaves are in in an energy located within the measuring station converters are converted into direct current and are used for ver supply of the measuring station. The from the transmitting antenna of the Signals emitted by the measuring station are signals in the micro wave range, so that in the container or in the lid located measuring, amplifier and transmitter units very much need a lot of electrical energy.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sendeeinheit in der Meßstation zu entwickeln, die mit geringem Energiebedarf auskommt und nicht im Mikrowellenbereich arbeitet.The object of the invention is to provide a transmitter unit in the To develop measuring station with low energy consumption gets along and doesn't work in the microwave range.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sendeantenne zur Übertragung der Daten das Behältnis und/oder dessen Deckel und die Empfangsantenne die elek­ trisch von dem Behälter oder dem Deckel isolierte Heiz­ spirale sind.This object is achieved in that the transmitting antenna for transmitting the data to the container and / or its cover and the receiving antenna the elec Heating insulated from the container or lid are spiral.

Hierdurch wird erreicht, daß als Sendefrequenz ca. 500 kHz benutzt werden kann. Diese im Vergleich zum Mi­ krowellenbereich niedrige Sendefrequenz bewirkt eine wesentliche Kosteneinsparung bei Entwicklung und in der Fertigung.This ensures that approx. 500 kHz can be used. This compared to the Mi low transmission frequency causes a significant cost savings in development and in the Production.

Die Erfindung kann insbesondere dort in bevorzugter Wei­ se angewandt werden, wo die Herdplatte des Herdes aus Keramik besteht. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, eine aus Metall bestehende Herdplatte zu verwenden; die­ se muß aber dann mit einer gut wärmeleitenden, elek­ trisch isolierenden Schicht abgedeckt sein. The invention can in particular there in a preferred Wei se applied where the stove top of the stove is made Ceramic is made. Of course there is also the possibility to use a metal hob; the se must then with a good heat-conducting, elec tric insulating layer to be covered.  

Selbstverständlich kann nicht nur eine Garstelle, son­ dern es können mehrere Garstellen am Herd vorgesehen sein, auf denen gleichzeitig jeweils zur Garung dienende Behältnisse aufgestellt sein können; die Auswertung er­ folgt dann dadurch, daß den einzelnen Behältnissen ein­ zelne Kodierungen zugeordnet sind.Of course, not only a cooking place, son more than one cooking zone can be provided on the stove be on which at the same time serving for cooking Containers can be set up; the evaluation he then follows in that the individual containers individual codes are assigned.

Zwar ist aus der DE-OS 29 01 556 eine Kocheinrichtung zur induktiven Beheizung eines Kochgefäßes bekannt ge­ worden, bei dem eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, de­ ren Meßsignale an eine Empfangseinheit abgestrahlt wer­ den. Die Energieversorgung der Meß- und Auswerteeinheit erfolgt aber mittels einer Batterie; über die Sendefre­ quenzen ist nichts ausgesagt, ebensowenig wie über die Anordnung der Sendeantenne und der Empfangsantenne bei der Auswerteeinheit.DE-OS 29 01 556 is a cooking device known for inductive heating of a cooking vessel been in which a measuring device is provided, de Ren measured signals to a receiving unit emitted the. The power supply for the measuring and evaluation unit but takes place by means of a battery; about the broadcasting quenzen nothing is said, just as little as about the Arrangement of the transmitting antenna and the receiving antenna the evaluation unit.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin ge­ hen, daß die im Deckel oder im Behältnis untergebrachte Meß- und Sendestationen durch eine hochfrequente Strah­ lung, durch eine Thermosäule, ein Photoelement oder ähn­ liche Maßnahmen und Einrichtungen mit Energie versorgt wird.A further embodiment of the invention can go there hen that housed in the lid or in the container Measuring and transmitting stations through a high-frequency beam by a thermopile, a photo element or the like measures and facilities supplied with energy becomes.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin ge­ hen, daß die Heizspirale eine Sende- und Empfangsantenne bildet und daß an dem als Antenne wirkenden Deckel und/ oder Topf eine von der als Antenne wirkenden Heizspirale ausgestrahlte CW-HF-Strahlung im Takte einer Modulation reflektiert wird, wobei die Modulation die Temperaturin­ formation enthält.A further embodiment of the invention can go there hen that the heating coil has a transmitting and receiving antenna forms and that on the lid acting as an antenna and / or a pot from the heating coil acting as an antenna emitted CW-HF radiation in time with a modulation is reflected, the modulation temperature formation contains.

Die Erfindung ermöglicht es, nicht nur das Ende der Gar­ zeit zu bestimmen und ggf. bei bestimmten Meßergebnissen die Energiezufuhr abzuschalten, es besteht auch die Möglichkeit, den Garprozeß zu regeln, in dem von der Auswerteeinheit Signale an eine Steuereinheit zur Steue­ rung der Energiezufuhr abgegeben werden. Dabei ist aber zu beachten, daß jedes Behältnis eine andere Wärmekapa­ zität besitzt, und demgemäß muß der Temperaturregelpro­ zeß mit Hilfe eine Mikrocomputers erfolgen, in dem das Temperaturverhalten (T=f(t) = Übergangsfunktion) der einzelnen Behältnisse einprogrammiert ist bzw. der die Temperatur als Funktion der Zeit bis zu einem bestimmten Wert, der vor dem Sollwert der Temperatur liegt, auf­ nimmt und ggf. für den Regelvorgang im Sollwertbereich extrapoliert, speichert und benutzt.The invention allows not only the end of the cooking time and, if necessary, with certain measurement results to switch off the energy supply, there is also  Possibility to regulate the cooking process in which the Evaluation unit signals to a control unit for control tion of the energy supply. But there is note that each container has a different heat capa has quality, and accordingly the Temperaturregelpro zeß done with the help of a microcomputer in which the Temperature behavior (T = f (t) = transition function) of the individual containers is programmed or the Temperature as a function of time until a certain Value that is before the temperature setpoint takes and if necessary for the control process in the setpoint range extrapolates, stores and uses.

Wenn sehr kleine Behältnisse, also kleine Töpfe verwen­ det werden, dann besteht das Problem, daß die Gar- bzw. Kochtemperatur erreicht wird, bevor ein Temperaturan­ stieg in der Meßeinrichtung, insbesondere dann, wenn diese Meßeinrichtung im Deckelknopf untergebracht ist, stattfindet. Da dadurch die Heizung weiterläuft, was zu Überkochen, Anbrennen usw. führen kann, mindestens aber eine Energieverschwendung darstellt, wird erfindungsge­ mäß die Heizenergie nach einer bestimmten Zeit solange abgeschaltet, bis der Temperaturanstieg tatsächlich de­ tektiert wird. Erst dann setzt der Regelprozeß ein. Für sehr kleine Behältnisse also soll der Regelvorgang erst dann einsetzen, wenn eine bestimmte Temperatur am Meß­ fühler ansteht; bis dahin soll die Heizenergie nur eine bestimmte Zeit lang eingeschaltet bleiben.When using very small containers, i.e. small pots then there is the problem that the cooking or Cooking temperature is reached before a temperature rose in the measuring device, especially if this measuring device is housed in the lid button, takes place. Since this keeps the heating running, too Boiling over, burning, etc. can lead to, at least represents a waste of energy, is fiction the heating energy after a certain time switched off until the temperature rise actually de is tect. Only then does the control process begin. For very small containers so the control process should first use when a certain temperature at the measuring sensor pending; until then, the heating energy should only be one stay on for a period of time.

Anhand der Zeichnung in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing in an embodiment of the Invention is shown, the invention as well further advantageous refinements and improvements the invention are explained and described in more detail.

Es zeigt:It shows:

die einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fernmeßeinrich­ tung.the only figure is a schematic representation of a Fernmeßeinrich invention tung.

Auf einer aus keramischem Material bestehenden Herdplat­ te 10 eines nur schematisch angedeuteten Herdes 11 be­ findet sich ein als Kochtopf 12 ausgebildetes Behältnis, das mittels eines Deckels 13 abgedeckt ist. Unterhalb der keramischen Herdplatte 10 befindet sich eine Heiz­ spirale 14, welche das Behältnis 12 erhitzt. Die Ener­ giezufuhr wird mittels einer Steuereinheit gesteuert, wobei diese Steuereinheit 15 z.B. zusätzlich - wie hier dargestellt - auch manuell mittels eines Verstellknopfes 16 steuerbar ist.On a Herdplat te 10 made of ceramic material of a stove 11 , which is only indicated schematically, there is a container designed as a saucepan 12 , which is covered by a cover 13 . Below the ceramic hob 10 is a heating spiral 14 , which heats the container 12 . The energy supply is controlled by means of a control unit, this control unit 15 being, for example, additionally - as shown here - also controllable manually by means of an adjustment button 16 .

In einem am Deckel 13 befestigten Deckelknopf 17, in dem sich eine Meßstation 18 befindet, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 32 25 486 bekannt geworden ist, wird die Temperatur innerhalb des Kochtopfes 12 erfaßt. Die Meß­ station 18 besitzt eine Sendeeinrichtung, wie in der o.g. DE-OS 32 25 486 bekannt geworden ist; diese Sendeeinheit (nicht dargestellt) ist mit dem Deckel 13 gekoppelt, so daß der Deckel 13 gleichzeitig als Sendeantenne für die Meßstation 18 dienen kann, deren Sendesignale der Heiz­ spirale 14 als Empfangsantenne zugeführt werden.In a lid knob 17 fastened to the lid 13 , in which there is a measuring station 18 , as is known, for example, from DE-OS 32 25 486, the temperature inside the saucepan 12 is detected. The measuring station 18 has a transmitting device, as has become known in the above DE-OS 32 25 486; this transmitter unit (not shown) is coupled to the lid 13 , so that the lid 13 can simultaneously serve as a transmitting antenna for the measuring station 18 , the transmission signals of the heating coil 14 are supplied as a receiving antenna.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Meßstati­ on 18 beispielsweise in einen Handgriff 12 a einzusetzen, so daß dann das Behältnis 12 selbst als Sendeantenne verwendet werden kann. There is of course also the possibility of using the measuring station 18, for example in a handle 12 a , so that the container 12 itself can then be used as a transmitting antenna.

Damit wird also im Deckelknopf 17 (oder im Handgriff 12 a) die Temperatur erfaßt und durch eine geeignete, an sich bekannte Anpaßschaltung an die Antenne "Deckel 13" bzw. und/oder "Kochtopf 12" in Form eines Hochfrequenz­ signals weitergegeben und über diese Deckel- bzw. Koch­ topfantenne abgestrahlt.So that in the lid button 17 (or in the handle 12 a ) the temperature is detected and passed through a suitable, known adaptation circuit to the antenna "lid 13 " and / or "saucepan 12 " in the form of a high-frequency signal and via this Radiated lid or cooker antenna.

Die Heizspirale 14 dient nicht nur zur Zuführung von Wärmeenergie zum Behältnis 12, sondern auch als Emp­ fangsantenne für das Hochfrequenzsignal, deren Ausgangs­ signale (s. weiter unten) einem Empfänger 22 und einer Auswerteeinheit 23 zuführbar sind.The heating coil 14 serves not only to supply thermal energy to the container 12 , but also as an receiving antenna for the high-frequency signal, the output signals (see below) of which a receiver 22 and an evaluation unit 23 can be supplied.

Demgemäß werden die von der Sendeantenne 12 bzw. 13, d.h. Behältnis 12 und Deckel 13, abgegebenen Signale zur Heizspirale 14 abgestrahlt und dort empfangen, und deren Empfangssignale werden über den Empfänger 22 der Aus­ werteinheit 23 zugeführt, die mit der Steuereinheit 15 gekoppelt ist, so daß die zur Heizspirale 14 zugeführte elektrische Energie entsprechend den Meßdaten eingere­ gelt werden kann.Accordingly, the signals emitted by the transmitting antenna 12 or 13 , ie the container 12 and the lid 13 , are emitted to the heating coil 14 and received there, and their received signals are fed via the receiver 22 to the evaluation unit 23 , which is coupled to the control unit 15 , so that the electrical energy supplied to the heating coil 14 can be entered according to the measurement data.

Die im Deckel oder im Behältnis untergebrachten Meßsta­ tionen und Sendestationen können dadurch mit elektri­ scher Energie versorgt werden, daß entweder Thermoele­ mente, Photoelemente, Batterien eingebaut oder auch hochfrequente Strahlung, die von der Heizwendel 14 aus abgestrahlt werden kann, versorgt werden.The measuring stations and transmitting stations housed in the lid or in the container can be supplied with electrical energy such that either thermocouples, photo elements, batteries are installed or high-frequency radiation that can be emitted from the heating coil 14 is supplied.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung kann in der Anwen­ dung derselben bei kleinen Behältnissen oder bei solchen Kochtöpfen liegen, die normalerweise nicht mit dem Gar­ gut vollständig befüllt sind. Insbesondere im letzteren Falle kann es passieren, daß im Gargut die Gar- bzw. Kochtemperatur erreicht wird, bevor ein Temperaturan­ stieg in der Meßstation stattfindet. Dies kann darauf zurückzuführen sein, daß der sich oberhalb des Gargut­ spiegels befindliche Raum als eine Art Windkessel wirkt, wodurch die Temperatur sehr langsam zum im Deckelknopf befindlichen Thermometer übertragen wird. Wenn die Hei­ zung weiterläuft, dann kann es zu einem Überkochen oder zu einem Anbrennen, zumindest aber zu einer Energiever­ schwendung führen, und demgemäß kann die Heizenergie so gesteuert werden, daß sie nach einer bestimmten Zeit während des Ankochvorganges solange abgeschaltet wird, bis der Temperaturanstieg in der Meßstation einen be­ stimmten Schwellenwert überschreitet, so daß der Tempe­ raturanstieg auch für eine elektronische Regeleinrich­ tung (z.B. die als Mikrocomputer ausgebildete Auswerte­ einheit 23) erkennbar wird. Erst dann setzt der Regel­ prozeß ein.A particular advantage of the invention may lie in the application of the same in small containers or in those saucepans which are normally not completely filled with the cooking. In the latter case in particular, it can happen that the cooking or cooking temperature is reached in the food to be cooked before a temperature rise occurs in the measuring station. This can be due to the fact that the space located above the food level acts as a kind of wind boiler, whereby the temperature is very slowly transferred to the thermometer located in the lid knob. If the heating continues, it can lead to overcooking or burning, or at least to energy waste, and accordingly the heating energy can be controlled so that it is switched off after a certain time during the heating process until the temperature rises in the measuring station exceeds a certain threshold value, so that the temperature rise also for an electronic Regeleinrich device (eg the evaluation unit 23 designed as a microcomputer) is recognizable. Only then does the process begin.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die Heizspi­ rale 14 sowohl Sende- als auch Empfangsantenne ist und daß an der durch den Deckel gebildeten oder durch das Behältnis gebildeten Antenne eine von der Heizspirale ausgestahlte CW-HF-Strahlung im Takte einer Modulation reflektiert wird, wobei die Modulation abhängig von den der Temperatur entsprechenden Signalen gesteuert wird.Another possibility is that the Heizspi rale 14 is both transmitting and receiving antenna and that on the antenna formed by the cover or formed by the container, a radiated from the heating coil CW-HF radiation is reflected in time with a modulation, wherein the modulation is controlled depending on the signals corresponding to the temperature.

Claims (8)

1. Fernmeßeinrichtung zur Messung und Übertragung verschiedener Daten innerhalb eines zur Garung von Gar­ gut auf einer mit einer Heizspirale versehenen Herdplat­ te aufstehenden, mit einem Deckel verschlossenen oder abgedeckten Behältnisses (Kochtopf, Pfanne, ect.), mit einer im Deckel oder im Behältnis untergebrachten Meß­ station, deren Ausgangssignale mittels einer Sendeanten­ ne der Empfangsantenne einer Auswertestation übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeantenne zur Übertragung der Daten der Deckel (13) und/oder dessen Behältnis (12) und die Empfangsantenne die elektrisch von dem Behältnis (12) oder dem Deckel (13) isolierte Heizspirale (14) sind.1.Remote measuring device for measuring and transmitting various data within a container for cooking well on a stove provided with a heating spiral, sealed or covered with a lid (saucepan, pan, etc.), with a lid or in the container Measuring station, the output signals of which are transmitted by means of a transmitting antenna ne to the receiving antenna of an evaluation station, characterized in that the transmitting antenna for transmitting the data of the cover ( 13 ) and / or its container ( 12 ) and the receiving antenna which are electrically connected to the container ( 12 ) or the cover ( 13 ) are insulated heating coil ( 14 ). 2. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Herdplatte (10) in an sich bekann­ ter Weise aus Keramik besteht.2. Remote measuring device according to claim 1, characterized in that the hob ( 10 ) in a manner known per se consists of ceramic. 3. Fernmeßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die aus Metall bestehende Herdplatte mittels einer die Wärme gut leitenden, elektrisch iso­ lierenden Schicht abgedeckt ist.3. Remote measuring device according to claim 2, characterized ge indicates that the stove made of metal by means of an electrically iso that conducts heat well layer is covered. 4. Fernmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertestation (23) Signale zur Regelung der Energiezufuhr zur Heizspi­ rale (14) erzeugt. 4. Remote measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation station ( 23 ) generates signals for regulating the energy supply to the heating coil ( 14 ). 5. Fernmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Deckel (13) oder im Behältnis (12) untergebrachte Meß- und Sendestation (18) mittels einer hochfrequenten Strahlung, einer Thermosäu­ le, einem Photoelement und dgl. mit Energie versorgt ist.5. Remote measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring and transmitting station ( 18 ) housed in the cover ( 13 ) or in the container ( 12 ) by means of a high-frequency radiation, a Thermosäu le, a photo element and the like Energy is supplied. 6. Fernmeßeinrichtung nach einem der vorigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zur Heizspirale (14) mittels eines Mikrocomputers steu­ erbar ist.6. Remote measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply to the heating coil ( 14 ) can be controlled by means of a microcomputer. 7. Verfahren zur Steuerung der Energiezufuhr zur Heizspirale nach Anspruch 6, für sehr kleine Behältnisse oder für Behältnisse mit im Vergleich zu dem Behältnis­ volumen geringem Gargutvolumen, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zur Heizspirale nach Einschalten ledig­ lich eine kurze Zeit zugeführt wird, daß danach abge­ schaltet wird und daß der Regelvorgang erst dann wieder eingeschaltet wird, wenn eine bestimmte Temperatur an der Meßstation (18) entsteht.7. The method for controlling the energy supply to the heating coil according to claim 6, for very small containers or for containers with compared to the container volume small volume of food, characterized in that the energy is supplied to the heating coil only a short time after switching that after that is switched off and that the control process is only switched on again when a certain temperature at the measuring station ( 18 ) arises. 8. Verfahren zur Betätigung und Steuerung der Fern­ meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von der als Sende- und Empfangsantenne dienenden Heizspirale abge­ strahlte CW-HF-Strahlung von dem als Antenne arbeitenden Deckel (13) bzw. und/oder Behältnis (12) im Takte einer Modulation reflektiert wird, die durch die den Tempera­ turen entsprechenden Signale der Meß- und Sendestation gesteuert sind.8. A method of actuating and controlling the remote measuring device according to one of claims 1 to 6 and according to claim 7, characterized in that the heating coil serving as a transmitting and receiving antenna radiates CW-HF radiation from the antenna working cover ( 13 ) and / or container ( 12 ) is reflected in the cycles of a modulation, which are controlled by the temperature corresponding signals of the measuring and transmitting station.
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