Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest uk lad sensorowy do wykrywania metalowego rondla dla p lyty grzejnej kuchenki elektrycznej. Monitorowanie mocy p lyty grzejnej szklano-ceramicznej kuchenki elektrycznej umo zliwia lepsz a dystrybucj e mocy mi edzy ró znymi elementami grzejnymi i oszcz edzanie zu zywanej energii wtedy, gdy urz adzenie kontroli mocy jest uruchamiane automatycznie w zale zno sci od obecno sci rondla, lub te z moc regulowana jest odpowiednio do obszaru elementu grzejnego pokrytego przez rondel. Dokument USA nr US-A-5296684 ujawnia uk lad sensorów do wykrywania metalowego rondla na szklano-ceramicznej p lycie grzejnej zaopatrzonej w zespó l niezale znych elementów grzejnych, zawieraj acy p etl e pomiarow a roz lo zon a na powierzchni ka zdego z elementów grzejnych, tworz ac a cz esc pomiarowego uk ladu rezonansowego. Ponadto uk lad zawiera cz esc obwodu do generowania przynajmniej pr adu wielkiej cz estotliwo sci doprowadzanego do ka zdej z p etli pomiarowych w celu wygenerowania pola magnetycznego zak lócanego przez blisko sc metalowego rondla umieszczonego na elemencie grzejnym, oraz cz es c obwodu sterowan a przez mikroprocesor do pomiaru i okre slania wynikowych zmian w sygnale cz estotliwo sciowym dokonywanym na kra ncach p etli pomiarowych wy- nikaj acych ze zmian w lasno sci rezonansowego uk ladu pomiarowego, zmiany te s a funkcj a pokrycia elementu grzejnego przez metalowy rondel. Ponadto uk lad zawiera czes c obwodu do przekszta lcania sygna lu wyj sciowego na sygna l warto sciowy oraz porównywania tego ostatniego z warto sci a sygna lu odniesienia uzyskanego na podstawie cz estotliwo sci w lasnej obwodu rezonansowego ka zdego z ob- wodów pomiarowych. W zg loszeniu EP-A-0553425 opisano urz adzenie do wykrywania obecno sci rondla na p lycie grzejnej kuchenki szklano-ceramicznej, które zawiera srodki do generowania pola elektrycznego w p etli przewodz acej umieszczonej pod szklano-ceramiczn a p lyt a grzejn a i pokrywaj acej rezystory grzejne, oraz uk lad elektryczny do okre slania zmian napi ecia na ko ncówkach p etli w wyniku obecno sci metalowego rondla i do wlaczania lub wy laczania sterowania mocy elementu grzejnego, w zale zno sci od blisko sci i rozmiaru rondla na obszarze grzanym. W dokumencie US-4334135, opisano uk lad sensorowy do wykrywania obecno sci rondla na p ly- cie grzejnej kuchenki szklano-ceramicznej, z p etl a sensorow a rozci agaj ac a si e poni zej obszaru grza- nia, który ma uk lad do uzale znienia sygna lu napi eciowego uzyskanego z ko nców p etli sensorowej, uk lad generowania sygna lu odniesienia, oraz komparator obu sygna lów, pomierzonego i odniesienia, przy czym sygna l odniesienia ma warto sc dan a mi edzy dwiema warto sciami napi ecia uzyskanymi dla skrajnych warunków, a mianowicie dla braku obecno sci rondla oraz dla rondla ca lkowicie pokrywaj a- cego obszar grzewczy. Istot a wynalazku jest uk lad sensorowy do wykrywania metalowego rondla dla p lyty grzejnej ku- chenki elektrycznej, zawieraj acej elementy grzejne oraz elementy zasilaj ace dla ka zdego z elementów grzejnych, oraz do regulacji mocy elementów grzejnych. Uk lad sensorowy zawiera p etl e sensorow a sprz ezon a z ka zdym elementem grzejnym, uk lad generatora zaopatrzony w mikrokontroler do gene- rowania pr adu wielkiej czestotliwo sci doprowadzonego do ka zdej p etli sensorowej za pomoc a prze- wodów doprowadzaj acych, który wytwarza pole magnetyczne w obszarze p etli sensorowej oraz sy- gna l napi eciowy w ka zdej p etli sensorowej, oraz uk lad, który generuje co najmniej jeden sygna l napi e- ciowy odniesienia odpowiadaj ace obszarowi pokrytemu przez rondel na ka zdym elemencie grzejnym, oraz uk lad do pomiaru i oceny ka zdego sygna lu napi eciowego w odniesieniu do sygna lu napiecia odniesienia. Uk lad wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze zawiera indukcyjny obwód odniesie- nia, z którego pobierane s a przynajmniej dwa sygna ly odniesienia, dla wszystkich elementów grzej- nych, dla temperatury odniesienia uk ladu sensorowego, przy czym do ka zdej p etli sensorowej oraz do indukcyjnego uk ladu odniesienia doprowadzany jest pr ad wielkiej cz estotliwo sci w postaci ci agu im- pulsów, uk lad zawiera uk lada pomiarowy obejmuj acy srodki do konwersji sygna lów na sygna ly napi e- ciowe ma lej cz estotliwo sci i do wzmacniania kolejnych warto sci ró znicowych doprowadzanych do mikrokontrolera. Mikrokontroler ma wyj scie steruj ace z wyprowadzonym sygna lem reprezentuj acym obecno sc rondla na podstawie wspó lczynnika liczbowego mierzonego napi ecia ró znicowego w ka zdej p etli sensorowej, w odniesieniu do ró znicy napi ecia mi edzy oboma napi eciami odniesienia, który to sygna l steruje zasilaniem ka zdego elementu grzejnego. Wspó lczynnik liczbowy jest okre slony jako wspó lczynnik pomi edzy zmierzonym napi eciem ró znicowym w ka zdej z p etli sensorowej wzgl edem napi ecia ró znicowego pomi edzy oboma sygna lami napi ecia odniesienia.PL 203 580 B1 3 Ponadto korzystnie uk lad sensorowy wed lug wynalazku charakteryzuje si e tym, ze uk lad induk- cyjny zawiera wyj scie z wyprowadzonymi sygna lem o warto sci od maksymalnej do minimalnej, które odpowiadaj a impedancji elementów grzejnych, odpowiednio w warunkach ca lkowitego pokrycia ele- mentów grzejnych przez rondel i przy braku rondla, w danej temperaturze otoczenia. Korzystnie uk lad sensorowy wynalazku charakteryzuje si e tym, ze modu ly do konwersji oraz wzmacniania sygna lów pomierzonych i odniesienia zawieraj a demodulator sygna lów napi eciowych w ka zdym ci agu impulsów i wzmacniacz warto sci odpowiadaj acej ró znicy mi edzy napi eciem pomie- rzonym i warto sci odpowiadaj acej ró znicy mi edzy dwoma napi eciami odniesienia. Korzystnie uk lad sensorowy wynalazku charakteryzuje si e tym, ze ka zda p etla sensorowa jest zasilana przez pojedynczy kabel, a pomiarowy sygna l napi eciowy wielkiej cz estotliwo sci ka zdego ele- mentu grzejnego jest dokonany w punkcie na swobodnej ko ncówce kabla, aby uniknac wp lywu impe- dancji kabla na pomiary. Niniejszy wynalazek upraszcza konstrukcj e, obni za koszty i zwi eksza precyzj e uk ladów detekcji i sensorowego, poniewa z ten ostatni zawiera pojedyncz a p etl e przewodz ac a, o prostym kszta lcie, na lo zon a na p lyt e grzejn a, pole magnetyczne do przeprowadzenia detekcji jest generowane przez faktyczn a p etl e sensorow a, a pr ad elektryczny wielkiej cz estotliwo sci do generowania pola magne- tycznego pochodzi z mikroprocesora, który wydziela ci ag impulsów z uk ladu generatora dla zapobie- gania zak lóce n elektromagnetycznych w sieci zasilaj acej. Blisko sc metalowego rondla jest mierzona za pomoc a zmian napi ecia na ko ncówkach p etli, z wy laczeniem wp lywu d lugo sci kabli lacz acych, które podlega wp lywom indukowanych pr adów wirowych w rondlu, powoduj acych zmniejszenie induk- cyjno sci p etli sensorowej. Sensor zawiera pojedyncz a p etl e przewodz ac a o prostym kszta lcie, na lo zon a na ka zd a p lyt e grzejn a kuchenki, przy czym pod rondlem generowane jest pole magnetyczne, na które ma wplyw wielko sc obszaru p etli pokrytego przez rondel. Pr ad wielkiej cz estotliwo sci, zasilaj acy p etl e sensorow a, generowany jest przez uk lad generato- ra i modulowany przez mikroprocesor za pomoc a ci agu impulsów. Pomiar bliskosci metalowego ron- dla oceniany jest za pomoc a zmian napi ecia w p etli sensorowej, powodowanych przez zmniejszenie indukcyjno sci p etli sensorowej pokrytej przez rondel. Poniewa z uk lad sensorowy umieszczony jest poni zej panelu kontrolnego p lyty grzejnej kuchenki, ró znice w wilgotno sci i temperaturze otaczaj acej, która zmienia si e w zakresie od 0° do 125°, prowadz a do b lednych wyników pomiaru dla ró znych sy- tuacji pomiarowych. Podstawowym celem niniejszego wynalazku jest pomiar z wykorzystaniem sygna lów niskiej cz estotliwo sci, dla uproszczenia czesci sensorowego uk lad pomiarowy. W pierwszym wykonaniu uk ladu sensorowego uzyskany z pomiaru sygna l napi eciowy, przed jego ocen a, jest wzmocniony i demodulowany dla uzyskania odpowiedniej obwiedni. W drugim wykonaniu uk ladu sensorowego kolejne wzmacnianie ró znicowe jest uzyskane dla niskich cz estotliwo sci, a wysokie warto sci napi ecia wej sciowego, dla porównywania z nimi, uzyskuje si e z mikrokontrolera. Dodatkowym celem niniejszego wynalazku jest nie tylko zapobieganie wp lywom faktycznej im- pedancji sensora na wynik pomiaru, aby w ten sposób zwi ekszy c czu lo sc uk ladu sensorowego, na który ma wp lyw d lugo sc kabli zasilaj acych p etl e sensorow a, ale równie z zapobieganie wp lywom tem- peratury otaczaj acej uk lad sensorowy. Temperatura otaczajaca w pobli zu uk ladu sensorowego, ze wzgl edu na to, ze jest on umiesz- czony poni zej panelu kontrolnego p lyty grzejnej kuchenki, mo ze zmienia c si e od 0° do 125°, dla ró z- nych sytuacji pomiarowych. W pierwszym przyk ladowym wykonaniu wynalazku uk lad oceniaj acy pomiary ma tak wbudowa- n a cz esc uk ladu, aby kompensowa c b ledy pomiarowe, które s a zazwyczaj powodowane przez ró znice w wilgotno sci i temperaturze otaczaj acej. W pierwszym wykonaniu wynalazku pomiar napi ecia, na który nie maj a wp lywy kable zasilaj ace, jest dokonywany mi edzy obiema ko ncówkami p etli sensorowej. W drugim wykonaniu zgodnym z niniejszym wynalazkiem wykorzystuje si e co najmniej jeden sygna l odniesienia, generowany w normalnej temperaturze i warunkach wilgotno sci w uk ladzie senso- rowym w czasie detekcji, za pomoc a dodatkowego uk ladu indukcyjnego, który ma impedancj e repre- zentatywn a dla wszystkich grzejników. Uzyskuje si e w ten sposób nie tylko usprawnienie czu lo sci i rozdzielczo sci pomiarów reprezentatywnych dla wykrycia rondla, ale równie z uproszczenie okablo- wania kuchenki elektrycznej, poniewa z do generowania pola magnetycznego i pomiaru w p etli senso- rowej stosuje si e pojedynczy kabel zasilaj acy, a sygna l napi eciowy mierzony jest na swobodnej ko n- cówce pojedynczego kabla.PL 203 580 B1 4 Proporcjonalna warto sc liczbowa reprezentatywna dla ka zdego grzejnika jest zapisana w mi- krokontrolerze dla porównania z warto scia liczbow a uzyskan a z pomiarów. Graniczna warto sc liczbo- wa dla uruchomienia grzania jest wst epnie ustalona za pomoc a testów z rondlem o rozmiarze odpo- wiednim dla obszaru grzejnika. Warto sc liczbowa pomiaru dla ka zdego grzejnika jest uzyskana za pomoc a obliczenia, które uzale znia zmierzony sygna l napi eciowy od dwóch przes lanych sygna lów odniesienia. Przedmiot wynalazku zosta l obja sniony w przyk ladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat instalacji elektrycznej pierwszego wykonania uk ladu sensorowego do wykrywa- nia rondla na p lycie grzejnej szklano-ceramicznej kuchenki elektrycznej, zgodnie z wynalazkiem, fig. 2 przedstawia drugie wykonanie uk ladu sensorowego do wykrywania rondla na p lycie grzejnej szklano- ceramicznej kuchenki elektrycznej, zgodnie z wynalazkiem, fig. 3a przedstawia graficzn a reprezenta- cje impulsu elektrycznego wielkiej cz estotliwo sci generowanego przez uk lad sensorowy z fig. 1, fig. 3b przedstawia wykres pr adu elektrycznego w ka zdej p etli sensorowej uk ladu sensorowego z fig. 1, fig. 4a i fig. 4b przedstawiaj a wykresy sygna lów elektrycznych otrzymanych dla pomiaru uk ladu z fig. 1, odpowiednio wzmocnionego i demodulowanego, fig. 5a i fig. 5b przedstawiaj a dwa wykresy sygna lów napi eciowych uzyskanych dla pomiaru w uk ladzie z fig. 2, odpowiednio dla wielkiej i niskiej cz estotliwo sci, fig. 6 przedstawia wykres ukazuj acy wynik pomiaru przeprowadzonego przez uk lad sensorowy z fig. 1 w zale zno sci od srednicy rondla, a fig. 7 przedstawia ilustracj e graficzn a wzgl edne- go wyniku ko ncowego oceny pomiaru, uzyskanego w uk ladzie sensorowym z fig. 1. W odniesieniu do fig. 1, 3, 4 i 6, pierwsze wykonanie uk ladu sensorowego 1 do detekcji meta- lowego rondla na ka zdym z czterech elementów grzejnych F1-F4 szklano-ceramicznej kuchenki elek- trycznej, przedstawione na fig. 1, sk lada si e z mikroprocesora 4 do monitorowania uk ladu, który do- starcza ci ag impulsów prostok atnych 5 (na fig. 3) o okresie 1/Fp i korzystnej cz estotliwo sci 1-10 MHz, generatora 6, 7 z pr adem sinusoidalnym Ig o tej samej cz estotliwo sci, p etli przewodz acej E1-E4 o kszta lcie okr ag lym lub prostok atnym na lozonej na ka zdy element grzejny F1-F4, która ma dwie ko n- cówki 8 odbieraj ace pr ad Ig, i która generuje pole magnetyczne przechodz ace przez szklano- ceramiczn a p lyt e grzejn a do rondla 2, uk ladu 7, 7’ i 9 do korekcji wyniku pomiaru zgodnie z temperatu- r a otoczenia Ta uk ladu 1, we wspó lpracy z mikroprocesorem 4 i czesci a uruchamiaj ac a uk lad 14, 15 do zasilania energi a ka zdego z elementów grzejnych. Przyk ladowa p lyta grzejna 2 ma srednic e D=200 mm, a p etla sensorowa E1-E4 odpowiadaj a- cego elementu grzejnego F1-F4 jest czteroboczna, o bokach 135 mm. Uk lad 4, 6, 7 generuj acy pr ad Ig zawiera wzmacniacz 6, filtr cz estotliwo sci harmonicznych 7, a do ka zdej p etli sensorowej E1-E4 doprowadzony jest pr ad Ig, o amplitudzie na przyk lad 5 mA, przez szeregowo po laczony rezystor, o wielkiej warto sci w odniesieniu do impedancji p etli sensorowej E1-E4 oraz skr econych kabli 16. Uk lad oceniaj acy 4, 9-12 zawiera selektor 9, który wybiera jeden z elementów grzejnych F1-F7 w zwielokrotnionym ci agu pochodz acym z mikroprocesora 4, a zarz adzanym przez lini e 12, który to uk lad dla przeprowadzania wykrywania rondla 2 ma ponadto lini e 10 do przesy lania sygna lu napi e- ciowego Vs (na fig. 4a) wyst epuj acego mi edzy obiema ko ncówkami 8 ka zdej z p etli sensorowej E1-E4, co wy lacza impedancj e kabli zasilaj acych 16, wzmacniacz 11' warto sci szczytowych napi ecia Vs przesy lanego z ka zdej z p etli pomiarowych E1-E4. Wzmocniony sygna l napi eciowy jest doprowadzony do mikroprocesora 4 gdzie jest demodulowany dla uzyskania jego obwiedni Vsa (fig. 4b), której war- tosc jest porównana bezpo srednio z warto scia odniesienia Vr (fig. 6) zapisan a w mikroprocesorze 4 dla ka zdej p etli sensorowej E1-E4, a okre slon a z góry dla warunków ca lkowitego braku rondla 2. Pomiar (fig. 6) wykonany z rondlem 2 i p etl a sensorow a E1-E4 jak w powy zszym przyk ladzie, daje wzgl edna warto sc Vsa/Vr = 2/3, odpowiadaj ac a detekcji, gdy obszar elementu grzejnego F1-F4 pokryty jest ca lkowicie przez rondel, przy czym minimum czu lo sci odpowiada 40% pokryciu tego ob- szaru przez rondel 2, które musi by c przekroczone, aby uzyska c zauwa zaln a zmian e we wspó lczynni- ku Vsa/Vr. Cz esc 7, 7’ i 9 uk ladu do korekcji pomiaru wzgl edem temperatury otoczenia odbiera sygna l od- niesienia 7’ z wyj scia Sr filtru generatora pr adu 7, który jest wykorzystany przez selektor uk ladu oceny 9 do samo-kalibracji przez mikroprocesor 4, sekwencyjnie z sygna lami pomiaru napi ecia Vs, przes lany- mi z ka zdej p etl a sensorow a E1-E4. Cz esc uaktywniaj aca uk ladu 14, 15 jest po laczona z wyj sciem Sa mikroprocesora 4, za pomoc a linii przesy lowej sygna lu prze laczaj acego 14, oraz odpowiedniego przeka znika do zasilania elemen-PL 203 580 B1 5 tów grzejnych F1-F4, gdy wykryta jest obecno sc rondla pokrywaj acego, na przyk lad, po low e obszaru elementu grzejnego. W odniesieniu do fig. 2, 3, 5, 7, drugie wykonanie uk ladu sensorowego 1A do detekcji rondla 2, przedstawione na fig. 2, sk lada si e z mikroprocesora 4 zarz adzaj acego uk ladem 1 i dostarczaj acego ciag impulsów prostok atnych 5 (na fig. 3a) o okresie 1/Fp i korzystnej cz estotliwo sci 1-10 MHz, gene- ratora 6, 7 pr adu sinusoidalnego Ig o tej samej cz estotliwo sci (fig. 5b), p etli przewodz acej E1-E4 o kszta lcie okr ag lym lub prostok atnym na lo zonej na ka zdy element grzejny F1-F4, która przewodzi pr ad Ig generuj acy pole magnetyczne przechodz ace przez szklano-ceramiczn a p lyt e grzejn a w kie- runku rondla 2, uk ladu 4, 9-13’ do okre slania we wspó lpracy z mikroprocesorem 4 pomiarów sygna lu napi eciowego Vs uzyskanego (fig. 5a) z ka zdej p etli sensorowej E1-E4 zawieraj acej pojedynczy kabel zasilaj acy 16 i czesci uruchamiaj acej uk ladu sensorowego 14, 15 do zasilania energi a ka zdego z ele- mentów grzejnych F1-F4, zgodnie z wynikiem Vm oceny oraz porównania (fig. 5b i fig. 7) pomiaru. Uk lad 4, 6, 7 generuj acy pr ad Ig o, na przyk lad, amplitudzie 5 mA, zawiera wzmacniacz 6 i filtr harmonicznych 7, z którego pr ad jest doprowadzony do ka zdej p etli sensorowej E1-E4, jak równie z do dodatkowego indukcyjnego uk ladu odniesienia 17. Ka zda p etla sensorowa E1-E4 oraz uk lad induk- cyjny odniesienia 17 s a zasilane przez pojedynczy rezystor (nie pokazany na figurach), o du zej warto- sci w odniesieniu do impedancji p etli sensorowej E1-E4. Ka zda p etla sensorowa E1-E4 ma dwie ko ncówki p etli, z których ka zda jedna jest po laczona bezpo srednio, bez kabla przewodz acego, z uziemieniem uk ladu, a druga ko ncówka przewodzi pr ad Ig przez pojedynczy kabel zasilaj acy 16, po laczony z generatorem 6, 7 w punkcie 8, dla zdejmowania sygna lu napi eciowego Vs do pomiaru, który jest nast epnie przesy lany przez lini e 10 ka zdego elemen- tu grzejnego F1-F4 do uk ladu oceniaj acego 9-13. W tym samym czasie, we wspó lpracy z uk ladem generatora 6, 7, mikrokontroler przesy la przez indukcyjny uk lad odniesienia 17 minimalny sygna l od- niesienia Vr1 oraz maksymalny sygna l odniesienia Vr0 (fig. 5a), ustalone jako wspólne sygna ly dla wszystkich elementów grzejnych F1-F4, w normalnych roboczych warunkach temperatury otaczaj acej, w przybli zeniu 105 ° i w warunkach ekstremalnych przykrycia elementów grzejnych F1-F4: brak rondla - maksymalna impedancja - oraz ca lkowicie przykrycie - minimalna impedancja. Uk lad oceniaj acy 4, 9-13 zawiera uk lad wyboru 9 elementu grzejnego F1-F4, uk lad demodulato- ra 11 dla trzech sygna lów napi eciowych Vs, Vr0 i Vr1 (fig. 5a) oraz uk lad wzmacniacza 11’ dla odpo- wiednich przetworzonych sygna lów Vs’, Vr0’ i Vr1’ (fig. 5b) z demodulatora 11. Proces oceny pomiaru (fig. 5b i fig. 7) przebiega nast epuj aco: za pomoc a linii zdejmuj acej 10 dla ka zdej p etli sensorowej E1-E4, selektor 9 sukcesywnie prze lacza pomiar Vs ka zdego elementu grzejnego F1-F4 w kolejno sci okre- slonej z mikrokontrolera 4 przez lini e 12. W tej samej kolejno sci, poza liniami 10, przelaczane s a rów- nie z dwie linie 10-0 i 10-1 do przesy lania sygna lów odniesienia odpowiednio Vr0 i Vr1. Uk lad demodu- latora 11 odbiera kolejno z selektora 9 ci ag impulsów wielkiej cz estotliwo sci ka zdego z sygna lów Vs (1-4), Vr, V0, o okresie 1/Fp (fig. 2a), i przetwarza je na odpowiadaj ace sygna ly niskiej cz estotliwo sci Vs’, Vr0’ i Vr1’ (fig. 5b) za pomoc a odpowiadaj acych obwiedni maksymalnych amplitud. Wzmacniacz 11’ odbiera zdemodulowany maksymalny sygna l odniesienia Vr0’ o cz estotliwo sci 1/Ft z demodulatora 11 przez lini e 13, oraz przez drug a lini e 13’ zdemodulowany sygna l pomiaru Vs’ ka z- dego elementu grzejnego F1-F4, jak równie z zdemodulowany minimalny sygna l odniesienia Vr1’, o cz estotliwo sci 1/6Ft, poniewa z wszystkie te sygna ly musz a by c kolejno wydobyte z sygna lu odnie- sienia Vr0’. We wzmacniaczu ró znicowym 11’, z ka zdego ci agu impulsów 1/Ft uzyskane s a kolejno dwie wzmocnione warto sci ró znicowe Vm i Vrr (fig. 5b), które s a napi eciami ró znicowymi obwiedni sygna- lów ka zdego pomiaru Vs’ i minimalnego sygna lu odniesienia Vr1, w odniesieniu do maksymalnego sygna lu odniesienia Vr0’, kierowanymi nast epnie przez lini e 18 do wyj scia „Vin” mikrokontrolera 4. Z warto sci ró znicowych Vm i Vrr obliczany jest dla ka zdego elementu grzejnego F1-F4 wspó l- czynnik Mf1-Mf4, okre slony jako Mf=Vm/Vrr, tzn. iloraz ró znicowej warto sci pomiaru i warto sci ró zni- cowej Vrr, dwóch warto sci odniesienia (Vr0’-Vr1’), w ten sposób przeciwdzia la si e wp lywowi tempera- tury otoczenia na wynik kolejnych porówna n, dla przelaczania urz adzenia uruchamiaj acego 14, 15. Dla przypadku rondla 2 i p etli sensorowej E1-E4 z podanymi powy zej wymiarami, na podstawie wcze sniejszych testów ze wspomnianym rondlem przeprowadzonych dla najbardziej odpowiednich srednic D i mniejszych rondli, na przyk lad mi edzy 50% i 80% najbardziej odpowiedniej srednicy, stwierdzamy, ze poszczególna warto sc liczbowa R1-R4 ka zdego elementu grzejnego znajduje si e mi edzy 0.5 i 0.8, z którymi to warto sciami granicznymi, dla uruchomienia zasilania, porównywana jest obliczona powy zej warto sc Mf1-Mf4.PL 203 580 B1 6 PLDescription of the invention The present invention relates to a sensor system for detecting a metal saucepan for a hotplate of an electric cooker. Monitoring the power of the glass-ceramic hob of the electric cooker enables a better power distribution between the different heating elements and saving the energy consumed when the power control device is activated automatically depending on the presence of the pan, or The power is regulated according to the area of the heating element covered by the pan. US-A-5296684 discloses a sensor system for detecting a metal saucepan on a glass-ceramic heating plate provided with a set of independent heating elements, containing a measuring loop distributed over the surface of each heating element. forming part of the measuring resonance system. In addition, the system includes a part of a circuit for generating at least a high frequency current fed to each of the measuring circuits in order to generate a magnetic field disturbed by a metal pan located close to the heating element, and part of a circuit controlled by a microprocessor to measurement and determination of the resultant changes in the frequency signal made at the ends of the measuring loops, resulting from changes in the properties of the resonant measuring system, these changes are a function of the covering of the heating element by the metal pan. Moreover, the circuit comprises a circuit part for converting the output signal into a value signal and comparing the latter with the value of a reference signal obtained from the bias frequency of the resonant circuit of each of the measuring circuits. EP-A-0553425 describes a device for detecting the presence of a saucepan on the hob of a glass-ceramic cooker, which contains means for generating an electric field in a conductive wire placed under the glass-ceramic heating plate and covering the heating resistors. , and an electrical system for determining the voltage variation at the ends of the loops due to the presence of the metal saucepan and for turning the power control of the heating element on or off, depending on the proximity and size of the pan in the heated area. In US-4,334,135, a sensor system for detecting the presence of a saucepan on the hob of a glass-ceramic cooker is described, with a sensor background extending beneath the heating area, which has an addictive circuit. of the voltage signal obtained from the ends of the sensor loop, the reference signal generation system, and the comparator of both measured and reference signals, the reference signal having a given value and between two voltage values obtained for the extreme conditions, namely for the absence of a saucepan and for a saucepan completely covering the heating area. The essence of the invention is a sensor system for detecting a metal saucepan for a heating plate of an electric cooker, containing heating elements and power elements for each of the heating elements, and for regulating the power of the heating elements. The sensor circuit includes a sensor loop coupled to each heating element, a generator circuit equipped with a microcontroller to generate a high-frequency current supplied to each sensor loop by means of lead wires that generate the magnetic field in the area of the sensor loop and the voltage signal in each sensor loop, and a circuit that generates at least one reference voltage signal corresponding to the area covered by the pan on each heating element, and A system to measure and evaluate each voltage signal with respect to a reference voltage signal. The system according to the invention is characterized in that it comprises an inductive reference circuit from which at least two reference signals are taken, for all heating elements, for the reference temperature of the sensor system, with each sensor loop being and a high-frequency current in the form of a pulse train is fed to the inductive reference system, the system includes a measuring system including means for converting the signals into low-frequency voltage signals and for amplifying subsequent differential values supplied to the microcontroller. The microcontroller has a control output with a derived signal representing the presence of the pan based on the numerical factor of the measured differential voltage in each sensor loop with respect to the voltage difference between the two reference voltages, which is a signal controls the power supply to each heating element. The numerical factor is defined as the ratio between the measured differential voltage at each sensor loop relative to the differential voltage between the two reference voltage signals. Moreover, preferably the sensor system according to the invention is characterized by the fact that the induction circuit includes an output with a signal derived from the maximum to the minimum value, which correspond to the impedance of the heating elements, respectively, in the conditions of complete coverage of the heating elements by the pan and in the absence of the pan, at a given ambient temperature. Advantageously, the sensor system of the invention is characterized in that the modules for converting and amplifying the measured and reference signals comprise a voltage signal demodulator in each pulse train and a value amplifier corresponding to the difference between the measured voltage and the value corresponding to the difference between the two reference voltages. Advantageously, the sensor system of the invention is characterized in that each sensor loop is powered by a single cable, and the high frequency measurement voltage signal of each of the heating elements is made at a point on the free end of the cable to avoid influence of cable impedance on the measurements. The present invention simplifies the design, lowers the costs and increases the precision of the detection and sensor circuits, because the latter contains a single conductive loop of simple shape on a heating plate, The magnetic field to perform the detection is generated by the actual sensor loop, and the high-frequency electric current for generating the magnetic field comes from the microprocessor, which emits a series of pulses from the generator system to prevent electromagnetic interference in the mains. The proximity to the metal pan is measured by the change in voltage at the ends of the loops, excluding the effect of the length of the connecting cables, which is affected by induced eddy currents in the pan, reducing the inductance of the loops sensor. The sensor contains a single conductive loop of simple shape, placed on each hob of the cooker, where a magnetic field is generated under the pan, which is influenced by the size of the loop area covered by the pan. The high frequency current powering the sensor loop is generated by the generator circuit and modulated by the microprocessor by means of a sequence of pulses. The measurement of the proximity of the metal cap is evaluated by the voltage variation in the sensor loop caused by the reduction in the inductance of the sensor loop covered by the pan. Since the sensor chip is located below the control panel of the cooktop hob, differences in humidity and ambient temperature, which vary between 0 ° and 125 °, lead to erroneous measurement results for different systems. measurement situations. The main object of the present invention is to measure with the use of low frequency signals to simplify the parts of the sensor measuring system. In the first embodiment of the sensor system, the voltage signal obtained from the measurement, before its evaluation, is amplified and demodulated to obtain the appropriate envelope. In a second embodiment of the sensor circuit, the successive differential amplification is obtained at low frequencies, and the high values of the input voltage, for comparison with them, are obtained from a microcontroller. An additional objective of the present invention is not only to prevent the impact of the actual sensor impedance on the measurement result, thus increasing the sensitivity of the sensor system, which is affected by the length of the cables supplying the sensor loops, but also to prevent the influence of temperature surrounding the sensor system. The ambient temperature near the sensor system, as it is located below the control panel of the hob, may vary from 0 ° to 125 ° for different measuring situations . In the first exemplary embodiment of the invention, the measurement evaluation system has a built-in part of the system so as to compensate for measurement errors which are usually caused by differences in humidity and ambient temperature. In the first embodiment of the invention, the measurement of the voltage, which is not influenced by the power cables, is made between both ends of the sensor loop. In a second embodiment according to the present invention, at least one reference signal generated under normal temperature and humidity conditions in the sensor system at the time of detection is used by means of an additional inductive circuit which has an impedance representative of and for all radiators. This achieves not only an improvement in the sensitivity and resolution of measurements representative of the pan detection, but also simplifies the wiring of the electric cooker, since a single power cable is used to generate the magnetic field and measure on the sensor circuit and the voltage signal is measured at the free end of a single cable. A proportional numerical value representative of each heater is stored in the microcontroller for comparison with the numerical value obtained from the measurements. The numerical limit value for starting heating is predetermined by means of a test with a saucepan sized according to the area of the heater. The numerical value of the measurement for each heater is obtained by means of a calculation which makes the measured voltage signal dependent on the two transmitted reference signals. The subject matter of the invention is explained in the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the wiring diagram of the first embodiment of the sensor system for detecting the saucepan on the hob of the glass-ceramic electric cooker according to the invention, a second embodiment of a sensor system for detecting a saucepan on a glass-ceramic hotplate of an electric cooker, according to the invention, fig. 3a shows a graphical representation of the high-frequency electric pulse generated by the sensor system of fig. 1, fig. 3b is a diagram of the electric current in each sensor loop of the sensor circuit of Fig. 1, Fig. 4a and Fig. 4b are plots of electrical signals obtained for measuring the circuit of Fig. 1, respectively amplified and demodulated, Fig. 5a and Fig. 5b shows two plots of voltage signals obtained for measurement in the arrangement of Fig. 2, for high and low frequency, respectively. value, Fig. 6 is a graph showing the result of the measurement carried out by the sensor system of Fig. 1 as a function of the diameter of the pan, and Fig. 7 is a graphic illustration of the relative result of the final evaluation of the measurement obtained in sensor system of Fig. 1. With reference to Figs. 1, 3, 4 and 6, a first embodiment of the sensor system 1 for detecting a metal saucepan on each of the four heating elements F1-F4 of the glass-ceramic electric cooker shown in Fig. 1, consists of a microprocessor 4 for monitoring the circuit that provides a series of square pulses 5 (in Fig. 3) with a period of 1 / Fp and a preferred frequency of 1-10 MHz, a generator 6, 7 with an Ig sinusoidal current of the same frequency, E1-E4 conductive loop with a round or rectangular shape on the F1-F4 heating element placed on each heating element, which has two tips 8 receiving Ig current and which generates a magnetic field passing through the glass-ceramic ap Heating plate for pan 2, system 7, 7 'and 9 for correction of the measurement result in accordance with the ambient temperature Ta system 1, in cooperation with microprocessor 4 and the parts a activating the system 14, 15 for power supply energy of each of the heating elements. The exemplary heating plate 2 has a diameter of D = 200 mm, and the sensor loop E1-E4 of the corresponding heating element F1-F4 is quadrilateral with 135 mm sides. The circuit 4, 6, 7 that generates the Ig current contains an amplifier 6, a harmonic frequency filter 7, and each sensor loop E1-E4 is supplied with an Ig current, with an amplitude, for example 5 mA, through a series of Combined resistor, with great value in relation to the impedance of the sensor loop E1-E4 and twisted cables 16. The evaluation circuit 4, 9-12 includes a selector 9 which selects one of the heating elements F1-F7 in a multiplied sequence. operating from microprocessor 4 and managed by line 12, which circuit for performing the detection of the pan 2 further has lines 10 for transmitting a voltage signal Vs (in Fig. 4a) between the two wheels with 8 terminals of each E1-E4 sensor loop, which switches off the impedance of the power cables 16, the amplifier 11 'of the peak values of the Vs voltage sent from each of the E1-E4 measuring loops. The amplified voltage signal 1 is fed to microprocessor 4 where it is demodulated to obtain its envelope Vsa (Fig. 4b), the value of which is compared directly with the reference value Vr (Fig. 6) stored in microprocessor 4 for each p sensor test E1-E4, and the predetermined for the conditions of complete absence of pan 2. Measurement (Fig. 6) made with pan 2 and sensor E1-E4 as in the example above, gives the relative value of sc Vsa / Vr = 2/3, corresponding to the detection when the area of the heating element F1-F4 is completely covered by the pan, with the minimum sensitivity corresponding to 40% of the coverage of this area by pan 2, which must be exceeded, to get a noticeable change e in the Vsa / Vr ratio. Part 7, 7 'and 9 of the measurement correction circuit against the ambient temperature receives the reference signal 7' from the output Sr of the generator filter 7, which is used by the evaluation circuit selector 9 for self-calibration by the microprocessor 4, sequentially with the voltage measurement signals Vs, sent from each sensor loop E1-E4. The activating part of the circuit 14, 15 is connected to the Sa output of the microprocessor 4, via the transmission line of the switching signal 14, and the appropriate relay for supplying the heating elements F1-F4 when the presence of an sc covering pan is detected, for example, catch the area of the heating element. With reference to Figs. 2, 3, 5, 7, a second embodiment of the sensor circuit 1A for detecting the saucepan 2 shown in Fig. 2 consists of a microprocessor 4 that manages the circuit 1 and supplies a sequence of rectangular pulses 5. (in Fig. 3a) with a period of 1 / Fp and a preferred frequency of 1-10 MHz, generator 6, 7 of a sinusoidal current Ig of the same frequency (Fig. 5b), conducting loop E1-E4 round or rectangular in shape on each heating element F1-F4, which conducts an Ig current generating a magnetic field passing through the glass-ceramic heating plate in the direction of the pan 2, system 4 , 9-13 'for determining, in cooperation with the microprocessor, 4 measurements of the voltage signal Vs obtained (Fig. 5a) from each sensor loop E1-E4 containing a single power cable 16 and the actuating part of the sensor system 14 , 15 to power each of the heating elements F1-F4 according to the result Vm of the evaluation and comparison (Fig. 5b and Fig. 7) of the measurement. A circuit 4, 6, 7 generating an Ig current with, for example, an amplitude of 5 mA, includes an amplifier 6 and a harmonic filter 7, from which the current is applied to each sensor loop E1-E4, as well as to additional inductive reference circuit 17. Each sensor loop E1-E4 and the reference inductive circuit 17 are powered by a single resistor (not shown in the figures), with a large value in relation to the impedance of the sensor loop E1- E4. Each E1-E4 sensor loop has two loop ends, each of which is connected directly, without a conductive cable, to the system ground, and the other end conducts the Ig current through a single power cable 16 connected to the generator 6, 7 at 8, to take the voltage signal Vs to be measured, which is then transmitted via the line 10 of each heater element F1-F4 to the evaluation system 9-13. At the same time, in cooperation with the generator circuit 6, 7, the microcontroller transmits, through the inductive reference circuit 17, the minimum reference signal Vr1 and the maximum reference signal Vr0 (Fig. 5a), determined as common signals for all heating elements F1-F4, under normal operating conditions of ambient temperature, approximately 105 ° and under extreme conditions cover heating elements F1-F4: no saucepan - maximum impedance - and fully covered - minimum impedance. The evaluation circuit 4, 9-13 includes a selection circuit 9 of the heating element F1-F4, a demodulator circuit 11 for the three voltage signals Vs, Vr0 and Vr1 (Fig. 5a) and an amplifier circuit 11 'for the corresponding - the respective processed signals Vs', Vr0 'and Vr1' (Fig. 5b) from the demodulator 11. The measurement evaluation process (Fig. 5b and Fig. 7) is as follows: by means of a dropping line 10 for each p sensor eti E1-E4, selector 9 successively switches the Vs measurement of each heating element F1-F4 in the sequence defined by the microcontroller 4 by line 12. In the same sequence, except for lines 10, they are also switched to two lines 10-0 and 10-1 for transmitting reference signals Vr0 and Vr1, respectively. The demodulator circuit 11 receives from the selector 9 a sequence of high frequency pulses of each of the signals Vs (1-4), Vr, V0, with the period 1 / Fp (Fig. 2a), and processes them to the corresponding The low frequency signals Vs', Vr0 'and Vr1' (Fig. 5b) ace the corresponding envelope of the maximum amplitudes. The amplifier 11 'receives the demodulated maximum reference signal Vr0' at a frequency of 1 / Ft from the demodulator 11 via line 13, and via the second line 13 'the demodulated measurement signal Vs' of each heating element F1-F4, as well as with a demodulated minimum reference signal Vr1 'with a frequency of 1 / 6Ft, since all these signals must be sequentially extracted from the reference signal Vr0'. In the differential amplifier 11 ', from each pulse train 1 / Ft two amplified differential values Vm and Vrr are successively obtained (Fig. 5b), which are the differential voltages of the signal envelope of each measurement Vs' and minimum reference signal Vr1, with reference to the maximum reference signal Vr0 ', then routed through line 18 to the output "Vin" of the microcontroller 4. From the differential values Vm and Vrr is calculated for each heating element F1-F4 the coefficient Mf1-Mf4, defined as Mf = Vm / Vrr, i.e. the quotient of the differential measurement value and the differential value Vrr, two reference values (Vr0'-Vr1 '), thus counteracting the influence of the ambient temperature on the result of subsequent comparisons n, for switching the actuating device 14, 15. For the case of the pan 2 and the sensor strip E1-E4 with the above dimensions, based on earlier tests with the said pan, for the most suitable diameters D and smaller of the saucepans, for example between 50% and 80% of the most appropriate diameter, we find that the individual numerical value R1-R4 of each heating element is between 0.5 and 0.8, with which these are the limit values for starting the power supply , the sc Mf1-Mf4.PL 203 580 B1 6 calculated above is compared