ES2927247T3 - Procedimiento para hacer funcionar un elemento calentador - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para operar un elemento calefactor (210), en particular en un procesador de alimentos (1) para la preparación al menos parcialmente automática de alimentos, a) detectando una resistencia eléctrica del elemento calefactor (210) para que en se determina al menos un valor de resistencia, b) realizar una operación de calentamiento en el elemento de calentamiento (210) en base al al menos un valor de resistencia determinado para llevar a cabo la operación de calentamiento en función de una temperatura del elemento de calentamiento (210)). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para hacer funcionar un elemento calentador
La presente invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un elemento calentador, en particular un robot de cocina. Además, la invención se refiere a un robot de cocina con un sistema de calentamiento, así como a un producto de programa informático para hacer funcionar el elemento calentador.
En los robots de cocina es conocido el uso de sistemas de calentamiento para calentar un medio. Para ello, frecuentemente se especifica una temperatura a la que se debe calentar el medio, por ejemplo, de forma automatizada o ajustada por un usuario del robot de cocina. Para hacer funcionar ahora un elemento calentador del sistema de calentamiento de tal manera que se alcance y se mantenga esta temperatura, se puede efectuar de manera convencional una regulación de calentamiento y, en particular, de temperatura, que para la regulación (como magnitud de regulación) utiliza una medición de un sensor de temperatura separado como, por ejemplo, una resistencia NTC.
En el documento DE 202006020208U1 se divulga un dispositivo de medición para la detección de una resistencia dependiente de la temperatura de un elemento calentador eléctrico.
La desventaja de las soluciones conocidas para el funcionamiento de un elemento calentador, en particular para la regulación del calentamiento, es que la temperatura no se puede mantener de forma fiable. Por lo tanto, puede ocurrir que debido a un medio no homogéneo (por ejemplo, en el caso de diferentes alimentos como medio) se produzca una variación de temperatura local en el elemento calentador. Estos llamados puntos calientes en el elemento calentador pueden conducir a que el medio se queme en estos puntos.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención consiste en eliminar al menos parcialmente las desventajas descritas anteriormente. En particular, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar una regulación de calentamiento mejorada sin sensores de medición o sistemas de sensores de medición costosos.
El objetivo mencionado anteriormente se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación independiente relativa al procedimiento, mediante un robot de cocina con las características de la reivindicación adicional subordinada relativa al dispositivo, así como mediante un producto de programa informático con las características de la correspondiente reivindicación adicional subordinada relativa al dispositivo. Más características y detalles de la invención resultan de las respectivas reivindicaciones subordinadas, la descripción y los dibujos. Las características y los detalles que se describen en relación con el procedimiento según la invención, evidentemente, también son válidos en relación con el robot de cocina según la invención, así como con el programa informático según la invención, y viceversa respectivamente, de modo que con respecto a la divulgación relativa a los aspectos individuales de la invención, se hace o se puede hacer referencia siempre de forma recíproca.
El objetivo se consigue en particular mediante un
procedimiento para hacer funcionar un elemento calentador, como una calefacción, en particular en un robot de cocina o un aparato de cocina (como, por ejemplo, un hervidor de agua, un horno o una cocina, etc.), para la preparación al menos parcialmente automática de alimentos.
En el procedimiento según la invención se realizan los siguientes pasos:
a) la detección de una resistencia eléctrica del elemento calentador, de manera que es determinado al menos un valor de resistencia,
b) la ejecución una operación de calentamiento en el elemento calentador sobre la base del al menos un valor de resistencia determinado, para lo que preferiblemente el al menos un valor de resistencia determinado es evaluado por un dispositivo de evaluación, y en particular una temperatura del elemento calentador es especificada sobre la base del al menos un valor de resistencia determinado, para ejecutar la operación de calentamiento en función de la temperatura.
En otras palabras, el valor de resistencia (actualmente) determinado, que es específico para la resistencia eléctrica (de forma abreviada, llamada solo resistencia) del elemento calentador, puede servir (preferiblemente directamente) como base para la operación de calentamiento dependiente de la temperatura. Por lo tanto, esta operación de calentamiento ha de entenderse especialmente como regulación (en lo sucesivo también: regulación de calentamiento, regulación de temperatura), en la que la temperatura del elemento calentador y, por tanto, la resistencia (actualmente presente), que es específica para la (respectiva) temperatura, sirven como magnitud de control. Para ello, por ejemplo, el valor de resistencia puede ser evaluado (y, dado el caso, también procesado), preferiblemente ser comparado con un valor teórico para la temperatura o la resistencia, para determinar mediante la comparación una diferencia de regulación. Por lo tanto, se puede prescindir de un sensor de temperatura adicional en el procedimiento según la invención. Preferiblemente, se puede utilizar un regulador (electrónico) para la regulación para posibilitar esta operación de calentamiento. Para la operación de calentamiento, se puede utilizar una fuente de energía como, por ejemplo, una fuente de tensión alterna, para la transmisión de energía al elemento calentador con el fin de causar un
flujo de corriente eléctrica a través del elemento calentador (para la generación de calor y el calentamiento del medio). Por ejemplo, la operación de calentamiento se efectúa de forma sincronizada y/o de acuerdo con una frecuencia de conmutación, con la que se realiza una transmisión de energía desde la fuente de energía al elemento calentador. A este respecto, variando la frecuencia de conmutación (por ejemplo, por medio de una excitación de interruptores semiconductores) se puede influir en la transmisión de energía y, por tanto, en la temperatura del elemento calentador y, por tanto, también se puede posibilitar la regulación de calentamiento (o la regulación de temperatura). Por lo tanto, de manera ventajosa se puede determinar una temperatura, en particular una temperatura del medio (de un medio en la zona del elemento calentador, por ejemplo, en el recipiente agitador), sobre la base de parámetros eléctricos del elemento calentador, en particular una calefacción de capa gruesa.
Según el paso a), la resistencia del elemento calentador es detectada preferiblemente como resistencia eléctrica de un conductor eléctrico del elemento calentador, a través del cual se conduce una corriente eléctrica para la generación de calor (en particular, a causa del calentamiento del conductor). Al mismo tiempo, mediante la detección de la resistencia puede ser determinado un valor de resistencia, que indica la temperatura provocada durante esta generación de calor. En particular, mediante el calentamiento del conductor se proporciona la función de calefacción.
El uso del valor de resistencia para proporcionar la dependencia de la temperatura en la operación de calentamiento tiene la ventaja de que ofrece una posibilidad particularmente fiable y técnicamente sencilla para la ejecución de la operación de calentamiento, con la que la temperatura puede ser ajustada con gran precisión. También se puede prescindir de sensores adicionales para la medición de temperatura con el fin de reducir aún más los costes y la complejidad.
Preferiblemente, en el paso b) se determina un valor de temperatura sobre la base del al menos un valor de resistencia determinado, y este valor de temperatura se utiliza como valor de entrada para la operación de calentamiento, en particular una regulación de calentamiento. Alternativamente, también el al menos un valor de resistencia determinado directamente (sin conversión) puede ser utilizado como valor de entrada, por ejemplo, como magnitud de regulación. También este último caso se entiende entonces como una determinación de la temperatura (por ejemplo, según el paso b)), ya que esto no presupone necesariamente la conversión a un valor de temperatura absoluto. Más bien, también la determinación del al menos un valor de resistencia puede comprender ya la determinación de la temperatura, ya que la resistencia del elemento calentador es específica para la temperatura del elemento calentador.
En particular, el elemento calentador es parte de una calefacción, preferiblemente para el calentamiento de un medio, por ejemplo, en un recipiente agitador de un robot de cocina. Sorprendentemente, se encontró que la resistencia óhmica del elemento calentador, en particular una calefacción de capa gruesa, es proporcional a la temperatura del calentador. Esto permite detectar metrológicamente la corriente eléctrica y/o la tensión eléctrica estando activada la calefacción y calcular la resistencia. Por lo tanto, la resistencia eléctrica (es decir, óhmica) de la calefacción puede servir como base para una regulación de temperatura.
Resulta ventajoso si, en función del al menos un valor de resistencia, se determina una temperatura de medio de un medio en un recipiente agitador del robot de cocina. Por ejemplo, para ello se pueden utilizar relaciones determinadas empíricamente que pueden ser depositadas preferiblemente en una base de datos y/o, a través de una secuencia funcional, electrónicamente en una memoria de datos, para poder calcular o determinar la temperatura del medio a partir del al menos un valor de resistencia. Así, en el caso de una estructura y una configuración conocidas del recipiente agitador, por ejemplo, es posible que la influencia del elemento calentador sobre el medio en el recipiente agitador pueda predeterminarse. De manera ventajosa, puede estar previsto que también sea conocido el tipo de medio, por ejemplo, mediante una entrada de un usuario en el robot de cocina. Además, puede ser posible que con la ayuda del valor de resistencia se realice la regulación de calentamiento, en particular para el calentamiento de al menos un alimento en un recipiente agitador del robot de cocina, estando el elemento calentador fijado al recipiente agitador, en particular está integrado en un fondo del recipiente agitador.
Otra ventaja puede lograrse porque la detección de la resistencia eléctrica (según el paso a)) se entiende como vigilancia de temperatura en la superficie del elemento calentador. Preferiblemente, el elemento calentador presenta una configuración y/o extensión plana, de modo que, dado el caso, pueden producirse cambios de temperatura locales, tales como puntos calientes, en el elemento calentador. Por puntos calientes se entienden en particular aumentos de temperatura limitadas localmente, que pueden modificar localmente la resistencia del elemento calentador. Estos son provocados, por ejemplo, por el hecho de que existen diferentes capacidades térmicas en el elemento calentador, es decir, por ejemplo, que un medio solo está parcialmente en intercambio de calor con el elemento calentador (por ejemplo, debido a una inclinación del recipiente agitador o debido a una composición no homogénea del medio en el recipiente agitador). Sobre la base de una evaluación del al menos un valor de resistencia determinado se puede posibilitar una detección de estos puntos calientes, es decir, se puede realizar una vigilancia de superficie.
Además, es concebible que en el paso a) se determine un curso temporal de valores de resistencia, determinándose una variación de temperatura local, en particular puntos calientes, en el elemento calentador a base de una evaluación del curso.
En el marco de la invención, también puede estar previsto que el "medio" se refiera al contenido del recipiente agitador,
es decir, que también pueda comprender diferentes sustancias y/o alimentos.
Mediante el uso de la resistencia eléctrica del elemento calentador como base para la operación de calentamiento, en particular una regulación de temperatura, resulta la ventaja adicional de que es posible un registro de la temperatura incluso a altas frecuencias de conmutación del elemento calentador (por ejemplo, por encima de 2 kHz). De manera ventajosa, el elemento calentador puede hacerse funcionar en este caso con una frecuencia de conmutación en el intervalo de 2 kHz a 40 kHz, preferiblemente de 10 kHz a 30 kHz, preferiblemente con 20 kHz.
Por ejemplo, puede ser posible que en la operación de calentamiento el elemento calentador sea controlado con una frecuencia de conmutación, que es en particular superior a 1 kHz o superior a 2 kHz. Preferiblemente, el elemento calentador está realizado como calefacción de capa gruesa.
Según la invención, está previsto que la operación de calentamiento se ejecute como regulación de temperatura del elemento calentador con la temperatura del elemento calentador como magnitud de regulación. Por lo tanto, la regulación de temperatura puede ejecutarse de forma eficiente en particular como regulación de calentamiento en el elemento calentador para el calentamiento de un medio, y por ejemplo, se puede evitar que se queme el medio.
Además, es concebible que en la operación de calentamiento, la determinación de la temperatura para la operación de calentamiento se realice solo con la ayuda de la resistencia detectada o del al menos un valor de resistencia, de modo que se pueda prescindir de un sensor de temperatura separado (por ejemplo, un sensor NTC, es decir, un conductor de calor). Esto tiene la ventaja de que se ahorran costes y espacio de construcción y, por ejemplo, se puede reducir el número de contactos enchufables en un recipiente agitador.
Además, según la invención está previsto que durante la operación de calentamiento, en particular del elemento calentador para la regulación de calentamiento, es detectada repetidamente la resistencia según el paso a), siendo determinado respectivamente el valor de resistencia (según el paso a)) de tal forma que se comparan entre sí al menos un valor de medición de corriente procedente de una medición de corriente en el elemento calentador y al menos un valor de medición de tensión procedente de una medición de tensión en el elemento calentador. Esto tiene la ventaja de que durante la operación de calentamiento, es decir, estando activa la calefacción, se puede determinar de forma fiable y eficiente en el tiempo la temperatura de la calefacción. De manera ventajosa, la comparación para la determinación del valor de resistencia puede realizarse dividiendo los valores de tensión y corriente medidos.
Otra ventaja en el marco de la invención se puede lograr si, sobre la base del al menos un valor de resistencia, se detecta y/o se registra una variación de temperatura local en el elemento calentador, evaluándose preferiblemente para ello en el paso b) una característica de modificación (temporal) de los valores de resistencia determinados, determinándose preferiblemente para ello en el paso a) un curso temporal y/o un gradiente de los valores de resistencia. Por ejemplo, en el paso a) pueden ser determinados varios valores de resistencia para diferentes momentos, por ejemplo, cíclicamente y/o en intervalos de tiempo regulares. Para ello, preferiblemente se determinan y/o se almacenan temporalmente también los momentos de detección (momentos de medición), en los que han sido determinados los valores de resistencia. En otras palabras, a base de los valores de resistencia determinados y los momentos de medición correspondientes puede ser calculado un gradiente de resistencia. Una fuerte variación del gradiente (por ejemplo, un aumento repentino) puede indicar un punto caliente que varía localmente la resistencia del elemento calentador. Por lo tanto, la característica de variación (es decir, una variación del gradiente) puede indicar una variación de resistencia local, en particular un punto caliente. Esto se puede utilizar, por ejemplo, para reducir la temperatura de la calefacción y, de esta manera, evitar que el medio (por ejemplo, un producto de cocción) se queme.
Además, resulta ventajoso si mediante una detección repetida de la resistencia durante la operación de calentamiento se determina un gradiente de resistencia, para lo cual, para los respectivos valores de resistencia se determina un momento de detección y se guarda en particular con el respectivo valor de resistencia. En particular, los momentos de registro se pueden asignar a los valores de resistencia correspondientes, por ejemplo, mediante una tabla y/o en una base de datos y/o mediante el uso de un puntero electrónico (por ejemplo, digital) que realiza la asignación. Por ejemplo, los momentos de detección almacenados y/o los valores de resistencia almacenados son leídos y procesados por un dispositivo de evaluación para calcular un gradiente de resistencia.
Puede ser posible opcionalmente que en el paso a) se detecte la resistencia total del elemento calentador, es decir, que se determine la resistencia eléctrica a través de la superficie completa del elemento calentador. En otras palabras, se puede determinar un valor de resistencia según el paso a), que sea específico para toda la resistencia del elemento calentador. En este caso, resulta ventajoso si la operación de calentamiento se realiza como regulación de temperatura y si para ello se realiza una determinación de la temperatura en el elemento calentador exclusivamente sobre la base de la detección de la resistencia (según el paso a) en el elemento calentador, es decir, en particular, sin utilizar un sensor de temperatura separado, como una resistencia NTC. De esta manera se pueden reducir claramente los costes y el esfuerzo técnico si el funcionamiento de la operación de calentamiento se realiza como regulación de temperatura con la temperatura como magnitud de regulación.
De manera ventajosa, en la invención puede estar previsto que en o después del paso b) se realice un análisis del al menos un valor de resistencia determinado, y en particular información adicional sobre el elemento calentador y/o
sobre un medio en un recipiente agitador del robot de cocina, determinándose mediante el análisis al menos uno de los siguientes resultados del análisis:
- al menos una información sobre una variación de temperatura local en el elemento calentador,
- (al menos una información sobre) una temperatura del medio,
- al menos una información sobre al menos una capacidad térmica del medio,
- al menos una información sobre una composición del medio, en particular un tipo y/o una cantidad de al menos un alimento en el recipiente agitador.
Por ejemplo, el análisis puede ser realizado por un dispositivo de evaluación. Para ello, el dispositivo de evaluación puede estar conectado, por ejemplo, a una memoria de datos electrónica para leer información de la memoria de datos para el análisis. Para el análisis puede realizarse dado el caso, una comparación de esta información con el al menos un valor de resistencia. Por ejemplo, la información está determinada empíricamente y/o estadísticamente. Por lo tanto, en este caso se aprovecha el hecho de que determinadas características de resistencia o bien características de gradiente de resistencia pueden indicar informaciones adicionales que, dado el caso, deben ser determinadas previamente de forma empírica. Por ejemplo, mediante el análisis de los valores de resistencia se puede determinar si se produce un aumento de la resistencia en, por ejemplo, 3 ohmios en un período de tiempo determinado, por ejemplo, como máximo dentro de 1 s o como máximo dentro de 2 s o como máximo dentro de 5 s o como máximo dentro de 10 s o como máximo dentro de 20 s, para detectar entonces una variación de temperatura local, en particular un punto caliente. Además, en el análisis se puede poner el al menos un valor de resistencia determinado en correlación con una temperatura de medio. El dispositivo de evaluación está configurado, por ejemplo, como electrónica y/o como microcontrolador y/o como procesador y/o como al menos un circuito integrado.
Preferiblemente, el dispositivo de detección del robot de cocina según la invención, definido más adelante, presenta:
- un dispositivo de medición de tensión para medir una tensión eléctrica en el elemento calentador,
- un dispositivo de medición de corriente para la medición de una corriente eléctrica en el elemento calentador, - un dispositivo de evaluación para la detección, en particular la determinación y/o el cálculo, de una resistencia eléctrica en el elemento calentador mediante una evaluación de al menos un valor de detección (de tensión) del dispositivo de medición de tensión y al menos un valor de detección (de corriente) del dispositivo de medición de corriente, de modo que se puede determinar preferiblemente al menos un valor de resistencia para proporcionar el al menos un valor de resistencia para una operación de calentamiento dependiente de la temperatura, en particular la regulación de calentamiento, del elemento calentador.
Además, en el marco de la invención puede resultar ventajoso que el dispositivo de medición de tensión comprenda un rectificador activo, de modo que una caída de tensión en los diodos del dispositivo de medición de tensión pueda ser compensada al menos parcialmente o en mayor parte. Preferiblemente, el rectificador activo puede compensar la caída de tensión a través de los diodos, de modo que también se pueden ser rectificadas y medidas tensiones por debajo de la tensión de bloqueo de los diodos (por ejemplo, por debajo de 0,7 V). Por lo tanto, la medición de tensión puede ser realizada de manera muy eficiente por el rectificador activo.
Preferiblemente, el sistema de calentamiento del robot de cocina según la invención, definido más adelante, presenta:
- un dispositivo de detección, pudiendo ser detectada de manera ventajosa por el dispositivo de detección una resistencia eléctrica en el elemento calentador,
- un dispositivo de control, en particular un dispositivo de regulación, como un regulador, para el control, preferiblemente para la regulación del funcionamiento, del elemento calentador, estando conectado el dispositivo de control eléctricamente al dispositivo de detección, para ejecutar el control sobre la base de la detección de la resistencia.
Por lo tanto, el sistema de calentamiento según la invención aporta las mismas ventajas que se han descrito en detalle con referencia a un procedimiento según la invención y/o a un dispositivo de detección según la invención. Además, el sistema de calentamiento puede ser adecuado para hacerse funcionar según un procedimiento según la invención.
Además, se reivindica un robot de cocina según la reivindicación 6.
Opcionalmente, puede ser posible que el elemento calentador esté integrado en un recipiente agitador del robot de cocina, de modo que una temperatura que puede ser determinada según el sistema de calentamiento según la invención sobre la base de la resistencia detectada es específica para una temperatura de un medio en el recipiente agitador. Por ejemplo, sobre la base de la información empírica, almacenada previamente, por ejemplo, en una memoria de datos, se puede utilizar la correlación entre la temperatura del elemento calentador y el medio, para determinar de manera fiable la temperatura del medio.
Opcionalmente, puede estar previsto que el elemento calentador esté integrado en un fondo de recipiente agitador de un recipiente agitador del robot de cocina y se extienda en este de forma plana para el calentamiento de un medio en el recipiente agitador (de modo que preferiblemente la resistencia detectada sea específica para una temperatura del
medio en el recipiente agitador). En particular, el elemento calentador puede extenderse sobre al menos 50% o al menos 70% o al menos 80% o al menos 90% de la superficie total del fondo del recipiente agitador. De esta manera, el medio en el recipiente agitador se puede calentar de forma fiable. A este respecto, alternativamente o adicionalmente es posible que el elemento calentador esté realizado como calefacción de capa gruesa para ejecutar un calentamiento eficiente del medio.
Según una variante ventajosa de la invención, puede estar previsto que para la detección de la resistencia se realice una detección de una corriente eléctrica que fluye a través del elemento calentador, en cuyo caso, para la detección de la corriente eléctrica a través del elemento calentador, preferiblemente, una resistencia de derivación está conectada en serie con respecto al elemento calentador. También puede ser posible que para la detección de la corriente se mida y/o se amplifique una tensión eléctrica encima de la resistencia de derivación mediante un amplificador operacional, y que, dado el caso, el amplificador operacional esté conectado a una tensión de desplazamiento para elevar un potencial de medición. De esta manera, la tensión y/o una diferencia de tensión encima de la derivación pueden ser amplificadas por el amplificador operacional, de modo que, por ejemplo, un convertidor analógico-digital (ADC) del dispositivo de evaluación (por ejemplo, como microcontrolador) pueda medirla con suficiente precisión. Para que no estén presentes valores de tensión negativos en el ADC, el amplificador operacional se puede conectar a la tensión de desplazamiento para aumentar correspondientemente el potencial de medición para la medición de corriente en el elemento calentador. Además, resulta ventajoso si la detección de la corriente, en particular la medición de corriente, solo se realiza estando activa la calefacción.
Asimismo, es objeto de la invención un producto de programa informático según la reivindicación 10.
Por lo tanto, el producto de programa informático según la invención aporta las mismas ventajas que se han descrito en detalle con referencia a un procedimiento según la invención. Además, el producto de programa informático puede estar realizado para iniciar o representar los pasos de un procedimiento según la invención.
Más ventajas, características y detalles de la invención resultan de la siguiente descripción, en la que, haciendo referencia a los dibujos, se describen en detalle ejemplos de realización de la invención.
Muestran:
La figura 1 una representación esquemática de un dispositivo de medición de corriente,
La figura 2 una representación esquemática de un uso de una tensión de compensación para la medición de corriente, La figura 3 una representación esquemática de un dispositivo de medición de tensión con un rectificador activo; La figura 4 una representación esquemática de un robot de cocina según la invención y
La figura 5 una representación esquemática de una característica de variación.
En las siguientes figuras, para las mismas características técnicas, también de diferentes ejemplos de realización, se usan signos de referencia idénticos.
En las figuras 1, 3 y 4 se representan esquemáticamente partes de un sistema de calentamiento 200 para un robot de cocina 1 según la invención. Además, las figuras 1 a 5 sirven para la representación de un dispositivo de detección 240 y para la visualización de un procedimiento según la invención.
En la figura 1 se muestra que un dispositivo de detección 240 puede presentar un dispositivo de medición de corriente 242. El dispositivo de medición de corriente 242 sirve para la detección de una corriente eléctrica que fluye a través de un elemento calentador 210, en particular una calefacción de capa gruesa 210, en un circuito de carga 250 de un sistema de calentamiento 200. Esta corriente está asociada, de acuerdo con la ley de Ohm, a una resistencia eléctrica del elemento calentador 210 y, en particular, también depende de una temperatura del elemento calentador 210, dado el caso, al menos proporcionalmente para un rango de temperatura parcial. Por lo tanto, la medición de corriente (dado el caso, junto con una medición de tensión) se puede utilizar para la regulación de calentamiento, por ejemplo, una regulación de un suministro de energía del elemento calentador 210 por una fuente de tensión 260. De manera correspondiente, una tensión de suministro designada por U1 en la figura 1 (en particular, como tensión alterna) puede ser utilizada y/o modificada de acuerdo con la regulación de calentamiento por un dispositivo de control 220 para ejecutar un calentamiento de un medio 20, por ejemplo, en un recipiente agitador 2 de un robot de cocina 1. Además, se muestra una tensión de entrada U2 a través de la resistencia de derivación 242.1, que puede ser amplificada por un amplificador operacional OP (con una tensión diferencial U5). Este está conectado, dado el caso, además a una tensión de desplazamiento U3 de una fuente de tensión 242.2 correspondiente, para obtener una tensión de salida U4. Para el circuito están previstas, dado el caso, resistencias R adicionales que también pueden presentar diferentes valores de resistencia.
Para la medición de corriente se utiliza la resistencia de derivación 242.1 que puede estar integrada en serie con respecto al elemento calentador 210 en el circuito de carga 250. Una diferencia de tensión U5, que depende de la tensión de entrada U2 encima de la resistencia de derivación 242.1, se amplifica mediante al menos un amplificador operacional OP, de modo que un dispositivo de evaluación 243, en particular un convertidor analógico-digital (ADC) de este dispositivo de evaluación 243, por ejemplo, un microprocesador, puede medirla con suficiente precisión. Para
que no haya valores de tensión negativos en el dispositivo de evaluación 243 o en el ADC, el amplificador operacional puede estar conectado a la tensión de desplazamiento U3 que eleva el potencial de medición. Esto también se muestra con más detalle en la figura 2 (la elevación está representada allí por una flecha). De esta manera, un valor de corriente de una corriente en el elemento calentador 210 puede ser determinada de manera muy fiable sobre la base del valor de tensión de la tensión de salida U4.
La figura 3 muestra que el dispositivo de detección 240 también puede presentar un dispositivo de medición de tensión 241 para determinar una tensión eléctrica en el elemento calentador 210. Esta puede comprender un divisor de tensión (representado aquí con una entrada L, dos resistencias R y un potencial de masa GND) para proporcionar una tensión de entrada no destacada explícitamente como tensión de medición. El circuito mostrado en la figura 3 comprende además un rectificador activo para compensar una caída de tensión a través de los diodos D mostrados en la figura 3, de modo que también se pueden rectificar y medir tensiones por debajo de la tensión de bloqueo de los diodos D (por ejemplo, por debajo de 0,7 V). Esto permite proporcionar de forma muy fiable y con una alta precisión un valor de tensión para la regulación del elemento calentador. El valor de tensión determinado por el circuito mostrado en la figura 3 se puede utilizar junto con el valor de corriente medido por el dispositivo de medición de corriente 242 para determinar un valor de resistencia de una resistencia del elemento calentador 219.
En la figura 4 está representado esquemáticamente un robot de cocina 1 que comprende un recipiente agitador 2, en el que se puede introducir un medio 20 (con al menos un alimento). El recipiente agitador 2 se puede unir de forma separable a un alojamiento del robot de cocina 1 y presentar un mecanismo agitador 3. En un fondo de recipiente agitador 2.1 puede estar integrado además un elemento calentador 210 de un sistema de calentamiento 200 para calentar el medio 20. Para la regulación de calentamiento pueden estar previstos además un dispositivo de evaluación 243 y un dispositivo de detección 240.
En la figura 5 se muestra esquemáticamente una característica de modificación C (con valores de resistencia de una resistencia R del elemento calentador 210 a lo largo del tiempo t). La línea discontinua muestra los valores de resistencia determinados de una resistencia detectada del elemento calentador 210, a base de la cual puede ser determinada una temperatura del elemento calentador 210 o del medio 20. Esto se compara con un curso de un valor de temperatura según otra curva, medido por un sensor separado. Se puede ver claramente en ambas curvas una fase de calentamiento inicial 280, mientras que se diferencia el curso subsiguiente después de la fase de calentamiento inicial 280. Solo en la curva de líneas discontinuas (es decir, también según la temperatura determinada según la invención a través de la resistencia del elemento calentador 210) se puede apreciar la formación de un llamado punto caliente. En el presente caso, el recipiente agitador 2 se inclinó, de modo que el medio estaba solo parcialmente en contacto transmisor de calor con el elemento calentador 210. Un efecto similar puede ser causado, por ejemplo, por un medio no homogéneo debido a los alimentos preparados.
La explicación anterior de las formas de realización describe la presente invención exclusivamente en el marco de ejemplos.
Lista de signos de referencias
1 Robot de cocina
2 Recipiente agitador
2.1 Fondo de recipiente agitador
3 Mecanismo agitador
20 Medio
200 Sistema de calentamiento
210 Elemento calentador, calefacción de capa gruesa
220 Dispositivo de control
240 Dispositivo de detección
241 Dispositivo de medición de tensión
242 Dispositivo de medición de corriente
242.1 Resistencia de derivación
242.2 Tensión de desplazamiento
243 Dispositivo de evaluación
250 Circuito de carga
260 Fuente de tensión, fuente de tensión alterna
280 Fase de calentamiento
281 Inclinación de la olla, punto caliente
t Tiempo
C Característica de variación
D Diodo
GND Potencial de masa
OP Amplificador operacional
R Resistencia
U1 Tensión de alimentación
U2 Tensión de entrada
U3 Tensión de desplazamiento
U4 Tensión de salida
U5 Tensión diferencial
Claims (10)
1. Procedimiento para hacer funcionar un elemento calentador (210) en un robot de cocina (1) para la preparación al menos parcialmente automática de alimentos,
en el que se realizan los siguientes pasos:
a) la detección de una resistencia eléctrica del elemento calentador (210), de manera que es determinado al menos un valor de resistencia,
b) la ejecución de una operación de calentamiento en el elemento calentador (210) sobre la base del al menos un valor de resistencia determinado, para ejecutar la operación de calentamiento en función de la temperatura del elemento calentador (210),
y en el que
la operación de calentamiento se realiza como regulación de temperatura del elemento calentador (210) con la temperatura como magnitud de control,
y durante la operación de calentamiento es detectada repetidamente la resistencia según el paso a), siendo determinado respectivamente el valor de resistencia porque se comparan entre sí al menos un valor de medición de corriente procedente de una medición de corriente en el elemento calentador (210) y al menos un valor de medición de tensión procedente de una medición de tensión en el elemento calentador (210).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado
porque sobre la base del al menos un valor de resistencia es detectada una variación de temperatura local en el elemento calentador (210), preferiblemente porque en el paso b) es evaluada una característica de variación (C) de los valores de resistencia determinados,
para lo que preferiblemente en el paso a) son determinados un desarrollo temporal y/o un gradiente de los valores de resistencia.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
porque mediante una detección repetida de la resistencia durante la operación de calentamiento es determinado un gradiente de resistencia, para lo que para los respectivos valores de resistencia se determina un momento de detección y se almacena en particular con el respectivo valor de resistencia.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
porque en el paso a) es detectada la resistencia total del elemento calentador (210), realizándose preferiblemente la operación de calentamiento como una regulación de temperatura según el paso b), de manera que una determinación de la temperatura en el elemento calentador (210) para la regulación de temperatura se realiza exclusivamente sobre la base de la detección de la resistencia total del elemento calentador (210) según el paso a).
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
porque durante o después del paso b) se realiza un análisis del al menos un valor de resistencia determinado, y en particular de información adicional sobre el elemento calentador (210) y/o sobre un medio (20) en un recipiente agitador (2) del robot de cocina (1), determinándose mediante el análisis al menos uno de los siguientes resultados de análisis:
- una información sobre una variación de temperatura local en el elemento calentador (210),
- una temperatura del medio (20),
- una información sobre al menos una capacidad térmica del medio (20),
- una información sobre una composición del medio (20), en particular de una especie y/o una cantidad de al menos un alimento en el recipiente agitador (2).
6. Robot de cocina (1) para la preparación al menos parcialmente automática de alimentos, con:
- un recipiente agitador (2) para la recepción y preparación de los alimentos,
- un sistema de calentamiento (200) para el funcionamiento de un elemento calentador (210) del robot de cocina (1) para la preparación al menos parcialmente automática de alimentos, que presenta:
- un dispositivo de detección (240) para detectar una resistencia eléctrica en el elemento calentador (210), estando integrado el elemento calentador (210) en el recipiente agitador (2),
- un dispositivo de control (220) para el control del elemento calentador (210),
estando el dispositivo de control (220) conectado eléctricamente al dispositivo de detección (240) para ejecutar el control sobre la base de la detección de la resistencia, estando el sistema de calentamiento (200) configurado para la ejecución de un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores.
7. Robot de cocina (1) según la reivindicación 6,
caracterizado porque
el elemento calentador (210) está integrado en un fondo (2.1) del recipiente agitador (2) del robot de cocina (1) y se extiende en este de forma plana para el calentamiento de un medio (20) en el recipiente agitador (2), de modo que una resistencia eléctrica del elemento calentador (210) es específica para una temperatura del medio (20) en el recipiente agitador (2) y/o porque el elemento calentador (210) está realizado como calefacción de capa gruesa (210).
8. Robot de cocina (1) según una de las reivindicaciones 6 o 7 anteriores,
Caracterizado porque
el dispositivo de detección (240) presenta:
- un dispositivo de medición de tensión (241) para medir una tensión eléctrica en el elemento calentador (210), - un dispositivo de medición de corriente (242) para medir una corriente eléctrica en el elemento calentador (210),
- un dispositivo de evaluación (243) para detectar una resistencia eléctrica en el elemento calentador (210) mediante una evaluación de valores de detección del dispositivo de medición de tensión (241) y del dispositivo de medición de corriente (242), de manera que puede ser determinado al menos un valor de resistencia para proporcionar el al menos un valor de resistencia para una operación de calentamiento, dependiente de la temperatura, del elemento calentador (210),
realizándose la operación de calentamiento como regulación de temperatura del elemento calentador (210) con una temperatura como magnitud de regulación.
9. Robot de cocina (1) según la reivindicación 8,
caracterizado porque
el dispositivo de medición de tensión (241) comprende un rectificador activo, de modo que una caída de tensión en los diodos (D) del dispositivo de medición de tensión (241) puede compensarse al menos parcialmente o predominantemente.
10. Producto de programa informático para hacer funcionar un elemento calentador (210), estando concebido el producto de programa informático para iniciar, en caso de una realización por un dispositivo de evaluación (243) electrónico, la ejecución de los siguientes pasos:
a) la detección, por medio de un dispositivo de detección (240), de una resistencia eléctrica del elemento calentador (210), de manera que es determinado al menos un valor de resistencia,
b) la ejecución, por medio de un dispositivo de control (220), de una operación de calentamiento en el elemento calentador (210) sobre la base del al menos un valor de resistencia determinado, para ejecutar la operación de calentamiento en función de una temperatura del elemento calentador (210),
en el que, por la realización del producto de programa informático es ejecutado un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, y en el que la operación de calentamiento es ejecutada como regulación de temperatura del elemento calentador (210) con la temperatura como magnitud de control, y durante la operación de calentamiento es detectada repetidamente la resistencia según el paso a), y en el que respectivamente el valor de resistencia es determinado porque se comparan entre sí al menos un valor de medición de corriente procedente de una medición de corriente en el elemento calentador (210) y al menos un valor de medición de tensión procedente de una medición de tensión en el elemento calentador (210).
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