logo好方法网

一种加热装置的测温装置及温度检测方法


技术摘要:
本发明涉及一种加热装置的测温装置,测温装置包括依次连接的微处理器、驱动模板、谐振电路和检测分析模块,加热装置的微处理器根据用户操作输出脉冲信号至驱动模块,驱动模块将脉冲信号输出至谐振电路并产生阻尼振荡,微处理器采集谐振电路的振荡次数,检测分析模块根  全部
背景技术:
现有的测温装置通常设有温度传感器,但温度传感器对温度的检测具有一定的滞 后性,且由于温度传感器自身温度升高,温度传感器温度的升高会影响被测物的实际温度, 使被测物的实际温度与温度传感器所测的的温度存在差异,尤其在温度上升后,突然温度 降低时,其测温的滞后性尤为明显。此外,现有的测温装置其对温度的检测需要设置较多元 件。由于,加热装置利用温度传感器等传感器在固定时间间隔或随机检测温度。由于受热不 均、火焰对温度影响,容易使温度检测的产生较大的误差。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服上述现有技术中测温装置结构复杂、测温存在滞后性、误 差等技术问题,提供一种能够精确测温的加热装置的测温装置,还提供一种测温装置的温 度检测方法。 本发明的目的通过以下技术方案予以实现: 一种加热装置的测温装置,提供一种锅具,所述锅具上设有感温层,包括依次连接 的微处理器、驱动模板、谐振电路和检测分析模块; 所述微处理器,用于输出脉冲驱动信号和分析处理检测分析模块的信号; 所述驱动模块,用于将微处理器输出的脉冲信号放大,驱动脉冲信号; 所述谐振电路,用于将电信号转换为磁场,包括电感和电容,所述电感和电容均至 少为一个,所述电感与感温层产生耦合阻抗; 所述检测分析模块,用于检测谐振电路中阻尼振荡的次数,计算出锅具的温度。 所述感温层能够感应电磁信号,所述感温层与电感形成耦合阻抗,感温层存在温 度变化初始临界值和温度变化结束临界值,且感温层在温度变化初始临界值和温度变化结 束临界值所限定的温度区间内, 在所述电磁信号的作用下与耦合阻抗存在如下关系:K=|(Rb-Ra)/[Ra×(Tb- Ta)]| 其中,Ra表示感温层温度为Ta时,感温层与电感所产生的耦合阻抗值; Rb表示感温层温度为Tb时,感温层与电感所产生的耦合阻抗值; Tb-Ta=1;K为(Rb-Ra)/[Ra×(Tb-Ta)]的绝对值,且不小于0.05; 所述Ra、Rb是假定在特定条件下测得的谐振电路两端的耦合阻抗值,本专利定义 所述特定条件是指谐振电路中的电感是由直径为10mm,长度为10mm的TDKPC40磁棒,以直径 为0.2mm的铜线绕制300圈制得,且谐振电路与感温层距离定为5mm,功率为25kHz。 所述感温层由精密合金材料中的热敏电阻材料制成。更进一步的,所述精密合金 4 CN 111551277 A 说 明 书 2/6 页 材料为精密合金4J36、精密合金4J32、铁锰合金4J59、恒弹性合金3J53、恒弹性合金3J53Y、 恒弹性合金3J58、弹性合金3J54、弹性合金3J58、弹性合金3J59、弹性合金3J53、弹性合金 3J61、弹性合金3J62、弹性合金Ni44MoTiAl、精密合金4J36、精密合金4J32或非晶态软磁合金 (FeNiCo)78(SiB)22。 优选的,所述检测分析模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一 集成电路; 第一电阻的一端与谐振电路电连接,第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连 接; 第二电阻的另一端与谐振电路电连接; 第一集成电路的同相输入端与第一电阻的另一端电连接,第一集成电路的同相输 入端与第二电阻的一端电连接; 第一集成电路的反相输入端与第三电阻的一端电连接,第一集成电路的反相输入 端与第四电阻的一端电连接; 第一集成电路的输出端与微处理器连接; 第三电阻的一端与第四电阻的一端电连接,第三电阻的另一端接电源,第四电阻 的另一端接地。 优选的,所述第一集成电路为比较器。 优选的,所述检测分析模块包括第二集成电路,所述第二集成电路用于检测谐振 电路输出的信号。 优选的,所述第二集成电路为控制芯片,更进一步,控制芯片为MCU、CPU类芯片。 优选的,第一电阻的一端与电感的另一端电连接, 电感的另一端与电容的另一端电连接; 第二电阻的另一端与电容的一端电连接,第一电阻的一端与电容的另一端电连 接。 优选的,所述的驱动模块由第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极 管、第二三极管和第三三极管组成; 所述的第五电阻的一端连接微处理器的输出端口,第五电阻的另一端连接第一三 极管的基极; 所述第六、第七电阻、第八电阻的一端均与电源连接,第六电阻的另一端与第一三 极管的集电极电连接;第七电阻的另一端与第八电阻的另一端电连接,第七电阻的另一端 与第二三极管的集电极电连接,第八电阻的另一端与第二三极管的集电极电连接; 所述第一三极管的发射极接地,第一三极管的发射极与第三三极管的集电极电连 接,第一三极管的集电极与第二三极管的基极电连接,第一三极管的集电极与第三三极管 的基极电连接; 所述第二三极管的发射极与第三三极管的发射极电连接,第二三极管的基极与第 三三极管的基极电连接,所述第二三极管的发射极与谐振电路电连接; 第三三极管的集电极连接地,所述第三三极管的发射极与谐振电路电连接,第三 三极管的集电极与谐振电路电连接。 优选的,所述第二三极管的发射极与电感L的一端电连接;所述第三三极管的发射 5 CN 111551277 A 说 明 书 3/6 页 极与电感L的一端电连接,第三三极管的集电极连接地,第三三极管的集电极与电容的一端 电连接。 优选的,所述加热装置为燃气灶、电磁炉或红外炉中的一种。 本发明还涉及一种测温装置的温度检测方法,提供一种加热装置的测温装置,测 温装置的温度检测方法包括以下步骤, S1所述微处理器输出脉冲信号至驱动模块;加热装置开始对感温层进行加热; S2所述驱动模块将微处理器输出的脉冲信号提升驱动能力后,输出至谐振电路, 所述谐振电路产生阻尼振荡; S4在既定时间周期M1内,所述微处理器采集谐振电路中的阻尼振荡次数,检测分 析模块根据所采集的振荡次数计算出感温层的温度,将既定时间M1内谐振电路的阻尼振荡 次数记为St,感温层实时温度记为Tt;更进一步的,所述M1的范围为0.001秒≤M1≤1秒。 优选的,将电感与感温层之间的耦合阻抗值记为Rt,将耦合阻抗值Rt发生突变时感 温层的实时温度设为T1; 当TS1 Δs,则计算出感温层的温度低于T1±Δt; 当St≦S1 Δs时,则计算出感温层的温度达到T1±Δt。 优选的,每间隔既定时间M2,则重复S1至S4。更进一步的,所述M2的范围为0.001秒 ≤M2≤30秒。 与现有技术相比,本发明的技术方案的有益效果是:可有效将被测感温层与谐振 电路的耦合电阻随温度变换的特性通过脉冲数量的多少检测出来,测温信号为电磁信号, 避免因为受热不均或者火焰的影响对检测温度产生误差,测试温度延时滞后时间短,测温 准确,且信号受外界温度影响小,误差小,实时检测,达到精准测温的目的。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中变得明 显和容易理解,其中: 图1为本发明实施例1的结构示意图。 图2为本发明的实施例1、2的连接关系图。 图3、图4为本发明实施例6中耦合阻抗值与振荡次数的关系图。 图5为本发明实施例1-5的电路图。 附图标记说明: 锅具1;感温层12;微处理器2;驱动模块3;谐振电路4;检测分析模块5。 6 CN 111551277 A 说 明 书 4/6 页
分享到:
收藏