專利名稱：估計(jì)溫度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于估計(jì)溫度的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及基于在加熱操作期間向加熱元件供應(yīng)的功率來(lái)估計(jì)溫度。
背景技術(shù)：
廣大的廚房器具包括加熱元件，如水壺、蒸鍋、電飯煲、食物處理器、熱湯機(jī)等。在這樣的器具中，通常希望準(zhǔn)確地控制食物被加熱的溫度，以便確保食物既不火候不足又不煮得過(guò)久的。為此目的，加熱器具典型地具備溫度傳感器以監(jiān)視加熱元件的溫度?？刂频郊訜嵩碾娫?，以便將該溫度維持在預(yù)定范圍內(nèi)。圖I示出了用于加熱食物的常規(guī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括烹飪表面110，在烹飪表面110之下放置加熱元件102。溫度傳感器103被配置為監(jiān)視加熱元件102的溫度。該系統(tǒng)還包括用于向加熱元件102供應(yīng)電功率的電源104以及用于從溫度傳感器103讀取溫度并且在顯示器106上顯示溫度的控制單元105。將要加熱的材料108 (即要烹飪的食料)保持在由加熱元件102加熱的容器107中。在容器107的內(nèi)表面上設(shè)置附加溫度傳感器109。將附加溫度傳感器109連接到RFID標(biāo)簽(未顯示)，該RFID標(biāo)簽經(jīng)由無(wú)線數(shù)據(jù)連接向控制單元105發(fā)射關(guān)于食料108的當(dāng)前溫度的信息?？刂茊卧缓罂梢栽陲@示器106上顯示食料108的當(dāng)前溫度，以便允許用戶監(jiān)視食料108的當(dāng)前溫度。但是，由于需要提供附加溫度傳感器109和到控制單元105的連接110，增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度。US 2008/0237215A1公開了一種用于控制烹飪?cè)O(shè)備的方法，其中，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載時(shí)增加熱源的工作周期，并且當(dāng)空載是降低熱源的工作周期。DE 19609116A1公開了一種用于烹飪食物的方法，其中，測(cè)量食物的核心溫度。US 2010/0012645A1公開了一種用于在烤箱中使用的溫度探針，該探針包括發(fā)射器和用于給發(fā)射器供電的熱生成器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決已知配置中固有的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求I的用于估計(jì)正在被加熱的材料的溫度的方法以及一種根據(jù)權(quán)利要求9的用于估計(jì)正在被加熱的材料的溫度的裝置。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于估計(jì)正在被加熱的材料的溫度的方法，該方法包括根據(jù)測(cè)量的溫度向加熱元件供應(yīng)電功率；計(jì)算所供應(yīng)的功率的量隨時(shí)間改變的速率；將所計(jì)算的速率與多個(gè)已知值進(jìn)行比較，以便確定與正在被加熱的材料的熱屬性相關(guān)的參數(shù)的值；以及基于所確定的參數(shù)的值來(lái)計(jì)算估計(jì)的溫度。向加熱元件供應(yīng)功率可以包括根據(jù)所測(cè)量的溫度，重復(fù)地打開并且關(guān)閉所供應(yīng)的電功率。該方法還可以包括在計(jì)算所供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率之前，對(duì)記錄的關(guān)于所供應(yīng)的電功率的數(shù)據(jù)應(yīng)用滑動(dòng)平均濾波(moving-average filter)。
可以基于方程式
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)正在被加熱的材料的溫度的方法，所述方法包括 根據(jù)測(cè)量的溫度向加熱元件供應(yīng)電功率； 計(jì)算所述供應(yīng)的功率的量隨時(shí)間改變的速率； 將所述計(jì)算的速率與所述速率的多個(gè)已知值進(jìn)行比較，以便確定與所述正在被加熱的材料的熱屬性相關(guān)的參數(shù)的值，所述速率的所述已知值與所述參數(shù)的對(duì)應(yīng)已知值一起被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；以及 基于所述確定的所述參數(shù)的值來(lái)計(jì)算估計(jì)的溫度。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，向所述加熱元件供應(yīng)功率包括根據(jù)所述測(cè)量的溫度，重復(fù)地打開并且關(guān)閉所述供應(yīng)的功率。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括在計(jì)算所述供應(yīng)的功率的量隨時(shí)間改變的速率之前，對(duì)記錄的關(guān)于所述供應(yīng)的電功率的數(shù)據(jù)應(yīng)用滑動(dòng)平均濾波。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，基于方程式 r=.r/+(r*-r/)*exp^j 來(lái)計(jì)算所述估計(jì)的溫度，其中，T是所述估計(jì)的溫度，T0是起始溫度，Tf是預(yù)設(shè)溫度，t是從加熱開始過(guò)去的時(shí)間，并且B是所述與所述正在被加熱的材料的熱屬性相關(guān)的參數(shù)。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述測(cè)量的溫度是所述加熱元件的溫度或所述加熱元件與容納所述正在被加熱的材料的容器之間的接口層的溫度，所述接口層例如是實(shí)、飪表面。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，向所述加熱元件供應(yīng)電功率包括供應(yīng)電功率以便將所述測(cè)量的溫度的值維持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，還包括通過(guò)檢測(cè)所述計(jì)算的所述供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率中的改變，來(lái)檢測(cè)所述正在被加熱的材料的溫度下降。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括基于在所述溫度下降之前和之后記錄的關(guān)于所述供應(yīng)的電功率的數(shù)據(jù)，在檢測(cè)所述溫度下降之后重新計(jì)算所述估計(jì)的溫度。
9.一種用于估計(jì)正在被加熱的材料(208;1103)的溫度的裝置，所述裝置包括 容器(207 ;1102)，被配置為容納所述要加熱的材料； 加熱元件(202)； 電源(204)，被配置為向所述加熱元件供應(yīng)電功率； 溫度傳感器(203)，被配置為測(cè)量溫度； 存儲(chǔ)器(210);以及 控制單元(205)，被配置為根據(jù)所述測(cè)量的溫度來(lái)控制到所述加熱元件的電功率的供應(yīng)， 其中，所述控制單元包括 第一計(jì)算器，被配置為計(jì)算供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率； 比較器，被配置為將所述計(jì)算的速率與所述速率的多個(gè)已知值進(jìn)行比較以便確定與所述正在被加熱的材料的熱屬性相關(guān)的參數(shù)的值，所述速率的所述已知值與所述參數(shù)的對(duì)應(yīng)已知值一起被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；以及 另一個(gè)計(jì)算器，被配置為基于所述確定的所述參數(shù)的值來(lái)計(jì)算估計(jì)的溫度。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，還包括連接在所述電源與所述加熱元件之間的開關(guān)單元(209)，所述開關(guān)單元是在開狀態(tài)與關(guān)狀態(tài)之間可切換的，在所述開狀態(tài)中，向所述加熱元件供應(yīng)電功率，并且在所述關(guān)狀態(tài)中，不向所述加熱元件供應(yīng)電功率， 其中，所述控制單元被配置為根據(jù)所 述測(cè)量的溫度，重復(fù)地在所述開狀態(tài)與所述關(guān)狀態(tài)之間開關(guān)所述開關(guān)單元。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述控制單元還被配置為在計(jì)算所述提供的電功率的量隨時(shí)間改變的速率之前，對(duì)記錄的關(guān)于所述供應(yīng)的電功率的數(shù)據(jù)應(yīng)用滑動(dòng)平均濾波。
12.如權(quán)利要求9、10或11所述的裝置，其中，靠近所述加熱元件布置所述溫度傳感器，以便測(cè)量所述加熱元件的溫度或所述加熱元件與所述容器之間的接口層(201)的溫度，所述接口層(201)例如是烹飪表面。
13.如權(quán)利要求9到12中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述控制單元被配置為向所述加熱元件供應(yīng)電功率，以便將所述測(cè)量的溫度的值維持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。
14.如權(quán)利要求9到13中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述控制單元被配置為通過(guò)檢測(cè)所述計(jì)算的所述供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率中的改變，來(lái)檢測(cè)所述正在被加熱的材料的溫度下降。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述控制單元被配置為基于在所述溫度下降之前和之后記錄的關(guān)于所述供應(yīng)的電功率的數(shù)據(jù)，在檢測(cè)所述溫度下降之后重新計(jì)算所述估計(jì)的溫度。
全文摘要
描述了一種用于估計(jì)正在被加熱的材料的溫度的方法。該方法可以包括根據(jù)測(cè)量的溫度向加熱元件供應(yīng)電功率；計(jì)算所述供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率；將所述計(jì)算的速率與多個(gè)已知值進(jìn)行比較，以便確定與該正在被加熱的材料的熱屬性相關(guān)的參數(shù)的值；以及基于所確定的所述參數(shù)的值來(lái)計(jì)算估計(jì)的溫度。在一些實(shí)施方式中，該方法還可以包括通過(guò)檢測(cè)所計(jì)算的供應(yīng)的電功率的量隨時(shí)間改變的速率中的改變，來(lái)檢測(cè)正在被加熱的材料的溫度下降。
文檔編號(hào)G01K7/42GK102985799SQ201180024903
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者M·斯萊德塞克, M·托爾克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司