專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)器具加熱器中的故障的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)器具加熱器(例如炊具中的電加熱元件)中的故障的裝置和方法。本實(shí)用新型也涉及一種加熱設(shè)備，比如具有加熱元件的器具(例如炊具)。
背景技術(shù)：
迄今為止，已經(jīng)使用溫度傳感器來(lái)執(zhí)行電加熱裝置的溫度控制。然而如果傳感器出故障，則加熱器可能危險(xiǎn)地過(guò)度加熱器具，或者可能使加熱器關(guān)斷從而未發(fā)生加熱。已知加熱設(shè)備，比如慢速炊具、酸奶制作機(jī)和其它家用器具，包括通常電驅(qū)動(dòng)的加熱器元件，該元件具有與元件緊密熱接觸以檢測(cè)它的操作溫度的溫度傳感器。溫度傳感器根據(jù)加熱器元件溫度提供溫度信號(hào)，并響應(yīng)于溫度信號(hào)的控制處理器，通過(guò)控制例如從電網(wǎng)供電向加熱器饋送的電驅(qū)動(dòng)電流，來(lái)控制加熱器的操作溫度?？刂铺幚砥骺梢园ㄓ脩?hù)接口，該用戶(hù)接口允許用戶(hù)設(shè)置期望操作溫度，從而控制處理器可以比較來(lái)自溫度傳感器的溫度信號(hào)與設(shè)置的溫度，以及在反饋回路中控制加熱器驅(qū)動(dòng)電流。這一已知布置的問(wèn)題在于如果溫度傳感器有與加熱器元件的無(wú)法令人滿意的非緊密熱接觸，則溫度傳感器記錄的加熱器元件的操作溫度將偏低，這可能造成設(shè)備過(guò)熱從而造成火災(zāi)、器具熔化或者釋放有毒煙霧，特別是在加熱設(shè)備被配置用于長(zhǎng)時(shí)段(例如通宵)使用時(shí)(比如慢速炊具或者酸奶制作機(jī))。

實(shí)用新型內(nèi)容在一個(gè)方面中，本實(shí)用新型提供一種用于檢測(cè)器具加熱器中的故障的裝置，包括傳感器，用于根據(jù)所述加熱器的溫度提供傳感器信號(hào)；控制器，響應(yīng)于所述傳感器信號(hào)，控制向所述加熱器供應(yīng)的功率，以便將所述加熱器維持于在正常用戶(hù)操作的工作溫度范圍內(nèi)的操作溫度，所述控制器可操作用于比較所述傳感器信號(hào)和與所述正常用戶(hù)操作的所述工作溫度范圍的上限和下限對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，以及在所述傳感器信號(hào)通知的溫度落在所述工作溫度范圍以外的情況下，禁用針對(duì)所述加熱器的正常用戶(hù)操作，其中所述控制器包括具有關(guān)聯(lián)非易失性存儲(chǔ)器的數(shù)字處理器，所述處理器可操作用于當(dāng)所述比較指示所述傳感器信號(hào)落在所述工作溫度范圍的所述上限和下限以外時(shí)，在所述非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)禁用信號(hào)，所述處理器被配置成響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)器中的所述禁用信號(hào)。而禁止向所述加熱器的功率供應(yīng)。在根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中，該裝置可以包括顯示器，用于指示所述控制器何時(shí)已經(jīng)禁用進(jìn)一步正常用戶(hù)操作。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述控制器可以被配置成在所述傳感器信號(hào)指示的溫度落在所述工作溫度范圍以外持續(xù)多于給定時(shí)間的情況下，禁用所述加熱器。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一實(shí)施方式中，所述給定時(shí)間可以在0. 5與5秒之間。在根據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式中，該裝置可以包括所述加熱器。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述加熱器是電加熱器，以及包括用于改變向所述電加熱器供應(yīng)的交流功率的占空比的驅(qū)動(dòng)器，所述控制器被配置成控制所述驅(qū)動(dòng)器以控制所述加熱器的溫度。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述控制器被配置成在所述傳感器信號(hào)指示的溫度落在所述工作溫度范圍以外的情況下，命令所述驅(qū)動(dòng)器關(guān)斷供給所述加熱器的電功率，以禁用針對(duì)所述加熱器的進(jìn)一步正常用戶(hù)操作。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一實(shí)施方式中，所述裝置被接收在殼中，所述殼被配置成接收將由所述加熱器加熱的蒸煮器。在根據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式中，所述裝置可以包括驅(qū)動(dòng)軸，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)所述蒸煮器內(nèi)的食物制備工具。在根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述傳感器可以包括熱敏電阻器。在根據(jù)本實(shí)用新型的再一實(shí)施方式中，所述裝置可以包括用于設(shè)置所述操作溫度的用戶(hù)可操作設(shè)置設(shè)備。因此根據(jù)本實(shí)用新型，該裝置被配置成響應(yīng)于檢測(cè)到的溫度傳感器故障，而使加熱器被禁用正常操作，從而直至例如維修工程師已經(jīng)確定故障才可以重啟裝置。例如，如果傳感器已經(jīng)出故障，則可以更換它以使裝置恢復(fù)操作。利用這樣的布置，一旦已經(jīng)例如通過(guò)更換傳感器來(lái)修復(fù)裝置，維修工程師就可以重置非易失性存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。該裝置可以包括顯示器，用于指示控制器何時(shí)已經(jīng)禁用正常用戶(hù)操作，從而指示需要呼叫維修工程師。為了保證僅在真實(shí)故障已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)禁用加熱器，控制器可以被配置成傳感器指示的溫度落在工作溫度范圍以外持續(xù)多于給定時(shí)間，例如在0. 5與5秒之間，通常為I秒的情況下，禁用加熱器。本實(shí)用新型還包括一種檢測(cè)器具加熱器中的故障的方法，包括使用傳感器根據(jù)所述加熱器的溫度提供傳感器信號(hào)；響應(yīng)于所述傳感器信號(hào)，控制供給所述加熱器的功率，以將所述加熱器維持于在正常用戶(hù)操作的工作溫度范圍內(nèi)的操作溫度；比較所述傳感器信號(hào)和與所述正常用戶(hù)操作的所述工作溫度范圍的上限和下限對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；響應(yīng)于所述傳感器通知的溫度落在用于正常用戶(hù)操作的所述工作溫度范圍以外，而在非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)禁用信號(hào)；以及響應(yīng)于所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的所述禁用信號(hào)，而針對(duì)正常用戶(hù)操作禁用所述加熱器。在另一方面中，本實(shí)用新型提供一種加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備包括加熱器元件；溫度傳感器，將與加熱器元件熱接觸，并根據(jù)加熱器元件的溫度提供溫度信號(hào)；以及控制設(shè)備，配置成在加熱器元件被操作以執(zhí)行給定的溫度改變時(shí)比較溫度信號(hào)與給定參考，以及作為相應(yīng)而提供在溫度傳感器與加熱器元件之間的熱接觸質(zhì)量的指示。因此根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)控制設(shè)備指示在加熱器元件與傳感器之間可能引起過(guò)熱的不良熱接觸時(shí)能夠關(guān)停供給加熱器元件的功率。在一個(gè)實(shí)施例中，控制設(shè)備被配置成比較在對(duì)加熱器供電持續(xù)預(yù)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間之后出現(xiàn)的溫度信號(hào)，以及在所述測(cè)試持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)比較溫度信號(hào)指示的溫度與預(yù)定值。控制設(shè)備可以被配置成如果在預(yù)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)溫度信號(hào)的值小于預(yù)定值，則通知報(bào)警狀況。[0024]測(cè)試持續(xù)時(shí)間可以從加熱器元件上電起運(yùn)行，從而可以當(dāng)接通設(shè)備時(shí)執(zhí)行測(cè)試，以減少在使用期間的過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于對(duì)加熱器元件供電以達(dá)到比加熱設(shè)備的不安全操作將出現(xiàn)時(shí)的溫度更小(例如小于100°c )的閾值溫度。本實(shí)用新型還包括一種測(cè)試在加熱器元件與溫度傳感器之間熱接觸的方法，該溫度傳感器配置成根據(jù)加熱器元件的溫度，提供溫度信號(hào)，該方法包括使加熱器元件經(jīng)歷預(yù)定溫度改變，在溫度改變之后比較溫度信號(hào)與給定參考，以及根據(jù)比較提供傳感器與加熱器元件之間熱接觸質(zhì)量的指示。

為了可以更完全理解本實(shí)用新型，現(xiàn)在將參照以下附圖通過(guò)示意性實(shí)例描述其實(shí)施例圖1是慢速炊具的豎直截面圖；圖2是包含在慢速炊具內(nèi)的電路的示意圖；圖3是圖2中所示程序控制的處理器執(zhí)行的步驟的流程圖；圖4是加熱設(shè)備的示意框圖；圖5是圖4中所示溫度傳感器在傳感器與加熱器元件良好緊密熱接觸(即正確地固定就位)時(shí)隨時(shí)間產(chǎn)生的溫度信號(hào)的圖形；圖6對(duì)應(yīng)于在溫度傳感器錯(cuò)誤地固定就位(即與加熱器元件不良熱接觸)的情形中的圖5 ；圖7是控制處理器執(zhí)行的用于確定在溫度傳感器與加熱器元件之間熱接觸質(zhì)量的過(guò)程的流程圖；以及圖8是將由處理器執(zhí)行的用于確定熱接觸質(zhì)量的另一過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，形式為慢速炊具的電器具包括殼1，該殼被設(shè)計(jì)成放在櫥柜上以及具有在它的上側(cè)上在水平配置中裝配成接收蒸煮器3的大體上盤(pán)形電加熱器2，該蒸煮器3具有平坦盤(pán)形基部4、圓柱形側(cè)壁5和可拆卸蓋6。攪拌刀片7耦合到豎直延伸軸向柱構(gòu)件8，該柱構(gòu)件由軸向耦合件9、10連接到裝配于殼I中的電攪拌電機(jī)11。交流(AC)電供應(yīng)經(jīng)過(guò)插頭P耦合到電機(jī)11以及還耦合到電加熱器元件2。向加熱器2和電機(jī)11的電供應(yīng)的控制由在殼I內(nèi)的電路板13上裝配的控制器12控制?？刂破?2從裝配于加熱器元件2上的加熱器溫度傳感器14接收溫度信號(hào)T，以便檢測(cè)它的工作溫度。參照?qǐng)D2，控制器12包括控制處理器15，該處理器提供向加熱器驅(qū)動(dòng)器電路16饋送的加熱器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。加熱器驅(qū)動(dòng)器電路16按照占空比向加熱器元件2饋送來(lái)自插頭P的AC市電供應(yīng)，以及根據(jù)來(lái)自控制處理器15的加熱器驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制占空比，以便控制加熱器兀件2的溫度。傳感器14便利地包括熱敏電阻器，例如PTC、NTC、PT100等。傳感器14由傳感器驅(qū)動(dòng)器和控制電路17驅(qū)動(dòng)，該傳感器驅(qū)動(dòng)器和控制電路根據(jù)加熱器元件2的感測(cè)溫度導(dǎo)出電信號(hào)T?？刂铺幚砥?5對(duì)信號(hào)T反復(fù)地采樣，以根據(jù)感測(cè)溫度導(dǎo)出采樣信號(hào)T_d?？刂铺幚砥?5接收用戶(hù)可以設(shè)置的設(shè)置溫度Ts6t以確定用于加熱器元件2的期望設(shè)置溫度?？刂铺幚砥?5因此在反饋回路中控制加熱器驅(qū)動(dòng)器電路16的占空比，以朝
著與Tsrt同等方向維持采樣溫度TMad。控制處理器15具有關(guān)聯(lián)程序存儲(chǔ)器18，該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于控制加熱器，以在可選不同溫度Tsrt執(zhí)行用于不同烹調(diào)秘訣的不同加熱例程的程序。程序存儲(chǔ)器18還包括用于校驗(yàn)傳感器14的故障的程序。如果傳感器14變成受損，則Trad的值可能變成零，因而處理器15將使加熱器元件2以未受控方式在全功率被驅(qū)動(dòng)，這可能產(chǎn)生燒焦或者過(guò)度烹調(diào)。反言之，如果傳感器14以T_d采用很高值這樣的方式 失敗，則可能關(guān)斷加熱器元件2或在很低功率操作，從而未發(fā)生烹調(diào)。為了克服這一問(wèn)題，炊具在存儲(chǔ)器18中配置有傳感器故障檢測(cè)程序，該程序由處理器15運(yùn)行以校驗(yàn)傳感器14的故障。為此，選擇傳感器14的特性，從而正常溫度范圍(它可以在該范圍內(nèi)操作以感測(cè)加熱器2的溫度)大于用于加熱器的最大和最小允許工作溫度。因此，傳感器14的特性產(chǎn)生以下關(guān)系丁―read—min〈 丁―work—min〈 丁―work—max〈 丁―read—max(I)其中Tread 是當(dāng)前讀取溫度T readjlin是最小可能讀取溫度T workjlin是最小允許工作溫度T workjiax是最大允許工作溫度T read max是最大可能讀取溫度因此可以通過(guò)確定來(lái)自傳感器的T_d值是否落入定義如下的兩個(gè)范圍之一內(nèi)來(lái)檢測(cè)傳感器14的故障低范圍T
read_min ^read T—wo;rk—min(2)高范圍T
wGrk_max ^read T—read—max
(3)在控制處理器15確定傳感器溫度信號(hào)tMad落入上文闡述的不等式(2)和(3)定義的低范圍或者高范圍內(nèi)的情況下，禁用供給加熱器驅(qū)動(dòng)器16的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而未向加熱器2饋送AC市電供應(yīng)。同樣，禁用信號(hào)存儲(chǔ)于非易失性存儲(chǔ)器19 (為了方便而為EEPR0M)中，以便持久地禁用炊具的正常用戶(hù)操作。同樣，錯(cuò)誤信號(hào)在控制處理器15之下響應(yīng)于檢測(cè)到的故障而顯示于顯示設(shè)備20上。錯(cuò)誤信號(hào)可以指示需要呼叫維修工程師。維修工程師然后可以更換傳感器14。這將清除錯(cuò)誤顯示以及恢復(fù)設(shè)備以準(zhǔn)備好正常用戶(hù)操作。圖3更具體圖示了處理器15在保持于存儲(chǔ)器18中的故障檢測(cè)程序的控制之下執(zhí)行的過(guò)程步驟。參照?qǐng)D3，在步驟SI，處理器15對(duì)傳感器電子設(shè)備17在連續(xù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的溫度信號(hào)T采樣以產(chǎn)生感測(cè)溫度Trad的當(dāng)前采樣。在步驟S2，處理器校驗(yàn)以查看Tread的當(dāng)前值是否落入正常工作范圍內(nèi)，因此隱含地校驗(yàn)T_d的值是否落入等式⑵和(3)內(nèi)定義的低或者高范圍內(nèi)。[0059]如果TMad的當(dāng)前值落入正常操作范圍內(nèi)(即不在前述低或者高范圍內(nèi))，則該過(guò)程根據(jù)正常溫度控制過(guò)程繼續(xù)，在該過(guò)程中，控制處理器15向加熱器驅(qū)動(dòng)器16提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)改變向加熱器元件2供應(yīng)的AC功率的占空比，以便將加熱器溫度維持至值Tsrt。這在圖3中表示為步驟S3。在步驟S4將控制參數(shù)N設(shè)置成值零。如果傳感器溫度采樣T_d的值如在步驟S2測(cè)試的那樣落在正常工作范圍以外，則在預(yù)定延遲之后二次測(cè)試傳感器溫度讀數(shù)，以便保證尚未假觸發(fā)系統(tǒng)以指示故障。在當(dāng)前值為N = 0 (先前在步驟S4設(shè)置)時(shí)，該過(guò)程經(jīng)過(guò)步驟S5移向例如在0. 5與5秒之間(例如I秒)的延遲步驟S6，在該步驟之后，在步驟S7將參數(shù)N遞增至N+1，以及在步驟SI 二次出現(xiàn)時(shí)對(duì)溫度T采樣。如果在S2也確定TMad的第二采樣在正常工作范圍以外，則在步驟S5確定N > 0 (來(lái)自步驟S7的N = I)，因此在步驟S8在顯示器20上提供報(bào)警，在步驟S9向非易失性存儲(chǔ)器19中寫(xiě)入禁用信號(hào)，以及處理器15在步驟SlO命令加熱器驅(qū)動(dòng)器16關(guān)斷來(lái)自加熱器2的市電功率。所描述系統(tǒng)的許多修改和變化是可能的。例如盡管本實(shí)用新型的描述例子涉及慢速炊具，但是將理解傳感器故障檢測(cè)裝置可以用于其它器具(比如炊具和滾筒干燥機(jī))以及如下器具中的加熱器，這些如下器具使用未必電驅(qū)動(dòng)的加熱器(例如煤氣爐)?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D4至圖8描述另一方面。參照?qǐng)D4，形式為電烹調(diào)器具的加熱設(shè)備包括加熱器元件101，該元件包括具有關(guān)聯(lián)電加熱線圈103的金屬板102。板102可以是盤(pán)形以及被配置成如虛線輪廓中所示在它的上表面接收烹調(diào)器皿104。在這一例子中由向加熱器驅(qū)動(dòng)器電路106饋送的家用AC電供應(yīng)105驅(qū)動(dòng)加熱器線圈103，該電路106控制經(jīng)過(guò)線纜106a向加熱器線圈103饋送的AC供應(yīng)的接通時(shí)段，以便允許控制它的操作溫度。加熱器元件101的操作溫度由溫度傳感器107檢測(cè)，該傳感器便利地包括熱敏電阻器，例如PTC、NTC、PT100等。然而可以使用其它溫度傳感器，比如熱電偶、自動(dòng)調(diào)溫器或者受熱延長(zhǎng)傳感器。傳感器107由傳感器驅(qū)動(dòng)器和控制電路108驅(qū)動(dòng)，該控制電路根據(jù)加熱器兀件101的傳感器溫度導(dǎo)出電信號(hào)T。在例如由陶瓷材料或者例如金屬制成的熱傳導(dǎo)殼內(nèi)便利地接收傳感器107中的熱敏電阻器，在形成于加熱器板102的下側(cè)中的凹陷109內(nèi)與加熱器板12緊密接觸地接收該熱敏電阻器?？刂铺幚砥?10便利地包括微處理器，該微處理器對(duì)來(lái)自傳感器電子設(shè)備108的信號(hào)T反復(fù)地采樣，以根據(jù)隨時(shí)間變化的傳感器溫度導(dǎo)出采樣信號(hào)T_d?？刂铺幚砥?10還從用戶(hù)接口 111接收設(shè)置溫度TS6t。控制處理器110因此在反饋回路中控制加熱器驅(qū)動(dòng)電路106的占空比，以朝著與Tset同等方向維持采樣溫度T_d。控制處理器110具有關(guān)聯(lián)程序存儲(chǔ)器112，該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于控制加熱器元件101，以在可選不同溫度Ts6t執(zhí)行用于不同烹調(diào)秘訣的不同加熱例程的程序。用戶(hù)接口 111還允許烹調(diào)持續(xù)時(shí)間D_k由用戶(hù)設(shè)置，以控制設(shè)備執(zhí)行的烹調(diào)的持續(xù)時(shí)間?？刂铺幚砥?10具有關(guān)聯(lián)程序存儲(chǔ)器112、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器113 (比如EEPR0M)和用于指示錯(cuò)誤狀況的錯(cuò)誤顯示器114，比如告警燈。程序存儲(chǔ)器112包括用于校驗(yàn)傳感器107與加熱器元件緊密熱接觸(即在加熱器板102的凹陷109內(nèi)被緊密地接收)的程序?？梢栽趩?dòng)設(shè)備時(shí)便利地運(yùn)行程序，以免由于傳感器107與板102的不良熱接觸所致的過(guò)熱。程序被配置成在加熱器元件103上電之后校驗(yàn)感測(cè)溫度T,ead在測(cè)試持續(xù)時(shí)間Dtest期間增加的速率。如果傳感器107與板102的熱接觸不良，則傳感器107將偏低報(bào)告加熱器元件101的實(shí)際溫度?？梢詮膱D5和圖6的圖形看出這一點(diǎn)。圖5圖示了加熱器元件101在加熱器元件101啟動(dòng)之后的溫度升高。在時(shí)間t =0，加熱器元件101在環(huán)境溫度Ta，以及當(dāng)起初向加熱器元件101接通功率時(shí)，它的溫度如曲線115所示隨時(shí)間增加。在圖5的示意性實(shí)例中，元件101在時(shí)間t = 28秒之后達(dá)到功能溫度Tf = 60°C。同樣，從圖5的圖形可見(jiàn)，元件101的溫度在時(shí)間t = 40秒達(dá)到閾值溫度Tth，在該溫度包括了裝置的安全性。在圖4中所示意性實(shí)例中，閾值溫度Tth可以等于90°C，即恰在水的沸點(diǎn)(100°C )以下。在圖5的圖形中，在來(lái)自傳感器107的數(shù)據(jù)Tread中對(duì)溫度值準(zhǔn)確地采樣，因?yàn)閭鞲衅髋c加熱器元件101良好熱接觸。然而如果傳感器107有不良熱接觸，則Tread的值如圖6中的曲線116所示偏低報(bào)告實(shí)際溫度。這里，如用于實(shí)際溫度的曲線115所示，直至?xí)r間t=64秒才達(dá)到如Tread的值報(bào)告的功能溫度Tf，在該時(shí)間，加熱器元件101的真實(shí)溫度T已經(jīng)達(dá)到150°C，這明顯高于安全閾值溫度Tth，這可能造成設(shè)備的危險(xiǎn)過(guò)熱。為了避免這樣的過(guò)熱，控制處理器110運(yùn)行保持于存儲(chǔ)器112中的程序，以校驗(yàn)傳感器107提供的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在圖7中圖示了例程的一個(gè)例子。該過(guò)程始于步驟S4.1，在該步驟，控制器110命令加熱器驅(qū)動(dòng)器106按照全占空比經(jīng)過(guò)線纜106a向加熱器元件101施加市電功率而持續(xù)測(cè)試時(shí)段Dtest。在這一實(shí)例中，時(shí)段Dtest對(duì)應(yīng)于加熱器元件101為了達(dá)到預(yù)定測(cè)試溫度Tt6st而需要的時(shí)間。在這一實(shí)例中，測(cè)試溫度Ttest的值可以對(duì)應(yīng)于用于加熱器元件101的閾值溫度Tth(在該溫度以上可能出現(xiàn)不安全操作)。然而可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整測(cè)試時(shí)段Dt6st的持續(xù)時(shí)間來(lái)選擇Tt6st的值為比Tth更小的某一其它值。因此，在圖5和圖6的示意性實(shí)例中，測(cè)試時(shí)段Dtest對(duì)應(yīng)于40秒。如果在傳感器107與板102之間建立緊密熱接觸，則T,ead在測(cè)試時(shí)段Dtest = 40秒結(jié)束時(shí)的值將如圖6中的曲線115所示在這一實(shí)例中超過(guò)溫度Ttest = 60°C。然而如果不良熱接觸出現(xiàn)于傳感器107與板102之間，則Tread在Dtest結(jié)束時(shí)的值將由曲線116代表以及將小于Tt6st的值。在如圖7中所示步驟S4. 4，比較Tread在時(shí)段Dtest結(jié)束時(shí)的值與對(duì)應(yīng)于Ttest的參考值。在這一實(shí)例中，為了方便，Ttest的值對(duì)應(yīng)于功能溫度Tf，但是無(wú)需情況如此以及可以獨(dú)立于Tf選擇Ttest。如果Tread的值小于Ttest,則這指示感測(cè)溫度遵循圖6中所示曲線116，以及如在步驟S4. 5所示指示在傳感器107與加熱器元件101之間不良熱接觸?？梢栽谥圃炱陂g設(shè)備的初始上電期間運(yùn)行例程作為用于校驗(yàn)制造的設(shè)備被全部操作的質(zhì)量控制過(guò)程的部分?？梢皂憫?yīng)于在步驟S4. 5指示的故障狀況，在步驟S4. 6禁用設(shè)備的其它操作方面的進(jìn)一步質(zhì)量校驗(yàn)。故障狀況可以記錄于圖4中所示EEPR0M113中，以及錯(cuò)誤顯示也可以由顯示器114提供。然而如果在步驟S4. 4執(zhí)行的測(cè)試指示Tread大于Ttost,則這指示TMad的值大體上如圖6的曲線115中所示改變，這對(duì)應(yīng)于在傳感器107與加熱器板102之間的良好緊密熱接觸，因此認(rèn)為設(shè)備已經(jīng)通過(guò)測(cè)試，從而值得如在步驟S4. 7所示針對(duì)設(shè)備執(zhí)行進(jìn)一步的質(zhì)量控制校驗(yàn)。如先前說(shuō)明的那樣，可以在制造加熱設(shè)備時(shí)執(zhí)行圖7中所示過(guò)程作為質(zhì)量控制過(guò)程?？梢栽趩?dòng)時(shí)設(shè)備的正常使用期間運(yùn)行圖8中所示保持于程序存儲(chǔ)器112中的程序的另一版本。該過(guò)程始于步驟S5. 1，以及在步驟S5. 2初始化控制參數(shù)N。在步驟S5. 3，控制器110對(duì)傳感器溫度讀數(shù)Tread采樣。然后，在已經(jīng)在步驟S5. 4校驗(yàn)參數(shù)N被初始化時(shí)，該過(guò)程在步驟S5. 5校驗(yàn)TMad的采樣值是否小于相對(duì)低的開(kāi)始溫度Tstart，該開(kāi)始溫度例如可以對(duì)應(yīng)于圖5中所示初始環(huán)境溫度Ta。以這一方式可以確定設(shè)備是否已經(jīng)從先前使用中充分冷卻，以便成功運(yùn)行程序，以及校驗(yàn)在設(shè)備上電時(shí)出現(xiàn)的溫度改變。如果Tread小于Tstart,則在步驟S5. 6啟動(dòng)定時(shí)器以及運(yùn)行與持續(xù)時(shí)間Dt6st對(duì)應(yīng)的時(shí)段。同樣，在步驟S5. 7將控制參數(shù)N設(shè)置成值I。在步驟S5. 8執(zhí)行校驗(yàn)以確定定時(shí)器是否已經(jīng)超時(shí)。當(dāng)這出現(xiàn)時(shí)，該過(guò)程回復(fù)到步驟S5. 3，以及處理器110取得Tread的又一讀數(shù)。在這一點(diǎn)，N > 0，因此該過(guò)程移向與圖8中的步驟S4. 4對(duì)應(yīng)的步驟S5. 9，以確定Tread的值是否在測(cè)試時(shí)段Dtest結(jié)束時(shí)小于溫度Ttest。如果溫度T_d超過(guò)值Ttest,則如在步驟S5. 10所示執(zhí)行先前參照?qǐng)D4描述的正常反饋回路控制過(guò)程，以在烹調(diào)期間控制加熱器元件101的操作溫度。然而如果在步驟S5. 9測(cè)試的T,ead值未超過(guò)溫度Ttest,則不良熱接觸已經(jīng)在傳感器107與加熱器元件101之間發(fā)展，因此在步驟S5. 11在圖4中所示顯示器114上提供報(bào)警，以及還在步驟S5. 12向EEPR0M113中寫(xiě)入錯(cuò)誤消息。在這一點(diǎn)，控制處理器指令加熱器驅(qū)動(dòng)器106從加熱器元件斷開(kāi)市電供應(yīng)105以免過(guò)熱。處理器110直至維修工程師已經(jīng)修復(fù)設(shè)備以及取消存儲(chǔ)于EEPR0M113中的錯(cuò)誤消息才可以允許向加熱器元件101恢復(fù)功率。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于所描述系統(tǒng)的許多修改和變化是清楚的，以及將理解可以相對(duì)于上文聲明的值更改前面實(shí)例中給出的特定溫度。還將理解，在前述實(shí)例中，在兩個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)(即設(shè)備上電的時(shí)間和測(cè)試時(shí)段Dtest的結(jié)束)之間測(cè)量溫度信號(hào)Trad在加熱器元件被賦能時(shí)變化的速率。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以使用其它確定改變的方法。例如可以例如通過(guò)使用相繼測(cè)量溫度的隨時(shí)間的多個(gè)測(cè)試采樣點(diǎn)來(lái)測(cè)量圖5和圖6中所示圖形的斜率。也可以在加熱器元件冷卻時(shí)的時(shí)段期間而不是在初始加熱期間執(zhí)行測(cè)試。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚許多其它修改和變化。方面1. 一種加熱設(shè)備，包括加熱器元件(101)，溫度傳感器(107)，將與所述加熱器元件熱接觸以及根據(jù)所述加熱器元件溫度提供溫度信號(hào)(T_d)，以及控制設(shè)備(110)，配置成在所述加熱器元件被操作以執(zhí)行給定的溫度改變時(shí)比較所述溫度信號(hào)(Tread)與給定參考(Ttest),以及作為響應(yīng)而提供在所述溫度傳感器與所述加熱器元件之間的熱接觸質(zhì)量的指示。2.根據(jù)方面I所述的加熱設(shè)備，其中所述控制設(shè)備(110)被配置成比較在對(duì)所述加熱元件(101)供電持續(xù)預(yù)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間(Dtest)之后出現(xiàn)的所述溫度信號(hào)，以及在所述測(cè)試持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)比較所述溫度信號(hào)指示的溫度與預(yù)定值(Itest)。3.根據(jù)方面2所述的加熱設(shè)備，其中所述控制設(shè)備(110)被配置成如果在所述預(yù)定測(cè)試持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)所述溫度信號(hào)的值小于所述預(yù)定值Otest)則通知報(bào)警狀況。4.根據(jù)方面2或者3所述的加熱設(shè)備，其中所述控制設(shè)備(110)被配置成提供從所述加熱器元件(101)上電起的所述測(cè)試持續(xù)時(shí)間(Dt6st)。5.根據(jù)方面2、3或者4所述的加熱設(shè)備，其中所述預(yù)定持續(xù)時(shí)間(Dtest)對(duì)應(yīng)于對(duì)所述加熱器元件(101)供電以達(dá)到比所述加熱設(shè)備的不安全操作將出現(xiàn)時(shí)的溫度更小的闡值溫度(Tth)。6.根據(jù)方面5所述的加熱設(shè)備，其中所述閾值溫度小于100°C。7.根據(jù)任一前述方面所述的加熱設(shè)備，其中所述控制設(shè)備包括電處理器(110)。8.根據(jù)任一前述方面所述的加熱設(shè)備，其中所述加熱器元件(101)被電驅(qū)動(dòng)，以及所述控制設(shè)備(110)可操作以根據(jù)所述溫度信號(hào)(Tread)控制供應(yīng)到所述加熱器元件的電加熱功率，以便有助于使所述加熱器元件的溫度被維持于設(shè)置溫度(Tsrt)。9.根據(jù)方面8所述的加熱設(shè)備，包括加熱器驅(qū)動(dòng)器(106)，可操作用于控制向所述加熱器元件(101)供應(yīng)的交變電流供應(yīng)的占空比。10. 一種電器具，包括根據(jù)任一前述方面所述的加熱設(shè)備。11. 一種測(cè)試在加熱器元件(101)與溫度傳感器(107)之間熱接觸的方法，該溫度傳感器(107)配置成根據(jù)所述加熱器元件溫度提供溫度信號(hào)(Tread),包括使所述加熱器元件經(jīng)歷預(yù)定溫度變化，在所述溫度變化之后比較所述溫度信號(hào)(Tread)與給定參考(Ttest)，以及根據(jù)所述比較提供所述傳感器與所述加熱器元件之間熱接觸質(zhì)量的指示。12.根據(jù)方面11所述的方法，在制造所述設(shè)備時(shí)的質(zhì)量校驗(yàn)過(guò)程期間執(zhí)行，包括在指示所述熱接觸不充分的情況下禁用預(yù)定質(zhì)量控制校驗(yàn)。將理解這里術(shù)語(yǔ)“包括”未排除其它元件或者步驟以及不定冠詞“一個(gè)/ 一種”未排除多個(gè)/多種。單個(gè)處理器可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載某些措施的簡(jiǎn)單事實(shí)并不指示不能有利地使用這些措施的組合。在權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求的范圍。雖然已經(jīng)在本申請(qǐng)中將權(quán)利要求闡述為特定特征組合，但是應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型公開(kāi)內(nèi)容的范圍也包括這里明確或者隱含公開(kāi)的任何新穎特征或者任何新穎特征組合或者其任何概括、無(wú)論它是否涉及與當(dāng)前在任何權(quán)利要求中要求保護(hù)的相同實(shí)用新型，無(wú)論它是否減輕與本實(shí)用新型相同的技術(shù)問(wèn)題中的任何或者所有技術(shù)問(wèn)題。申請(qǐng)人據(jù)此聲明可以在實(shí)施本申請(qǐng)或者從本申請(qǐng)派生的任何進(jìn)一步申請(qǐng)期間將新權(quán)利要求闡述成這樣的特征和/或特征組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的其它修改和變化。
權(quán)利要求1.一種用于檢測(cè)器具加熱器中的故障的裝置，包括傳感器(14)，用于根據(jù)所述加熱器的溫度，提供傳感器信號(hào)(T_d);控制器(15)，響應(yīng)于所述傳感器信號(hào)，控制向所述加熱器供應(yīng)的功率，以便將所述加熱器維持于在正常用戶(hù)操作的工作溫度范圍內(nèi)的操作溫度，所述控制器可操作用于比較所述傳感器信號(hào)(T_d)和與所述正常用戶(hù)操作的所述工作溫度范圍的上限和下限(TWOTk—_，Tworkfflin)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，以及在所述傳感器信號(hào)通知的溫度落在正常用戶(hù)操作的所述工作溫度范圍以外的情況下，禁用針對(duì)所述加熱器的正常用戶(hù)操作，其中所述控制器包括具有關(guān)聯(lián)非易失性存儲(chǔ)器(19)的數(shù)字處理器(15)，所述處理器可操作用于當(dāng)所述比較指示所述傳感器信號(hào)落在所述工作溫度范圍的所述上限和下限(TWOTk_，Tworkjlin)以外時(shí)，在所述非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)禁用信號(hào)，所述處理器被配置成響應(yīng)于存儲(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)器中的所述禁用信號(hào)，而禁止對(duì)所述加熱器的功率供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括顯示器(20)，用于指示所述控制器何時(shí)已經(jīng)禁用進(jìn)一步正常用戶(hù)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的裝置，其中所述控制器被配置成在所述傳感器信號(hào)指示的溫度落在所述工作溫度范圍以外持續(xù)多于給定時(shí)間的情況下，禁用所述加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述給定時(shí)間在O.5與5秒之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，包括所述加熱器(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述加熱器(2)是電加熱器，以及包括用于改變向所述電加熱器供應(yīng)的交流功率的占空比的驅(qū)動(dòng)器(16)，所述控制器被配置成控制所述驅(qū)動(dòng)器以控制所述加熱器的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述控制器被配置成在所述傳感器信號(hào)指示的溫度落在所述工作溫度范圍以外的情況下，命令所述驅(qū)動(dòng)器關(guān)斷供給所述加熱器的電功率，以禁用針對(duì)所述加熱器的進(jìn)一步正常用戶(hù)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，所述裝置被接收在殼(I)中，所述殼(I)被配置成接收將由所述加熱器加熱的蒸煮器(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，包括驅(qū)動(dòng)軸，由電動(dòng)機(jī)(11)驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)所述蒸煮器內(nèi)的食物制備工具(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述傳感器包括熱敏電阻器(14)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，包括用于設(shè)置所述操作溫度(Tsrt)的用戶(hù)可操作設(shè)置設(shè)備。
專(zhuān)利摘要一種用于檢測(cè)器具加熱器中的故障的裝置。該器具加熱器(2)具有用于提供傳感器信號(hào)Tread的溫度傳感器(14)?？刂破?15)響應(yīng)于傳感器信號(hào)而控制向加熱器供應(yīng)的功率，以便將它維持于在正常用戶(hù)操作的工作溫度范圍內(nèi)的操作溫度?？刂破饕部刹僮饔糜谕ㄟ^(guò)比較傳感器信號(hào)(Tread)和與正常用戶(hù)操作的工作溫度范圍的上限和下限(Twork_max，Twork_min)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，來(lái)檢測(cè)傳感器故障，以及在傳感器信號(hào)指示的溫度落在工作溫度范圍以外的情況下，禁用針對(duì)加熱器的進(jìn)一步正常用戶(hù)操作。
文檔編號(hào)G05B23/02GK202838064SQ201220442100
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者F·德格蘭迪斯, M·斯拉德塞克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司