EP3031296A1 - Kocheinrichtung und verfahren zum betreiben der kocheinrichtung - Google Patents

Kocheinrichtung und verfahren zum betreiben der kocheinrichtung

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EP3031296A1
EP3031296A1 EP14747955.4A EP14747955A EP3031296A1 EP 3031296 A1 EP3031296 A1 EP 3031296A1 EP 14747955 A EP14747955 A EP 14747955A EP 3031296 A1 EP3031296 A1 EP 3031296A1
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EP
European Patent Office
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offset
output signal
cooking
sensor device
amplifier
Prior art date
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Application number
EP14747955.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3031296B1 (de
Inventor
Dominic Beier
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Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3031296A1 publication Critical patent/EP3031296A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3031296B1 publication Critical patent/EP3031296B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0261—For cooking of food
    • H05B1/0266—Cooktops
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the present invention relates to a cooking device and a method for operating such a cooking device.
  • the inventive method is suitable for operating a cooking device with at least one hob and at least one heating device for heating at least one cooking area.
  • At least one sensor device is provided for detecting at least one characteristic variable for temperatures of the cooking area.
  • At least one control device controls the heating device as a function of the size detected by the sensor device.
  • Sensor device adapted by at least one adjustable offset and then amplified.
  • the method according to the invention has many advantages.
  • a significant advantage is that the output signal is adjusted by the adjustable offset and then amplified.
  • the adjustable offset allows the output signal to be adjusted before it is amplified. This has the advantage that with a corresponding adjustment of the offset overdriving the amplifier is prevented. It is also particularly advantageous that the output signal can be displaced by the offset in a range which allows a gain with an optimum resolution of the signal. A complex adaptation of the gain or of an amplifier to different signals or different signal ranges can be avoided.
  • the sensor device detects heat radiation from the cooking area and in particular a cooking vessel set up in the cooking area. This can be the
  • thermopile also called thermopile, or at least one thermocouple.
  • the output signal is then the voltage of such a sensor.
  • the output signal of the sensor device is shifted.
  • the offset shifts the output signal of the sensor device.
  • This adjusted signal can then be supplied to the amplifier device as an input signal.
  • Output signal of the sensor device can be directly or indirectly from the
  • the output signal can be modulated and / or pre-amplified.
  • the adapted output signal of the sensor device can then be amplified by at least one amplifier device, for example by an operational amplifier.
  • the shifted output signal is then
  • the offset is at least a predetermined voltage.
  • the offset can also be a so-called offset or an offset voltage.
  • the offset is preferably set by a reference voltage.
  • the height of the reference voltage while the height of the differential voltage, which then enters as an input signal in an amplifier device, can be adjusted.
  • the difference voltage results from the difference between the voltage of the
  • the reference voltage may be the reference voltage of a subtraction device connected between the sensor device and the amplifier device or may be the reference voltage of an amplifier device connected downstream of the sensor device and in particular of a differential amplifier.
  • the offset is preferably set as a function of the voltage of the output signal of the sensor device. This is particularly advantageous because the offset can be optimally adjusted to the respective output signal, even if the output signal changes over time. Particularly preferred is alternatively or additionally the already reinforced
  • Output signal that is, the output signal of the amplifier means, called amplifier signal for short, considered and adjusted due to the voltage and / or at least one other property of the offset, with which the output signal of the sensor device is adjusted.
  • the offset depends on a calibration of the
  • a different offset is set for a calibration than for the acquisition of measured variables for temperature determination. This has the advantage that the offset can be adjusted accordingly if there is a changed output signal during a calibration.
  • At least one radiation source can emit electromagnetic radiation at least temporarily to calibrate the sensor device.
  • at least part of the radiation emitted by the radiation source is received again by the sensor device.
  • a calibration value is then derived with the output signal output by the sensor device and used to calibrate the sensor device.
  • the output signal provided for deriving the calibration value is adjusted by at least one set offset. The offset can be used to derive the calibration value
  • the calibration can z. Legs
  • Reflection measurement by means of which the reflection or emission properties of a cooking vessel are determined in the cooking area.
  • the offset is preferably adjusted prior to calibration. It is also possible
  • Adjustment at the beginning and / or during calibration can also be made after the calibration.
  • the adjustment of the offset can be z. B. done depending on the switching of the radiation source.
  • the output signal provided for deriving the calibration value is adjusted by a different offset than the output signal upon detection of at least one characteristic variable for temperatures of the cooking region. It can z. B. different predetermined voltages are applied, depending on whether to calibrate or the temperature of a pot to be determined.
  • the offset for the output signal for temperature determination and / or for calibration can also be adjusted depending on the particular cooking situation, for. B. if the cooking vessel is still cold or already very hot. In this case, the temperature of a support means for parking the cooking vessel, z. As a glass ceramic plate, are taken into account.
  • the offset is preferably achieved when a predetermined value of
  • Amplifier device set The adjustment on the basis of a value of the output signal of the sensor device takes place, in particular, if the output signal can be expected to no longer lie in a linear or optimum range of the amplifier device in the case of a subsequent amplification. It is also possible that the offset is adjusted based on a value of the output signal of the amplifier device, e.g. the
  • Amplifier signal is no longer linear or coming from the sensor device input signal signal can no longer be amplified distortion-free by the amplifier device.
  • the offset can be adjusted automatically when the output signal and / or the amplifier signal reach a certain threshold. For example, from a certain voltage of the output signal, the offset can be adjusted so that the output signal is then at a suitable or lower voltage level. Such an adjustment can also be made several times.
  • the respective offset is in particular an integer multiple of a basic offset and preferably the maximum permissible input voltage, which does not lead to overdriving the amplifier.
  • the output signal of the sensor device from reaching a
  • the output signal adjusted by the first offset again reaches a threshold value, it is then adjusted by a second offset.
  • Such an adaptation can follow one another as often as desired.
  • the advantage of such an offset adjustment is that the shifted output signal can be optimally amplified.
  • the corresponding amplifier signal is then in a linear range, which can be evaluated particularly reliably, so that an accurate and reproducible calculation of the temperature from the output signal is possible.
  • the offset is set when the output signal to a
  • Amplifier device to be adapted, for. B. can be switched to another amplifier stage.
  • the voltage of the output signal by at least a predetermined voltage as an offset.
  • a voltage is in particular the reference voltage.
  • the offset is determined in particular by at least one voltage from a group of predetermined
  • Voltages set when at least a predetermined value of the output signal is reached Preferably, upon reaching an amplifier signal that is at least partially non-linear over time, the output signal is adjusted.
  • a predetermined gain is set in response to the output signal. Also depending on the set offset, a predetermined
  • Gain can be adjusted.
  • the gain is preferably set so that a favorable evaluation of the amplifier signal is possible.
  • the cooking device according to the invention has at least one hob and at least one heating device provided for heating at least one cooking area. It is at least one sensor device for detecting at least one characteristic variable for
  • At least one control device is provided for controlling the heating device as a function of the variable detected by the sensor device.
  • at least one adjustable offset device is provided for setting an offset in order to shift an output signal of the sensor device with the offset.
  • at least one amplifier device for amplifying the
  • the offset device can be the output signal of the sensor device, for. B. a voltage to move in a range of the
  • Amplifier device can be amplified in an optimally evaluable signal.
  • the offset device is adjustable, so that the offset can be adjusted so that the Amplifier device not overdriven. This has the considerable advantage that not the
  • the amplifier device may have at least two amplifier stages.
  • a predetermined amplifier stage is preferably set as a function of the output signal and / or the set offset. As a result, a different gain possible, for. B. depending on whether an output signal with a lower or higher voltage is applied.
  • the amplifier stages are preferably already factory calibrated for at least one signal range to be amplified.
  • At least one radiation source for emitting electromagnetic radiation is preferably provided.
  • the sensor device is suitable and designed to receive at least a portion of the radiation emitted by the radiation source again and output as a signal.
  • At least one control device is suitable and designed to derive a calibration value for calibrating the sensor device with the signal output by the sensor device. It is the
  • Dispensing device suitable and adapted to adjust the output signal provided for deriving the calibration by an adjustable offset.
  • Amplifier device is particularly suitable and adapted to amplify the adjusted output signal.
  • Figure 1 is a schematic representation of a cooking device according to the invention on a cooking appliance in a perspective view;
  • Figure 2 is a schematic cooking device in a sectional view
  • Figure 4 shows another cooking device in a schematic, cut
  • FIG. 5 shows a highly schematic amplifier device and a displacement device
  • FIG. 7 shows a sketch of a profile of an amplifier signal.
  • FIG. 1 shows a cooking device 1 according to the invention, which is here part of a
  • Cooking appliance 100 is executed.
  • the cooking appliance 1 or the cooking appliance 100 can be designed both as a built-in appliance and as a self-sufficient cooking appliance 1 or stand-alone cooking appliance 100.
  • the cooking device 1 here comprises a hob 1 1 with four burners 21.
  • Each of the cooking zones 21 here has at least one heated cooking area 31 for cooking food.
  • a heating device 2 not shown here, is provided in total for each hotplate 21.
  • the heating devices 2 are designed as induction heating sources and each have an induction device 12 for this purpose.
  • a cooking area 31 is not assigned to any particular cooking area 21, but rather represents an arbitrary location on the hob 1 1.
  • the cooking area 31 may have a plurality of induction devices 12 and in particular a plurality of induction coils and be formed as part of a so-called full-surface induction unit.
  • a pot can be placed anywhere on the hob 1 1, wherein during cooking only the corresponding induction coils are driven in the pot or are active.
  • Other types of heaters 2 are also possible, such.
  • the cooking device 1 can be operated here via the operating devices 105 of the cooking appliance 100.
  • the cooking device 1 can also be designed as a self-sufficient cooking device 1 with its own operating and control device. Also possible is an operation via a
  • the cooking appliance 100 is here designed as a stove with a cooking chamber 103, which can be closed by a cooking chamber door 104.
  • the cooking chamber 103 can be heated by various heat sources, such as a Um Kunststoffsagennger. Other heat sources, such as a
  • the sensor device 3 can detect a variable, via which the temperature of a pot can be determined, which in the
  • Cooking area 31 is turned off.
  • each cooking area 31 and / or each cooking place 21 may be assigned a sensor device 3. It is also possible that several cooking areas 31 and / or cooking zones 21 are provided, but not all of which have a sensor device 3.
  • the cooking device 1 is preferably designed for an automatic cooking operation and has various automatic functions.
  • a soup can be boiled briefly and then kept warm, without a user having to supervise the cooking process or set a heating level.
  • he sets the pot with the soup on a hob 21 and selects the corresponding automatic function via the operating device 105, here z.
  • the operating device 105 here z.
  • the temperature of the pot bottom is determined by means of the sensor device 3 during the cooking process.
  • a control device 106 adjusts the heating power of the heating device 2 accordingly.
  • the heating power is reduced.
  • the automatic function a longer cooking process at one or more different desired
  • a cooking device 1 is strong in a sectional side view
  • the cooking device 1 here has a carrier device 5 designed as a glass ceramic plate 15.
  • the glass ceramic plate 15 can in particular as
  • Ceran field or the like may be formed or at least include such. Also possible are other types of support means 5.
  • a cookware or food containers 200 such as a pot or a pan, in which food or food can be cooked.
  • the induction device 12 is here annular and has in the middle a recess in which the sensor device 3 is mounted. Such an arrangement of the sensor device 3 has the advantage that even if not centered on the cooking point 21 aligned food container 200 this is still in the detection range 83 of the sensor device.
  • a sensor device 3 which detects heat radiation in a detection region 83 here.
  • the detection area 83 is in the installed position of
  • Cooking device 1 is provided above the sensor device 3 and extends upward through the glass ceramic plate 15 to the food container 200 and beyond, if there is no food container 200 is placed there.
  • the detected thermal radiation is converted by the sensor device 3 into electrical voltage.
  • the sensor device 3 has one or more sensor units 13, not shown here, which detect this voltage as a function of the sensor
  • Temperature determination can be evaluated, the output signal 130 is amplified accordingly.
  • an amplifier device 620 is provided here. Since the output signal 130 may vary due to different temperature conditions in the cooking region 31, signal values can occur that are no longer in the linear region of the amplifier device 620. The amplifier overrides then and a reliable temperature determination is difficult.
  • a displacement device 610 which causes the output signal 130 coming from the sensor unit 13 to be shifted into a region which does not lead to overdriving of the amplifier device 620.
  • the amplifier device 620 can be supplied with an optimally amplifiable signal even in very different cooking situations. A change in the gain is therefore not necessary. Since a change in the gain would require a complex calibration for the corresponding areas, thus costs can be saved.
  • FIG. 3 shows a schematized cooking device 1 in a sectional side view.
  • the cooking device 1 has a glass ceramic plate 15, below which the
  • Induction device 12 and the sensor device 3 are mounted.
  • the sensor device 3 has a first sensor unit 13 and another sensor unit 23. Both sensor units 13, 23 are suitable for non-contact detection of thermal radiation and designed as a thermopile or thermopile.
  • the sensor units 13, 23 are each equipped with a filter device 43, 53 and provided for detecting heat radiation emanating from the cooking area 31.
  • the heat radiation goes for example From the bottom of a Gargut essenceers 200, penetrates the glass ceramic plate 15 and reaches the sensor units 13, 23.
  • the sensor device 3 is advantageously mounted directly below the glass ceramic plate 15 in order to capture as large a proportion of emanating from the cooking area 31 heat radiation without great losses.
  • the sensor units 13, 23 are provided close to below the glass ceramic plate 15.
  • a magnetic shielding device 4 which consists of a ferrite body 14 here.
  • the ferrite body 14 is designed here essentially as a hollow cylinder and surrounds the sensor units 13, 23 in an annular manner
  • Shielding device 4 shields the sensor device 3 against electromagnetic
  • Induction device 12 from. Without such shielding, the magnetic field generated by induction device 12 during operation could undesirably heat parts of sensor device 3 as well, resulting in unreliable temperature sensing and inferior measurement accuracy.
  • the magnetic shielding device 4 thus considerably improves the accuracy and reproducibility of the temperature detection.
  • the magnetic shielding device 4 may also consist at least in part of at least one at least partially magnetic material and an at least partially electrically non-conductive material.
  • the magnetic material and the electrically non-conductive material may be arranged alternately and in layers. Also possible are other materials or materials which have at least partially magnetic properties and also have electrically insulating properties or at least low electrical conductivity.
  • the sensor device 3 has at least one optical screen device 7, which is provided to shield radiation influences and in particular heat radiation, which act on the sensor units 13, 23 from outside the detection zone 83.
  • the optical shield device 7 is designed here as a tube or a cylinder 17, wherein the cylinder 17 is hollow and the sensor units 13, 23 surrounds approximately annular.
  • the cylinder 17 is made of stainless steel here. This has the advantage that the cylinder 17 has a reflective surface which reflects a large portion of the heat radiation or absorbs as little heat radiation as possible. The high reflectivity of the surface on the outside of the cylinder 17 is particularly advantageous for the shield against
  • the high reflectivity of the surface on the inside of the cylinder 17 is also advantageous in order to direct thermal radiation from (and in particular only out) the detection area 83 to the sensor units 13, 23.
  • the optical shield device 7 can also be configured as a wall, which at least partially and the sensor device 13, 23 and preferably surrounds ring-like.
  • the cross section may be round, polygonal, oval or rounded, a design as a cone is possible.
  • an insulation device 8 for thermal insulation is provided, which is arranged between the optical shield device 7 and the magnetic shielding device 4.
  • the insulation device 8 consists here of an air layer 18, which is between the ferrite 14 and the cylinder 17.
  • the isolation device 8 is in particular a
  • Shielding device 4 and an inner optical shield device 7 and an intermediate insulation device 8 provides a particularly good shielding of
  • the insulation device 8 has, in particular, a thickness of between approximately 0.5 mm and 5 mm and preferably a thickness of 0.8 mm to 2 mm and particularly preferably a thickness of approximately 1 mm.
  • the isolation device 8 may also be at least one medium with a correspondingly low heat conduction, such.
  • a foam material and / or a polystyrene plastic or other suitable insulating material may be at least one medium with a correspondingly low heat conduction, such.
  • a foam material and / or a polystyrene plastic or other suitable insulating material may be at least one medium with a correspondingly low heat conduction, such.
  • a foam material and / or a polystyrene plastic or other suitable insulating material such as a polystyrene plastic or other suitable insulating material.
  • the sensor units 13, 23 are arranged here on a thermal compensation device 9 thermally conductive and in particular thermally conductive with the thermal
  • the thermal compensation device 9 has for this purpose two coupling devices, which are formed here as depressions, in which the
  • Sensor units 13, 23 are embedded accurately. This ensures that the sensor units 13, 23 are at a common and relatively constant temperature level. In addition, the thermal compensation device 9 ensures a homogeneous
  • An unequal own temperature can in particular as a thermopile
  • the thermal compensation device 9 is designed here as a solid copper plate 19. However, it is also possible at least in part another material with a correspondingly high heat capacity and / or a high thermal conductivity.
  • the sensor device 3 here has a radiation source 63, which can be used to determine the reflection properties of the measuring system or the emissivity of a food container 200.
  • the radiation source 63 is here designed as a lamp 1 1 1, which emits a signal in the wavelength range of the infrared light and the visible light.
  • the radiation source 63 may also be formed as a diode or the like.
  • the lamp 1 1 1 is used here in addition to the reflection determination for signaling the operating state of the cooking device 1.
  • the thermal compensation device 9 and the copper plate 19 is formed as a reflector.
  • the copper plate 19 has a concave-shaped depression, in which the lamp 1 1 1 is arranged.
  • the copper plate 19 is also coated with a gold-containing coating to increase the reflectivity.
  • the gold-containing layer has the advantage that it also protects the thermal compensation device 9 from corrosion.
  • the thermal compensation device 9 is executed on a plastic holder
  • the holding device 10 has a connecting device, not shown here, by means of which the holding device 10 can be latched to a support means 30.
  • the support device 30 is formed here as a printed circuit board 50.
  • On the support means 30 and the circuit board 50 also other components may be provided, such. As electronic components, control and computing devices and / or mounting or mounting elements.
  • Sealing device 6 is provided, which is designed here as a micanite layer 16.
  • the micanite layer 16 is used for thermal insulation, so that the induction device 12 is not heated by the heat of the cooking area 31.
  • a micanite layer 16 for thermal insulation between the ferrite body 14 and the glass-ceramic plate 15 is provided here. This has the advantage that the heat transfer from the hot in the glass ceramic plate 15 to the ferrite 14 is severely limited. This goes from the
  • the micanite layer 16 thus counteracts an undesirable heat transfer to the sensor device 3, which is the reliability the measurements increased. In addition, the micanite layer 16 seals the sensor device 3 dust-tight against the remaining regions of the cooking device 1.
  • the micanite layer 16 has
  • a thickness between about 0.2 mm and 4 mm, preferably from 0.2 mm to 1, 5 mm and particularly preferably a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm.
  • the cooking device 1 has on the underside a cover 41, which is designed here as an aluminum plate and the induction device 12 covers.
  • Covering device 41 is connected to a housing 60 of the sensor device 3 via a
  • a damping device 102 is provided, which here has a spring device 1 12.
  • the spring device 1 12 is connected at a lower end to the inside of the housing 60 and at an upper end to the circuit board 50. In this case, the spring device 1 12 presses the printed circuit board 50 with the ferrite 14 and the attached thereto micanite 16 up against the glass ceramic plate 15.
  • Such an elastic arrangement is particularly advantageous because the sensor device 3 may be arranged as close as possible to the glass ceramic plate 15 for metrological reasons should. This directly adjacent arrangement of
  • Sensor device 3 on the glass ceramic plate 15 could cause damage to the glass ceramic plate 15 in the event of impacts or impacts. Due to the elastic reception of the sensor device 3 relative to the carrier device 5, shocks or impacts are damped on the glass ceramic plate 15 and thus reliably prevent such damage.
  • the first sensor unit 13 detects outgoing from the bottom of the pot
  • the other sensor unit 23 is provided to detect only the heat radiation of the glass-ceramic plate 15.
  • the other sensor unit 23 has a
  • Filter device 53 which substantially only radiation with a wavelength greater than 5 ⁇ to the sensor unit 23 souläset. The reason for this is that radiation with a wavelength greater than 5 ⁇ is not or hardly transmitted by the glass ceramic plate 15.
  • the other sensor unit 23 thus essentially detects the light emitted by the glass ceramic plate 15 Thermal radiation.
  • Glass ceramic plate 15 here has a transmission of about 50%.
  • a large part of the heat radiation emanating from the bottom of the pot can pass through the glass-ceramic plate 15. Detection in this wavelength range is therefore particularly favorable.
  • the first sensor unit 13 is equipped with a filter device 43 which is very permeable to radiation in this wavelength range, while the filter device 43 substantially reflects radiation from other wavelength ranges.
  • the filter devices 43, 53 are each designed here as an interference filter and in particular as a bandpass filter or as a longpass filter.
  • the determination of a temperature from a specific radiant power is a known method.
  • the decisive factor is that the emissivity of the body is known, from which the temperature is to be determined. In the present case, therefore, the emissivity of the pot bottom must be known or determined for a reliable temperature determination.
  • the sensor device 3 here has the advantage that it is designed to determine the emissivity of a Gargut variousers 200. This is particularly advantageous, since thus any cookware can be used and not just a specific food container whose emissivity must be known in advance.
  • the lamp 1 1 1 1 In order to determine the emissivity of the pot bottom, the lamp 1 1 1 emits a signal which has a proportion of heat radiation in the wavelength range of the infrared light. The radiation power or the thermal radiation of the lamp 1 1 1 passes through the
  • the reflected radiation passes through the glass ceramic plate 15 back to the sensor device 3, where it from the first sensor unit 13 as mixed radiation from
  • Radiation equals 1 minus reflected radiation.
  • the emissivity is redetermined here at certain intervals. This has the advantage that a subsequent change in the emissivity does not lead to a falsified measurement result.
  • a change in the emissivity may occur, for example, when the cookware bottom has different emissivities and is displaced on the cooking surface 21. Different emissivities are very common in cookware trays observed because z. B. already light soiling, corrosion or even different coatings or coatings can have a major impact on the emissivity.
  • the lamp 1 1 1 is used here in addition to the determination of the emissivity or the determination of the reflection behavior of the measuring system for signaling the operating state of the cooking device 1.
  • the signal of the lamp 1 1 1 also includes visible light, which is perceptible by the glass ceramic plate 15.
  • the lamp 1 1 1 indicates to a user that an automatic function is in operation.
  • Such an automatic function can, for. B. be a cooking operation, in which the heater 2 is controlled automatically in dependence of the determined pot temperature. This is particularly advantageous because the lighting of the lamp 1 1 1 does not confuse the user. The user knows from experience that the lighting is an operation indicator and the normal appearance of the
  • Cooking device 1 belongs. He can therefore be sure that a flashing of the lamp 1 1 1 is not a malfunction and the cooking device 1 may not work properly.
  • the lamp 1 1 1 can also light up in a certain duration and at certain intervals. It is possible z. As well as that over different flashing frequencies
  • a sensor device 3 with a radiation source 63 which is suitable for displaying at least one operating state, is provided for each cooking point 21 or each (possible) cooking region 31.
  • At least one arithmetic unit may be provided for the necessary calculations for determining the temperature and for the evaluation of the detected variables.
  • the arithmetic unit can be at least partially provided on the circuit board 50. But it can too, the control device 106 may be designed accordingly or at least one separate computing unit is provided.
  • FIG. 4 shows a development in which a safety sensor 73 is fastened below the glass-ceramic plate 15.
  • the safety sensor 73 is here as a
  • thermosensitive resistor formed, such as a thermistor or an NTC sensor, and thermally conductively connected to the glass ceramic plate 15.
  • Safety sensor 73 is provided here to be able to detect a temperature of the cooking area 31 and in particular of the glass ceramic plate 15. If the temperature exceeds a certain value, there is a risk of overheating and the heaters 2 are switched off. For this purpose, the safety sensor 73 with a not shown here
  • Safety device operatively connected, which can trigger a safety state depending on the detected temperature.
  • Such a security condition has z. B. the shutdown of the heaters 2 and the cooking device 1 result.
  • safety sensor 73 is here as another sensor unit 33 of
  • the values detected by the safety sensor 73 are also taken into account for the determination of the temperature by the sensor device 3.
  • the values of the safety sensor 73 are used. So z. B. the temperature, which was determined by means of the other sensor unit 23 on the detected thermal radiation, are compared with the temperature detected by the safety sensor 73. This adjustment can on the one hand serve to control the function of the sensor device 3, but on the other hand can also be used for a tuning or adjustment of the sensor device 3.
  • the task of the other sensor unit 23 can also be taken over by the safety sensor 73 in an embodiment not shown here.
  • the safety sensor 73 serves to determine the temperature of the glass ceramic plate 15. For example, with knowledge of this temperature from the heat radiation, which detects the first sensor unit 13, the proportion of a pot bottom can be determined.
  • Such a configuration has the advantage that the other sensor unit 23 and an associated filter device 53 can be saved.
  • FIG. 5 shows by way of example various amplifier signals 621.1, 621.2, 621.3 of FIG
  • Amplifier device 620 based on various output signals 130 (see Figure 6) of the first sensor unit 13.
  • Amplifier device 620 tapped and applied over time 302. To clarify the advantages of offset matching, the amplifier signals 621 .1, 621 .2 shown here are based on 621 .3 on different output signals 130, which were not adjusted by an offset 600. Due to the lack of offset matching, the amplifier device 620 is overdriven at the upper amplifier signal 621.3, while the lower two amplifier signals 621.1, 621.2 are in the linear amplifier range.
  • the lamp 1 1 1 is turned on 631 and the output voltage 662 increases accordingly.
  • the output voltage 662 drops accordingly.
  • the lamp state 632 is entered as a dashed curve.
  • the first output signal 621.1 shows the signal profile when the food container 200 and the glass ceramic plate 15 are still cold or have room temperature.
  • Output signal 621.2 reflects the waveform when the food container 200 and the glass ceramic plate 15 are hot, z. B. during a usual cooking process.
  • the signal characteristics of both amplifier output signals 621.1, 621 .2 clearly reflect the lamp state 632, so that a reliable reflectance determination is possible.
  • the third output signal 621.3 shows the waveform when the food container 200 is hot and the glass-ceramic plate 15 is very hot and in particular hotter than 150 ° C, which z. B. can occur even with induction hobs in frying operations. In this case, an overdriving of the amplifier device 620 occurs. With such a signal curve, reliable determination of the reflectance is no longer possible.
  • One approach would be e.g. to reduce the gain, which would, however, corresponding losses in terms of the resolution and thus the accuracy of the reflectance measurement would result, since the output signal 130 of the sensor unit must be suitably high amplified in order to obtain a sufficient resolution for the reflection measurement. Besides, one would
  • the output signal 130 of the respective sensor unit is first adjusted by the adjustable offset 600 and only then amplified.
  • the offset 600 (cf., FIG. 7) is advantageously selected such that the voltage of the output signal on the output signal 130 based input signal for the amplifier device 620 is moved to a voltage range in which a possible linear gain is ensured.
  • FIG. 6 shows a schematized amplifier device 620 with a displacement device 610 and a differentiation device 650.
  • the output signal 130 of the first sensor unit 13 is transmitted via the intermediate difference formation device 650 as
  • Input signal 651 of the amplifier means 620 is supplied and amplified by this.
  • the now amplified by the amplifier means 620 output signal 130 of the first sensor unit 13 leaves the amplifier means 620 as the amplifier signal 621 and can be further evaluated for temperature determination, for. B. from the sensor device 3 itself or from the controller 106th
  • the amplifier signal 621 is applied to the
  • Displacement device 610 forwarded.
  • the shifter 610 evaluates the incoming amplifier signal 621. If the signal lies in an overdriven area or outside a region defined by a threshold value 663 (see FIG.
  • Displacement device 610 an adjustment of the output signal 130 of the sensor unit, before it is the amplifier means 620 is supplied as an input signal 651, by an offset 600, to push the resulting amplifier signal 621 back into an area which does not overdrive.
  • the reference voltage 641 applied to the second input of the intermediate device 650 connected between the sensor unit and amplifier device is adapted via a fine adjustment.
  • Differentiating means 650 and the reference voltage 641 at the second input of the differentiating means 650 then gives rise to a differential voltage, which can then be amplified by the amplifier means 620, so that the differential voltage is the voltage of the input signal 651 for the amplifier means.
  • a suitably high reference voltage is set. This results in a reference voltage minus the output signal voltage Differential voltage, which is smaller than the voltage of the output signal 130 and thus can be amplified without overdriving.
  • Versatz prepared 610 at least one microcontroller 61 1 with at least one
  • Input module 612 and at least one output module 614 is provided.
  • Input module 612 comprises in particular an A D converter, which preferably also for
  • the output module 614 comprises a D / converter and / or a PWM output for switching over reference voltages, preferably in combination with a low-pass filter, and / or at least one digital output. It may also be provided as shown here, an additional circuit 640 for fine adjustment. The fine adjustment takes place in particular before the actual reflection measurement is carried out. With this solution, an equivalent measurement of the reflectance is independent of the instantaneous temperature of the glass ceramic plate 15 and the cooking vessel possible.
  • the amplifier device may also be designed as an operational amplifier and thereby include the difference forming means, so that it is not separately perform.
  • Such an amplifier device would have two inputs, wherein the output signal of the sensor device is applied to one input and the reference voltage set in each case by the offset device is present at the other input.
  • FIG. 7 shows a profile of an amplifier signal 621.
  • the output voltage 662 at the amplifier was plotted against the output voltage 661 of the sensor signal, that is, the voltage of the output signal 130 of the sensor unit.
  • the output signal 130 to be amplified is automatically adjusted by the offset 600 when the amplifier signal 621 reaches a threshold 663 at which overdriving is imminent.
  • the offset 600 is set by the microcontroller 61 1, which applies a suitable reference voltage to the subtraction device 650.
  • the reference voltage is set here so that the maximum permissible input voltage 651 results as the differential voltage, which does not lead to overdriving the amplifier.
  • the offset 600 is selected here from a group of skews 601, 602, 603, 604, depending on how high the exceeded threshold value is.
  • Each offset 600 is characterized by a predetermined voltage. This results in the characteristic Z offset shown here, ie a Z-like profile of the amplifier signal 621.
  • signals with a very wide voltage range can be amplified without the amplifier device 620 must have multiple stages or amplifier areas. As a result, calibrations of amplifier ranges can be saved.
  • the offset 600 is taken back accordingly. This is z. B. reduces the reference voltage.
  • the corresponding amplifier signal 621 always lies in a linear range and thus offers an optimum resolution, so that a reliable temperature determination based on the output signal 130 is possible.

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Betreiben einer Kocheinrichtung mit einem Kochfeld und mit einer Heizeinrichtung zur Beheizung eines Kochbereiches. Es ist eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs vorgesehen. Eine Steuereinrichtung steuert die Heizeinrichtung in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe. Dabei wird ein Ausgangssignal der Sensoreinrichtung durch einen einstellbaren Versatz angepasst und anschließend verstärkt.

Description

Beschreibung
„Kocheinrichtung und Verfahren zum Betreiben der Kocheinrichtung"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kocheinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kocheinrichtung.
Im Stand der Technik sind Kocheinrichtungen bekannt geworden, die Automatikfunktionen anbieten. Voraussetzung für einen solchen Automatikbetrieb einer Kocheinrichtung ist mitunter eine Erfassung verschiedener Parameter, welche für den Garvorgang charakteristisch sind, wie z. B. die Temperatur des Gargutbehälters und insbesondere des Topfbodens. In Abhängigkeit der erfassten Parameter werden dann die Automatikfunktion und insbesondere die Heizleistung der Kocheinrichtung gesteuert. Die Heizquelle muss dabei so gesteuert werden, dass z. B. eine unerwünschte Überhitzung des Gargutes vermieden wird. Daher ist die Zuverlässigkeit bzw. die Genauigkeit der erfassten Parameter entscheidend für die Funktionalität der Automatikfunktion.
Im Stand der Technik sind zur Ermittlung von Temperaturen bei Gar- und Kochvorgängen beispielsweise Vorrichtungen bekannt geworden, welche die Temperatur an der Unterseite eines Gargutbehälters berührungslos ermitteln. So sieht z. B. die WO 2008 / 148 529 A1 einen Wärmesensor unterhalb einer Kochfeld platte vor, welcher die abgestrahlte Wärmestrahlung erfasst und daraus die Temperatur des Gargutbehälters bzw. des Topfbodens ermittelt.
Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren sind im Hinblick auf eine Verwendung bei
Automatikfunktionen von Kocheinrichtungen, wie z. B. einem Herd, jedoch noch verbesserungsfähig. Beispielsweise stellt ein automatisches Aufkochen von Milch, ohne dass die Milch dabei überkocht, sehr hohe Anforderungen an die entsprechenden Vorrichtungen und Verfahren bezüglich der Reproduzierbarkeit und der Genauigkeit. Ein wichtiger Schritt ist dabei z. B. die Berechnung der Temperatur des Topfbodens aus der von den Wärmesensoren erfassten Wärmestrahlung. Dazu müssen in der Regel die Ausgangssignale der Wärmesensoren entsprechend aufbereitet und ausgewertet werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kocheinrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche die Zuverlässigkeit von Temperaturbestimmungen bei Kochvorgängen verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Kocheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen
Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Betreiben einer Kocheinrichtung mit wenigstens einem Kochfeld und mit wenigstens einer Heizeinrichtung zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches. Es ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs vorgesehen. Wenigstens eine Steuereinrichtung steuert die Heizeinrichtung in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe. Dabei wird wenigstens ein Ausgangssignal der
Sensoreinrichtung durch wenigstens einen einstellbaren Versatz angepasst und anschließend verstärkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass das Ausgangssignal durch den einstellbaren Versatz angepasst und anschließend verstärkt wird. Durch den einstellbaren Versatz kann das Ausgangssignal angepasst werden, bevor es verstärkt wird. Das hat den Vorteil, dass bei einer entsprechenden Einstellung des Versatzes ein Übersteuern des Verstärkers verhindert wird. Besonders vorteilhaft ist auch, dass das Ausgangssignal durch den Versatz in einen Bereich verschoben werden kann, welcher eine Verstärkung mit einer optimalen Auflösung des Signals ermöglicht. Eine aufwendige Anpassung der Verstärkung bzw. eines Verstärkers an unterschiedliche Signale bzw. unterschiedliche Signalbereiche kann dadurch vermieden werden.
Bevorzugt erfasst die Sensoreinrichtung Wärmestrahlung aus dem Kochbereich und insbesondere eines im Kochbereich aufgestellten Gargefäßes. Dazu kann kann die
Sensoreinrichtung wenigstens eine Thermosäule, auch Thermopile genannt, oder wenigstens ein Thermoelement aufweisen. Das Ausgangssignal ist dann die Spannung eines solchen Sensors.
Insbesondere wird bei der Anpassung das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung verschoben. Dabei verschiebt der Versatz das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung. Diese angepasste Signal kann dann der Verstärkereinrichtung als Eingangssignal zugeführt werden. Das
Ausgangssignal der Sensoreinrichtung kann mittelbar oder unmittelbar aus der
Sensoreinrichtung gewonnen werden. Beispielsweise kann das Ausgangssignal moduliert und/oder vorverstärkt werden. Das angepasste Ausgangssignal der Sensoreinrichtung kann anschließend durch wenigstens eine Verstärkereinrichtung verstärkt werden, beispielsweise durch einen Operationsverstärker. Dabei ist das verschobene Ausgangssignal dann
insbesondere ein Eingangssignal für die Verstärkereinrichtung. Vorzugweise ist der Versatz wenigstens eine vorbestimmte Spannung. Der Versatz kann auch ein sogenanntes Offset bzw. eine Offset-Spannung sein.
Der Versatz wird bevorzugt durch eine Referenzspannung eingestellt. Durch die Höhe der Referenzspannung kann dabei die Höhe der Differenzspannung, welche anschließend als Eingangssignal in eine Verstärkereinrichtung eingeht, angepasst werden. Dabei ergibt sich die Differenzspannung insbesondere aus der Differenz zwischen der Spannung des
Ausgangssignals der Sensoreinrichtung und der jeweils eingestellten Referenzspannung. Die Referenzspannung kann die Referenzspannung einer zwischen der Sensoreinrichtung und der Verstärkereinrichtung zwischengeschalteten Differenzbildungseinrichtung sein oder kann die Referenzspannung einer der Sensoreinrichtung nachgeschalteten Verstärkereinrichtung und insbesondere eines Differenzverstärkers sein.
Bevorzugt wird der Versatz in Abhängigkeit von der Spannung des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung eingestellt. Das ist besonders vorteilhaft, weil der Versatz so optimal auf das jeweilige Ausgangssignal eingestellt werden kann, auch wenn sich das Ausgangssignal mit der Zeit ändert. Besonders bevorzugt wird alternativ oder ergänzend das bereits verstärkte
Ausgangssignal, das heißt das Ausgangssignal der Verstärkereinrichtung, kurz Verstärkersignal genannt, betrachtet und auf Grund dessen Spannung und/oder wenigstens einer anderen Eigenschaft der Versatz eingestellt, mit dem das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung angepasst wird.
Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Versatz in Abhängigkeit einer Kalibrierung der
Sensoreinrichtung eingestellt wird. Insbesondere wird für eine Kalibrierung ein anderer Versatz eingestellt als für die Erfassung von Messgrößen zur Temperaturbestimmung. Das hat den Vorteil, dass der Versatz entsprechend angepasst werden kann, wenn bei einer Kalibrierung ein verändertes Ausgangssignal vorliegt.
Es ist möglich, dass zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung wenigstens eine Strahlungsquelle wenigstens zeitweise elektromagnetische Strahlung aussendet. Dabei wird wenigstens ein Teil der von der Strahlungsquelle ausgesendeten Strahlung von der Sensoreinrichtung wieder empfangen. Mit dem von der Sensoreinrichtung ausgegebenen Ausgangssignal wird dann ein Kalibrierwert abgeleitet und zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung eingesetzt. Bevorzugt wird das zur Ableitung des Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal durch wenigstens einen eingestellten Versatz angepasst. Der Versatz kann zur Ableitung des Kalibrierwertes
heruntergeregelt, erhöht oder erniedrigt werden. Die Kalibrierung kann z. B. eine
Reflexionsmessung sein, mittels derer die Reflexions- bzw. Emissionseigenschaften eines Gargefäßes im Kochbereich ermittelt werden. Der Versatz wird vorzugsweise vor der Kalibrierung eingestellt. Möglich ist auch eine
Einstellung zu Beginn und/oder während der Kalibrierung. Die Einstellung bzw. wenigstens eine weitere Einstellung kann auch nach der Kalibrierung erfolgen. Die Einstellung des Versatzes kann dabei z. B. in Abhängigkeit des Einschaltens der Strahlungsquelle geschehen.
Es ist bevorzugt, dass das zur Ableitung des Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal durch einen anderen Versatz angepasst wird als das Ausgangssignal bei Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs. Es können dazu z. B. unterschiedliche vorbestimmte Spannungen angelegt werden, je nachdem, ob kalibriert wird oder die Temperatur eines Topfes bestimmt werden soll.
Der Versatz für das Ausgangssignal zur Temperaturbestimmung und/oder zur Kalibrierung kann auch in Abhängigkeit der jeweiligen Kochsituation angepasst werden, z. B. ob das Gargefäß noch kalt oder bereits sehr heiß ist. Dabei kann auch die Temperatur einer Trägereinrichtung zum Abstellen des Gargefäßes, z. B. einer Glaskeramikplatte, berücksichtigt werden.
Der Versatz wird vorzugsweise bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des
Ausgangssignals der Sensoreinrichtung und/oder des Ausgangssignals der
Verstärkereinrichtung eingestellt. Die Einstellung anhand eines Wertes des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung erfolgt insbesondere dann, wenn das Ausgangssignal erwarten lässt, dass es bei einer nachfolgenden Verstärkung nicht mehr in einem linearen bzw. optimalen Bereich der Verstärkereinrichtung liegt. Möglich ist auch, dass der Versatz anhand eines Wertes des Ausgangssignals der Verstärkereinrichtung eingestellt wird, wenn z.B. das
Verstärkersignal nicht mehr linear verläuft bzw. das von der Sensoreinrichtung kommende Eingangssignal Signal nicht mehr verzerrungsfrei von der Verstärkereinrichtung verstärkt werden kann.
Dabei kann der Versatz automatisch angepasst werden, wenn das Ausgangssignal und/oder das Verstärkersignal einen bestimmten Schwellenwert erreichen. Beispielsweise kann ab einer bestimmten Spannung des Ausgangssignals der Versatz so angepasst werden, dass das Ausgangssignal anschließend auf einem geeigneten bzw. geringeren Spannungs-Niveau liegt. Eine solche Anpassung kann auch mehrmals vorgenommen werden. Der jeweilige Versatz ist dabei insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches eines Grundversatzes und vorzugsweise die maximal zulässige Eingangsspannung, die nicht zur Übersteuerung des Verstärkers führt.
Beispielsweise kann das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung ab Erreichen eines
vorbestimmten Schwellenwerts mit einem ersten Versatz angepasst werden. Erreicht das durch den ersten Versatz angepasste Ausgangsignal erneut einen Schwellwert, wird es dann durch einen zweiten Versatz angepasst. Eine solche Anpassung kann beliebig oft aufeinanderfolgen. Der Vorteil einer solchen Versatz-Anpassung ist, dass das verschobene Ausgangssignal optimal verstärkt werden kann. Das entsprechende Verstärkersignal liegt dann in einem linearen Bereich, welcher besonders zuverlässig ausgewertet werden kann, so dass eine genaue und reproduzierbare Berechnung der Temperatur aus dem Ausgangssignal möglich ist.
Möglich ist auch, dass der Versatz eingestellt wird, wenn das Ausgangssignal zu einem
Übersteuern der zur Verstärkung eingesetzten Verstärkereinrichtung führt und/oder führen würde. Alternativ oder zusätzlich zur Einstellung des Versatzes kann auch die
Verstärkereinrichtung angepasst werden, z. B. kann auf eine andere Verstärkerstufe geschaltet werden.
Es kann auch die Spannung des Ausgangssignals um wenigstens eine vorbestimmte Spannung als Versatz angepasst wird. Eine solche Spannung ist insbesondere die Referenzspannung. Es sind auch zwei oder auch mehrere vorbestimmte Spannungen möglich. Dabei wird der Versatz insbesondere durch wenigstens eine Spannung aus einer Gruppe von vorbestimmten
Spannungen eingestellt, wenn wenigstens ein vorbestimmter Wert des Ausgangssignals erreicht wird. Vorzugsweise wird bei Erreichen eines wenigstens teilweise nicht-linear über die Zeit verlaufenden Verstärkersignals das Ausgangssignal angepasst.
Vorzugsweise wird in Abhängigkeit des Ausgangssignals eine vorbestimmte Verstärkung eingestellt. Auch in Abhängigkeit des eingestellten Versatzes kann eine vorbestimmte
Verstärkung eingestellt werden. Die Verstärkung wird bevorzugt so eingestellt, dass eine günstige Auswertung des Verstärkersignals möglich ist.
Die erfindungsgemäße Kocheinrichtung hat wenigstens ein Kochfeld und wenigstens eine zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches vorgesehene Heizeinrichtung. Es ist wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für
Temperaturen des Kochbereichs vorgesehen. Weiter ist wenigstens eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung erfassten Größe vorgesehen. Dabei ist wenigstens eine einstellbare Versatzeinrichtung zur Einstellung eines Versatzes vorgesehen, um mit dem Versatz ein Ausgangssignal der Sensoreinrichtung zu verschieben. Zudem ist wenigstens eine Verstärkereinrichtung zum Verstärken des
verschobenen Ausgangssignals vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Kocheinrichtung ist besonders vorteilhaft, da eine einstellbare
Versatzeinrichtung vorgesehen ist. Die Versatzeinrichtung kann dabei das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung, z. B. eine Spannung, in einen Bereich verschieben, der von der
Verstärkereinrichtung in ein optimal auswertbares Signal verstärkt werden kann. Zudem ist die Versatzeinrichtung einstellbar, sodass der Versatz so eingestellt werden kann, dass die Verstärkereinrichtung nicht übersteuert. Das hat den erheblichen Vorteil, dass nicht die
Verstärkung selbst eingestellt oder eine Verstärkereinrichtung mit mehreren Stufen verbaut werden muss. Dadurch kann auf eine aufwendige Kalibrierung der Verstärkereinrichtung für mehrere Bereiche verzichtet werden.
Die Verstärkereinrichtung kann wenigstens zwei Verstärkerstufen aufweisen. Dabei wird vorzugsweise in Abhängigkeit des Ausgangssignals und/oder des eingestellten Versatzes eine vorbestimmte Verstärkerstufe eingestellt. Dadurch wird eine unterschiedliche Verstärkung möglich, z. B. je nachdem, ob ein Ausgangssignal mit einer niedrigeren oder einer höheren Spannung anliegt. Die Verstärkerstufen sind vorzugsweise bereits ab Werk für wenigstens einen zu verstärkenden Signalbereich kalibriert.
Bevorzugt ist zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung wenigstens eine Strahlungsquelle zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens einen Teil der von der Strahlungsquelle ausgesendeten Strahlung wieder zu empfangen und als Signal auszugeben. Wenigstens eine Steuereinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, mit dem von der Sensoreinrichtung ausgegebenen Signal einen Kalibrierwert zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung abzuleiten. Dabei ist die
Versatzeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, das zur Ableitung des Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal durch einen einstellbaren Versatz anzupassen. Die
Verstärkereinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, das angepasste Ausgangssignal zu verstärken.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
In den Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kocheinrichtung an einem Gargerät in perspektivischer Ansicht;
Figur 2 eine schematisierte Kocheinrichtung in einer geschnittenen Ansicht;
Figur 3 eine weitere Kocheinrichtung in einer schematischen, geschnittenen Ansicht;
Figur 4 eine andere Kocheinrichtung in einer einer schematischen, geschnittenen
Ansicht;
Figur 5 skizzierte Verläufe verschiedener Ausgangssignale der Sensoreinheit; Figur 6 eine stark schematisierte Verstärkereinrichtung und eine Versatzeinrichtung; und
Figur 7 eine Skizze eines Verlaufs eines Verstärkersignals.
Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kocheinrichtung 1 , welche hier als Teil eines
Gargerätes 100 ausgeführt ist. Die Kocheinrichtung 1 bzw. das Gargerät 100 können sowohl als Einbaugerät als auch als autarke Kocheinrichtung 1 bzw. alleinstehendes Gargerät 100 ausgebildet sein.
Die Kocheinrichtung 1 umfasst hier ein Kochfeld 1 1 mit vier Kochstellen 21. Jede der Kochstellen 21 weist hier wenigstens einen beheizbaren Kochbereich 31 zum Garen von Speisen auf. Zur Beheizung des Kochbereichs 31 ist insgesamt eine oder aber für jede Kochstelle 21 jeweils eine hier nicht dargestellte Heizeinrichtung 2 vorgesehen. Die Heizeinrichtungen 2 sind als Induktionsheizquellen ausgebildet und weisen dazu jeweils eine Induktionseinrichtung 12 auf.
Möglich ist aber auch, dass ein Kochbereich 31 keiner bestimmten Kochstelle 21 zugeordnet ist, sondern einen beliebigen Ort auf dem Kochfeld 1 1 darstellt. Dabei kann der Kochbereich 31 mehrere Induktionseinrichtungen 12 und insbesondere mehrere Induktionsspulen aufweisen und als Teil einer sogenannten Vollflächeninduktionseinheit ausgebildet sein. Beispielsweise kann bei einem solchen Kochbereich 31 einfach ein Topf an einer beliebigen Stelle auf das Kochfeld 1 1 gestellt werden, wobei während des Kochbetriebes nur die entsprechenden Induktionsspulen im Bereich des Topfes angesteuert werden oder aktiv sind. Andere Arten von Heizeinrichtungen 2 sind aber auch möglich, wie z. B. Gas-, Infrarot- oder
Widerstandsheizquellen.
Die Kocheinrichtung 1 ist hier über die Bedieneinrichtungen 105 des Gargerätes 100 bedienbar. Die Kocheinrichtung 1 kann aber auch als autarke Kocheinrichtung 1 mit einer eigenen Bedien- und Steuereinrichtung ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Bedienung über eine
berührungsempfindliche Oberfläche oder einen Touchscreen oder aus der Ferne über einen Computer, ein Smartphone oder dergleichen.
Das Gargerät 100 ist hier als ein Herd mit einem Garraum 103 ausgebildet, welcher durch eine Garraumtür 104 verschließbar ist. Der Garraum 103 kann durch verschiedene Heizquellen, wie beispielsweise eine Umluftheizquelle, beheizt werden. Weitere Heizquellen, wie ein
Oberhitzeheizkörper und ein Unterhitzeheizkörper sowie eine Mikrowellenheizquelle oder eine Dampfquelle und dergleichen können vorgesehen sein. Weiterhin weist die Kocheinrichtung 1 eine hier nicht dargestellte Sensoreinrichtung 3 auf, welche zur Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs (31 ) geeignet ist. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 3 eine Größe erfassen, über welche die Temperatur eines Topfes bestimmt werden kann, der in dem
Kochbereich 31 abgestellt ist. Dabei kann jedem Kochbereich 31 und/oder jeder Kochstelle 21 eine Sensoreinrichtung 3 zugeordnet sein. Möglich ist aber auch, dass mehrere Kochbereiche 31 und/oder Kochstellen 21 vorgesehen sind, von denen aber nicht alle eine Sensoreinrichtung 3 aufweisen.
Die Kocheinrichtung 1 ist bevorzugt für einen automatischen Kochbetrieb ausgebildet und verfügt über verschiedene Automatikfunktionen. Beispielsweise kann mit der Automatikfunktion eine Suppe kurz aufgekocht und anschließend warmgehalten werden, ohne dass ein Benutzer den Kochvorgang betreuen oder eine Heizstufe einstellen muss. Dazu stellt er den Topf mit der Suppe auf eine Kochstelle 21 und wählt über die Bedieneinrichtung 105 die entsprechende Automatikfunktion, hier z. B. ein Aufkochen mit anschließendem Warmhalten bei 60°C oder 70°C oder dergleichen.
Bei Benutzung der Automatikfunktion wird mittels der Sensoreinrichtung 3 während des Kochvorgangs die Temperatur des Topfbodens ermittelt. In Abhängigkeit der gemessenen Werte stellt eine Steuereinrichtung 106 die Heizleistung der Heizeinrichtung 2 entsprechend ein. Bei Erreichen der gewünschten Temperatur bzw. beim Aufkochen der Suppe wird die Heizleistung heruntergeregelt. Beispielsweise ist es durch die Automatikfunktion auch möglich, einen längeren Garvorgang bei einer oder mehreren verschiedenen gewünschten
Temperaturen durchzuführen, z. B. um Milchreis langsam gar ziehen zu lassen.
In der Figur 2 ist eine Kocheinrichtung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht stark
schematisiert dargestellt. Die Kocheinrichtung 1 weist hier eine als Glaskeramikplatte 15 ausgebildete Trägereinrichtung 5 auf. Die Glaskeramikplatte 15 kann insbesondere als
Ceranfeld oder dergleichen ausgebildet sein oder wenigstens ein solches umfassen. Möglich sind auch andere Arten von Trägereinrichtungen 5. Auf der Glaskeramikplatte 15 befindet sich hier ein Kochgeschirr oder Gargutbehälter 200, beispielsweise ein Topf oder eine Pfanne, in welchem Gargut bzw. Speisen gegart werden können.
Unterhalb der Glaskeramikplatte 15 ist eine Induktionseinrichtung 12 zur Beheizung des Kochbereichs 31 angebracht. Die Induktionseinrichtung 12 ist hier ringförmig ausgebildet und weist in der Mitte eine Ausnehmung auf, in welcher die Sensoreinrichtung 3 angebracht ist. Eine solche Anordnung der Sensoreinrichtung 3 hat den Vorteil, dass auch bei einem nicht mittig auf der Kochstelle 21 ausgerichtetem Gargutbehälter 200 dieser noch in dem Erfassungsbereich 83 der Sensoreinrichtung steht.
Weiterhin ist eine Sensoreinrichtung 3 vorgesehen, welche hier Wärmestrahlung in einem Erfassungsbereich 83 erfasst. Der Erfassungsbereich 83 ist dabei in Einbaulage der
Kocheinrichtung 1 oberhalb der Sensoreinrichtung 3 vorgesehen und erstreckt sich nach oben durch die Glaskeramikplatte 15 bis hin zum Gargutbehälter 200 und darüber hinaus, falls dort kein Gargutbehälter 200 platziert ist.
Die erfasste Wärmestrahlung wird von der Sensoreinrichtung 3 in elektrische Spannung umgesetzt. Dazu weist die Sensoreinrichtung 3 eine oder mehrere hier nicht dargestellte Sensoreinheiten 13, 23 auf, welche diese Spannung in Abhängigkeit der erfassten
Wärmestrahlung als Ausgangssignal 130 (vgl. Figur 6) ausgeben. Damit es zur
Temperaturbestimmung ausgewertet werden kann, wird das Ausgangssignal 130 entsprechend verstärkt. Dazu ist hier eine Verstärkereinrichtung 620 vorgesehen. Da das Ausgangssignal 130 aufgrund unterschiedlicher Temperaturbedingungen im Kochbereich 31 variieren kann, kann es dabei zu Signalwerten kommen, die nicht mehr im linearen Bereich der Verstärkereinrichtung 620 liegen. Der Verstärker übersteuert dann und eine zuverlässige Temperaturbestimmung wird erschwert.
Daher ist hier eine Versatzeinrichtung 610 vorgesehen, welche bewirkt, dass das von der Sensoreinheit 13 kommende Ausgangssignal 130 in einen Bereich verschoben wird, der nicht zur Übersteuerung der Verstärkereinrichtung 620 führt. Dadurch kann der Verstärkereinrichtung 620 auch bei sehr unterschiedlichen Kochsituationen ein optimal verstärkbares Signal zugeführt werden. Eine Änderung der Verstärkung ist somit nicht notwendig. Da eine Änderung der Verstärkung auch eine aufwendige Kalibrierung für die entsprechenden Bereiche erfordern würde, können somit auch Kosten eingespart werden.
Die Figur 3 zeigt eine schematisierte Kocheinrichtung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Kocheinrichtung 1 weist eine Glaskeramikplatte 15 auf, unterhalb welcher die
Induktionseinrichtung 12 und die Sensoreinrichtung 3 angebracht sind.
Die Sensoreinrichtung 3 weist eine erste Sensoreinheit 13 und eine andere Sensoreinheit 23 auf. Beide Sensoreinheiten 13, 23 sind zur berührungslosen Erfassung von Wärmestrahlung geeignet und als Thermosäule bzw. Thermopile ausgebildet. Die Sensoreinheiten 13, 23 sind mit jeweils einer Filtereinrichtung 43, 53 ausgestattet und zur Erfassung von Wärmestrahlung, welche vom Kochbereich 31 ausgeht, vorgesehen. Die Wärmestrahlung geht beispielsweise vom Boden eines Gargutbehälters 200 aus, durchdringt die Glaskeramikplatte 15 und gelangt auf die Sensoreinheiten 13, 23. Die Sensoreinrichtung 3 ist vorteilhafterweise direkt unterhalb der Glaskeramikplatte 15 angebracht, um einen möglichst großen Anteil der vom Kochbereich 31 ausgehenden Wärmestrahlung ohne große Verluste erfassen zu können. Damit sind die Sensoreinheiten 13, 23 nahe unterhalb der Glaskeramikplatte 15 vorgesehen.
Weiterhin ist eine magnetische Abschirmeinrichtung 4 vorgesehen, welche hier aus einem Ferritkörper 14 besteht. Der Ferritkörper 14 ist hier im Wesentlichen als ein hohler Zylinder ausgebildet und umgibt ringartig die Sensoreinheiten 13, 23. Die magnetische
Abschirmeinrichtung 4 schirmt die Sensoreinrichtung 3 gegen elektromagnetische
Wechselwirkungen und insbesondere gegen das elektromagnetische Feld der
Induktionseinrichtung 12 ab. Ohne eine solche Abschirmung könnte das magnetische Feld, welches die Induktionseinrichtung 12 beim Betrieb erzeugt, in unerwünschter Weise auch Teile der Sensoreinrichtung 3 erwärmen und somit zu einer unzuverlässigen Temperaturerfassung und einer schlechteren Messgenauigkeit führen. Die magnetische Abschirmeinrichtung 4 verbessert somit die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Temperaturerfassung erheblich.
Die magnetische Abschirmeinrichtung 4 kann auch wenigstens zu einem Teil aus wenigstens einem wenigstens teilweise magnetischen Material und einem wenigstens teilweise elektrisch nicht-leitenden Material bestehen. Das magnetische Material und das elektrisch nicht-leitende Material können dabei abwechselnd und schichtartig angeordnet sein. Möglich sind auch andere Materialien bzw. Werkstoffe, welche wenigstens teilweise magnetische Eigenschaften aufweisen und zudem elektrisch isolierende Eigenschaften oder wenigstens eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
Die Sensoreinrichtung 3 weist wenigstens eine optische Schirmeinrichtung 7 auf, welche dazu vorgesehen ist, Strahlungseinflüsse und insbesondere Wärmestrahlung abzuschirmen, die von außerhalb des Erfassungsbereichs 83 auf die Sensoreinheiten 13, 23 wirken. Dazu ist die optische Schirmeinrichtung 7 hier als eine Röhre oder ein Zylinder 17 ausgebildet, wobei der Zylinder 17 hohl ausgestaltet ist und die Sensoreinheiten 13, 23 etwa ringförmig umgibt. Der Zylinder 17 ist hier aus Edelstahl gefertigt. Das hat den Vorteil, dass der Zylinder 17 eine reflektive Oberfläche aufweist, welche einen großen Anteil der Wärmestrahlung reflektiert bzw. möglichst wenig Wärmestrahlung absorbiert. Die hohe Reflektivität der Oberfläche an der Außenseite des Zylinders 17 ist besonders vorteilhaft für die Abschirmung gegen
Wärmestrahlung. Die hohe Reflektivität der Oberfläche an der Innenseite des Zylinders 17 ist auch vorteilhaft, um Wärmestrahlung aus (und insbesondere nur aus) dem Erfassungsbereich 83 zu den Sensoreinheiten 13, 23 hinzuleiten. Die optische Schirmeinrichtung 7 kann auch als eine Wandung ausgestaltet sein, welche die Sensoreinrichtung 13, 23 wenigstens teilweise und bevorzugt ringartig umgibt. Der Querschnitt kann rund, mehreckig, oval oder abgerundet sein, auch eine Ausgestaltung als Konus ist möglich.
Weiterhin ist eine Isolierungseinrichtung 8 zur thermischen Isolierung vorgesehen, welche zwischen der optischen Schirmeinrichtung 7 und der magnetischen Abschirmeinrichtung 4 angeordnet ist. Die Isolierungseinrichtung 8 besteht hier aus einer Luftschicht 18, welche sich zwischen dem Ferritkörper 14 und dem Zylinder 17 aufhält. Vorzugsweise findet kein Austausch mit der Umgebungsluft statt, um Konvektion zu vermeiden. Möglich ist aber auch ein Austausch mit der Umgebungsluft. Durch die Isolierungseinrichtung 8 wird insbesondere einer
Wärmeleitung vom Ferritkörper 14 zum Zylinder 17 entgegen gewirkt. Zudem ist der Zylinder 17, wie bereits oben erwähnt, mit einer reflektierenden Oberfläche ausgerüstet, um einem Wärmeübergang vom Ferritkörper 14 zum Zylinder 17 durch Wärmestrahlung entgegen zu wirken. Eine solche Zwiebelschalen-artige Anordnung mit einer äußeren magnetischen
Abschirmeinrichtung 4 und einer inneren optischen Schirmeinrichtung 7 sowie einer dazwischen liegenden Isolierungseinrichtung 8 bietet eine besonders gute Abschirmung der
Sensoreinheiten 13, 23 vor Strahlungseinflüssen von außerhalb des Erfassungsbereichs 83. Das wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Reproduzierbarkeit bzw. Zuverlässigkeit der
Temperaturerfassung aus. Die Isolierungseinrichtung 8 hat insbesondere eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm und 5 mm und bevorzugt eine Dicke von 0,8 mm bis 2 mm und besonders bevorzugt eine Dicke von circa 1 mm.
Die Isolierungseinrichtung 8 kann aber auch wenigstens ein Medium mit einer entsprechend geringen Wärmeleitung, wie z. B. ein Schaumstoffmaterial und/oder ein Polystrolkunststoff oder einen anderen geeigneten Isolierstoff umfassen.
Die Sensoreinheiten 13, 23 sind hier an einer thermischen Ausgleichseinrichtung 9 thermisch leitend angeordnet und insbesondere thermisch leitend mit der thermischen
Ausgleichseinrichtung 9 gekoppelt. Die thermische Ausgleichseinrichtung 9 weist dazu zwei Koppeleinrichtungen auf, welche hier als Vertiefungen ausgebildet sind, in denen die
Sensoreinheiten 13, 23 passgenau eingebettet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Sensoreinheiten 13, 23 auf einem gemeinsamen und relativ konstanten Temperaturniveau befinden. Zudem sorgt die thermische Ausgleichseinrichtung 9 für eine homogene
Eigentemperatur der Sensoreinheit 13, 23, wenn sich diese im Betrieb der Kocheinrichtung 1 erwärmt. Eine ungleiche Eigentemperatur kann insbesondere bei als Thermosäulen
ausgebildeten Sensoreinheiten 13, 23 zu Artefakten bei der Erfassung führen. Zur Vermeidung einer Erwärmung der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 durch den Zylinder 17 ist eine Beabstandung zwischen Zylinder 17 und thermischer Ausgleichseinrichtung 9 vorgesehen. Die Kupferplatte 19 kann auch als Boden 27 des Zylinders 17 vorgesehen sein. Um eine geeignete thermische Stabilisierung zu ermöglichen, ist die thermische Ausgleichseinrichtung 9 hier als eine massive Kupferplatte 19 ausgebildet. Möglich ist aber auch wenigstens zum Teil ein anderer Werkstoff mit einer entsprechend hohen Wärmekapazität und/oder einer hohen Wärmeleitfähigkeit.
Die Sensoreinrichtung 3 weist hier eine Strahlungsquelle 63 auf, welche zur Bestimmung der Reflexionseigenschaften des Messsystems bzw. des Emissionsgrades eines Gargutbehälters 200 einsetzbar ist. Die Strahlungsquelle 63 ist hier als eine Lampe 1 1 1 ausgebildet, welche ein Signal im Wellenlängenbereich des Infrarotlichts sowie des sichtbaren Lichts aussendet. Die Strahlungsquelle 63 kann auch als Diode oder dergleichen ausgebildet sein. Die Lampe 1 1 1 wird hier neben der Reflexionsbestimmung auch zur Signalisierung des Betriebszustandes der Kocheinrichtung 1 eingesetzt.
Um die Strahlung der Lampe 1 1 1 auf den Erfassungsbereich 83 zu fokussieren, ist ein Bereich der thermischen Ausgleichseinrichtung 9 bzw. der Kupferplatte 19 als ein Reflektor ausgebildet. Dazu weist die Kupferplatte 19 eine konkav gestaltete Senke auf, in welcher die Lampe 1 1 1 angeordnet ist. Die Kupferplatte 19 ist zudem mit einer goldhaltigen Beschichtung überzogen, um die Reflektivität zu erhöhen. Die goldhaltige Schicht hat den Vorteil, dass sie die thermische Ausgleichseinrichtung 9 auch vor Korrosion schützt.
Die thermische Ausgleichseinrichtung 9 ist an einer als Kunststoffhalter ausgeführten
Halteeinrichtung 10 angebracht. Die Halteeinrichtung 10 weist eine hier nicht dargestellte Verbindungseinrichtung auf, mittels welcher die Halteeinrichtung 10 an einer Auflageeinrichtung 30 verrastbar ist. Die Auflageeinrichtung 30 ist hier als eine Leiterkarte 50 ausgebildet. Auf der Auflageeinrichtung 30 bzw. der Leiterkarte 50 können auch weitere Bauteile vorgesehen sein, wie z. B. elektronische Bauelemente, Steuer- und Recheneinrichtungen und/oder Befestigungsoder Montageelemente.
Zwischen der Glaskeramikplatte 15 und der Induktionseinrichtung 12 ist eine
Dichtungseinrichtung 6 vorgesehen, welche hier als eine Mikanitschicht 16 ausgebildet ist. Die Mikanitschicht 16 dient zur thermischen Isolierung, damit die Induktionseinrichtung 12 nicht durch die Wärme des Kochbereichs 31 erhitzt wird. Zudem ist hier noch eine Mikanitschicht 16 zur thermischen Isolierung zwischen dem Ferritkörper 14 und der Glaskeramikplatte 15 vorgesehen. Das hat den Vorteil, dass die Wärmeübertragung von der im Betrieb heißen Glaskeramikplatte 15 zum Ferritkörper 14 stark eingeschränkt ist. Dadurch geht vom
Ferritkörper 14 kaum Wärme aus, welche auf die Isolierungseinrichtung 8 oder die optische Schirmeinrichtung übertragen werden könnte. Die Mikanitschicht 16 wirkt somit einem unerwünschten Wärmeübergang auf die Sensoreinrichtung 3 entgegen, was die Zuverlässigkeit der Messungen erhöht. Zudem dichtet die Mikanitschicht 16 die Sensoreinrichtung 3 staubdicht gegen die restlichen Bereiche der Kocheinrichtung 1 ab. Die Mikanitschicht 16 hat
insbesondere eine Dicke zwischen etwa 0,2 mm und 4 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 1 ,5 mm und besonders bevorzugt eine Dicke von 0,3 mm bis 0,8 mm.
Die Kocheinrichtung 1 weist an der Unterseite eine Abdeckeinrichtung 41 auf, welche hier als eine Aluminiumplatte ausgebildet ist und die Induktionseinrichtung 12 abdeckt. Die
Abdeckeirichtung 41 ist mit einem Gehäuse 60 der Sensoreirichtung 3 über eine
Verschraubung 122 verbunden. Innerhalb des Gehäuses 60 ist die Sensoreinrichtung 3 relativ zu der Glaskeramikplatte 15 elastisch angeordnet. Dazu ist eine Dämpfungseinrichtung 102 vorgesehen, welche hier eine Federeinrichtung 1 12 aufweist.
Die Federeinrichtung 1 12 ist an einem unteren Ende mit der Innenseite des Gehäuses 60 und an einem oberen Ende mit der Leiterkarte 50 verbunden. Dabei drückt die Federeinrichtung 1 12 die Leiterkarte 50 mit dem Ferritkörper 14 und die auf diesem angebrachte Mikanitschicht 16 nach oben gegen die Glaskeramikplatte 15. Eine solche elastische Anordnung ist besonders vorteilhaft, da die Sensoreinrichtung 3 aus messtechnischen Gründen möglichst nah an der Glaskeramikplatte 15 angeordnet sein soll. Diese direkt benachbarte Anordnung der
Sensoreinrichtung 3 an der Glaskeramikplatte 15 könnte bei Stößen oder Schlägen auf die Glaskeramikplatte 15 zu Beschädigungen an dieser führen. Durch die elastische Aufnahme der Sensoreinrichtung 3 relativ zu der Trägereinrichtung 5 werden Stöße oder Schläge auf die Glaskeramikplatte 15 gedämpft und solche Schäden somit zuverlässig vermieden.
Eine beispielhafte Messung, bei welcher die Temperatur des Bodens eines auf der
Glaskeramikplatte 15 stehenden Topfes mit der Sensoreinrichtung 3 bestimmt werden soll, ist nachfolgend kurz erläutert:
Bei der Messung erfasst die erste Sensoreinheit 13 vom Topfboden ausgehende
Wärmestrahlung als Mischstrahlung zusammen mit der Wärmestrahlung, welche von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendet wird. Um daraus eine Strahlungsleistung des Topfbodens ermitteln zu können, wird der Anteil der von der Glaskeramikplatte 15 ausgehenden
Strahlungsleistung aus der Mischstrahlungsleistung herausgerechnet. Um diesen Anteil zu bestimmen, ist die andere Sensoreinheit 23 dazu vorgesehen, nur die Wärmestrahlung der Glaskeramikplatte 15 zu erfassen. Dazu weist die andere Sensoreinheit 23 eine
Filtereinrichtung 53 auf, welche im Wesentlichen nur Strahlung mit einer Wellenlänge größer 5 μηη zur Sensoreinheit 23 durchläset. Grund dafür ist, dass Strahlung mit einer Wellenlänge größer 5 μηη nicht bzw. kaum von der Glaskeramikplatte 15 durchgelassen wird. Die andere Sensoreinheit 23 erfasst also im Wesentlichen die von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendete Wärmestrahlung. Mit der Kenntnis des Anteils der Wärmestrahlung, welche von der Glaskeramikplatte 15 ausgesendet wird, kann in an sich bekannter Weise der Anteil der Wärmestrahlung, welche vom Topfboden ausgeht, bestimmt werden.
Für ein gutes Messergebnis ist es wünschenswert, dass ein möglichst großer Teil der vom Topfboden ausgehenden Wärmestrahlung auf die erste Sensoreinheit 13 gelangt und von dieser erfasst wird. Für Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 4 μηι weist die
Glaskeramikplatte 15 hier eine Transmission von ungefähr 50% auf. Somit kann in diesem Wellenlängenbereich ein großer Teil der vom Topfboden ausgehenden Wärmestrahlung durch die Glaskeramikplatte 15 gelangen. Eine Erfassung in diesem Wellenlängenbereich ist daher besonders günstig. Entsprechend ist die erste Sensoreinheit 13 mit einer Filtereinrichtung 43 ausgestattet, die für Strahlung in diesem Wellenlängenbereich sehr durchlässig ist, während die Filtereinrichtung 43 Strahlung aus anderen Wellenlängenbereichen im Wesentlichen reflektiert. Die Filtereinrichtungen 43, 53 sind hier jeweils als ein Interferenzfilter ausgebildet und insbesondere als ein Bandpassfilter bzw. als ein Langpassfilter ausgeführt.
Die Ermittlung einer Temperatur aus einer bestimmten Strahlungsleistung ist ein an sich bekanntes Verfahren. Entscheidend dabei ist, dass der Emissionsgrad des Körpers bekannt ist, von welchem die Temperatur bestimmt werden soll. Im vorliegenden Fall muss für eine zuverlässige Temperaturbestimmung also der Emissionsgrad des Topfbodens bekannt sein oder ermittelt werden. Die Sensoreinrichtung 3 hat hier den Vorteil, dass sie zur Bestimmung des Emissionsgrades eines Gargutbehälters 200 ausgebildet ist. Das ist besonders vorteilhaft, da somit ein beliebiges Kochgeschirr verwendet werden kann und nicht etwa nur ein bestimmter Gargutbehälter, dessen Emissionsgrad vorher bekannt sein muss.
Um den Emissionsgrad des Topfbodens zu bestimmten, sendet die Lampe 1 1 1 ein Signal aus, welches einen Anteil an Wärmestrahlung im Wellenlängenbereich des Infrarotlichts aufweist. Die Strahlungsleistung bzw. die Wärmestrahlung der Lampe 1 1 1 gelangt durch die
Glaskeramikplatte 15 auf den Topfboden und wird dort teilweise reflektiert und teilweise absorbiert. Die reflektierte Strahlung gelangt durch die Glaskeramikplatte 15 zurück zu der Sensoreinrichtung 3, wo sie von der ersten Sensoreinheit 13 als Mischstrahlung vom
Topfboden und von der Glaskeramikplatte 15 erfasst wird. Gleichzeitig mit der reflektierten Signalstrahlung gelangt also auch die eigene Wärmestrahlung des Topfbodens und der Glaskeramikplatte auf die erste Sensoreinheit 13. Daher wird anschließend die Lampe 1 1 1 ausgeschaltet und nur die Wärmestrahlung des Topfbodens und der Glaskeramikplatte erfasst. Der Anteil der reflektierten Signalstrahlung ergibt sich dann prinzipiell aus der zuvor erfassten Gesamtstrahlung abzüglich der Wärmestrahlung des Topfbodens und der Glaskeramikplatte. Mit Kenntnis des Anteils der vom Topfboden reflektierten Signalstrahlung kann der Absorptionsgrad des Topfbodens und damit dessen Emissionsgrad in bekannter Weise bestimmt werden, da das Absorptionsvermögen eines Körpers prinzipiell dem
Emissionsvermögen eines Körpers entspricht und der Anteil der vom Topf absorbierten
Strahlung gleich 1 minus reflektierte Strahlung ist.
Der Emissionsgrad wird hier in bestimmten Intervallen neu bestimmt. Das hat den Vorteil, dass eine spätere Veränderung des Emissionsgrades nicht zu einem verfälschten Messergebnis führt. Eine Veränderung des Emissionsgrades kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Kochgeschirrboden unterschiedliche Emissionsgrade aufweist und auf der Kochstelle 21 verschoben wird. Unterschiedliche Emissionsgrade sind sehr häufig an Kochgeschirrböden zu beobachten, da z. B. bereits leichte Verschmutzungen, Korrosionen oder auch unterschiedliche Beschichtungen bzw. Lackierungen einen großen Einfluss auf den Emissionsgrad haben können.
Die Lampe 1 1 1 wird hier neben der Emissionsgradbestimmung bzw. der Bestimmung des Reflexionsverhaltens des Messsystems auch zur Signalisierung des Betriebszustandes der Kocheinrichtung 1 eingesetzt. Dabei umfasst das Signal der Lampe 1 1 1 auch sichtbares Licht, welches durch die Glaskeramikplatte 15 wahrnehmbar ist. Beispielsweise zeigt die Lampe 1 1 1 einem Benutzer an, dass eine Automatikfunktion in Betrieb ist. Eine solche Automatikfunktion kann z. B. ein Kochbetrieb sein, bei dem die Heizeinrichtung 2 in Abhängigkeit der ermittelten Topftemperatur automatisch gesteuert wird. Das ist besonders vorteilhaft, da das Aufleuchten der Lampe 1 1 1 den Benutzer nicht verwirrt. Der Benutzer weiß erfahrungsgemäß, dass das Aufleuchten eine Betriebsanzeige darstellt und zum normalen Erscheinungsbild der
Kocheinrichtung 1 gehört. Er kann sich also sicher sein, dass ein Aufblitzen der Lampe 1 1 1 nicht etwa eine Funktionsstörung ist und die Kocheinrichtung 1 möglicherweise nicht mehr richtig funktioniert.
Die Lampe 1 1 1 kann auch in einer bestimmten Dauer sowie in bestimmten Abständen aufleuchten. Möglich ist es z. B. auch, dass über unterschiedliche Blinkfrequenzen
unterschiedliche Betriebszustände ausgegeben werden können. Es sind auch unterschiedliche Signale über unterschiedliche an/aus-Folgen möglich. Vorteilhafterweise ist für jede Kochstelle 21 bzw. jeden (möglichen) Kochbereich 31 eine Sensoreinrichtung 3 mit einer Strahlungsquelle 63 vorgesehen, welche dazu geeignet ist, wenigstens einen Betriebszustand anzuzeigen.
Für die notwendigen Berechnungen zur Bestimmung der Temperatur sowie für die Auswertung der erfassten Größen kann wenigstens eine Recheneinheit vorgesehen sein. Die Recheneinheit kann dabei wenigstens teilweise auf der Leiterkarte 50 vorgesehen sein. Es kann aber auch beispielsweise die Steuereinrichtung 106 entsprechend ausgebildet sein oder es ist wenigstens eine separate Recheneinheit vorgesehen.
Die Figur 4 zeigt eine Weiterbildung, bei welcher unterhalb der Glaskeramikplatte 15 ein Sicherheitssensor 73 befestigt ist. Der Sicherheitssensor 73 ist hier als ein
temperaturempfindlicher Widerstand ausgebildet, wie beispielsweise ein Heißleiter oder ein NTC-Sensor, und thermisch leitend mit der Glaskeramikplatte 15 verbunden. Der
Sicherheitssensor 73 ist hier dazu vorgesehen, um eine Temperatur des Kochbereichs 31 und insbesondere der Glaskeramikplatte 15 erfassen zu können. Übersteigt die Temperatur einen bestimmten Wert, besteht die Gefahr der Überhitzung und die Heizeinrichtungen 2 werden ausgeschaltet. Dazu ist der Sicherheitssensor 73 mit einer hier nicht dargestellten
Sicherheitseinrichtung wirkverbunden, welche in Abhängigkeit der erfassten Temperatur einen Sicherheitszustand auslösen kann. Ein solcher Sicherheitszustand hat z. B. die Abschaltung der Heizeinrichtungen 2 bzw. der Kocheinrichtung 1 zur Folge.
Zusätzlich ist der Sicherheitssensor 73 hier als eine weitere Sensoreinheit 33 der
Sensoreinrichtung 3 zugeordnet. Dabei werden die von dem Sicherheitssensor 73 erfassten Werte auch für die Bestimmung der Temperatur durch die Sensoreinrichtung 3 berücksichtigt. Insbesondere bei der Bestimmung der Temperatur der Glaskeramikplatte 15 finden die Werte des Sicherheitssensors 73 Verwendung. So kann z. B. die Temperatur, welche mittels der anderen Sensoreinheit 23 über die erfasste Wärmestrahlung bestimmt wurde, mit der vom Sicherheitssensor 73 ermittelten Temperatur verglichen werden. Dieser Abgleich kann einerseits zur Kontrolle der Funktion der Sensoreinrichtung 3 dienen, andererseits aber auch für eine Abstimmung bzw. Einstellung der Sensoreinrichtung 3 eingesetzt werden.
Die Aufgabe der anderen Sensoreinheit 23 kann in einer hier nicht gezeigten Ausgestaltung auch durch den Sicherheitssensor 73 übernommen werden. Der Sicherheitssensor 73 dient dabei zur Ermittlung der Temperatur der Glaskeramikplatte 15. Beispielsweise kann mit Kenntnis dieser Temperatur aus der Wärmestrahlung, welche die erste Sensoreinheit 13 erfasst, der Anteil eines Topfbodens bestimmt werden. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die andere Sensoreinheit 23 sowie eine dazugehörende Filtereinrichtung 53 eingespart werden können.
Die Figur 5 zeigt beispielhaft verschiedene Verstärkersignale 621.1 , 621.2, 621.3 der
Verstärkereinrichtung 620 basierend auf verschiedenen Ausgangssignalen 130(vgl. Figur 6) der ersten Sensoreinheit 13. Dazu wurde hier die Ausgangsspannung 662 der
Verstärkereinrichtung 620 abgegriffen und über die Zeit 302 aufgetragen. Zur Verdeutlichung der Vorteile der Versatzanpassung basieren die hier gezeigten Verstärkersignale 621 .1 , 621 .2, 621 .3 auf verschiedenen Ausgangssignalen 130, die nicht durch einen Versatz 600 angepasst wurden. Durch die fehlende Versatzanpassung ist die Verstärkereinrichtung 620 beim oberen Verstärkersignal 621.3 übersteuert, während die unteren beiden Verstärkersignale 621.1 , 621.2 im linearen Verstärkerbereich liegen.
Die hier gezeigten Verstärkersignale 621.1 , 621.2, 621.3, welche also Ausgangssignale der Verstärkereinrichtung 620 sind, spiegeln zur besseren Übersichtlichkeit den Signalverlauf bei im Wesentlichen jeweils gleichbleibenden Temperaturbedingungen im Kochbereich 31 wider.
Während der Reflexionsmessungen zur Emissionsgradbestimmung des Gargefäßbodens wird die Lampe 1 1 1 eingeschaltet 631 und die Ausgangsspannung 662 steigt entsprechend an. Bei ausgeschalteter 630 Lampe 1 1 1 fällt die Ausgangsspannung 662 entsprechend ab. Der Lampenzustand 632 ist als gestrichelte Kurve eingetragen.
Das erste Ausgangssignal 621.1 zeigt den Signalverlauf, wenn der Gargutbehälter 200 und die Glaskeramikplatte 15 noch kalt sind bzw. Raumtemperatur aufweisen. Das zweite
Ausgangssignal 621.2 gibt den Signalverlauf wider, wenn der Gargutbehälter 200 und die Glaskeramikplatte 15 heiß sind, z. B. während eines üblichen Kochvorgangs. Die Signalverläufe beider Verstärkerausgangssignale 621.1 , 621 .2 geben den Lampenzustand 632 eindeutig wider, so dass eine zuverlässige Reflexionsgradbestimmung möglich ist.
Das dritte Ausgangssignal 621.3 zeigt den Signalverlauf, wenn der Gargutbehälter 200 heiß ist und die Glaskeramikplatte 15 sehr heiß ist und insbesondere heißer als 150 °C ist, was z. B. bei Bratvorgängen selbst mit Induktionskochfeldern auftreten kann. Hierbei kommt es zu einer Übersteuerung der Verstärkereinrichtung 620. Bei einem solchen Signalverlauf ist keine zuverlässige Reflexionsgradbestimmung mehr möglich.
Ein Ansatz wäre z.B. die Verstärkung zu verringern, was allerdings entsprechende Einbußen bzgl. der Auflösung und somit der Genauigkeit der Reflexionsgradmessung zur Folge hätte, da das Ausgangssignal 130 der Sensoreinheit geeignet hoch verstärkt werden muss, um eine ausreichende Auflösung für die Reflexionsmessung zu erhalten. Außerdem würde eine
Änderung der Verstärkung auch eine entsprechende Kalibrierung für diesen Bereich erfordern, was die Herstellungskosten ungünsting beeinflusst.
Die hier vorgestellte Kocheinrichtung 1 und das Verfahren haben nun den Vorteil, dass die Verstärkung dieselbe bleiben kann unabhängig von den Temperaturen von Glaskeramikplatte 15 und Gargefäß sowie unabhängig von einer Reflexionsmessung. Stattdessen wird das Ausgangssignal 130 der jeweiligen Sensoreinheit durch den einstellbaren Versatz 600 zunächst angepasst und erst anschließend verstärkt. Dabei wird der Versatz 600 (vgl. Figur 7) vorteilhafterweise so gewählt, dass die Spannung des auf dem Ausgangssignal 130 basierenden Eingangssignals für die Verstärkereinrichtung 620 in einen Spannungsbereich verschoben wird, in welchem eine möglichst lineare Verstärkung gewährleistet ist.
Die Figur 6 zeigt eine schematisierte Verstärkereinrichtung 620 mit einer Versatzeinrichtung 610 und einer Differenzbildungseinrichtung 650. Dabei wird das Ausgangssignal 130 der ersten Sensoreinheit 13 über die zwischengeschaltete Differenzbildungseinrichtung 650 als
Eingangssignal 651 der Verstärkereinrichtung 620 zugeführt und von dieser verstärkt. Das nunmehr durch die Verstärkereinrichtung 620 verstärkte Ausgangssignal 130 der ersten Sensoreinheit 13 verlässt die Verstärkereinrichtung 620 als Verstärkersignal 621 und kann zur Temperaturbestimmung weiter ausgewertet werden, z. B. von der Sensoreinrichtung 3 selbst oder von der Steuereinrichtung 106.
Auch weitere Signale der Sensoreinrichtung 3 und insbesondere das Ausgangssignal 130 der anderen Sensoreinheit 23 können ebenfalls der Verstärkereinrichtung 620 zugeführt werden. Um das Maß der Verstärkung noch weiter zu erhöhen, können auch zwei oder mehr
Verstärkerstufen vorgesehen sein.
Um den Versatz 600 (vgl. Figur 7) einzustellen, wird das Verstärkersignal 621 an die
Versatzeinrichtung 610 weitergeleitet. Die Versatzeinrichtung 610 wertet das eingehende Verstärkersignal 621 aus. Liegt das Signal in einem übersteuerten Bereich oder außerhalb eines durch einen Schwellenwert 663 definierten Bereichs (vgl. Figur 7), bewirkt die
Versatzeinrichtung 610 eine Anpassung des Ausgangssignals 130 der Sensoreinheit, bevor es der Verstärkereinrichtung 620 als Eingangssignal 651 zugeführt wird, durch einen Versatz 600 , um das resultierende Verstärkersignal 621 wieder in einen Bereich zu schieben, der nicht übersteuert. Dazu wird beispielsweise die am zweiten Eingang der zwischen Sensoreinheit und Verstärkereinrichtung zwischengeschalteten Differenzbildungseinrichtung 650 anliegende Referenzspannung 641 über eine Feineinstellung angepasst.
Zwischen der jeweiligen Spannung des Ausgangssignals 130 am ersten Eingang der
Differenzbildungseinrichtung 650 und der Referenzspannung 641 am zweiten Eingang der Differenzbildungseinrichtung 650 ergibt sich dann eine Differenzspannung, die anschließend von der Verstärkereinrichtung 620 verstärkt werden kann, so dass die Differenzspannung die Spannung des Eingangssignal 651für die Verstärkereinrichtung ist. Ist die Spannung des Ausgangssignals 130 beispielsweise zu hoch, um optimal verstärkt zu werden, so dass das entsprechende Verstärkersignal 621 in einem übersteuerten Bereich oder außerhalb eines Schwellenwertbereichs liegt, wird eine geeignet hohe Referenzspannung eingestellt. Dadurch ergibt sich aus der Referenzspannung minus der Ausgangssignalspannung eine Differenzspannung, welche kleiner als die Spannung des Ausgangssignals 130 ist und die somit ohne ein Übersteuern verstärkbar ist.
Zur Feineinstellung bzw. Anpassung ist in dem in Figur 6 gezeigten Beispiel als
Versatzeinrichtung 610 wenigstens ein MikroController 61 1 mit wenigstens einem
Eingangsmodul 612 und wenigstens einem Ausgangsmodul 614 vorgesehen. Das
Eingangsmodul 612 umfasst insbesondere einen A D-Wandler, der bevorzugt auch zur
Messung des eingehenden Verstärkersignals 621 dient. Das Ausgangsmodul 614 umfasst zur Umschaltung von Referenzspannungen einen D/Wandler und/oder einen PWM-Ausgang, bevorzugt in Kombination mit einem Tiefpass-Filter, und/oder wenigstens einen Digitalausgang. Es kann auch, wie hier gezeigt, eine zusätzliche Schaltung 640 zur Feineinstellung vorgesehen sein. Die Feineinstellung erfolgt insbesondere, bevor die eigentliche Reflexionsmessung durchgeführt wird. Mit dieser Lösung ist also eine gleichwertige Messung des Reflexionsgrads unabhängig von der momentanen Temperatur der Glaskeramikplatte 15 und des Gargefäßes möglich.
Anders als in Figur 6 dargestellt kann die Verstärkereinrichtung auch als Operationsverstärker ausgebildet sein und dabei die Differenzbildungseinrichtung mit umfassen, so dass diese nicht separat auszuführen ist. Eine solche Verstärkereinrichtung würde zwei Eingänge aufweisen, wobei an den einen Eingang das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung und an dem anderen Eingang die jeweils durch die Versatzeinrichtung eingestellt Referenzspannung anliegt.
In der Figur 7 ist ein Verlauf eines Verstärkersignals 621 skizziert. Die Ausgangsspannung 662 am Verstärker wurde gegen die Ausgangsspannung 661 des Sensorsignals, also die Spannung des Ausgangssignals 130 der Sensoreinheit, aufgetragen. Dabei wird das zu verstärkende Ausgangssignal 130 automatisch durch den Versatz 600 angepasst, wenn das Verstärkersignal 621 einen Schwellenwert 663 erreicht, bei dem ein Übersteuern droht. Der Versatz 600 wird dabei durch den Mikrocontroller 61 1 eingestellt, welcher eine geeignete Referenzspannung an der Differenzbildungseinrichtung 650 anlegt. Die Referenzspannung wird hier so eingestellt, dass sich als Differenzspannung die maximal zulässige Eingangsspannung 651 ergibt, die nicht zur Übersteuerung des Verstärkers führt.
Der Versatz 600 wird hier aus einer Gruppe von Versätzen 601 , 602, 603, 604 ausgewählt, je nachdem wie hoch der überschrittene Schwellenwert ist. Jeder Versatz 600 ist dabei durch eine vorbestimmte Spannung charakterisiert. Es ergibt sich der hier gezeigte charakteristische Z- Versatz, d.h. ein Z-artiger Verlauf des Verstärkersignals 621. Dadurch können Signale mit einem sehr breiten Spannungsbereich verstärkt werden, ohne dass die Verstärkereinrichtung 620 mehrere Stufen oder Verstärkerbereiche aufweisen muss. Dadurch können Kalibrierungen von Verstärkerbereichen eingespart werden.
Wenn die Spannung des Ausgangssignals 130 wieder unter einen entsprechenden
Schwellenwert fällt, z. B. wenn die Temperatur im Kochbereich 31 sinkt, wird der Versatz 600 entsprechend zurückgenommen. Dazu wird z. B. die Referenzspannung verringert. Das entsprechende Verstärkersignal 621 liegt dadurch stets in einem linearen Bereich und bietet somit eine optimale Auflösung, sodass eine zuverlässige Temperaturbestimmung anhand des Ausgangssignals 130 möglich ist.
Bezugszeichenliste
1 Kocheinrichtung
2 Heizeinrichtung
3 Sensoreinrichtung
4 magnetische Abschirmeinrichtung
5 Trägereinrichtung
6 Dichtungseinrichtung
7 optische Schirmeinrichtung
8 Isolierungseinrichtung
9 thermische Ausgleichseinrichtung
10 Halteeinrichtung
1 1 Kochfeld
12 Induktionseinrichtung
13 Sensoreinheit
14 Ferritkörper
15 Glaskeramikplatte
16 Mikanitschicht
17 Zylinder
18 Luftschicht
19 Kupferplatte
21 Kochstelle
23 Sensoreinheit
27 Boden
30 Auflageeinrichtung
31 Kochbereich
33 Sensoreinheit
41 Abdeckeinrichtung
43 Filtereinrichtung
50 Leiterkarte
53 Filtereinrichtung
60 Gehäuse
63 Strahlungsquelle
73 Sicherheitssensor
83 Erfassungsbereich
100 Gargerät
102 Dämpfungseinrichtung
103 Garraum
104 Garraumtür 105 Bedieneinrichtung
106 Steuereinrichtung
1 1 1 Lampe
1 12 Federeinrichtung
122 Versch raubung
130 Ausgangssignal der Sensoreinrichtung bzw. Sensoreinheit
200 Gargutbehälter
302 Zeit
600 Versatz
601 erster Versatz
602 zweiter Versatz
603 dritter Versatz
604 vierter Versatz
610 Versatzeinrichtung
61 1 MikroController
612 Eingangsmodul
614 Ausgangsmodul
620 Verstärkereinrichtung
621 Verstärkersignal
621.1 Verstärkersignal
621.2 Verstärkersignal
621.3 Verstärkersignal
630 Lampe ausgeschaltet
631 Lampe eingeschaltet
632 Lampenzustand
640 Schaltung
641 Referenzspannung
650 Differenzbildungseinrichtung
651 Eingangssignal der Verstärkereinrichtung
661 Ausgangsspannung des Sensorsignals
662 Ausgangsspannung des Verstärkersignals
663 Schwellenwert

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Kocheinrichtung (1 ) mit wenigstens einem Kochfeld (1 1 ) und mit wenigstens einer zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches (31 ) vorgesehenen Heizeinrichtung (2) und mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (3) zur Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des
Kochbereichs (31 ) und mit wenigstens einer Steuereinrichtung (106),
wobei die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung (2) wenigstens in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung (3) erfassten Größe steuert,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Ausgangssignal (130) der Sensoreinrichtung (3) durch wenigstens einen einstellbaren Versatz (600) angepasst und anschließend verstärkt wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (600) durch eine Referenzspannung eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (600) in Abhängigkeit von der Spannung des Ausgangssignals (130) eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (600) in Abhängigkeit einer Kalibrierung der Sensoreinrichtung (3) eingestellt wird.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung (3) wenigstens eine Strahlungsquelle (63) wenigstens zeitweise elektromagnetische Strahlung aussendet und wenigstens ein Teil der von der Strahlungsquelle (63) ausgesendeten Strahlung von der Sensoreinrichtung (3) wieder empfangen wird, wobei mit dem von der Sensoreinrichtung (3)
ausgegebenen Ausgangssignal (130) ein Kalibrierwert abgeleitet und zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung (3) eingesetzt wird und wobei das zur Ableitung des
Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal (130) durch wenigstens einen
eingestellten Versatz (600) angepasst wird.
6. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Versatz (600) vor der Kalibrierung eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Ableitung des Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal (130) durch einen anderen Versatz (600) angepasst wird als das Ausgangssignal (130) bei
Erfassung wenigstens einer charakteristischen Größe für Temperaturen des
Kochbereichs (31 ).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (600) bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Ausgangssignals (130) eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (600) eingestellt wird, wenn das Ausgangssignal (130) zu einem
Übersteuern einer zur Verstärkung eingesetzten Verstärkereinrichtung (620) führt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des Ausgangssignals (130) um wenigstens eine vorbestimmte Spannung als Versatz (600) angepasst wird.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Ausgangssignals (130) und/oder des eingestellten Versatzes (600) eine vorbestimmte Verstärkung eingestellt wird.
12. Kocheinrichtung (1 ) mit wenigstens einem Kochfeld (1 1 ) und mit wenigstens einer zur Beheizung wenigstens eines Kochbereiches (31 ) vorgesehenen Heizeinrichtung (2) und mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (3) zur Erfassung wenigstens einer
charakteristischen Größe für Temperaturen des Kochbereichs (31 )
und mit wenigstens einer Steuereinrichtung (106) zur Steuerung der Heizeinrichtung (2) in Abhängigkeit der von der Sensoreinrichtung (3) erfassten Größe,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine einstellbare Versatzeinrichtung (610) zur Einstellung wenigstens eines Versatzes (600) vorgesehen ist, um mit dem Versatz (600) wenigstens ein
Ausgangssignal (130) der Sensoreinrichtung (3) zu verschieben und dass wenigstens eine Verstärkereinrichtung (620) zum Verstärken des verschobenen Ausgangssignals (130) vorgesehen ist.
13. Kocheinrichtung (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkereinrichtung (620) wenigstens zwei Verstärkerstufen aufweist, wobei in Abhängigkeit des Ausgangssignals (130) und/oder des eingestellten Versatzes (600) eine vorbestimmte Verstärkerstufe eingestellt wird.
14. Kocheinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung (3) wenigstens eine Strahlungsquelle (63) zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, wobei die Sensoreinrichtung (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, wenigstens einen Teil der von der Strahlungsquelle (63) ausgesendeten Strahlung wieder zu empfangen und als Signal auszugeben,
und wobei eine Steuereinrichtung (106) dazu geeignet und ausgebildet ist, mit dem von der Sensoreinrichtung ausgegebenen Signal einen Kalibrierwert zur Kalibrierung der Sensoreinrichtung (3) abzuleiten,
wobei die Versatzeinrichtung (610) dazu geeignet und ausgebildet ist, das zur Ableitung des Kalibrierwertes vorgesehene Ausgangssignal (130) durch einen einstellbaren Versatz (600) anzupassen.
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