ES2284317A1 - Induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Aparato de calentamiento por inducción.Induction heating device.
La invención parte de un aparato de calentamiento por inducción conforme al preámbulo de la reivindicación 1.The invention starts from an apparatus of induction heating according to the preamble of the claim 1.
Por la patente US 3.742.178 se conoce una cocina de inducción que lleva un sistema de comunicación para comunicarse con una olla inteligente. Para conseguir la comunicación se genera, a través del inductor de la cocina por inducción y mediante la oscilación de calentamiento con un arrollamiento en la olla inteligente, una corriente que se pone a disposición de un microordenador y de un sensor de temperatura. El sensor de temperatura mide la temperatura de la olla y el microordenador transmite por medio de una antena la temperatura medida en la olla a una antena receptora en la cocina por inducción. La antena receptora retransmite la señal a una unidad de mando de la cocina por inducción, que regula la oscilación de calentamiento en función de la temperatura de la olla.A kitchen is known from US 3,742,178 induction that carries a communication system to communicate With a smart pot. To get communication is generated, through the induction cooker induction and through the heating oscillation with a pot winding intelligent, a current that is made available to a microcomputer and a temperature sensor. Sensor temperature measures the temperature of the pot and the microcomputer transmits the temperature measured in the pot by means of an antenna to a receiver antenna in the induction cooker. The antenna receiver retransmits the signal to a kitchen control unit by induction, which regulates the heating oscillation as a function of the pot temperature.
El objetivo de la presente invención es el de describir en particular un dispositivo mediante el cual se pueda transmitir de forma sencilla una información entre un aparato que se trata de calentar, por ejemplo una olla, y una cocina por inducción. Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención con las características de las reivindicaciones 1 y 12. Unas realizaciones ventajosas y perfeccionamiento de la invención se pueden deducir de las subreivindicaciones.The objective of the present invention is to describe in particular a device by which you can easily transmit information between a device that it's about heating, for example a pot, and a kitchen by induction. This objective is solved according to the invention with the characteristics of claims 1 and 12. Some advantageous embodiments and refinement of the invention will be they can deduce from the subclaims.
La invención parte de un aparato de calentamiento por inducción con un inductor para transmitir la energía de calentamiento mediante una oscilación de calentamiento a un elemento calentador que se trata de calentar.The invention starts from an apparatus of induction heating with an inductor to transmit the heating energy by a heating oscillation at a heating element that is about heating.
Se propone que el aparato de calentamiento por inducción presente una unidad de mando prevista para utilizar el inductor como antena para la transmisión de una señal de información distinta a la oscilación de calentamiento. El empleo de la antena, que en cualquier caso suele estar dispuesta en las proximidades del elemento calentador, por ejemplo en el fondo de la olla, para transmitir la señal de información, puede sustituir a la instalación de otra antena, con lo cual se pueden ahorrar costes y espacio de construcción. Para que la señal de información se vea influida lo menos posible por la oscilación de calentamiento, la señal de información se diferencia de la oscilación de calentamiento, y es distinta a la oscilación de calentamiento, en particular en su estructura en función del tiempo, por ejemplo su frecuencia de oscilación o duración de impulsos. La oscilación de calentamiento sirve para calentar el elemento calentador y está diseñada correspondientemente. Es posible que la señal de información transmita también una cantidad de calor reducida al elemento calentador. Sin embargo, la señal de información no es adecuada en forma útil para calentar el elemento calentador. Si se utiliza el inductor como transmisor se puede aplicar la señal de información al inductor, adicionalmente a la oscilación de calentamiento. La oscilación de calentamiento por lo tanto calienta totalmente al elemento calentador, incluso sin la señal de información. El inductor puede tener varias espiras, realizado como arrollamiento, bobina o sólo unos pocos bucles. Basta que estén previstos simplemente una parte del inductor como antena para la transmisión de la señal de información. La invención es aplicable a todos los dispositivos de calentamiento por inducción, no sólo a las cocinas por inducción. La señal de información es portadora de una información que es tratada como información propiamente dicha, por ejemplo por la unidad de mando o por una olla inteligente.It is proposed that the heating apparatus by induction present a control unit intended to use the inductor as an antenna for the transmission of a signal from information other than the heating oscillation. The employment of the antenna, which in any case is usually arranged in the proximity of the heating element, for example at the bottom of the pot, to transmit the information signal, you can replace the installation of another antenna, which can save costs and construction space For the information signal to be seen influenced as little as possible by the heating oscillation, the information signal differs from the oscillation of heating, and is different from the heating oscillation, in particular in its structure as a function of time, for example its oscillation frequency or pulse duration. The swing of heating serves to heat the heating element and is correspondingly designed. It is possible that the signal of information also transmit a reduced amount of heat to heating element. However, the information signal is not suitable in useful way to heat the heating element. Whether use the inductor as a transmitter you can apply the signal of information to the inductor, in addition to the oscillation of heating. The heating swing therefore heats totally to the heating element, even without the signal of information. The inductor can have several turns, performed as winding, coil or just a few loops. Enough that they are simply provided a part of the inductor as an antenna for the Information signal transmission. The invention is applicable to All induction heating devices, not only to Induction cookers. The information signal is the carrier of information that is treated as information itself, for example by the control unit or by a smart pot.
La unidad de mando está prevista preferentemente para evaluar una señal de información, recibida empleando como antena el inductor, y distinta a la oscilación de calentamiento. La señal de información puede ser, por ejemplo, una señal de temperatura procedente de una olla inteligente, utilizándose para regular la potencia de calentamiento para el elemento calentador. En esta realización no es absolutamente necesario que la unidad de mando esté prevista para emitir una señal de información, pudiendo mantenerse la unidad de mando muy sencilla. Para evaluar la señal de información, la unidad de mando puede incluir una unidad de evaluación independiente. El aparato de calentamiento por inducción y, en especial, la unidad de mando, comprende convenientemente un filtro de banda que esté adaptado o que se puede adaptar a una frecuencia de información de la señal de información. De esta manera, la señal de información puede estar separada de la oscilación de calentamiento, consiguiéndose con ello un resultado de recepción fiable.The control unit is preferably provided to evaluate an information signal, received using as antenna inductor, and other than the heating oscillation. The information signal can be, for example, a signal of temperature from a smart pot, used to regulate the heating power for the heating element. In this embodiment it is not absolutely necessary that the unit of command is planned to issue an information signal, being able to Keep the control unit very simple. To evaluate the signal of information, the control unit may include a unit of independent evaluation. Induction heating apparatus and, in particular, the control unit conveniently comprises a band filter that is adapted or that can be adapted to a information frequency of the information signal. This way, the information signal can be separated from the heating oscillation, thereby achieving a result of Reliable reception
En otra realización de la invención, la unidad de mando está prevista para generar una señal de información distinta de la oscilación de calentamiento y para retransmitir la señal de información al inductor. Se puede transmitir información de forma sencilla a una olla inteligente, por ejemplo una receta o unas instrucciones de preparación. También se puede realizar de forma sencilla una comunicación completa hacia y desde la olla. Para generar la señal de información, la unidad de mando puede comprender una unidad generadora de señal, integrada o independiente. También cabe imaginar otro medio para retransmitir la señal de información al inductor, como parte de la unidad de mando.In another embodiment of the invention, the unit command is planned to generate an information signal other than the heating oscillation and to retransmit the information signal to the inductor. Information can be transmitted from simple way to a smart pot, for example a recipe or Preparation instructions It can also be done from simple way a complete communication to and from the pot. For generate the information signal, the control unit can comprise a signal generating unit, integrated or Independent. It is also possible to imagine another means to broadcast the information signal to the inductor, as part of the unit of I send.
La señal de información es convenientemente una señal de alta frecuencia de más de 500 kHz. De este modo se puede separar la señal de información de forma especialmente sencilla de la oscilación de calentamiento, por ejemplo mediante un filtro pasabanda. Además, gracias a la alta frecuencia se puede conseguir una gran densidad de información por unidad de tiempo. La señal de información puede estar realizada como oscilación o como una secuencia periódica de impulsos. Alternativamente, la señal de información puede comprender impulsos aislados, cuyo contenido de información se puede transmitir, por ejemplo, mediante una separación regulable entre impulsos.The information signal is conveniently a High frequency signal of more than 500 kHz. This way you can separate the information signal especially easily from the heating oscillation, for example by means of a filter band pass In addition, thanks to the high frequency you can get a high density of information per unit of time. The signal of information can be performed as a swing or as a periodic sequence of impulses. Alternatively, the signal of information can comprise isolated impulses, whose content of information can be transmitted, for example, by a adjustable separation between impulses.
En otra realización de la invención, la señal de
información comprende una señal de exploración para generar una
señal de reacción del elemento calentador, y la unidad de mando
está prevista para determinar a partir de la señal de reacción una
magnitud que caracterice el elemento calentador. De este modo se
pueden captar de forma sencilla la permeabilidad, la conductividad,
la inductividad, el tamaño, la temperatura y/o el contenido de la
olla como magnitud caracterizante al elemento calentador. La señal
de reacción es en este caso también distinta a la oscilación de
calentamiento. La señal de exploración está realizada
convenientemente de tal manera que genere, a partir del material del
elemento calentador que se trata de calentar, una señal de reacción
que pueda ser evaluada por la unidad de mando. La señal de
exploración además está realizada convenientemente de tal manera
que se pueda deducir la magnitud caracterizante directamente a
partir de la señal de reacción. La señal de exploración puede
comprender, por ejemplo, una oscilación que genere como señal de
reacción una oscilación de resonancia del elemento calentador.
También cabe imaginar un tren de oscilaciones sintonizado por
ejemplo en una gama de frecuencias grande, cuyo campo magnético
contenga para determinadas frecuencias una señal de reacción, por
ejemplo, en forma de una inductividad modificada del sistema
compuesto por la antena y el elemento
calentador.In another embodiment of the invention, the information signal comprises a scanning signal to generate a reaction signal from the heating element, and the control unit is provided to determine from the reaction signal a magnitude that characterizes the heating element. In this way, permeability, conductivity, inductivity, size, temperature and / or the contents of the pot can be easily captured as the magnitude characterizing the heating element. The reaction signal is in this case also different from the heating oscillation. The scanning signal is conveniently realized in such a way as to generate, from the material of the heating element being heated, a reaction signal that can be evaluated by the control unit. The scanning signal is also conveniently realized in such a way that the characterizing magnitude can be deduced directly from the reaction signal. The scanning signal may comprise, for example, an oscillation that generates a resonance oscillation of the heating element as a reaction signal. It is also possible to imagine a train of oscillations tuned for example in a large frequency range, whose magnetic field contains for certain frequencies a reaction signal, for example, in the form of a modified inductivity of the system composed of the antenna and the element
Heater.
Se puede obtener una señal de exploración especialmente adecuada si la señal de información comprende una secuencia de partes de señal de diferente energía. Las partes de señal pueden comprender uno o varios impulsos o ser por ejemplo trenes de oscilaciones de frecuencia distinta y/o de amplitud distinta. De esta manera también resulta muy fácil la transmisión de información, por ejemplo a una olla inteligente.A scan signal can be obtained especially suitable if the information signal comprises a sequence of signal parts of different energy. The parts of signal can comprise one or several impulses or be for example oscillation trains of different frequency and / or amplitude different. This also makes transmission very easy. of information, for example to a smart pot.
En una realización especialmente sencilla y económica de la invención, la unidad de mando está prevista para superponer la señal de información a la oscilación de calentamiento.In an especially simple embodiment and economic of the invention, the control unit is intended for superimpose the information signal to the oscillation of heating.
En otra forma de realización de la invención, la unidad de mando está prevista para controlar la generación de la oscilación de calentamiento, para la comunicación mediante la emisión y/o evaluación de la señal de información y para una sintonización tal de la generación y de la comunicación que el inductor se emplee o bien para la generación o para la comunicación. De este modo se puede separar la señal de información de manera especialmente sencilla y segura de la oscilación de calentamiento. La oscilación de calentamiento, por ejemplo, se puede detener antes de que tenga lugar una transmisión de información por medio de la antena. También cabe la posibilidad de una mezcla a partir de una transmisión secuencial de esta clase y una transmisión simultánea, es decir, por ejemplo, la superposición de la señal de información sobre la oscilación de calentamiento, por ejemplo para lograr un elevado flujo de datos y una verificación durante un período de tiempo de transmisión secuencial. La comunicación puede comprender tanto una transmisión datos hacia o desde una olla inteligente como también la emisión de una señal de exploración o la recepción de una señal de reacción.In another embodiment of the invention, the control unit is planned to control the generation of the heating oscillation, for communication via issuance and / or evaluation of the information signal and for a tuning such of the generation and communication that the inductor is used either for the generation or for the communication. In this way the information signal can be separated especially easily and safely from the swing of heating. The heating oscillation, for example, can be stop before a transmission of information takes place by middle of the antenna. It is also possible to mix from a sequential transmission of this class and a simultaneous transmission, that is, for example, the superposition of the information signal on the heating oscillation, by example to achieve high data flow and verification over a period of sequential transmission time. The communication can comprise both a data transmission to or from a smart pot as well as the emission of a signal from scanning or receiving a reaction signal.
Además se propone que la unidad de mando esté prevista para efectuar una comunicación para controlar la generación de la oscilación de calentamiento mediante la emisión y/o evaluación de la señal de información, y para sintonizar de tal manera la generación y la comunicación que la comunicación se efectúe durante un período de tiempo relativamente corto en comparación con el período de la oscilación de calentamiento, dentro de la zona de un paso por cero de la oscilación de calentamiento. De este modo también se puede conseguir de manera sencilla una buena separación entre la señal de información y la oscilación de calentamiento. El período de tiempo conviene que sea más corto que una cuarta parte, y en particular más corto que una décima parte del período de la oscilación de calentamiento. El paso por cero es el momento en que desaparece la corriente que atraviesa el indoctor, es decir, el campo magnético del inductor. La zona está dispuesta convenientemente alrededor del paso por cero, de manera que el período de tiempo también quede situado alrededor del paso por cero.It is also proposed that the control unit be intended to carry out a communication to control the heating oscillation generation by emission and / or evaluation of the information signal, and to tune in to such way the generation and communication that communication is perform for a relatively short period of time in comparison with the period of the heating oscillation, within the one-step zero zone of the oscillation of heating. In this way it can also be achieved in a way simple a good separation between the information signal and the heating swing. The period of time should be shorter than a quarter, and in particular shorter than a tenth of the period of the heating oscillation. Step for zero is the moment when the current that passes through disappears the indoctor, that is, the magnetic field of the inductor. The area is conveniently arranged around zero crossing, so that the period of time is also located around the passage by zero.
Se puede conseguir una transmisión de la señal de información especialmente eficaz y de alta calidad si el inductor presenta un tramo de calentamiento previsto para calentar el elemento calentador y por lo menos, un tramo de información para transmitir la información, que sea menor que el tramo de calentamiento, que esté limitado por dos tomas y esté unido a la unidad de mando para transmitir la señal de información. Las tomas están unidas convenientemente de forma directa con la unidad de mando o con un elemento generador de señal controlado por la unidad de mando y que no sea adecuado para generar una oscilación de calentamiento. El tramo de información se puede adaptar en cuanto a tamaño, forma o posición a una transmisión especialmente buena de la señal de información. Así, el tramo de información presenta, por ejemplo, sólo menos de una, una o unas pocas espiras del inductor dispuestas totalmente en la parte exterior del inductor. Cabe imaginar también dos o más tramos de información que estén dispuestos, por ejemplo, en puntos opuestos del inductor, tal como en el exterior y en el interior, a la derecha y a la izquierda o arriba y abajo. El tramo de información tiene convenientemente una longitud mínima de 0,5 y máxima de 5 espiras del inductor. De esta manera se puede conseguir una transmisión especialmente buena de la señal de información.A signal transmission can be achieved of especially effective and high quality information if the inductor presents a heating section intended for heating the heating element and at least one section of information for transmit the information, which is less than the tranche of heating, which is limited by two sockets and is connected to the control unit to transmit the information signal. You take them are conveniently connected directly to the unit control or with a signal generating element controlled by the unit of command and that is not suitable to generate an oscillation of heating. The information section can be adapted in terms of size, shape or position to a particularly good transmission of the Information signal Thus, the information section presents, by example, only less than one, one or a few turns of the inductor fully arranged on the outside of the inductor. Fits also imagine two or more sections of information that are arranged, for example, at opposite points of the inductor, such as outside and inside, to the right and to the left or up and down. The tranche of information conveniently has a minimum length of 0.5 and maximum of 5 turns of the inductor. This way you can get an especially good transmission of the Information signal
La invención parte además de un procedimiento de calentamiento por inducción donde una unidad de mando controla la generación de la oscilación de calentamiento mediante la cual se transmite energía térmica a un elemento calentador que se trata de calentar de un aparato calentador, y donde una señal de información se transmite por medio de una antena entre la unidad de mando y el aparato calentador. Se propone que la generación y la transmisión estén sintonizadas de tal manera que o bien se genera la oscilación de calentamiento o se transmite la señal de información. Se puede conseguir de modo sencillo una transmisión segura de la señal de información contrarrestando las interferencias de la señal de información causadas por la oscilación de calentamiento.The invention also starts with a method of induction heating where a control unit controls the generation of the heating oscillation by which transmits thermal energy to a heating element that is about heating of a heating apparatus, and where an information signal it is transmitted by means of an antenna between the control unit and the heating device It is proposed that the generation and transmission are tuned in such a way that the oscillation is either generated heating or the information signal is transmitted. It can easily achieve a secure transmission of the signal from information counteracting signal interference information caused by the heating oscillation.
En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la sintonización se efectúa por medio de una secuencia de intervalos de tiempo de calentamiento y intervalos de tiempo de transmisión, predeterminada por la unidad de mando. De esta manera se puede conseguir una velocidad elevada de transmisión de la información, y al mismo tiempo una buena transmisión de potencia de calentamiento al elemento calentador. Los intervalos de tiempo de calentamiento y los intervalos de tiempo de transmisión van convenientemente alternados, en particular formando una secuencia donde, siendo ventajosamente los intervalos de tiempo de transmisión tienen siempre la misma longitud a lo largo de un intervalo con varios períodos de tiempo de transmisión.In an advantageous improvement of the invention, tuning is carried out by means of a sequence of heating time intervals and time intervals of transmission, predetermined by the control unit. In this way a high transmission speed of the information, and at the same time a good power transmission of heating to the heating element. The time intervals of heating and transmission time intervals go conveniently alternated, in particular forming a sequence where, advantageously the time intervals of transmission always have the same length along a interval with several periods of transmission time.
La invención está orientada además a un sistema con un aparato de calentamiento por inducción tal como el antes descrito y un elemento calentador.The invention is further oriented to a system with an induction heating apparatus such as before described and a heating element.
Otras ventajas se deducen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo están representados ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características combinadas. El especialista considerará convenientemente estas características también de forma individual, reuniéndolas para formar otras combinaciones convenientes.Other advantages are deduced from the following Description of the drawing Examples are represented in the drawing of realization of the invention. The drawing, description and Claims contain numerous combined features. He specialist will conveniently consider these characteristics also individually, gathering them to form others convenient combinations.
Las figuras muestran:The figures show:
Figura 1 una representación esquemática del circuito de un aparato de calentamiento por inducción con una olla colocada encima,Figure 1 a schematic representation of the circuit of an induction heating apparatus with a pot placed on top,
Figura 2 un inductor de un aparato de calentamiento por inducción alternativo, con dos tramos de información,Figure 2 an inductor of an apparatus of alternative induction heating, with two sections of information,
Figura 3 un diagrama con una serie secuencia) de tramos de generación de la oscilación de calentamiento y de tramos de comunicación,Figure 3 a diagram with a sequence series) of sections of heating oscillation generation and sections Communication,
Figura 4 la transmisión simultánea de la señal de información durante la generación de una oscilación de calentamiento,Figure 4 simultaneous signal transmission of information during the generation of a swing of heating,
Figura 5 una mezcla de una transmisión de señal de información secuencial y otra simultánea y generación de una oscilación de calentamiento,Figure 5 a mixture of a signal transmission of sequential and other simultaneous information and generation of a heating swing,
Figura 6 un diagrama de una oscilación de calentamiento con las ventanas de tiempo de comunicación dispuestas en los pasos por cero.Figure 6 a diagram of a swing of heating with the communication time windows arranged in the zero steps.
La figura 1 muestra en una representación esquemática del circuito, un aparato de calentamiento por inducción 2 de una cocina por inducción. Encima del aparato de calentamiento por inducción 2, y apoyado sobre una placa de soporte 4, está representada una olla 6, completa y seccionada. El aparato de calentamiento por inducción 2 comprende un circuito oscilante 8 con un inductor 10, un elemento capacitivo 12 con dos condensadores y un circuito 14 para excitar el circuito oscilante 8 con el fin de que oscile con una oscilación de calentamiento. El circuito 14 comprende dos transistores de potencia que están unidos respectivamente a una fuente de corriente 16, por ejemplo una red de alimentación de corriente. Igual que el circuito 14 también hay un circuito rectificador 18 en conexión de puente, unido con el inductor 10 y con la fuente de corriente 16.Figure 1 shows in a representation circuit schematic, an induction heating apparatus 2 of an induction cooker. Above the heating device by induction 2, and supported on a support plate 4, is represented a pot 6, complete and sectioned. The apparatus of induction heating 2 comprises an oscillating circuit 8 with an inductor 10, a capacitive element 12 with two capacitors and a circuit 14 to drive the oscillating circuit 8 in order to that oscillates with a warming swing. Circuit 14 comprises two power transistors that are attached respectively to a current source 16, for example a network Power supply Like circuit 14 there are also a rectifier circuit 18 in bridge connection, connected with the inductor 10 and with current source 16.
La oscilación de calentamiento del circuito oscilante 8 está controlada por una unidad de mando 20, que está unida a una unidad de control de calentamiento 22 con los dos transistores de potencia del circuito 14. La unidad de mando 20 comprende además una unidad generadora de señal 24 y una unidad de evaluación 26, que están unidas respectivamente por medio de dos líneas de señal 28 y dos tomas 30, de forma directa con el inductor 10 del circuito oscilante 8.Oscillation heating circuit oscillating 8 is controlled by a control unit 20, which is attached to a heating control unit 22 with the two power transistors of circuit 14. The control unit 20 it also comprises a signal generating unit 24 and a unit of evaluation 26, which are linked respectively by means of two signal lines 28 and two jacks 30, directly with the inductor 10 of the oscillating circuit 8.
Para calentar la olla 6 el circuito 14 es activado por la unidad de control de calentamiento 22 de tal manera que el circuito 14 excita la oscilación del circuito oscilante 8 y el inductor 10 genera un campo magnético oscilante. Este campo magnético oscilante produce en el fondo de la olla, realizado como elemento calentador 32, unas corrientes de Foucault que calientan el fondo de la olla. La temperatura del fondo de la olla se mide por medio de un sensor de temperatura 34 que está unido a un transmisor 36, que a su vez está dispuesto en una de las asas 38 de la olla. El transmisor 36 emite una señal de información relacionada con la temperatura del elemento calentador 32, y que se radia en el entorno del transmisor 36. Esta señal de información es captada por la espira más exterior 40 del inductor 10, se recoge a través de las tomas 30 y se envía a la unidad de evaluación 26. De esta manera, el inductor 10 transmite la señal de información del transmisor 36 a la unidad de evaluación 26.To heat the pot 6 the circuit 14 is activated by the heating control unit 22 in such a way that circuit 14 excites the oscillation of oscillating circuit 8 and The inductor 10 generates an oscillating magnetic field. This field Oscillating magnetic produces at the bottom of the pot, performed as heating element 32, eddy currents that heat The bottom of the pot. Pot bottom temperature is measured by means of a temperature sensor 34 that is connected to a transmitter 36, which in turn is arranged in one of the handles 38 of pot. The transmitter 36 emits a related information signal with the temperature of the heating element 32, and radiating in the transmitter environment 36. This information signal is captured by the outermost loop 40 of the inductor 10, is collected through you take 30 and send it to evaluation unit 26. Of this Thus, the inductor 10 transmits the information signal of the transmitter 36 to evaluation unit 26.
A través de las tomas 30 y de la línea de
señales 28, la espira exterior 40 del inductor 10 está unida además
a la unidad generadora de señales 24, que genera una señal de
información, por ejemplo una variación de temperatura
correspondiente a una receta, y la aplica sobre la espira exterior
40 en forma de una oscilación de información de amplitud modulada o
frecuencia modulada. El inductor 10, o más bien su espira exterior
40, sirve por lo tanto como antena de transmisión que emite la
señal de información. Esta señal de información es recibida, por
ejemplo, por un receptor de la olla 6, unido al transmisor 36 y a un
microordenador, y se retransmite al microordenador. De esta manera,
el microordenador y la unidad de mando 20 se encuentran en unión
comunicativa. Tanto la señal de información emitida por el emisor
36 y recibida por la espira exterior 40 como la señal de información
generada por la unidad generadora de señales 24 y radiada por la
espira exterior 40, son señales de alta frecuencia, con una
frecuencia portadora de 2 MHz, que varía ligeramente alrededor de la
frecuencia portadora en el caso de frecuencia
modulada.Through the jacks 30 and the signal line 28, the outer loop 40 of the inductor 10 is further connected to the signal generating unit 24, which generates an information signal, for example a temperature variation corresponding to a recipe, and applies it on the outer loop 40 in the form of an oscillation of modulated amplitude or frequency modulated information. The inductor 10, or rather its outer loop 40, therefore serves as a transmission antenna that emits the information signal. This information signal is received, for example, by a receiver in the pot 6, connected to the transmitter 36 and a microcomputer, and is transmitted to the microcomputer. In this way, the microcomputer and the control unit 20 are in communicative union. Both the information signal emitted by the transmitter 36 and received by the outer loop 40 and the information signal generated by the signal generating unit 24 and radiated by the outer loop 40, are high frequency signals, with a carrier frequency of 2 MHz, which varies slightly around the carrier frequency in the case of frequency
modulated
La figura 2 muestra un ejemplo de realización alternativo, en el que la unidad de mando 20 está unida por medio de cuatro tomas 30, tanto con la espira más exterior 40 del inductor 10 como también con una serie de espiras interiores 42 del inductor 10, de las cuales solamente está representada una para mayor claridad. La espira exterior 40 sirve en este caso como antena de transmisión y recepción, tal como se ha descrito en el ejemplo de realización de la figura 1. La unidad generadora de señales 24 puede generar, en combinación con las espiras interiores 42, un campo magnético intenso y orientado, por ejemplo, en forma de un impulso de campo magnético de corta duración, que en el elemento calentador 32 de la olla 6 genera una señal de reacción en forma de una oscilación electromagnética. La señal de exploración puede comprender alternativamente una secuencia de partes de señal o secuencias de señal de diferente energía. La señal de reacción es recibida por la espira exterior 40 y se conduce a la unidad de evaluación, que a partir de ahí determina una magnitud característica del elemento calentador, por ejemplo su material, su temperatura o conductividad. Las espiras 40, 42 sirven por lo tanto como tramos de información para transmitir la información. En otra forma de realización, la unidad de evaluación 26 también está unida a las espiras interiores 42 del inductor 10, y determina la inductividad del sistema a partir de las espiras interiores 42 y de la olla 6 o su elemento calentador 32, para deducir de ahí el material y el tamaño del elemento calentador 32.Figure 2 shows an example of embodiment alternative, in which the control unit 20 is connected by of four shots 30, both with the outermost loop 40 of the inductor 10 as well as with a series of internal turns 42 of the inductor 10, of which only one is represented for more clarity The outer loop 40 serves in this case as transmitting and receiving antenna, as described in the exemplary embodiment of figure 1. The generating unit of signals 24 can generate, in combination with the inner turns 42, an intense and oriented magnetic field, for example, in the form of a short-lived magnetic field pulse, which in the element heater 32 of the pot 6 generates a reaction signal in the form of an electromagnetic oscillation The scan signal can alternatively comprise a sequence of signal parts or Signal sequences of different energy. The reaction signal is received by the outer loop 40 and is led to the unit of evaluation, which from there determines a magnitude characteristic of the heating element, for example its material, its temperature or conductivity The turns 40, 42 serve therefore as sections of information to transmit the information. In other embodiment, the evaluation unit 26 is also attached to the inner turns 42 of the inductor 10, and determines the system inductivity from internal turns 42 and from the pot 6 or its heating element 32, to deduce from there the material and size of the heating element 32.
La figura 3 muestra la variación a lo largo del tiempo con que la unidad de mando 20 aplica sobre el inductor 10 las oscilaciones o, respectivamente, las señales de información. En un primer intervalo de tiempo 44, con una duración de por ejemplo 100 ms, la unidad de control de calentamiento 22 controla el circuito 14 de tal manera que se excita el inductor 10 para una oscilación de calentamiento que caliente el elemento calentador 32. La energía necesaria para el calentamiento la suministra la fuente de tensión 16 a través del circuito 14 aplicándola al inductor 10, donde se convierte en un campo magnético que genera el calor deseado en el elemento calentador 32, por ejemplo para cocer una comida en la olla 6. Al final de este primer intervalo de tiempo 44 se detiene la oscilación de calentamiento de manera que ya no se transmite energía calorífica al elemento calentador 32.Figure 3 shows the variation along the time with which the control unit 20 applies on the inductor 10 the oscillations or, respectively, the information signals. In a first time interval 44, with a duration of for example 100 ms, the heating control unit 22 controls the circuit 14 such that inductor 10 is excited for a heating oscillation that heats the heating element 32. The energy required for heating is supplied by the source of voltage 16 through circuit 14 by applying it to inductor 10, where it becomes a magnetic field that generates the desired heat in the heating element 32, for example to cook a meal in the pot 6. At the end of this first time interval 44 it stops the heating oscillation so that it is no longer transmitted heat energy to the heating element 32.
En un segundo intervalo de tiempo 46 que viene a continuación, y que tiene una duración de 40 ms, se emite una o varias veces una señal de exploración al elemento calentador 32 a través de las espiras interiores 42, y se recibe la señal de reacción resultante del elemento calentador 32, por ejemplo, para determinar la temperatura del elemento calentador 32. En un siguiente tercer intervalo de tiempo 48, también de 40 ms de duración, tiene lugar la comunicación entre la unidad de mando 20 y el microordenador de la olla 6, mediante la cual se intercambian señales de información entre la unidad de mando 20 y el microordenador. A continuación y en un cuarto intervalo de tiempo 50 se vuelve a generar la oscilación de calentamiento para calentar el elemento calentador 32. Un bloque de intervalos de tiempo que dura en total 180 ms, compuesto por el primero, el segundo y el tercer intervalo de tiempo 44, 46 y 48 se repite periódicamente, tal como está representada en la figura 3. Los intervalos de tiempo 44, 50 son intervalos de tiempo de calentamiento y los intervalos de tiempo 46 y 48 son intervalos de tiempo de transmisión. La secuencia de intervalos de tiempo de calentamiento y intervalos de tiempo de transmisión viene predeterminada por la unidad de mando 20.In a second time interval 46 that comes to then, and that lasts for 40 ms, one or more several times a scan signal to the heating element 32 a through the inner turns 42, and the signal is received from resulting reaction of the heating element 32, for example, to determine the temperature of the heating element 32. In a next third time interval 48, also of 40 ms of duration, communication between the control unit 20 and the pot microcomputer 6, by which they are exchanged information signals between the control unit 20 and the microcomputer. Then and in a fourth time interval 50 the heating oscillation is regenerated to heat the heating element 32. A block of time intervals that it lasts a total of 180 ms, consisting of the first, the second and the third time interval 44, 46 and 48 is repeated periodically, such as depicted in figure 3. The time intervals 44, 50 are warm-up time intervals and the intervals of Time 46 and 48 are transmission time intervals. The sequence of heating time intervals and intervals of transmission time is predetermined by the control unit twenty.
En la figura 4 está representado otro modelo de mando alternativo en el que el elemento calentador 32 se calienta permanentemente debido a la oscilación de calentamiento generada en el inductor 10, tal como se indica por medio del bloque 52. Esta oscilación de calentamiento tiene superpuesta una señal de información que durante un primer intervalo de tiempo 54 se superpone, por ejemplo, sobre la espira exterior 40 del inductor 10. De esta manera el inductor 10 está sometido tanto a la oscilación de calentamiento, con una frecuencia de 20 kHz ó 60 kHz, como también con la señal de información, con una frecuencia de 2 MHz. Durante un segundo intervalo de tiempo 56, que comienza después de terminar el primer intervalo de tiempo 54 y de una pequeña pausa entre los intervalos de tiempo 54, 56, se aplica otra señal de información, por ejemplo en forma de una señal de exploración, por ejemplo, a las espiras interiores 42 del inductor 10. También esta segunda señal de información se aplica durante el período de tiempo 46 al inductor 10, simultáneamente con la oscilación de calentamiento.In figure 4 another model of alternative control in which the heating element 32 is heated permanently due to the heating oscillation generated in inductor 10, as indicated by block 52. This heating oscillation has a signal superimposed information that during a first time interval 54 is superimposes, for example, on the outer loop 40 of the inductor 10. In this way the inductor 10 is subjected both to the heating oscillation, with a frequency of 20 kHz or 60 kHz, as well as with the information signal, with a frequency of 2 MHz. During a second time interval 56, which begins after finishing the first time interval 54 and of a small pause between time intervals 54, 56, another applies information signal, for example in the form of a signal scanning, for example, to the inner turns 42 of the inductor 10. This second information signal is also applied during the period of time 46 to inductor 10, simultaneously with the heating swing.
La figura 5 muestra una mezcla de una aplicación simultánea (como la figura 4) y otra secuencial (como la figura 3) sobre el inductor 10, de señales de información y de la oscilación de calentamiento. Durante un primer intervalo de tiempo 58, que dura 5 segundos, la oscilación de calentamiento tiene superpuestos numerosos bloques 60 de 20 ms cada uno, en cada caso con señales de exploración y señales de reacción, así como numerosos bloques 62 de 10 ms cada uno, con señales de información que soportan información digital para comunicar la unidad de mando 20 con el microordenador de la olla 6. Una vez terminado el intervalo de tiempo 58 se detiene la oscilación de calentamiento y siguen respectivamente dos bloques 64 con señales de exploración y de reacción y dos bloques 66 con señales de información, para la comunicación, sin tener superpuesta una oscilación de calentamiento. Los cuatro bloques 64, 66 sirven para comprobar los resultados obtenidos con los bloques 60, 62, y se repiten periódicamente a intervalos de tiempo muy largos, por ejemplo, de algunos segundos cada uno. Una vez terminado el último bloque 66 se vuelve a excitar la oscilación de calentamiento y después de un tiempo de espera para la estabilización de la oscilación de calentamiento se vuelven a aplicar sobre el inductor señales de información en los bloques 60, 62.Figure 5 shows a mixture of an application simultaneous (as Figure 4) and another sequential (as Figure 3) on inductor 10, information signals and oscillation heating During a first time interval 58, which Lasts 5 seconds, the heating oscillation has superimposed numerous blocks 60 of 20 ms each, in each case with signals of scanning and reaction signals, as well as numerous blocks 62 of 10 ms each, with information signals that support information digital to communicate the control unit 20 with the microcomputer of the pot 6. Once the time interval 58 is over, stops the heating oscillation and follow two respectively 64 blocks with scan and reaction signals and two blocks 66 with information signals, for communication, without having superimposed a heating oscillation. The four blocks 64, 66 are used to check the results obtained with the blocks 60, 62, and are repeated periodically at very intervals of time long, for example, a few seconds each. One time after the last block 66, the oscillation of warming up and after a waiting time for the stabilization of the heating oscillation are returned to apply information signals on blocks 60 on the inductor, 62
La figura 6 muestra un modo de control alternativo de la unidad de mando 20 donde en tres intervalos de tiempo 68, 70, 72 se aplican señales de información, por ejemplo para fines de comunicación, al inductor 10. También está representada en la figura 6 la oscilación de calentamiento con una duración de período 1/f, donde f es la frecuencia de calentamiento de la oscilación de calentamiento. Como oscilación de calentamiento está representada la corriente 1 que pasa por el inductor 10, en función del tiempo t. Los tres intervalos de tiempo 68, 70, 72, que tienen respectivamente una duración de 1/10f cada uno, están situados respectivamente alrededor de un paso por cero de la oscilación de calentamiento o la corriente!, donde desaparece la corriente 1 que pasa por el inductor 10. Debido a la disposición de los intervalos de tiempo 68, 70, 72, cada uno respectivamente alrededor de un paso por cero, se consigue mantener reducida la interferencia de la señal de información debida a la oscilación de calentamiento.Figure 6 shows a control mode alternative of the control unit 20 where in three intervals of time 68, 70, 72 information signals are applied, for example for communication purposes, to inductor 10. It is also represented in figure 6 the heating oscillation with a 1 / f period duration, where f is the heating frequency of the heating oscillation. As heating swing the current 1 represented by the inductor 10, in time function t. The three time intervals 68, 70, 72, which they have a duration of 1 / 10f each, they are located respectively around a zero crossing of the heating oscillation or the current !, where the current 1 passing through inductor 10. Due to the arrangement of the time intervals 68, 70, 72, each respectively around one step through zero, it is possible to keep the interference of the information signal due to the oscillation of heating.
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