專利名稱：電子線路烤面包器中的溫度補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烤面包器領(lǐng)域，特別涉及用微控制器控制的烤面包器。
背景技術(shù)：
本發(fā)明特別涉及的是用加熱室的初始溫度來(lái)補(bǔ)償面包的烘制時(shí)間，這種補(bǔ)償已用于用微理器控制的烤面包器中。在這種烤面包器中，烤制的時(shí)間范圍已經(jīng)根據(jù)在微控制器中存儲(chǔ)的數(shù)值預(yù)先選好，在使用時(shí)根據(jù)烤制過(guò)程開始時(shí)烘制室內(nèi)的主導(dǎo)溫度對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行調(diào)整。
如在文獻(xiàn)US 5 128 521中那樣加熱室中溫度的確定可以是通過(guò)對(duì)烤面包器的兩個(gè)連續(xù)的使用之間的間隔時(shí)間的測(cè)量得到的。然而這種方案不能具有加熱室內(nèi)溫度的實(shí)際概念，而且，烤面包器的物理斷接就抹去了所有有關(guān)這個(gè)參量的數(shù)據(jù)。
文獻(xiàn)FR 2 769 456提出用熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器來(lái)一直提供加熱室內(nèi)的溫度的信息，能夠根據(jù)這種元件的阻值的明顯變化準(zhǔn)確地確定加熱室的溫度?？梢杂脺y(cè)量鏈的不同方式的組合構(gòu)成的電學(xué)參數(shù)來(lái)確定這個(gè)溫度值。這個(gè)溫度可以是測(cè)量烤制室本身內(nèi)的溫度，也可以是在控制電路中再現(xiàn)的烤制室溫度的像。根據(jù)確定烤制面包的程度的轉(zhuǎn)換開關(guān)所在的位置以及熱敏電阻的阻值來(lái)確定最終的補(bǔ)償函數(shù)，并將這個(gè)函數(shù)存儲(chǔ)在微控制器的內(nèi)存中。

發(fā)明內(nèi)容
然而，使用一個(gè)熱敏電阻具有一定的造價(jià)，本發(fā)明的一個(gè)目的就在于減小具有這種溫度補(bǔ)償功能的造價(jià)。
本發(fā)明是通過(guò)對(duì)烤面包器的加熱室的熱狀態(tài)的測(cè)定方法而達(dá)到的，在烤面包器的加熱室內(nèi)有烤制裝置和/或加熱裝置，這種烤面包器還特別具有對(duì)面包烤制或加熱過(guò)程的啟動(dòng)裝置，以及希望的烤制程度的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于其中有
-在烤制或加熱過(guò)程的啟動(dòng)之后的兩個(gè)不同時(shí)刻測(cè)量一個(gè)熱變電容的兩個(gè)值或者表示該值的量值，所述的電容器受到烤制裝置和/或加熱裝置的影響。
-計(jì)算上述兩次測(cè)量值的比，以確定在烤制或加熱過(guò)程開啟時(shí)加熱室的熱狀態(tài)。
使用對(duì)環(huán)境溫度具有極高靈敏度的電容器作為溫度傳感器或?qū)⑵渲糜诳局剖覂?nèi)，或置于烤制室附近，亦或置于供電電阻附近的環(huán)境中模擬熱像。其原理建立在對(duì)加熱過(guò)程的兩個(gè)不同時(shí)刻的電容器的值或與表示該值的量值進(jìn)行比較，這樣就能夠越過(guò)電容器本身的值而實(shí)現(xiàn)相對(duì)測(cè)量。
相當(dāng)方便，對(duì)電容器值進(jìn)行測(cè)量的第一個(gè)時(shí)刻是在啟動(dòng)面包烤制或加熱過(guò)程后15秒鐘內(nèi)，以使這個(gè)測(cè)量值和正在進(jìn)行的加熱過(guò)程無(wú)關(guān)。
為了很好地確定加熱室初始熱狀態(tài)，第二次測(cè)量時(shí)刻是在第一次測(cè)量之后至少10秒鐘進(jìn)行的，這樣就能保證電容器在實(shí)際上受到了正在進(jìn)行的加熱過(guò)程的熱影響，將這次測(cè)量和第一次測(cè)量移近，通過(guò)比較就能確定加熱室的初始熱狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的一種可能的實(shí)施方式，上述的測(cè)量在于確定前述的電容器通過(guò)一個(gè)熱穩(wěn)定性好的電阻充電的充電時(shí)間，這個(gè)充電時(shí)間僅為電容器的電容值的函數(shù)。這種測(cè)量可以使用一個(gè)低等級(jí)微控制器，其中一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)時(shí)器進(jìn)行時(shí)間測(cè)量即可，因此很經(jīng)濟(jì)。
有利地，所用的電阻是調(diào)節(jié)面包烤制或加熱的程度的電位計(jì)，它能夠?qū)⒖局瞥潭却_定功能和加熱室的初始熱狀態(tài)的確定功能組合在一起。
本發(fā)明還在于一種烤面包器的控制電路，其中特別包括一個(gè)電子卡，在該卡上裝有一個(gè)電位器和一個(gè)微控制器。電位器用來(lái)調(diào)節(jié)面包烤制或加熱的程度，電位器的值決定著初始的烤制或加熱時(shí)間。微控制器根據(jù)達(dá)到希望的烤制或加熱的程度所需要的時(shí)間，用于控制烤面包器的加熱元件的供電，并使滑架處在烤制的低位。該微控制器具有初始設(shè)定的面包烤制或加熱時(shí)間的數(shù)字表格，以及根據(jù)加熱室的初始的熱狀態(tài)用來(lái)確定烤制或加熱面包的實(shí)際時(shí)間和加熱裝置生成的功率的確定裝置。該控制電路的特征在于這個(gè)控制電路根據(jù)如前所述的確定加熱室的熱狀態(tài)的方法用來(lái)確定面包烤制或加熱的實(shí)際時(shí)間(Tr)。
根據(jù)一個(gè)最佳實(shí)施方式，兩次測(cè)量值的比確定了補(bǔ)償值c，利用該補(bǔ)償值c并根據(jù)由調(diào)節(jié)烤制程度的電位器所決定的初始烤制時(shí)間Tf按照下式確定實(shí)際的烤制或加熱時(shí)間Tr，其公式為Tr＝Tf(1-c)。
根據(jù)本發(fā)明的一種可能的實(shí)施方式，調(diào)節(jié)面包烤制或加熱程度的電位器和強(qiáng)熱變電容器構(gòu)成一個(gè)R-C電路，微控制器在兩個(gè)時(shí)刻t1和t2測(cè)量電容器的充電時(shí)間，但不僅僅是通過(guò)電位器P的總值，還通過(guò)為調(diào)節(jié)烤制或加熱的程度而選擇的部分電阻。
通過(guò)這個(gè)唯一的特別的裝配以及微控制器的測(cè)量，不僅可以由對(duì)電容器通過(guò)電位器的總電阻充電的充電時(shí)間和相繼的通過(guò)和所選定的和烤制或加熱程度相對(duì)應(yīng)的部分的比較測(cè)量來(lái)確定希望的烤制或加熱的程度，而且可以通過(guò)在同一電阻值的條件下對(duì)電容器在兩個(gè)不同時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量來(lái)確定電容值的變化，這個(gè)電容器的值的變化反映了加熱室的熱變化。
于是，裝置簡(jiǎn)單化為一個(gè)R-C電路，微控制器可實(shí)現(xiàn)一系列的測(cè)量，方法簡(jiǎn)單，而且很便宜。
本發(fā)明還在于一種烤面包器，包括有一個(gè)框架、至少一個(gè)面包進(jìn)出口、一個(gè)面包支承滑架，這個(gè)滑架和一個(gè)復(fù)位彈簧相連并在加熱室中至少在烤制位置和出面包位置之間移動(dòng)，在加熱室內(nèi)有構(gòu)成紅外輻源的烤制和/或加熱裝置、面包烤制啟動(dòng)裝置，將滑架維持在烤制位置上的電磁鐵、一個(gè)和電子卡相連的微控制器，所述的電子卡中有如前所述的控制電路。
相當(dāng)方便，所述的微控制器裝有一個(gè)內(nèi)部計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器在烤制過(guò)程持續(xù)時(shí)間達(dá)到實(shí)際的烤制時(shí)間時(shí)能夠釋放滑架，并停止對(duì)加熱裝置供電。所述的加熱過(guò)程持續(xù)時(shí)間是用微控制器中的計(jì)時(shí)器來(lái)確定的。
利用微控制器控制加熱元件的的供電和電磁鐵就免去了使用價(jià)格昂貴的模擬電路，并使電子卡的概念得以簡(jiǎn)化，使用微控制器的內(nèi)部計(jì)時(shí)器就省去了用于這種功能的特殊部件。
相當(dāng)方便，微控制器能夠在烤制的過(guò)程中以規(guī)則的時(shí)間間隔測(cè)量選擇器的狀態(tài)，因此就能在使用者改變影響烤制時(shí)間的參數(shù)時(shí)計(jì)算烤制時(shí)間(Tf、Tr)。該特征使得使用者能夠在任何時(shí)刻來(lái)改變調(diào)節(jié)烤制或加熱時(shí)間的電位器的位置，并觀察這一修改對(duì)烤制或加熱的有效影響。
這還能夠以更好的精度確定加熱室的初始的熱狀態(tài)。


在后面示出的本發(fā)明的一種實(shí)施方式中將看到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)越性，參見附圖，描述更為詳細(xì)。這個(gè)實(shí)施方式是作為示例給出的，而非限制性的。附圖為-圖1示出用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的微控制器的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系。
-圖2是前面提出的方法的一般原理圖。
-圖3是一圖形，示出按照本發(fā)明提出的方法進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。
-圖4為一圖形，示出實(shí)現(xiàn)的測(cè)量和補(bǔ)償函數(shù)之間的關(guān)系。
-圖5示出用于根據(jù)本發(fā)明的烤面包器的控制電路的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，用于安裝到烤面包器(未畫出)上的控制結(jié)構(gòu)中有一個(gè)微控制器1(示意性地畫出)，該微控制器中有一內(nèi)部計(jì)時(shí)器7和一個(gè)延時(shí)器3。
在圖1的微控制器的輸入處還有一個(gè)烤制過(guò)程停止開關(guān)11和一個(gè)烤制啟動(dòng)開關(guān)13。前者用來(lái)在任何時(shí)刻中斷烤制過(guò)程并送出面包。后者可以是使用者操作的一個(gè)按鈕，也可以是面包支承滑架處于低位時(shí)啟動(dòng)的一個(gè)開關(guān)。
根據(jù)推薦的實(shí)施例，可利用一個(gè)輸出放大單元14來(lái)控制加熱元件10的一個(gè)過(guò)程繼電模塊12，一個(gè)電磁鐵15將面包支承滑架16維持在低位，這個(gè)電磁鐵還可以和所述的放大單元相連，或者如這個(gè)實(shí)施例中那樣，由微控制器1直接控制。
供電線路在圖中用9標(biāo)出，經(jīng)由繼電模塊12向烤面包器的加熱單元10中的至少一個(gè)供電。
所述的烤面包器可以具有多種為使用者所接受的功能，通過(guò)選擇器5確定一種特定的運(yùn)行方式，例如加熱、解凍、快速功能、長(zhǎng)條形面包的特殊烤制模式，或者面裹，此時(shí)，面包烤制是僅在面包的一個(gè)面上進(jìn)行或加重的。
有時(shí)用功能塊6將對(duì)烤面包器上的各種可用的功能的選擇和加熱室熱狀態(tài)的確定方式組合起來(lái)，對(duì)此將在后面描述。
根據(jù)選擇的功能和烤面包器的類型，可以通過(guò)用于控制過(guò)程繼電模塊的單元17和根據(jù)使用者的選擇修改的過(guò)程比使加熱功率改變。
使用者用電位器P得到對(duì)面包烤制程度的調(diào)節(jié)(參見圖2)。在推薦的實(shí)施例中，電位器所提供的指示是模擬的，要將這種指示變換成數(shù)字式的，以備所用的不具有模/數(shù)變換一體功能的微控制器理解。然而本發(fā)明也涵蓋使用具有模/數(shù)變換一體功能的微控制器，不使用這樣的部件主要是和它的現(xiàn)時(shí)價(jià)格有關(guān)。
于是，圖2所示的電路結(jié)構(gòu)是集成在圖1所示的功能模塊6中，用這個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換。圖2中的B2、B3和B4對(duì)應(yīng)于微控制器的某些支路，如在圖5中的某些組件中所出現(xiàn)的支路，這些支路都是和前面示出的電連接相連的輸入-輸出端口。測(cè)量原理大體上和文獻(xiàn)FR`2 769 456中敘述的一樣，其中唯一的可能的改變就是實(shí)現(xiàn)這種模-數(shù)變換，此處是作為示例給出的。
因此，電位器P的滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置X的確定是建立在電容器C通過(guò)這個(gè)電阻的充電時(shí)間的基礎(chǔ)上的，而這個(gè)電阻是用戶根據(jù)對(duì)面包希望的烤制和加熱的程度進(jìn)行調(diào)節(jié)變化的。
參見圖2，微控制器生成下面的序列
-使端口B2和B3為高阻抗，即對(duì)應(yīng)于斷開，然后使端口B4處在低電壓狀態(tài)以使電容器C放電，-使端口B3和B4處于高阻抗，然后使端口B2處于高電壓狀態(tài)，以使電容器C通過(guò)電阻P充電，直到端口B4處高壓狀態(tài)。將充電時(shí)間記作T1P，-將端口B2和B3處于高阻抗以對(duì)系統(tǒng)重新初始化，并使端口B4處于低壓狀態(tài)以使電容器C放電。
-使端口B3處于高電壓狀態(tài)，電容器C通過(guò)P的一部分充電，將P的這一部分記作f，直到端口B4處在高電壓狀態(tài)，將充電時(shí)間記作T2P。
兩次充電是通過(guò)同一電容器和同一個(gè)電阻進(jìn)行的，其充電時(shí)間比T2P/T1P等于因子(分?jǐn)?shù))f，f在0和1之間。這種方法可以消除電位器阻值的分散，這個(gè)值約為20％。
微控制器中的計(jì)時(shí)器7可以確定從電容器C充電開始到端口B4到達(dá)狀態(tài)1之間的兩個(gè)時(shí)間T1P和T2P，而因子f代表電位器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置。
最好，所用的電位器P為電角度為250°的電位器，因子f的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊4中。
如在使用前烤面包器完全是冷的，則電位器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置決定烤面包器的“冷”烤制時(shí)間Tf。烤制時(shí)間和所用的烤面包器的類型有關(guān)，也和別的參數(shù)有關(guān)，例如加熱元件的功率，所用的電壓、所用的烤制或加熱的不同功能，甚至還有潛在的使用者的食用習(xí)慣。
所有的這些信息以及烤面包器上實(shí)際上可用的功能、可用的參數(shù)都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中，并可用作確定“冷”烤制時(shí)間Tf的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、工作點(diǎn)的選取，更為普遍的是電子卡的編程以及相應(yīng)的各種測(cè)試都是由用圖1所示的功能模塊2所符號(hào)化的高流量IR連接方便地實(shí)現(xiàn)的，這就保證例如在裝配線原地實(shí)現(xiàn)。
而且，可以將前述運(yùn)行所需的組件原封不動(dòng)地保留在電子卡上以備使用，這樣可以遠(yuǎn)距離傳輸測(cè)試、分類、故障、烤制時(shí)間數(shù)據(jù)等信息。還可以使產(chǎn)品有不同的系列，特別是通過(guò)修改某些參數(shù)就可以，而且特別簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，避免每個(gè)產(chǎn)品族都要實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制電子卡。
本發(fā)明的特殊性在于通過(guò)使用一個(gè)電容器調(diào)節(jié)烤面包器內(nèi)的溫度。這個(gè)電容器的值顯著地和溫度有關(guān)，因而起到溫度傳感器的作用并被放在烤制區(qū)內(nèi)或其附近。
根據(jù)推薦的實(shí)施例，所述的用作溫度傳感器的電容器就是前面示出的電容器C，并連接在調(diào)節(jié)希望的面包烤制程度的電位器P的阻值的測(cè)量電路中。最好這種電容器為成本低廉的陶瓷電容器。
電容器C的顯著熱變化對(duì)因子f的確定并無(wú)損害，確定T1P和T2P時(shí)間的測(cè)量是在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)(幾毫秒)完成的，在這段時(shí)間內(nèi)電容器C的值沒(méi)有時(shí)間發(fā)生顯著的變化，而且充電時(shí)間T1P和T2P是在加熱過(guò)程開啟之后的很短的時(shí)間內(nèi)確定的。由于加熱元件的惰性，再加上電容器C對(duì)溫度變化的響應(yīng)的惰性，使得電容器C在加熱過(guò)程開始的前10秒內(nèi)的反應(yīng)很小，這對(duì)于確定面包變褐或加熱程度的調(diào)節(jié)因子f是足夠長(zhǎng)了。
盡管將烤制和加熱程度的確定和對(duì)烤面包器加熱室的熱狀態(tài)的確定兩種功能集合到同一個(gè)R-C電路上獲得非常有益的節(jié)約，本發(fā)明還覆蓋使用兩種不同電路的情況一個(gè)是用所述的電位器和一個(gè)熱穩(wěn)定電容器，另一個(gè)是用一個(gè)顯著的熱變化電容器和一個(gè)固定且穩(wěn)定的電阻。
確定加熱室初始熱狀態(tài)的原理是在兩個(gè)不同時(shí)刻測(cè)量通過(guò)電容器P的總的電阻值的電容器的充電一個(gè)是在烤制和/或加熱過(guò)程開始后的極短的時(shí)間內(nèi)，而另一次是在一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)以使電容器受到加熱元件釋放的熱量的顯著影響，或者是受到供電電阻的熱象所釋放的熱量的顯著影響。
如前所述，T1P的測(cè)量對(duì)應(yīng)于電容器通過(guò)電位器P的充電時(shí)間。由于是在前述的兩個(gè)時(shí)刻進(jìn)行這種測(cè)量，這就可以在烤制和/或加熱的過(guò)程的開始確定加熱室的熱狀態(tài)。
圖3用任意值示出了電容器C通過(guò)電位器P的充電時(shí)間隨時(shí)間的變化，烤制過(guò)程在t＝0s時(shí)啟動(dòng)。
虛線示出的是在加熱室初始是冷的情況下啟動(dòng)烤制過(guò)程的曲線，而實(shí)線示出的是實(shí)施幾個(gè)烤制過(guò)程之后得到的曲線。
可以清楚地看出，在連續(xù)實(shí)施一定數(shù)目的烤制過(guò)程之后，烤制室便穩(wěn)定在某一個(gè)溫度，導(dǎo)致對(duì)于一個(gè)新的烤制過(guò)程，電容器C通過(guò)電位器P的充電時(shí)間很少或根本沒(méi)有變化。
這樣，在前所確定的兩個(gè)時(shí)刻t1和t2進(jìn)行兩次測(cè)量，由于在烤制過(guò)程的開始加熱室的初始狀態(tài)是冷的，因而得到的電容器充電時(shí)間的值的差別就大，于是兩次測(cè)量間的比就表示出熱狀態(tài)。這個(gè)比值可以用充電時(shí)間的同一個(gè)值精確地表示出來(lái)，加熱室越冷，其值越大。
對(duì)于推薦的示例，得到的兩個(gè)值A(chǔ)1和A2都大，兩個(gè)值的比A2/A1(后面記作r)就小，這表明加熱室初始是冷的，與此同時(shí)，A3和A4的值都小，而且一個(gè)和另一個(gè)接近，這說(shuō)明加熱室初始是處在高溫。
還可以指出，對(duì)于加熱室初始狀態(tài)為冷的情況下，電容器充電時(shí)間在大約前15秒鐘內(nèi)的變化很小，此后下降較快直到烤制過(guò)程結(jié)束。這個(gè)變化緩慢的時(shí)間間隔可以用特別和熱慣性有關(guān)的電容器的響應(yīng)時(shí)間來(lái)說(shuō)明，這個(gè)響應(yīng)時(shí)間隨加熱室的實(shí)施方式，使用的功率、電容器的位置等而變化。
總之，由此實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)系列的測(cè)量，一方面用來(lái)確定與希望的烤制程度有關(guān)的函數(shù)f，另一方面用來(lái)確定加熱室的初始熱狀態(tài)，如前所述可以量化。
將加熱室的初始熱狀態(tài)量化被用來(lái)通過(guò)一個(gè)補(bǔ)償函數(shù)c對(duì)加熱室是冷的時(shí)候的時(shí)間Tf進(jìn)行修正，該補(bǔ)償函數(shù)可以有不同的修正式，例如已知的現(xiàn)前技術(shù)中通過(guò)對(duì)加熱室的溫度的測(cè)量。根據(jù)通常的方法，函數(shù)c在0到1之間，用來(lái)根據(jù)下式確定實(shí)際加熱時(shí)間TrTr＝Tf(1-c)c的值和在兩個(gè)相繼時(shí)刻的充電時(shí)間的比r之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和不同加熱室的配置有關(guān)，和加熱元件的功率有關(guān)。事實(shí)上，所說(shuō)的測(cè)量并非是瞬時(shí)測(cè)量，而是在不同時(shí)間展開的兩次測(cè)量，因此確定加熱室的初始熱狀態(tài)必須考慮到加熱室的動(dòng)態(tài)變化。
圖4示出了比值r和補(bǔ)償函數(shù)c的值之間關(guān)系的一個(gè)示例。r值在rmin到1之間變化，而補(bǔ)償函數(shù)c在0到cmax之間變化。最好能夠?qū)⒏鶕?jù)比值r得出的c值的曲線用兩個(gè)直線段表示，其中斜率大的對(duì)應(yīng)于r的值大。此時(shí)需要的補(bǔ)償量大，因?yàn)榧訜崾业某跏紲囟却??？梢钥紤]使用別的類型的c值和r值之間的關(guān)系仍不超出本發(fā)明的范圍，且特別可能受可用的參數(shù)和函數(shù)影響。
在本說(shuō)明中并沒(méi)有對(duì)補(bǔ)償函數(shù)的使用作詳細(xì)的描述。事實(shí)上在不同的文獻(xiàn)中都已經(jīng)知道了，特別是在文獻(xiàn)FR 2 769 456中有大量的評(píng)述。
圖5示出一種可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的電子卡，而且可以植入不同的元件。
此處，供電是從市供電網(wǎng)引到兩個(gè)開關(guān)K1和K2，和以兩個(gè)旁側(cè)加熱元件EC1和一個(gè)中央加熱元件EC2表示的負(fù)載相連，該烤面包器有兩個(gè)加熱室。通過(guò)和電阻R1串聯(lián)的二極管D1，在K1和K2閉合時(shí)，A點(diǎn)有60V的電壓。二極管D3和電容器C1分別能夠除去和濾去供電電壓中的信號(hào)。
所用的微控制器1中有8個(gè)輸入/輸出端口，記作B1到B8，都是用作供電的，端口B2、B3和B4已經(jīng)接入。電阻R7和二極管D8串聯(lián)，用符號(hào)表示高流量選定參數(shù)及對(duì)卡調(diào)整的IR連接，這個(gè)連接用裝配Vcc/R2/D2供電，這個(gè)裝配還通過(guò)電阻R4對(duì)二極管D7供電。二極管D7的第二端連接到微控制器的端口B5以及開關(guān)S2。這種裝配對(duì)應(yīng)于一種特殊的運(yùn)行方式(加熱、解凍、“炸面包圈(bagel)”功能……)。
還有一個(gè)同樣的裝配是用電阻R5和二極管D6串聯(lián)而成的，并和開關(guān)S3以及微控制器的端口B7相連，用來(lái)建立第二個(gè)附加功能。在現(xiàn)在的情況下這個(gè)功能對(duì)應(yīng)于“炸面包圈”的功能，對(duì)食品一個(gè)面的烤制要比另一個(gè)面強(qiáng)。為此用晶體管T2控制一個(gè)繼電器L2，這個(gè)繼電器L2又由開關(guān)S3控制。S3通過(guò)電阻R6和晶體管T2的基級(jí)連接。T2的發(fā)射極接地，而集電極和繼電器L2的一端相連，這個(gè)繼電器的另一端連接到A點(diǎn)。在如所示的裝配中，這個(gè)繼電器在“炸面包圈”功能被選取時(shí)能將中央供電元件切斷。還可實(shí)施其它變種，例如僅在中央元件上供電，或僅在兩側(cè)元件上供電，或者在全部加熱元件上供電，以實(shí)現(xiàn)保溫、或烤面包干，……。
最后，端口B6在一個(gè)和繼電器L2的裝配相似的裝置中通過(guò)電阻R3、晶體管T1以及過(guò)程開關(guān)S1來(lái)控制用線圈L1表示的電磁鐵。
電磁鐵最好根據(jù)其選用的類型由50到100V電壓脈沖來(lái)控制的，脈沖的頻率為20KHZ，脈沖寬度約8μs。由于使用高壓，這樣的安排可以減少電磁鐵的線圈，同時(shí)減少能量的耗散。
可以用下面的序列描述根據(jù)本發(fā)明的烤面包器的運(yùn)行①使用者用電位器P的滑動(dòng)觸點(diǎn)調(diào)節(jié)希望烤制或烹制的程度。
②當(dāng)使用者將面包支承滑架放到低的位置時(shí)，微控制器就啟動(dòng)電子卡和加熱元件的總電源，同時(shí)，初始置于0的計(jì)時(shí)器啟動(dòng)，微控制器在每一秒鐘都測(cè)量T1P和T2P。
③在烤制過(guò)程開始后約10秒的時(shí)間，微控制器通過(guò)測(cè)量的T1P和T2P確定在微控制器支路B3中生成的信號(hào)的值f，并將T1P的值(電位器上獲得的總值)存儲(chǔ)起來(lái)。根據(jù)選用的烤面包器的復(fù)雜程度和運(yùn)行方式，微控制器根據(jù)f值、以及補(bǔ)償函數(shù)所生成的曲線、特別是最大值cmax確定烤制或烘制的值，如果提供有這種可能性的話。
④在烤制和/或加熱過(guò)程啟動(dòng)后約30秒，微控制器重新確定并存儲(chǔ)T1P值，利用在階段③中找到的初始值求出比值。這個(gè)比值就是加熱室在加熱過(guò)程開始時(shí)的熱狀態(tài)的反映。借助于上面描述的過(guò)程，計(jì)算修正函數(shù)c。實(shí)際烤制時(shí)間Tr就是由補(bǔ)償函數(shù)c調(diào)節(jié)了的冷狀態(tài)時(shí)的烤制時(shí)間Tf。
⑤計(jì)時(shí)器每秒鐘步進(jìn)一次。將步進(jìn)時(shí)間間隔確定為一秒鐘是任意的，可以選用其它步進(jìn)值而不超出本發(fā)明的范圍。
當(dāng)計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間值超過(guò)所確定的烤制時(shí)間Tr時(shí)，烤制過(guò)程就停止，微控制器切斷保持面包支承滑架的電磁鐵線圈上的供電，面包支承滑架就向出面包位置上升，與此同時(shí)切斷對(duì)加熱元件的供電，甚至也切斷對(duì)微控制器本身的供電。
在一個(gè)實(shí)施變種中，在烤制過(guò)程中，使用者所選定的影響烤制時(shí)間的參數(shù)(烤制程度和功能的選擇)在每一秒內(nèi)由微控制器重新計(jì)算，且在這些參數(shù)被修改時(shí)可能要計(jì)算新的烤制持續(xù)時(shí)間，用這個(gè)可能的新的時(shí)間取代初始預(yù)置的持續(xù)時(shí)間，盡管烤制過(guò)程已經(jīng)啟動(dòng)。這樣盡管使用者的修改晚，這些烤制參數(shù)都被考慮以用來(lái)計(jì)算正在進(jìn)行的烤制持續(xù)時(shí)間以能更好地滿足使用者的愿望。
為了能夠連續(xù)向電磁鐵提供前面所述的脈沖，微控制器中的程序是“grafcet”型的，且能夠多任務(wù)運(yùn)行，此處微控制器用規(guī)則的間隔控制電磁電的維持脈沖，同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的操作。
本發(fā)明并不限上面推薦的唯一的實(shí)施，而是涵蓋所有的和所用技術(shù)相關(guān)的實(shí)施變種，特別是對(duì)微控制器的選擇，微控制器可以裝備模/數(shù)轉(zhuǎn)換一體的功能。
而且，所用的電容器可以被放置在加熱室的外邊，通過(guò)一個(gè)稱為“象”的溫度，受到的是加熱元件的間接影響。在所謂“象”處，一個(gè)組件受到的熱是和加熱室的熱相對(duì)應(yīng)的。這可以是一個(gè)置于加熱元件的供電電路中的一個(gè)電阻，其通過(guò)焦?fàn)栃?yīng)和加熱元件的電流加熱，而電容器是置于這個(gè)參照電阻附近。
而且，根據(jù)所考慮的烤面包器的類型，可以修改兩次測(cè)量的時(shí)刻，特別是第二次，如果烤面包器上最短的可用時(shí)間大于烤制時(shí)間。不過(guò)還是將兩次測(cè)量時(shí)間移至最大以提高比較值的精確度。
這里指出，加熱裝置的供電和停止供電階段的控制以及面包支承滑架的重新安裝都可以是用傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)的，而且是在這種機(jī)器的實(shí)施中經(jīng)常遇到，并不用微控制器控制，這并不超出本發(fā)明的范圍。
然而，控制烤面包器的全部功能的微控制器的應(yīng)用能夠通過(guò)對(duì)微控制器的重新編程方便地采用新的功能和/或擴(kuò)展已有的功能，非常簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種確定烤面包器加熱室熱狀態(tài)的方法，在烤面包器的加熱室中有烤制和/或加熱裝置，所述的烤面包器還特別具有啟動(dòng)烤制或加熱的過(guò)程的啟動(dòng)裝置以及調(diào)節(jié)希望的烤制程度的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于-在烤制或加熱過(guò)程啟動(dòng)后的兩個(gè)不同時(shí)刻(t1)和(t2)測(cè)量一個(gè)熱變化電容器(C)的分別的兩個(gè)值(A1)和(A2)或者表示該值的量值，該電容器(C)受到烤制和/或加熱裝置的影響，-計(jì)算上述兩個(gè)測(cè)量值(A1、A2)的比值(r)以確定加熱室在烤制或加熱過(guò)程啟動(dòng)時(shí)的熱狀態(tài)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求的確定加熱室熱狀態(tài)的方法，其特征在于對(duì)電容器電容值的第一次測(cè)定時(shí)刻(t1)是在啟動(dòng)面包烤制或加熱過(guò)程之后15秒之內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的確定加熱室熱狀態(tài)的方法，其特征在于第二次測(cè)量時(shí)刻(t2)是在第一次測(cè)量后至少10秒鐘。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的確定加熱室熱狀態(tài)的方法，其特征在于上述的測(cè)量在于確定所述的電容器(C)通過(guò)一個(gè)熱穩(wěn)定電阻充電的無(wú)電時(shí)間(T1P、T2P)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的確定加熱室熱狀態(tài)的方法，其特征在于使用的電阻是調(diào)節(jié)面包烤制或加熱程度的電位器(P)。
6.一種用于烤面包器的控制電路，特別包括一個(gè)電子卡，在該電子卡上裝有一個(gè)調(diào)節(jié)面包烤制或加熱程度的電位器(P)和一個(gè)微控制器(1)，調(diào)節(jié)面包烤制或加熱程度的電位器的值決定初始的烤制或加熱時(shí)間(Tf)，而微控制器根據(jù)需要的時(shí)間達(dá)到希望的烤制或加熱程度用于控制烤面包器的加熱元件(10)的供電，保持滑架處在烤制的低位，該微控制器(1)裝有面包烤制或加熱的初始持續(xù)時(shí)間(Tf)的數(shù)據(jù)表，以及用來(lái)根據(jù)加熱室的初始熱狀態(tài)確定面包烤制或加熱的實(shí)際持續(xù)時(shí)間(Tr)和加熱裝置生成的功率的確定裝置，其特征在于所述控制電路實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的確定加熱室熱狀態(tài)的方法，用于確定面包烤制或加熱的實(shí)際持續(xù)時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的控制電路，其特征在于它利用兩個(gè)測(cè)量值(A1、A2)的比(r)來(lái)確定補(bǔ)償值(c)，利用該補(bǔ)償值c并根據(jù)調(diào)節(jié)烤制程度的電位器所確定的初始烤制持續(xù)時(shí)間Tf按照下式確定烤制或加熱的實(shí)際持續(xù)時(shí)間(Tr)，Tr＝Tf(1-c)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的控制電路，其特征在于調(diào)節(jié)面包烤制或加熱程度的電位器(P)和強(qiáng)熱變化電容器(C)構(gòu)成R-C電路，微控制器(1)在兩個(gè)不同時(shí)刻(t1)和(t2)測(cè)量電容器(C)的充電時(shí)間(T1P，T2P)，充電不僅經(jīng)過(guò)電位器(P)的全部電阻值，而且也經(jīng)過(guò)為了調(diào)節(jié)烤制或加熱程度而選擇的部分(f)電阻。
9.烤面包器，包括有一個(gè)框架，至少一個(gè)面包的出入口、一個(gè)和復(fù)位彈簧相連且在至少加熱室內(nèi)的面包烤制位置和出面包位置之間移動(dòng)的面包支承滑架，在加熱室內(nèi)還有構(gòu)成紅外線輻射源的烤制或加熱裝置(10)、烤制面包的啟動(dòng)裝置，一個(gè)將所述的滑架保持在烤制位置的電磁鐵、一個(gè)和電子卡相關(guān)聯(lián)的微控制器(1)，所述的電子卡中包括有根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的控制電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的烤面包器，其特征在于所述的微控制器(1)裝有一個(gè)內(nèi)部計(jì)時(shí)器(7)，用于在正在進(jìn)行的烤制過(guò)程的持續(xù)時(shí)間達(dá)到實(shí)際的烤制時(shí)間(Tr)時(shí)，產(chǎn)生用于釋放滑架并終止對(duì)加熱器(10)的供電的信號(hào)，上述正在進(jìn)行的烤制過(guò)程的持續(xù)時(shí)間是借助于微控制器(1)的計(jì)時(shí)器確定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的烤面包器，其特征在于在烤制過(guò)程中微控制器以規(guī)則的時(shí)間間隔測(cè)量選擇器(5，6)的狀態(tài)，以便當(dāng)使用者修改影響該烤制持續(xù)時(shí)間的參數(shù)時(shí)重新計(jì)算烤制持續(xù)時(shí)間(Tf、Tr)。
全文摘要
本發(fā)明在于一種確定烤面包器加熱室熱狀態(tài)的方法。在加熱室內(nèi)有烤制和/或加熱裝置?？久姘髦羞€特別具有啟動(dòng)面包烤制或加熱過(guò)程的啟動(dòng)裝置以及調(diào)節(jié)希望烤制程度的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于在啟動(dòng)烤制或加熱過(guò)程之后的兩個(gè)不同時(shí)刻(t
文檔編號(hào)G05D23/19GK1639656SQ02810417
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2002年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月23日
發(fā)明者克勞德·巴圖 申請(qǐng)人:Seb公司