RU2808057C1 - Temperature measurement probe and system - Google Patents

Temperature measurement probe and system Download PDF

Info

Publication number
RU2808057C1
RU2808057C1 RU2023109997A RU2023109997A RU2808057C1 RU 2808057 C1 RU2808057 C1 RU 2808057C1 RU 2023109997 A RU2023109997 A RU 2023109997A RU 2023109997 A RU2023109997 A RU 2023109997A RU 2808057 C1 RU2808057 C1 RU 2808057C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
probe
temperature
head
temperature control
circuit
Prior art date
Application number
RU2023109997A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ханнес Уве ФЛЁССХОЛЬЦЕР
Original Assignee
Версуни Холдинг Б. В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Версуни Холдинг Б. В. filed Critical Версуни Холдинг Б. В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2808057C1 publication Critical patent/RU2808057C1/en

Links

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermometry and can be used to measure the temperature of the core of a food product during cooking. The claimed wireless temperature monitoring probe includes a probe for insertion into the object for which the core temperature is to be monitored, and a head at the proximal end of the probe. The sensor inductor is located in the head and is used for wireless interrogation by an external detector unit to determine the core temperature. The axis of the probe is not in the plane of the inductor in the head, for example, so there is a bend between them. This makes it easier to insert the probe while maintaining the desired head orientation, particularly to ensure proper communication with the remote detector unit. In addition, this allows the head to be positioned relative to the object so that the probe takes up a minimum amount of space.
EFFECT: improved accuracy of the obtained data while simplifying the use of the device.
15 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к зонду и системе для измерения температуры, например, для измерения температуры сердцевины пищевого продукта во время приготовления.This invention relates to a probe and system for measuring temperature, for example for measuring the core temperature of a food product during cooking.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

Многие устройства для приготовления и выпечки используют интерактивные рецепты для обеспечения оптимального вкуса и полезности приготовленных блюд. Many cooking and baking devices use interactive recipes to ensure optimal taste and nutrition in your prepared meals.

Для этих устройств часто важно измерять температуру сердцевины пищевого продукта. В качестве примера хорошо известно, что во время приготовления можно контролировать температуру говяжьего стейка для достижения желаемой степени готовности, такой как средняя, слабая и т.д. Точно так же полезно также точно измерять готовность других видов продуктов питания, например овощей.For these devices, it is often important to measure the temperature of the core of the food product. As an example, it is well known that the temperature of a beef steak can be controlled during cooking to achieve a desired degree of doneness, such as medium, medium, etc. Likewise, it is also useful to accurately measure the doneness of other types of food, such as vegetables.

Существует ряд недостатков, связанных с доступными в настоящее время методами измерения температуры. Например, некоторые датчики температуры требуют использования громоздкой кабельной системы, которая неудобна в использовании и может затруднить пользователю удобное и правильное управление датчиком температуры. В качестве еще одного примера, некоторые датчики температуры требуют использования батарей, что может быть проблематичным с точки зрения установки и замены. There are a number of disadvantages associated with currently available temperature measurement methods. For example, some temperature sensors require the use of a bulky cable system, which is awkward to use and can make it difficult for the user to conveniently and correctly operate the temperature sensor. As another example, some temperature sensors require the use of batteries, which can be problematic in terms of installation and replacement.

Отзывы потребителей о проводных датчиках температуры в основном отрицательные, и, соответственно, существует спрос на практичные беспроводные решения для измерения температуры. Тем не менее, доступные в настоящее время беспроводные решения для измерения температуры обычно включают технологии беспроводной связи, такие как Wi-Fi и Bluetooth, и они обычно ограничены небольшим диапазоном рабочих температур, которые могут быть неподходящими или недостаточными для приготовления пищи (например, жарка, выпечка и т. д.). Consumer reviews of wired temperature sensors have been largely negative, and accordingly, there is a demand for practical wireless temperature measurement solutions. However, currently available wireless temperature measurement solutions typically involve wireless technologies such as Wi-Fi and Bluetooth, and they are typically limited to a small operating temperature range that may be unsuitable or insufficient for food preparation (e.g., frying, baking, etc.).

Другие типы доступных в настоящее время беспроводных датчиков температуры включают технологии, основанные на использовании кристаллов кварца и/или поверхностных акустических волн, что значительно увеличивает затраты, связанные с изготовлением и обслуживанием. Other types of wireless temperature sensors currently available include technologies based on the use of quartz crystals and/or surface acoustic waves, which significantly increase the costs associated with manufacturing and maintenance.

Экономически эффективный беспроводной датчик температуры будет в значительной степени предпочтителен потребителями с точки зрения удобства использования, а также достижения желаемого уровня вкуса и полезности получаемых приготовленных пищевых продуктов. A cost-effective wireless temperature sensor will be greatly preferred by consumers in terms of ease of use as well as achieving the desired level of taste and healthiness of the resulting cooked food products.

В WO 2021/058390 раскрыт температурный зонд, который включает в себя резонансную схему, причем резонансная схема имеет температурно-зависимую резонансную частоту на основе конденсатора, имеющего температурно-зависимую емкость. Детекторный блок выполнен с возможностью сопряжения с резонансной схемой для приема отклика, связанного с текущей резонансной частотой резонансной схемы. Этот зонд устраняет необходимость в проводном соединении между чувствительным элементом и детекторным блоком. Вместо этого между резонансной схемой и детекторным блоком установлена беспроводная индуктивная связь. Блок управления определяет текущую резонансную частоту резонансной схемы на основании полученного отклика и тем самым определяет температуру зонда.WO 2021/058390 discloses a temperature probe that includes a resonant circuit, the resonant circuit having a temperature-dependent resonant frequency based on a capacitor having a temperature-dependent capacitance. The detector unit is configured to interface with the resonant circuit to receive a response associated with the current resonant frequency of the resonant circuit. This probe eliminates the need for a wired connection between the sensing element and the detector unit. Instead, a wireless inductive coupling is established between the resonant circuit and the detector unit. The control unit determines the current resonant frequency of the resonant circuit based on the response received and thereby determines the temperature of the probe.

Детекторный блок содержит катушку передатчика-приемника и взаимодействует с резонансной схемой, например, путем управления катушкой передатчика-приемника для выполнения развертки частоты для возбуждения резонансной схемы в чувствительном элементе. The detector unit contains a transmitter-receiver coil and interacts with the resonant circuit, for example, by driving the transmitter-receiver coil to perform a frequency sweep to excite the resonant circuit in the sensing element.

Проблема с использованием индуктивной связи заключается в том, что катушка резонансной схемы должна быть параллельна катушке детекторного блока, чтобы обеспечить коррекцию функционирования системы. Зонд температуры сердцевины также нуждается в части для ввода в сердцевину контролируемого продукта и внешней части рукоятки, которая может, например, включать в себя катушку для индуктивной связи. Таким образом, зонд занимает место на поверхности для приготовления пищи или в камере для приготовления пищи. The problem with using inductive coupling is that the coil of the resonant circuit must be parallel to the coil of the detector unit in order to correct the functioning of the system. The core temperature probe also requires a core insertion portion for the product to be monitored and an outer handle portion, which may, for example, include an inductive coupling coil. The probe thus takes up space on the cooking surface or in the cooking chamber.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Настоящее изобретение определено формулой изобретения.The present invention is defined by the claims.

Согласно примерам в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложен беспроводной зонд для контроля температуры, содержащий:By way of example, in accordance with one aspect of the present invention, there is provided a wireless temperature monitoring probe comprising:

щуп для вставки в объект, для которого необходимо контролировать температуру сердцевины, причем щуп имеет область контроля температуры;a probe for insertion into an object for which the core temperature needs to be monitored, the probe having a temperature control area;

головку на ближнем конце щупа, причем головка пребывает вне объекта; иa head at the proximal end of the probe, with the head located outside the object; And

схему, имеющую температурно-зависимую характеристику, причем схема включает в себя катушку индуктивности датчика для беспроводного опроса внешним детекторным блоком для определения таким образом температуры в области контроля температуры,a circuit having a temperature-dependent characteristic, the circuit including a sensor inductor for wirelessly interrogating an external detector unit to thereby determine a temperature in a temperature control region,

причем катушка индуктивности датчика расположена в головке (306),wherein the sensor inductor is located in the head (306),

и при этом щуп имеет удлиненную ось, которая смещена от плоскости катушки индуктивности датчика.and the probe has an elongated axis, which is offset from the plane of the sensor inductor.

Этот зонд для контроля температуры имеет щуп для вставки в объект, такой как подлежащий приготовлению пищевой продукт, и внешнюю головку. Кончик щупа, который вставлен в объект, можно рассматривать как дальний конец, а противоположный конец (где соединена головка) является ближним концом. Удлиненная ось щупа и головка не лежат в одной плоскости, так что между ними есть изгиб. Это упрощает вставку щупа при сохранении желаемой ориентации головки, в частности, для обеспечения правильной связи с дистанционным детекторным блоком. Кроме того, это позволяет расположить головку относительно объекта таким образом, чтобы зонд занимал минимальное количество пространства.This temperature probe has a probe for insertion into an object, such as a food item to be cooked, and an external head. The tip of the probe that is inserted into the object can be thought of as the far end, and the opposite end (where the head is connected) is the near end. The extended axis of the probe and the head do not lie in the same plane, so there is a bend between them. This makes it easier to insert the probe while maintaining the desired head orientation, particularly to ensure proper communication with the remote detector unit. In addition, this allows the head to be positioned relative to the object so that the probe takes up a minimum amount of space.

Изгиб составляет, например, от 90 до 180 градусов, например, от 135 до 180 градусов, например, от 160 до 180 градусов. Образуется U-образный изгиб или почти U-образный изгиб. Затем щуп может быть вставлен сбоку (горизонтально), а головка находится над щупом также в горизонтальной плоскости. Эта горизонтальная ориентация головки и/или щупа является, например, желаемой ориентацией для опроса детекторным блоком.The bend is, for example, from 90 to 180 degrees, for example from 135 to 180 degrees, for example from 160 to 180 degrees. A U-shaped bend or almost a U-shaped bend is formed. The probe can then be inserted from the side (horizontally), with the head positioned above the probe, also in a horizontal plane. This horizontal orientation of the head and/or probe is, for example, the desired orientation for interrogation by the detector unit.

Поскольку катушка индуктивности датчика находится в головке, ориентация головки важна для обеспечения возможности опроса внешним детекторным блоком. Головку можно удерживать рукой с желаемой ориентацией (например, горизонтальной), а щуп можно вставить в объект для поддержания этой желаемой ориентации. Например, головка может быть установлена плоской (горизонтальной) над верхней частью объекта.Since the sensor inductor is located in the head, the orientation of the head is important to allow interrogation by the external detector unit. The head can be held by hand in a desired orientation (eg, horizontal), and the probe can be inserted into the object to maintain that desired orientation. For example, the head may be mounted flat (horizontal) over the top of the object.

Минимальное расстояние между концом щупа, вставляемого в объект, и головкой, например, находится в диапазоне от 25 мм до 30 мм. Когда обеспечен U-образный изгиб, это расстояние, например, соответствует глубине, на которую конец щупа вставлен в объект.The minimum distance between the end of the probe inserted into the object and the head, for example, is in the range of 25 mm to 30 mm. When a U-bend is provided, this distance, for example, corresponds to the depth to which the end of the stylus is inserted into the object.

Диаметр щупа находится, например, в диапазоне от 2 мм до 6 мм. Это дает пространство для любых компонентов схемы, которые должны быть выполнены внутри щупа, таких как температурно-зависимый компонент, такой как конденсатор, при этом предотвращая чрезмерное повреждение объекта путем вставки щупа.The diameter of the stylus is, for example, in the range from 2 mm to 6 mm. This allows space for any circuit components that need to be made inside the probe, such as a temperature-sensitive component such as a capacitor, while preventing excessive damage to the object by inserting the probe.

Длина щупа, который должен быть вставлен в объект, составляет, например, диапазон от 25 мм до 60 мм.The length of the probe to be inserted into the object is, for example, in the range from 25 mm to 60 mm.

Схема, например, содержит один или более компонентов с температурно-зависимыми характеристиками. Компоненты и катушка индуктивности датчика вместе образуют резонансную схему.The circuit, for example, contains one or more components with temperature-dependent characteristics. The components and the sensor inductor together form a resonant circuit.

Компоненты с температурно-зависимыми характеристиками, например, содержат конденсатор с температурно-зависимой емкостью и/или термистор с температурно-зависимым сопротивлением и/или индуктор с температурно-зависимой индуктивностью. Таким образом, компоненты пассивной схемы с температурной зависимостью используют для образования с катушкой датчика индуктивности температурно-зависимого импеданса. Этот температурно-зависимый импеданс приводит к температурно-зависимой резонансной частоте.Components with temperature-dependent characteristics, for example, include a capacitor with a temperature-dependent capacitance and/or a thermistor with a temperature-dependent resistance and/or an inductor with a temperature-dependent inductance. Thus, passive temperature-dependent circuit components are used to form a temperature-dependent impedance with the inductance sensor coil. This temperature-dependent impedance results in a temperature-dependent resonant frequency.

Резонансная частота этой схемы затем может быть измерена извне детекторным блоком для определения температуры.The resonant frequency of this circuit can then be measured externally by a detector unit to determine the temperature.

Температурно-зависимые компоненты предпочтительно находятся в щупе, например, вблизи кончика щупа.Temperature-sensitive components are preferably located in the stylus, for example near the tip of the stylus.

Щуп может быть шарнирно прикреплен к головке. Это позволяет регулировать ориентацию головки после вставки щупа. Щуп может содержать прямой участок и изогнутый участок, шарнирно соединенные друг с другом. Это позволяет дополнительно регулировать общую форму зонда.The probe may be hinged to the head. This allows you to adjust the orientation of the head after inserting the stylus. The probe may comprise a straight section and a curved section, hingedly connected to each other. This allows further adjustment of the overall shape of the probe.

Зонд для контроля температуры предпочтительно предназначен для контроля температуры сердцевины пищевого объекта во время приготовления.The temperature control probe is preferably designed to monitor the core temperature of the food object during cooking.

Кроме того, в соответствии с изобретением предлагается беспроводная система контроля температуры, содержащая:The invention further provides a wireless temperature control system comprising:

зонд для контроля температуры, как определено выше; и a temperature control probe as defined above; And

детекторный блок, содержащий воспринимающую катушку для индуктивной связи с катушкой индуктивности датчика и схемой обнаружения.a detector unit containing a sensing coil for inductive coupling with the sensor inductor and detection circuitry.

Детекторный блок обеспечивает дистанционный контроль схемы зонда для контроля температуры с помощью индуктивной связи. Таким образом, зонд не нуждается в источнике питания. Детекторный блок может быть встроен в прибор для приготовления пищи.The detector unit provides remote control of the probe circuit for temperature monitoring using inductive coupling. Thus, the probe does not require a power source. The detector unit can be built into a cooking appliance.

Схема обнаружения, например, содержит схему развертки частоты и процессор для определения резонансной частоты схемы температурного зонда.The detection circuit, for example, includes a frequency sweep circuit and a processor for determining the resonant frequency of the temperature probe circuit.

Изобретение также обеспечивает прибор для приготовления пищи, содержащий беспроводную систему контроля температуры, определенную выше, причем прибор для приготовления пищи содержит корпус, и при этом воспринимающая катушка детекторного блока встроена в часть корпуса.The invention also provides a cooking apparatus comprising a wireless temperature control system as defined above, wherein the cooking apparatus comprises a housing and wherein a detector unit sensing coil is incorporated into a portion of the housing.

Воспринимающая катушка детекторного блока может быть встроена в крышку корпуса.The detector unit's sensing coil can be built into the housing cover.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны и пояснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(ые) далее.These and other aspects of the present invention will be obvious and explained with reference to the embodiment(s) described below.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для более понятного пояснения того, каким образом оно может быть реализовано на практике, далее, лишь в качестве примеров, будут приводиться ссылки на сопроводительные чертежи, на которых:For a better understanding of the present invention and to more clearly explain how it may be practiced, reference will now be made, by way of example only, to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показана блочная схема известной беспроводной системы контроля температуры; in fig. 1 is a block diagram of a known wireless temperature control system;

на фиг. 2 показан вариант реализации системы, показанной на фиг. 1.in fig. 2 shows an embodiment of the system shown in FIG. 1.

на фиг. 3 показан пример конструкции зонда датчика;in fig. Figure 3 shows an example of a sensor probe design;

на фиг. 4 более четко показан изгиб и показан угол изгиба; in fig. 4 shows the bend more clearly and shows the bend angle;

на фиг. 5 и 6 показан один подробный пример с размерами; in fig. 5 and 6 show one detailed example with dimensions;

на фиг. 7 показан второй пример конструкции зонда датчика; иin fig. 7 shows a second example of a sensor probe design; And

на фиг. 8 показан третий пример конструкции зонда датчика.in fig. Figure 8 shows a third example of a sensor probe design.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение будет описано со ссылкой на фигуры.The present invention will be described with reference to the figures.

Следует понимать, что хотя подробное описание и конкретные примеры представляют примеры вариантов осуществления устройств, систем и способов, они предназначены исключительно для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Эти и другие признаки, аспекты и преимущества устройств, систем и способов согласно настоящему изобретению станут более понятными из нижеследующего описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных чертежей. Следует понимать, что фигуры являются лишь схематическими и изображены без соблюдения масштаба. Следует также понимать, что одинаковые ссылочные обозначения используются на фигурах для обозначения одних и тех же или подобных частей.It should be understood that while the detailed description and specific examples provide examples of embodiments of devices, systems and methods, they are intended solely for illustrative purposes and are not intended to limit the scope of the present invention. These and other features, aspects and advantages of the devices, systems and methods of the present invention will become more apparent from the following description, the accompanying claims and the accompanying drawings. It should be understood that the figures are only schematic and are not depicted to scale. It should also be understood that like reference numerals are used throughout the figures to designate the same or similar parts.

В изобретении предложен беспроводной зонд для контроля температуры, содержащий щуп для вставки в объект, для которого необходимо контролировать температуру сердцевины, и головку на ближнем конце щупа. Катушка индуктивности датчика находится в головке и используется для беспроводного опроса внешним детекторным блоком для определения температуры сердцевины. Удлиненная ось щупа не находится в плоскости головки, например, так что между ними есть изгиб. Это позволяет установить головку относительно объекта, экономя пространство, и облегчает правильное выравнивание головки для правильного опроса внешним детекторным блоком.The invention provides a wireless temperature monitoring probe comprising a probe for insertion into an object for which the core temperature is to be monitored and a head at the proximal end of the probe. The sensor inductor is located in the head and is used for wireless interrogation by an external detector unit to determine the core temperature. The extended axis of the stylus is not in the plane of the head, for example, so there is a bend between them. This allows the head to be positioned relative to the object, saving space, and makes it easier to properly align the head for proper interrogation by the external detector unit.

Изобретение относится к беспроводному температурному зонду и, в частности, к использованию индуктивной связи между зондом и дистанционным детекторным блоком. В качестве примера сначала будет описан тип беспроводного температурного датчика, как описано в WO 2021/058390. Дополнительные подробности можно найти в WO 2021/058390, но изобретение также может быть применено к другим типам беспроводных температурных зондов с другими вариантами температурно-зависимых компонентов схемы.The invention relates to a wireless temperature probe and, in particular, to the use of inductive coupling between the probe and a remote detector unit. By way of example, a type of wireless temperature sensor as described in WO 2021/058390 will first be described. Further details can be found in WO 2021/058390, but the invention can also be applied to other types of wireless temperature probes with other variations of temperature-sensitive circuit components.

Фигуры 1 и 2 взяты из WO 2021/058390.Figures 1 and 2 are taken from WO 2021/058390.

На фиг. 1 показана блочная схема беспроводной системы 100 контроля температуры, которая может быть использована для измерения температуры объекта, такой как температура сердцевины пищевого продукта во время приготовления. In fig. 1 shows a block diagram of a wireless temperature monitoring system 100 that can be used to measure the temperature of an object, such as the temperature of the core of a food product during cooking.

Как проиллюстрировано на фиг. 1, система 100 содержит чувствительный зонд 110, выполненный с возможностью вставки в объект. Например, чувствительный зонд 110 может быть вставлен в твердый пищевой продукт, такой как картофель или кусок мяса. Чувствительный зонд 110 содержит резонансную схему 112 (например, LC-схему), которая имеет температурно-зависимую резонансную частоту. В одном примере резонансная схема 112 содержит конденсатор 114, который имеет температурный коэффициент своей емкости. Однако в качестве дополнения или альтернативы могут быть использованы другие температурно-зависимые компоненты, такие как термисторы. В некоторых вариантах реализации температурные коэффициенты компонентов могут присутствовать в заданном диапазоне температур, соответствующем ожидаемому диапазону температур объекта. As illustrated in FIG. 1, system 100 includes a sensing probe 110 configured to be inserted into an object. For example, the sensing probe 110 may be inserted into a solid food product such as a potato or piece of meat. Sensing probe 110 includes a resonant circuit 112 (eg, an LC circuit) that has a temperature-dependent resonant frequency. In one example, resonant circuit 112 includes a capacitor 114 that has a temperature coefficient of its capacitance. However, other temperature-sensitive components such as thermistors can be used as a supplement or alternative. In some embodiments, the temperature coefficients of the components may be present within a specified temperature range corresponding to the expected temperature range of the object.

В качестве примера температурно-зависимого конденсатора 114, конденсатор может представлять собой керамический конденсатор и может содержать (диэлектрический) материал Y5V. Может быть обеспечено преимущество при использовании керамических конденсаторов, содержащих материал Y5V, в системе 100, поскольку эти типы конденсаторов обычно обладают полезным свойством, которое позволяет резонансной схеме 112 изменять свои свойства в зависимости от окружающей температуры. Такое изменение свойств позволяет определить температуру объекта. As an example of the temperature dependent capacitor 114, the capacitor may be a ceramic capacitor and may comprise a Y5V (dielectric) material. An advantage may be provided by using ceramic capacitors containing Y5V material in the system 100, since these types of capacitors typically have the advantageous property that allows the resonant circuit 112 to change its properties depending on the surrounding temperature. This change in properties allows you to determine the temperature of the object.

Более подробно, в многослойных керамических конденсаторах изоляционный материал между электродами (также известный как диэлектрический материал) оказывает большое влияние на результирующую емкость конденсатора. Свойства диэлектрического материала изменяются в зависимости от температуры. Это, как правило, нежелательный паразитный эффект в электронной схеме, но в этом случае этот конкретный эффект позволяет оценить или определить температуру конденсатора. In more detail, in multilayer ceramic capacitors, the insulating material between the electrodes (also known as the dielectric material) has a large influence on the resulting capacitance of the capacitor. The properties of a dielectric material vary with temperature. This is generally an unwanted parasitic effect in an electronic circuit, but in this case this particular effect allows the temperature of the capacitor to be estimated or determined.

Кроме того, когда чувствительный зонд 110 вставлен в объект, конденсатор 114 может быть защищен от перегрева объектом. Например, конденсатор 114 может быть защищен от перегрева, как только чувствительный зонд 110 вставляется в пищевой продукт, который помещается внутрь печи для выпечки. In addition, when the sensing probe 110 is inserted into an object, the capacitor 114 can be protected from overheating by the object. For example, capacitor 114 may be protected from overheating once sensing probe 110 is inserted into a food product that is placed inside the baking oven.

Хотя это не показано на фиг. 1, в некоторых примерах система 100 может содержать один или более дополнительных чувствительных зондов. В таких случаях чувствительный зонд 110 может называться «первым чувствительным зондом», а один или более дополнительных чувствительных зондов могут называться в совокупности «дополнительным чувствительным зондом(-ами)». В этих вариантах реализации каждый из одного или более дополнительных чувствительных зондов может содержать соответствующую резонансную схему, и каждый из одного или более дополнительных чувствительных зондов может быть вставлен в объект или помещен рядом с ним. Although this is not shown in FIG. 1, in some examples, system 100 may include one or more additional sensing probes. In such cases, the sensing probe 110 may be referred to as the “first sensing probe,” and the one or more additional sensing probes may be referred to collectively as “additional sensing probe(s).” In these embodiments, each of the one or more additional sensing probes may include a corresponding resonant circuit, and each of the one or more additional sensing probes may be inserted into or placed adjacent to the object.

Каждая из соответствующих резонансных схем одного или более дополнительных чувствительных зондов может иметь различную друг от друга температурно-зависимую резонансную частоту. Кроме того, температурно-зависимая резонансная частота каждой из резонансных схем может отличаться от температурно-зависимой резонансной частоты резонансной схемы первого чувствительного зонда 110. Each of the respective resonant circuits of one or more additional sensing probes may have a different temperature-dependent resonant frequency from each other. In addition, the temperature-dependent resonant frequency of each of the resonant circuits may be different from the temperature-dependent resonant frequency of the resonant circuit of the first sensing probe 110.

Кроме того, система 100 содержит детекторный блок 120. Детекторный блок 120 выполнен с возможностью взаимодействия с резонансной схемой 112 для приема отклика, связанного с текущей резонансной частотой резонансной схемы 112. In addition, the system 100 includes a detector block 120. The detector block 120 is configured to interact with the resonant circuit 112 to receive a response associated with the current resonant frequency of the resonant circuit 112.

Детекторный блок 120, в частности, содержит катушку передатчика-приемника. Интерфейс между чувствительным зондом 110 и детекторным блоком 120 содержит магнитную связь между детекторным блоком 120 и резонансной схемой 112. Более подробно, магнитная связь может быть индуцирована между катушкой передатчика-приемника детекторного блока 120 и резонансной схемой 112, когда чувствительный зонд 110 расположен вблизи детекторного блока 120. The detector unit 120, in particular, contains a transmitter-receiver coil. The interface between the sensing probe 110 and the detector block 120 comprises magnetic coupling between the detector block 120 and the resonant circuit 112. In more detail, magnetic coupling can be induced between the transmitter-receiver coil of the detector block 120 and the resonant circuit 112 when the sensing probe 110 is located in the vicinity of the detector block 120.

Кроме того, детекторный блок 120 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с резонансной схемой 112 посредством управления катушкой передатчика-приемника для выполнения развертки частоты для возбуждения резонансной схемы 112 в чувствительном зонде 110. Это управление реализуется блоком 130 управления, который функционирует как схема обнаружения. Развертка частоты может представлять собой ступенчатую развертку, включающую в себя множество отдельных шагов, каждый из которых связан с другой полосой частот. Детекторный блок 120 может быть выполнен с возможностью осуществления каждого шага в развертке частоты путем передачи соответствующего радиочастотного стимулирующего сигнала в резонансную схему 112 чувствительного зонда 110, и резонансная схема 112 может быть выполнена с возможностью передачи ответного сигнала для каждого шага в развертке в результате возбуждения. In addition, the detector unit 120 may be configured to interact with the resonant circuit 112 by controlling the transmitter-receiver coil to perform a frequency sweep to drive the resonant circuit 112 in the sensing probe 110. This control is implemented by the control unit 130, which functions as a detection circuit. The frequency sweep may be a step sweep comprising a plurality of individual steps, each associated with a different frequency band. The detector unit 120 may be configured to perform each step in the frequency sweep by transmitting a corresponding RF stimulus signal to the resonance circuit 112 of the sensing probe 110, and the resonance circuit 112 may be configured to transmit a response signal for each step in the sweep as a result of the excitation.

Соответствующий радиочастотный стимулирующий сигнал может находиться в диапазоне частот от 10 кГц до 1 МГц. Возможны другие диапазоны частот и значения в зависимости от типа схемы, используемой в качестве резонансной схемы 112.The corresponding RF stimulation signal may be in the frequency range from 10 kHz to 1 MHz. Other frequency ranges and values are possible depending on the type of circuit used as resonant circuit 112.

Как указано выше, в некоторых примерах система 100 может содержать один или более дополнительных чувствительных зондов, каждый из которых содержит соответствующую резонансную схему. В этих вариантах осуществления детекторный блок 120 может быть выполнен с возможностью сопряжения с каждой из резонансных схем дополнительного(ых) чувствительного(ых) зонда(ов) и первого чувствительного зонда 110, чтобы принимать отклик, связанный с текущей резонансной частотой соответствующей резонансной схемы. Таким образом, в этих вариантах осуществления для каждой из резонансных схем, связанных с первым чувствительным зондом и дополнительным(и) чувствительным(и) зондом(-ами), может быть получен соответствующий отклик. As noted above, in some examples, system 100 may include one or more additional sensing probes, each of which includes a corresponding resonant circuit. In these embodiments, the detector unit 120 may be configured to interface with each of the resonant circuits of the additional sensing probe(s) and the first sensing probe 110 to receive a response associated with the current resonant frequency of the corresponding resonant circuit. Thus, in these embodiments, a corresponding response can be obtained for each of the resonant circuits associated with the first sensing probe and the additional sensing probe(s).

Хотя чувствительный зонд 110 и детекторный блок 120 являются частью системы 100, чувствительный зонд 110 и детекторный блок 120 физически не соединены. Таким образом, зонд для контроля температуры является беспроводным. Он также не нуждается в источнике питания и, таким образом, является пассивной схемой, но может быть опрошен дистанционно с помощью индуктивной связи, упомянутой выше.Although the sensing probe 110 and the detector unit 120 are part of the system 100, the sensing probe 110 and the detector unit 120 are not physically connected. Therefore, the temperature probe is wireless. It also does not require a power supply and is thus a passive circuit, but can be polled remotely using the inductive coupling mentioned above.

Чувствительный зонд 110 и блок 130 управления также могут быть физически не соединены. Таким образом, во время работы системы 100, чувствительный зонд 110 может быть вставлен в объект беспроводным способом, что, в свою очередь, улучшает удобство использования и гибкость системы 100 в целом. Кроме того, поскольку чувствительный зонд 110 может быть физически отсоединен от остальной части компонентов системы 100, чувствительный зонд 110 может быть легко сохранен, заменен и очищен.The sensing probe 110 and the control unit 130 may also not be physically connected. Thus, during operation of the system 100, the sensing probe 110 can be wirelessly inserted into an object, which in turn improves the usability and flexibility of the system 100 as a whole. In addition, because the sensing probe 110 can be physically disconnected from the rest of the components of the system 100, the sensing probe 110 can be easily stored, replaced, and cleaned.

Блок 130 управления выполнен с возможностью определения текущей резонансной частоты резонансной схемы 112 на основе принятого отклика. Блок 130 управления также выполнен с возможностью определения температуры объекта на основе определенной текущей резонансной частоты резонансной схемы. В соответствующем температурном диапазоне конденсатор выбирают таким образом, чтобы имелась сильная корреляция между температурой и резонансной частотой резонансной схемы 112. Таким образом, определение температуры объекта основано на этой корреляции. Кроме того, поскольку изменение температуры, окружающей конденсатор 114 резонансной схемы 112, приводит к смещению резонансной частоты резонансной схемы 112, смещение резонансной частоты указывает на изменение температуры, окружающей конденсатор 114. The control unit 130 is configured to determine the current resonant frequency of the resonant circuit 112 based on the received response. The control unit 130 is also configured to determine the temperature of an object based on the determined current resonant frequency of the resonant circuit. In the appropriate temperature range, the capacitor is selected such that there is a strong correlation between the temperature and the resonant frequency of the resonant circuit 112. Thus, determining the temperature of the object is based on this correlation. In addition, since a change in the temperature surrounding the capacitor 114 of the resonant circuit 112 causes a shift in the resonant frequency of the resonant circuit 112, a shift in the resonant frequency indicates a change in the temperature surrounding the capacitor 114.

На основании предварительных тестовых измерений, в зависимости от материала, используемого в конденсаторе 114, и/или типа конденсатора 114, используемого в резонансной схеме 112, система 100 может иметь диапазон рабочих температур от 10 до 100°С. В некоторых примерах чувствительный зонд 110 может быть выполнен таким образом, что, когда температура в конденсаторе 114 превышает заданное значение (например, 120°C), запорный механизм выполнен таким образом, чтобы предотвратить повреждение чувствительного зонда 110 и/или остальных компонентов в системе 100.Based on preliminary test measurements, depending on the material used in the capacitor 114 and/or the type of capacitor 114 used in the resonant circuit 112, the system 100 may have an operating temperature range from 10 to 100°C. In some examples, sensing probe 110 may be configured such that when the temperature in capacitor 114 exceeds a predetermined value (eg, 120°C), a shutoff mechanism is configured to prevent damage to sensing probe 110 and/or remaining components in system 100 .

Как указано выше, резонансная схема 112 может быть выполнена с возможностью передачи отклика для каждого шага в ступенчатой развертке. С этой целью блок 130 управления определяет текущую резонансную частоту резонансной схемы 112 путем обработки ответных сигналов из резонансной схемы 112. В частности, блок 130 управления может определять текущую резонансную частоту резонансной схемы 112 на основании соответствующих значений сопротивления и/или измеренных значений частоты частотно-зависимых сигналов отклика из резонансной схемы 112. As discussed above, resonant circuit 112 may be configured to provide a response for each step in a step sweep. To this end, control unit 130 determines the current resonant frequency of resonant circuit 112 by processing response signals from resonant circuit 112. Specifically, control unit 130 may determine the current resonant frequency of resonant circuit 112 based on corresponding resistance values and/or measured frequency-dependent frequency values. response signals from resonant circuit 112.

При использовании множества чувствительных зондов блок 130 управления может быть выполнен с возможностью определения температуры различных частей объекта на основании определенной текущей резонансной частоты резонансной схемы соответствующего множества чувствительных зондов. Часть объекта, соответствующая соответствующему дополнительному чувствительному зонду, может представлять собой частичный объем, непосредственно прилегающий к месту, в котором размещен соответствующий дополнительный чувствительный зонд. When using a plurality of sensing probes, the control unit 130 may be configured to determine the temperature of various parts of an object based on a determined current resonant frequency of the resonant circuit of the corresponding plurality of sensing probes. The part of the object corresponding to the corresponding additional sensing probe may be a partial volume immediately adjacent to the location in which the corresponding additional sensing probe is located.

Блок 130 управления в основном управляет работой системы 100. Блок 130 управления может содержать один или более процессоров, блоков обработки, многоядерных процессоров или модулей, которые выполнены с возможностью или запрограммированы для управления системой 100. В конкретных реализациях блок 130 управления может представлять собой содержать множество программных и/или аппаратных модулей, каждый из которых выполнен с возможностью осуществления или для осуществления отдельных или нескольких этапов способа, описанного в настоящем документе.The control unit 130 generally controls the operation of the system 100. The control unit 130 may include one or more processors, processing units, multi-core processors, or modules that are configured or programmed to control the system 100. In particular implementations, the control unit 130 may comprise a plurality of software and/or hardware modules, each of which is configured to implement or to implement individual or multiple steps of the method described herein.

Система 100 может также содержать блок 140 отображения, выполненный с возможностью отображения определенной температуры объекта. The system 100 may also include a display unit 140 configured to display a specific temperature of an object.

На фиг. 2 показана реализация системы по фиг. 1. Система 100 содержит чувствительный зонд 110, детекторный блок и блок 130 управления. Детекторный блок включает в себя воспринимающую катушку 122.In fig. 2 shows an implementation of the system of FIG. 1. System 100 includes a sensing probe 110, a detector unit, and a control unit 130. The detector unit includes a sensing coil 122.

Чувствительный зонд 110 физически не соединен с детекторным блоком и блоком 130 управления. Чувствительный зонд 110 имеет щуп 114 на одном конце чувствительного зонда 110 для обеспечения возможности вставки чувствительного зонда 110 в объект, например, в пищевой продукт, такой как кусок мяса или картофель. The sensitive probe 110 is not physically connected to the detector unit and the control unit 130. The sensing probe 110 has a probe 114 at one end of the sensing probe 110 to allow the sensing probe 110 to be inserted into an object, such as a food product such as a piece of meat or a potato.

Резонансная схема 112 показана в виде индуктора L, который является катушкой индуктивности датчика для беспроводного опроса внешним детекторным блоком и температурно-зависимым конденсатором C. Таким образом, LC-схема 112 имеет температурно-зависимую резонансную частоту. Резонансная схема 112, например, инкапсулирована внутри чувствительного зонда. Конденсатор С имеет температурный коэффициент в заданном диапазоне. The resonant circuit 112 is shown as an inductor L, which is a sensor inductor for wireless interrogation by an external detector unit and a temperature-dependent capacitor C. Thus, the LC circuit 112 has a temperature-dependent resonant frequency. Resonant circuit 112, for example, is encapsulated within a sensing probe. Capacitor C has a temperature coefficient within a given range.

Воспринимающая катушка 122 детекторного блока предназначена для индуктивной связи с катушкой L индуктивности датчика и схемой 130 обнаружения для анализа отклика от резонансной схемы 112. Детекторный блок, таким образом, взаимодействует с резонансной схемой 112 для приема отклика, связанного с текущей резонансной частотой резонансной схемы 112. Магнитная связь M между детекторным блоком 120 и резонансной схемой 112, возникающая в результате взаимодействия между этими двумя компонентами, представлена значком молнии на фиг. 2. Резонансная схема 112 чувствительного зонда 110 размещается внутри магнитного поля, генерируемого катушкой передатчика-приемника детекторного блока 120, что приводит к образованию магнитной связи M между этими компонентами.The detection coil 122 of the detector unit is configured to inductively couple with the sensor inductor coil L and the detection circuit 130 to analyze the response from the resonant circuit 112. The detector unit thus interacts with the resonant circuit 112 to receive a response associated with the current resonant frequency of the resonant circuit 112. The magnetic coupling M between the detector unit 120 and the resonant circuit 112 resulting from the interaction between these two components is represented by the lightning bolt icon in FIG. 2. The resonant circuit 112 of the sensing probe 110 is placed within the magnetic field generated by the transmitter-receiver coil of the detector unit 120, which results in the formation of a magnetic coupling M between these components.

Указанная система известна в той степени, в которой она описана выше, причем в качестве температурно-зависимого компонента используется конденсатор. Данное изобретение, в частности, относится к конструкции зонда датчика.This system is known to the extent described above, with a capacitor being used as the temperature dependent component. This invention relates in particular to the design of a sensor probe.

Для получения желаемой индуктивной связи между катушкой L индуктивности датчика и воспринимающей катушкой 122 детекторного блока две катушки предпочтительно должны находиться в параллельных плоскостях. Кроме того, катушка L индуктивности датчика не должна находиться слишком близко к смежным металлическим частям.To obtain the desired inductive coupling between the sensor inductor coil L and the detector unit sensing coil 122, the two coils should preferably be in parallel planes. In addition, the sensor inductor L should not be too close to adjacent metal parts.

На фиг. 3 показан пример конструкции зонда датчика для контроля. Зонд 300 для контроля температуры содержит щуп 302 для вставки в объект (например, пищевой продукт), для которого необходимо контролировать температуру сердцевины. Щуп выполнен удлиненным с удлиненной осью 305. Основной участок щупа, который должен быть вставлен в объект, является, например, прямым, следовательно, с линейной удлиненной осью, но он также может быть искривленным. Направление щупа и удлиненной оси может в этом случае рассматриваться как среднее значение касательной к кривизне щупа вдоль длины щупа и, следовательно, общее направление щупа.In fig. Figure 3 shows an example of a sensor probe design for monitoring. The temperature control probe 300 includes a probe 302 for insertion into an object (eg, a food product) for which the core temperature needs to be monitored. The stylus is made elongated with an elongated axis 305. The main portion of the stylus that is to be inserted into the object is, for example, straight, therefore with a linear elongated axis, but it can also be curved. The direction of the stylus and the extended axis can then be considered as the average of the tangent to the curvature of the stylus along the length of the stylus and therefore the overall direction of the stylus.

Щуп имеет область контроля температуры, такую как область 304 вблизи дальнего кончика щупа. Головка 306 находится на ближнем конце щупа, напротив кончика, и головка 306 предназначена для пребывания вне объекта.The probe has a temperature control region, such as an area 304 near the distal tip of the probe. The head 306 is located at the proximal end of the stylus, opposite the tip, and the head 306 is designed to remain outside the object.

Описанная выше схема, имеющая температурно-зависимую характеристику, образована внутри чувствительного зонда 300. The above-described circuit having a temperature-dependent characteristic is formed within the sensing probe 300.

В предпочтительном примере конденсатор C выполнен в щупе 302 в области 304 контроля температуры, а катушка L индуктивности датчика выполнена в головке 306. В показанном примере головка имеет форму диска, соответствующую форме катушки индуктивности датчика. Это позволяет сформировать большую катушку датчика, поскольку ее не нужно вставлять в объект.In the preferred example, a capacitor C is formed in the probe 302 in the temperature control region 304, and a sensor inductor L is formed in the head 306. In the example shown, the head has a disk shape corresponding to the shape of the sensor inductor. This allows a larger sensor coil to be formed since it does not need to be inserted into the object.

Удлиненная ось 305 щупа смещена от плоскости катушки индуктивности датчика в головке 306. Таким образом, вместо формирования линейного зонда с щупом на одном конце и головкой на другом, между щупом 302 и головкой 306 имеется изгиб 308. Это означает, что чувствительный зонд занимает меньше внешнего пространства после вставки щупа, поскольку головка может быть расположена ближе или более предпочтительно относительно продукта. Это означает, в частности, что зонд занимает меньше бокового пространства вокруг объекта, которое может быть ограничено в случае пищевого продукта внутри варочной камеры духовки или фритюрницы и т. д. Это также означает, что расстояние может быть сохранено от металлических частей, таких как стены варочной камеры, путем установки головки на верхней части объекта.The elongated probe axis 305 is offset from the plane of the sensor inductor in head 306. Thus, instead of forming a linear probe with a probe at one end and a head at the other, there is a bend 308 between probe 302 and head 306. This means that the sensing probe occupies less of the outer space after insertion of the probe, since the head may be located closer or more preferably relative to the product. This means in particular that the probe takes up less lateral space around the object, which may be limited in the case of a food product inside the cooking chamber of an oven or fryer, etc. This also means that distance can be maintained from metal parts such as walls cooking chamber, by installing the head on the top of the object.

Благодаря тому, что головка находится напротив объекта, объекты могут быть упакованы более плотно, например, пищевые продукты в варочной камере. Благодаря тому, что головка находится поверх объекта (когда головка содержит катушку датчика), может быть улучшена связь между катушкой датчика и воспринимающей катушкой, расположенной выше.By positioning the head against the object, objects can be packed more tightly, such as food in the cooking chamber. By placing the head on top of the object (where the head contains the sensor coil), communication between the sensor coil and the sensing coil located above can be improved.

На фиг. 3 показана усиливающая перемычка 310, которая также ограничивает вставку щупа.In fig. 3 shows a reinforcing bridge 310 that also restricts insertion of the probe.

Изгиб 308 предпочтительно имеет угол между 90 и 180 градусами (включительно). Например, изгиб под углом 90 градусов позволяет вставлять щуп вниз, а головка остается плоской на верхней части объекта. Это подходит для толстых предметов, таких как картофель. Изгиб почти на 180 градусов позволяет вставлять щуп в боковом направлении с головкой сверху. Это подходит для более тонких предметов, таких как стейк.The bend 308 preferably has an angle between 90 and 180 degrees (inclusive). For example, a 90-degree bend allows the probe to be inserted downward while the head remains flat on top of the object. This is suitable for thick items such as potatoes. The almost 180 degree bend allows the stylus to be inserted laterally with the head on top. This is suitable for thinner items such as steak.

Изгиб 308 между щупом и головкой упрощает вставку щупа при сохранении желаемой ориентации щупа и/или головки, в частности, для обеспечения правильной связи с дистанционным детекторным блоком. The bend 308 between the stylus and the head facilitates insertion of the stylus while maintaining the desired orientation of the stylus and/or head, particularly to ensure proper communication with the remote detector unit.

Поскольку головка содержит катушку датчика, необходимо выбрать ориентацию катушки датчика. Например, воспринимающая катушка детекторного блока может быть установлена в крышке устройства для приготовления пищи в горизонтальной плоскости (когда устройство для приготовления пищи установлено на горизонтальной поверхности), и затем головка также должна быть ориентирована горизонтально.Because the head contains the sensor coil, the orientation of the sensor coil must be selected. For example, the sensing coil of the detector unit may be installed in the lid of the cooking apparatus in a horizontal plane (when the cooking apparatus is installed on a horizontal surface), and then the head should also be oriented horizontally.

На фиг. 4 показан угол α изгиба. Изгиб α составляет, например, от 90 до 180 градусов, как упомянуто выше, например от 135 до 180 градусов, например от 160 до 180 градусов. Показанный пример представляет собой почти U-образный изгиб, так что щуп может быть вставлен сбоку (горизонтально), а головка находится над щупом также в горизонтальной плоскости. In fig. 4 shows the bending angle α. The bend α is, for example, 90 to 180 degrees as mentioned above, for example 135 to 180 degrees, for example 160 to 180 degrees. The example shown is almost a U-bend so that the stylus can be inserted from the side (horizontally) with the head above the stylus also in a horizontal plane.

Диаметр D щупа (показан на рисунке 3) находится, например, в диапазоне от 2 мм до 6 мм. Это дает пространство для любых компонентов схемы, которые должны быть образованы внутри щупа, в частности конденсатора и/или других температурно-зависимых пассивных компонентов, при предотвращении чрезмерного повреждения объекта.The diameter D of the stylus (shown in Figure 3) is, for example, in the range from 2 mm to 6 mm. This allows space for any circuit components that must be formed within the probe, particularly the capacitor and/or other temperature-sensitive passive components, while preventing excessive damage to the object.

Минимальное расстояние S между концом щупа 302, который должен быть вставлен в объект, и головкой 306, например, находится в диапазоне от 25 мм до 30 мм. Когда предусмотрен U-образный изгиб, это расстояние, например, соответствует глубине (в вертикальном направлении), на которой конец щупа вставляется в объект.The minimum distance S between the end of the probe 302, which is to be inserted into the object, and the head 306, for example, is in the range of 25 mm to 30 mm. When a U-bend is provided, this distance, for example, corresponds to the depth (in the vertical direction) at which the end of the stylus is inserted into the object.

Длина L щупа 302, который должен быть вставлен в объект, составляет, например, в диапазоне от 25 мм до 60 мм.The length L of the probe 302 to be inserted into the object is, for example, in the range of 25 mm to 60 mm.

На фиг. 5 и 6 показан один подробный пример с размерами. На фиг. 5 представлен вид сверху головки 306, а на фиг. 6 представлен вид сбоку в поперечном разрезе по линии A-A по фиг. 5.In fig. 5 and 6 show one detailed example with dimensions. In fig. 5 is a top view of head 306, and FIG. 6 is a side cross-sectional view along line A-A of FIG. 5.

В этом примере угол α составляет 172 градуса (поэтому головка и щуп находятся под 8 градусами). Головка имеет диаметр 40 мм, а общая длина зонда составляет 60 мм. Диаметр щупа 6,0 мм, длина щупа 48 мм, толщина головки 8,0 мм.In this example, the angle α is 172 degrees (so the head and stylus are at 8 degrees). The head has a diameter of 40 mm and the total length of the probe is 60 mm. Probe diameter 6.0 mm, probe length 48 mm, head thickness 8.0 mm.

Как показано, конденсатор C находится на кончике щупа, а катушка L датчика находится в головке. Пищевой продукт также показан как 60.As shown, capacitor C is at the tip of the probe and coil L of the probe is in the head. The food product is also shown as 60.

На фиг. 7 показан второй пример конструкции зонда датчика, в котором щуп 302 (выполненный за одно целое с изгибом 308 шарнирно установлен на головке 306 на соединении 320. Это позволяет регулировать ориентацию головки и, следовательно, катушки индуктивности датчика после того, как щуп 302 вставлен в продукт.In fig. 7 shows a second example of a sensor probe design in which the probe 302 (integral with the bend 308) is pivotally mounted on the head 306 at connection 320. This allows the orientation of the head, and therefore the sensor inductor, to be adjusted after the probe 302 is inserted into the product. .

На фиг. 8 показан третий пример конструкции датчика, в котором имеются два поворотных соединения 320a, 320b. Головка 306 шарнирно соединена с изгибом 308 на первом соединении 320a, а изгиб 308 шарнирно соединен с щупом 302 на втором соединении 320b. Таким образом, щуп имеет отдельный прямой участок и изогнутый участок, шарнирно соединенные друг с другом. Это позволяет регулировать ориентацию головки, а также регулировать ориентацию изгиба. Это означает, что зонд может быть выполнен с возможностью адаптации к внешнему контуру продукта, в который вставлен щуп, что обеспечивает компактную посадку на продукте.In fig. 8 shows a third example of a sensor design in which there are two rotary joints 320a, 320b. The head 306 is pivotally connected to the bend 308 at the first connection 320a, and the bend 308 is pivotally connected to the stylus 302 at the second connection 320b. Thus, the probe has a separate straight section and a curved section, hingedly connected to each other. This allows you to adjust the orientation of the head as well as adjust the bend orientation. This means that the probe can be configured to adapt to the outer contour of the product into which the probe is inserted, resulting in a compact fit on the product.

Вся система 100 может быть встроена в устройство для приготовления пищи или в общее кухонное устройство для измерения температуры. Например, система может быть реализована во фритюрнице, печи для выпечки, гриле, мешалке или пароварке и т. д. Чувствительный зонд 110 предназначен для вставки в пищевой продукт в устройстве для приготовления пищи. Настоящее изобретение может быть использовано, когда температура сердцевины пищевого продукта должна быть использована в работе кухонного прибора. The entire system 100 may be integrated into a food preparation device or a general kitchen temperature measuring device. For example, the system may be implemented in a deep fryer, baking oven, grill, stirrer or steamer, etc. The sensing probe 110 is designed to be inserted into a food product in a food preparation device. The present invention can be used when the temperature of the core of a food product is to be used in the operation of a kitchen appliance.

Тем не менее, система 100 может быть реализована в других областях, включая медицину, здравоохранение, контроль процессов и т.д., в которых пассивный метод измерения температуры может давать преимущество. However, the system 100 may be implemented in other fields, including medicine, healthcare, process control, etc., in which a passive temperature sensing method may provide an advantage.

Другие варианты раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при практическом применении заявленного изобретения на основе изучения сопутствующих чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множества. Other variations of the disclosed embodiments may be understood and implemented by those skilled in the art through practice of the claimed invention upon examination of the accompanying drawings, description, and appended claims. In the claims, the word “comprising” does not exclude the presence of other elements or steps, and the grammatical indicators of the singular do not exclude the plural.

Тот факт, что определенные меры упоминаются во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано с выгодой. The fact that certain measures are mentioned in mutually distinct dependent claims does not mean that a combination of these measures cannot be used to advantage.

Если в формуле изобретения или описании использован термин «приспособлен для», то следует отметить, что этот термин является эквивалентом термина «выполнен с возможностью». If the term “adapted to” is used in a claim or description, it should be noted that this term is equivalent to the term “capable of.”

Никакие ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.No reference designation in the claims should be construed as limiting its scope.

Claims (22)

1. Беспроводной зонд (300) для контроля температуры, содержащий:1. Wireless probe (300) for temperature monitoring, containing: щуп (302) для вставки в объект, для которого необходимо контролировать температуру сердцевины, причем щуп имеет область (304) контроля температуры;a probe (302) for insertion into an object for which the core temperature needs to be monitored, the probe having a temperature control area (304); головку (306) на ближнем конце щупа (302), причем головка (306) предназначена для пребывания вне объекта;a head (306) at the proximal end of the probe (302), the head (306) being designed to be outside the object; схему (L, C), имеющую температурно-зависимую характеристику, причем указанная схема включает в себя катушку (L) индуктивности датчика для беспроводного опроса внешним детекторным блоком для определения таким образом температуры в области контроля температуры,a circuit (L, C) having a temperature-dependent characteristic, said circuit including a sensor inductor (L) for wireless interrogation by an external detector unit to thereby determine the temperature in the temperature control region, причем катушка индуктивности датчика расположена в головке (306),wherein the sensor inductor is located in the head (306), и при этом щуп имеет удлиненную ось, которая смещена от плоскости катушки индуктивности датчика.and the probe has an elongated axis, which is offset from the plane of the sensor inductor. 2. Зонд для контроля температуры по п. 1, в котором имеется изгиб между удлиненной осью щупа и плоскостью катушки индуктивности датчика от 90 до 180 градусов, например, от 135 до 180 градусов, например, от 160 до 180 градусов.2. A temperature control probe according to claim 1, in which there is a bend between the elongated axis of the probe and the plane of the sensor inductor from 90 to 180 degrees, for example, from 135 to 180 degrees, for example, from 160 to 180 degrees. 3. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1, 2, в котором минимальное расстояние (S) между концом щупа, вставляемого в объект, и головкой находится в диапазоне от 25 мм до 30 мм.3. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the minimum distance (S) between the end of the probe inserted into the object and the head is in the range from 25 mm to 30 mm. 4. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1-3, в котором диаметр (D) щупа находится в диапазоне от 2 мм до 6 мм.4. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1-3, in which the diameter (D) of the probe is in the range from 2 mm to 6 mm. 5. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1-4, в котором длина (L) вставляемого в объект щупа находится в диапазоне от 25 мм до 60 мм.5. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1-4, in which the length (L) of the probe inserted into the object is in the range from 25 mm to 60 mm. 6. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1-5, в котором схема дополнительно содержит один или более компонентов с температурно-зависимыми характеристиками, причем компоненты и катушка индуктивности датчика вместе образуют резонансную схему.6. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1-5, wherein the circuit further comprises one or more components with temperature-dependent characteristics, wherein the components and the sensor inductor together form a resonant circuit. 7. Зонд для контроля температуры по п. 6, в котором один или более компонентов с температурно-зависимыми характеристиками содержит конденсатор с температурно-зависимой емкостью и/или термистор с температурно-зависимым сопротивлением.7. The temperature monitoring probe of claim 6, wherein the one or more temperature-sensitive components comprises a temperature-dependent capacitor and/or a temperature-dependent thermistor. 8. Зонд для контроля температуры по п. 7, в котором один или более компонентов с температурно-зависимыми характеристиками находятся в щупе.8. The temperature control probe of claim 7, wherein one or more components with temperature-dependent characteristics are contained in the probe. 9. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1-8, в котором щуп шарнирно прикреплен к головке.9. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1-8, in which the probe is hinged to the head. 10. Зонд для контроля температуры по п. 9, в котором щуп 302 содержит прямой участок и изогнутый участок, шарнирно соединенные друг с другом.10. The temperature monitoring probe according to claim 9, wherein the probe 302 includes a straight portion and a curved portion hinged to each other. 11. Зонд для контроля температуры по любому из пп. 1-10 для контроля температуры сердцевины пищевого продукта во время приготовления.11. Probe for temperature control according to any one of paragraphs. 1-10 to control the core temperature of the food product during cooking. 12. Беспроводная система контроля температуры, содержащая:12. Wireless temperature control system containing: зонд (300) для контроля температуры по любому из пп. 1-11 и probe (300) for temperature control according to any one of claims. 1-11 and детекторный блок (120), содержащий воспринимающую катушку для индуктивной связи с катушкой индуктивности датчика и схемой (130) обнаружения.a detector unit (120) containing a sensing coil for inductive coupling with a sensor inductor and a detection circuit (130). 13. Система по п. 12, в которой схема обнаружения содержит схему развертки частоты и процессор для определения резонансной частоты схемы температурного зонда.13. The system of claim 12, wherein the detection circuit comprises a frequency sweep circuit and a processor for determining the resonant frequency of the temperature probe circuit. 14. Прибор для приготовления пищи, содержащий беспроводную систему контроля температуры по п. 12 или 13, при этом прибор для приготовления пищи содержит корпус, и при этом воспринимающая катушка детекторного блока встроена в часть корпуса.14. A cooking apparatus comprising a wireless temperature control system according to claim 12 or 13, wherein the cooking apparatus comprises a housing, and wherein a sensing coil of the detector unit is built into a portion of the housing. 15. Прибор для приготовления пищи по п. 14, в котором воспринимающая катушка детекторного блока встроена в крышку корпуса.15. The cooking appliance according to claim 14, in which the sensing coil of the detector unit is built into the housing cover.
RU2023109997A 2021-10-05 2022-09-27 Temperature measurement probe and system RU2808057C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21200837.9 2021-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808057C1 true RU2808057C1 (en) 2023-11-22

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377733A (en) * 1978-08-31 1983-03-22 Sharp Kabushiki Kaisha Temperature-sensing probe structure for wireless temperature-sensing system
US4475024A (en) * 1978-04-10 1984-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha Wireless food temperature-sensing assembly
US20080259995A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Miele & Cie. Kg Temperature measuring probe, in particular for a household appliance
US20190041271A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-07 Philip Preston Method And Assembly For A Wireless Probe And Interrogator
US20200141813A1 (en) * 2015-06-25 2020-05-07 Apption Labs Limited Food thermometer and method of using thereof
WO2021058390A1 (en) * 2019-09-26 2021-04-01 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for sensing the temperature of an object

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475024A (en) * 1978-04-10 1984-10-02 Sharp Kabushiki Kaisha Wireless food temperature-sensing assembly
US4377733A (en) * 1978-08-31 1983-03-22 Sharp Kabushiki Kaisha Temperature-sensing probe structure for wireless temperature-sensing system
US20080259995A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 Miele & Cie. Kg Temperature measuring probe, in particular for a household appliance
US20200141813A1 (en) * 2015-06-25 2020-05-07 Apption Labs Limited Food thermometer and method of using thereof
US20190041271A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-07 Philip Preston Method And Assembly For A Wireless Probe And Interrogator
WO2021058390A1 (en) * 2019-09-26 2021-04-01 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for sensing the temperature of an object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017201994B2 (en) A Temperature Detection Assembly and a Corresponding Lid for a Cooking Pot
US20060219705A1 (en) Method for temperature measurement in a household appliance
US8725245B2 (en) Resonant coil for measuring specimen condition
US8773117B2 (en) Conductivity sensor
JP5064372B2 (en) Boiling detection method and cooking apparatus
US20090188396A1 (en) Oven with wireless temperature sensor for use in monitoring food temperature
US11650105B2 (en) Temperature probe systems and methods
US20090147824A1 (en) Wireless remote passive temperature sensor for monitoring food
CN105531571A (en) Cold spot meat probe
WO2008089302A1 (en) Wireless sensing system for non-invasive monitoring of attributes of contents in a container
CN107647763A (en) cooking appliance
JP2009544005A (en) Medium temperature measuring device
WO2014064554A1 (en) System, controller, and method for determining conductance of an object
JP2009543275A (en) Cookware whose temperature is detected via the cooking plate
RU2808057C1 (en) Temperature measurement probe and system
EP4163610A1 (en) Temperature sensing probe and system
US20220341791A1 (en) Apparatus for sensing the temperature of an object
JP2011064518A (en) Heating apparatus
EP0739505B1 (en) An apparatus for controlling the heating of foodstuffs
US11920991B2 (en) Sensing device and electromagnetic device system including the same
CN118044734A (en) Inner pot, temperature measuring device, cooking utensil and temperature measuring method
CN118050085A (en) Temperature measuring device, cooking utensil and temperature measuring method
CN112704378A (en) Cooking appliance and temperature measuring method and device thereof
KR20190002709U (en) temperature detection apparatus for cooking device and cooking device with the same