感温器件检测方法、装置及烹饪器具与流程

本发明涉及家用电器领域，特别涉及一种感温器件检测方法、装置及烹饪器具。

背景技术：

现在很多电子的烹饪器具都通过感温器件进行温度采样，通过管控温度来控制烹调进行以及安全保护等。

然而目前还没有针对感温器件进行监测，这些感温器件在电器使用过程中会发生异常，如果感温器件采样发生了异常，那么采集到的数据就有异常，以致影响到针对温度进行的控制和保护功能，从而影响烹调效果，严重时甚至有安全的隐患。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种感温器件检测方法，旨在对感温器件进行检测，提升烹饪器具的可靠性及安全性。

为实现上述目的，本发明提出的一种感温器件检测方法，包括：

间隔第一预设时间获取感温器件的电压值并转化得到与温度对应的温度ad值；

根据感温器件的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性判定当前感温器件是否采样正常，若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息。

优选地，所述“判断感温器件采样的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性”包括：

计算间隔第一预设时间前后的采样的温度ad值的差值，根据理论特性推出的理论电压差值；

将实测的温度ad值差值的绝对值与理论计算差值的绝对值相除，判断比值是否在预设范围内。

优选地，所述“若变化趋势不一致，发出采样异常报警信息”包括：

记录比值不在预设范围内的次数，若该次数达到预设次数阈值，发出采样异常报错信息。

优选地，在步骤“若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息”之后还包括：

判断感温器件的温度值所处温度区间；

在温度处于低温区域时，间隔第二预设时间连续采样n个值，获得(n-1)个前后相邻采样值的差值，判断差值是否小于第一预设值，并开始计数，其中n为正整数且n＞1；

当差值小于第一预设值的次数达到(n-1)次时，开始计时，累计时间达到第三预设时间后，发出感温器件异常的报错信息。

优选地，在步骤“若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息”之后还包括：

判断感温器件的温度值所处温度区间；

在温度值处于高温区域时开始计时，判断计时时长是否达到第三预设时间；

在计时时长达到第三预设时间时，获取在第三预设时间内感温器件的温度ad值的最大值与最小值；将最大值和最小值做差，判断差值是否小于第二预设值；

在差值小于第二预设值时，发出采样异常报错信息。

优选地，在计时时长未达到第三预设时间时：

判断感温器件的温度ad值是否大于当前最大温度值；

若是，将该温度ad值设为最大温度值；

若否，判断该温度ad值是否小于当前最小温度值；

若该温度ad值小于当前最小温度值，将该温度ad值设为最小温度值。

本发明还提出一种感温器件检测装置，包括：

采样模块，间隔第一预设时间获取感温器件的电压值并转换得到对应温度ad值；

第一判断模块，根据感温器件的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性判定当前感温器件是否采样正常；

第一报错模块，若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息。

优选地，第一判断模块计算间隔第一预设时间前后的采样电压的ad值的差值，根据理论特性推出的理论电压差值；将实测的温度ad值差值的绝对值与理论计算差值的绝对值相除，判断比值是否在预设范围内。

优选地，所述第一报错模块记录比值不在预设范围内的次数，若该次数达到预设次数阈值，发出采样异常报警信息。

优选地，所述感温器件检测装置还包括：

温度区间判定模块，判断感温器件采样值所处的温度区间；

将采样值与预设温度值进行比较，小于预设温度值划分为低温区域，进入低温区域的异常判定；

大于预设温度值划分为高温区域，进入高温区域的异常判定。

优选地，当前温度处于低温区域时，进入第二判断模块进行判定；所述感温器件检测装置还包括：

第二判断模块，在温度处于低温区域时，间隔第二预设时间连续采样n个值，获得(n-1)个前后相邻采样值的差值，判断差值是否小于第一预设值，并开始计数，其中n为正整数且n＞1；当差值小于第一预设值的次数达到(n-1)次时，开始计时，累计时间达到第三预设时间后，发出感温器件异常的报错信息。

优选地，当前温度处于高温区域时，进入第三判定模块进行判定，所述感温器件检测装置还包括:

计时模块，进入第三判定模块时开始计时，判断计时时长是否达到第三预设时间；

第三判断模块，在计时时长达到第三预设时间时，获取在第三预设时间内感温器件的温度ad值的最大值与最小值；将最大值和最小值做差，判断差值是否小于第二预设值；

第三报错模块，在差值小于第二预设值时，发出采样异常报错信息。

优选地，所述感温器件检测装置还包括：

第四判断模块，在计时时长未达到第三预设时间时，判断感温器件的温度ad值是否大于当前最大温度值；

第一设置模块，若感温器件的温度ad值大于当前最大温度值，则将该温度ad值设为最大温度值；若感温器件的温度ad值小于当前最小温度值，将该温度值设为最小温度值。

本发明还提出一种烹饪器具，所述烹饪器具包括如上所述的感温器件检测装置。

本发明技术方案通过间隔第一预设时间，对感温器件的工作电压进行采样，在感温器件确定后，采样ad值与感温器件的电压值的对应关系就确定了，本发明根据采样得到的ad值变化率的绝对值与，感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值是否一致判定感温器件是否采样正常。，正常情况下，感温器件的采样ad的变化率和理论的感温器件的电压变化率是存在一定的对应关系的，温度值的变化趋势相同，因而其变化率的绝对值也是一致的，当感温器件的采样变化率的绝对值和理论计算的电压变化率的绝对值的变化趋势不一致时，说明感温器件采样异常，则发出采样异常报错信息。本发明技术方案对感温器件进行检测，提升烹饪器具的可靠性及安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明感温器件检测方法一实施例的流程图；

图2为本发明采样电路一实施例的结构示意图；

图3为本发明采样电路另一实施例的结构示意图；

图4为本发明感温器件检测方法进一步实施例的流程图；

图5为本发明感温器件检测方法的逻辑控制图；

图6为本发明感温器件检测装置一实施例的功能模块图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种感温器件检测方法，应用于具备感温器件的电器设备上。

参照图1，在本发明实施例中，该感温器件检测方法，包括如下步骤：

s100、间隔第一预设时间获取感温器件的电压值并转化得到与温度对应的温度ad值；

s200、根据感温器件的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性判定当前感温器件是否采样正常，若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息。

在本实施例中，该感温器件采用正向阻性感温器件，例如正温度系数热敏电阻。此外，该感温器件还可以采用反向阻性感温器件，如负温度系数热敏电阻。

参照图2及图3，图2及图3是常见的使用阻性感温器件的采样电路示意图，其中温度采集端口是连接到控制芯片管脚的，向控制芯片传输采集的数据。r1是限流电阻，r2是分压电阻，rt是阻性感温器件，c1是滤波电容。阻性感温器件的温度采集一般是转化成电压信号传输给控制芯片的，要么是采集其分压电阻r2的电压信号(如图3所示)，要么是采集其自身rt的电压信号(如图4所示)。

在确定阻性感温器件的规格后，就可以确定其温度特性曲线，即温度与阻值的理论对应关系，通过原理电路图关系以及感温器件的理论特性计算可以获得温度与电压的理论对应关系曲线，将其录入程序中。采样ad值与温度也存在一个对应关系，且这个对应关系与温度和电压的对应关系应该是斜率绝对值相同的曲线。例如，对于负向阻性感温器件随着工作时间增长，感温器件温度升高，其阻值减小，电压减小。

对于不同的电子烹饪器具，其正常安全的加热是有一个温度区间范围的，例如对于电磁炉来说，通过它的炉面感温器件感温控制其工作温度上限为280度，这通常是考虑煮油的情况，因为油温是可以一直上升到很高温度的，且当温度超过300度时就会发生险情，而正常煮汤水之类的煮开后都只有100度左右。从室温加热到安全温度上限过程中，感温器件的阻值是连续变化的，其对应的温度曲线也是连续变化的。在选定感温器件规格后，就会确定其温度曲线。以负向温度系数的感温器件举例，其阻值会随着温度升高而逐渐减小，如果采的是它自身的分压值，则获得的采样值曲线也是随着温度递减的。

本发明技术方案通过间隔第一预设时间，对感温器件的工作电压进行采样，在感温器件确定后，采样ad值与感温器件的电压值的对应关系就确定了，本发明根据采样得到的ad值变化率的绝对值与，感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值是否一致判定感温器件是否采样正常。，正常情况下，感温器件的采样ad的变化率和理论的感温器件的电压变化率是存在一定的对应关系的，温度值的变化趋势相同，因而其变化率的绝对值也是一致的，当感温器件的采样变化率的绝对值和理论计算的电压变化率的绝对值的变化趋势不一致时，说明感温器件采样异常，则发出采样异常报错信息。本发明技术方案对感温器件进行检测，提升烹饪器具的可靠性及安全性。

具体地，所述“判断感温器件采样的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性”包括：

计算间隔第一预设时间前后的采样的温度ad值的差值，根据理论特性推出的理论电压差值；

将实测的温度ad值差值的绝对值与理论计算差值的绝对值相除，判断比值是否在预设范围内。

进一步地，所述“若变化趋势不一致，发出采样异常报警信息”包括：

记录比值不在预设范围内的次数，若该次数达到预设次数阈值，发出采样异常报错信息。

需要说明的是，本实施例中每间隔第一预设时间将这段时间前后采样的电压差与时间做比值，同时将这两个电压值代入已知的电压与温度理论对应关系中，将求出的温度差与电压差相除，这两个比值在正常情况下是近似相等的，当某一段时间其中一个电压值传输错误，电压差与时间的比值就会与用理论关系式求出的比值存在较大的差异，若累计到一定次数持续出现这种错误，这样就可以判定此时的感温器件采样存在异常，则发出报警信息至显示板报错，停止加热并提醒用户重新复位后再使用。本实施例中，累计的次数为10次就发出报警信息。

阻性感温器件比较难判定出的异常情况一般为两大类，一种是整个感温器件的采样偏离其实际温度曲线过远，这可能是感温器件受到外界干扰导致采样出现问题，使得采样实际值与程序之前设定的正常工作值对应不上，从而导致电子烹饪器件无法按照预定的控制程序工作从而导致烹调失败；另一种则是感温器件彻底损坏，成为某一固定阻值而不再随温度变化而发生变化。这种情况则更加危险，因为固定的阻值可能会导致错误判定被烹调物的温度，尤其在煮油时会出现油温无法管控的险情。因此，本发明进一步采用下述的技术方案对感温器件是否损坏进行检测。

进一步地，在步骤“若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息”之后还包括：

s300、判断感温器件的温度值所处温度区间；

s400、在温度处于低温区域时，间隔第二预设时间连续采样n个值，获得(n-1)个前后相邻采样值的差值，判断差值是否小于第一预设值，并开始计数，其中n为正整数且n＞1；

s500、当差值小于第一预设值的次数达到(n-1)次时，开始计时，累计时间达到第三预设时间后，发出感温器件异常的报错信息。

本实施例中，低、高温度大区的划分界限为200℃(摄氏度)，高温区的上限约为280°(正常工作会限制在温度上限内的)，设置监测程序为每200ms(毫秒)调用一次。

值得说明的是，在低温度区域，相隔单位时间的采样值差异较大。故当初始工作温度在这个区间范围内时，可以采用每隔一小段时间就将采样的值与初始值做差，若差值基本没有发生变化，则说明该感温器件损坏。

为进一步的增加判断的可靠性及准确性，本实施例中将最新获得的差值依次与前面的5个差值比较，正常的话差值是逐渐变大的，当中途感温器件发生异常后阻值就不再随温度变化，如果连续出现5次以上差值都没有明显变化且持续一定时间，则判定感温器件出现异常。

进一步地，在步骤“若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息”之后还包括：

判断感温器件的温度值所处温度区间；

s600、在温度值处于高温区域时开始计时，判断计时时长是否达到第三预设时间；

s700、在计时时长达到第三预设时间时，获取在第三预设时间内感温器件的温度ad值的最大值与最小值；将最大值和最小值做差，判断差值是否小于第二预设值；

s800、在差值小于第二预设值时，发出采样异常报错信息。

需要说明的是，因为煮汤水类功能温度不会升到超过100度，也不会出现险情。烹饪电器的整个安全工作温度区间预先分为了低、高2个温度区域。每个温度区域都有初始和终止的两个温度值划分。根据阻性感温器件的特性可知阻值变化率是随着温度逐渐减小的。在感温器件处于高温区域时，这个区域内的阻值变化率比较低，温度上升慢，短时间内不会有明显的差异。故在这个区域内设定一个判定时间即第三预设时间，将这段时间内获得温度采样的最大值和最小值的差与第二预设值比较，如果比这个值还小，就认定这个感温器件出现的问题。

进一步地，在计时时长未达到第三预设时间时：

判断感温器件的温度ad值是否大于当前最大温度值；

若是，将该温度ad值设为最大温度值；

若否，判断该温度ad值是否小于当前最小温度值；

若该温度ad值小于当前最小温度值，将该温度ad值设为最小温度值。

这里，通过检测得到感温器件的采样的最大值和最小值，以用于步骤s108中差值的运算，并进行采样异常的判断。

综上所述，参照图5，本发明技术方案对应的程序执行流程如下：

s1、每隔第一预设时间t获取温度ad值；

s2、判定温度采用值对应的温度区域，高温区域置标志f1；

s3、判定温度采样值的变化率与理论计算的温度变化率是否相近；

s4、若否，判断两者的变化率不相近的次数是否达到预设次数阈值，若是判断标识f1是否等于1；

s5、在两者的变化率不相近的次数达到预设次数阈值时，报错ex；s6次数未达到时，计数加1，并返回继续判定；

s7、判断高温区域标识f1是否等于1；

s8、在高温区域标识f1不等于1时，采取6组温度值，相邻两组温度值相减得到5组差值；

s9、判断连续5个差值是否均小于第一预设值；

若否，则返回值初始状态，s10、若是，则开始计时；

s11、判断计时是否达到设定第二预设时间值t1；

若否，则返回值初始状态；s12、若是，报错ey；

s13、在高温区域标识f1等于1时，开始计时；

s14、判断计时是否达到第三预设时间t2；

s15、若计时达到第三预设时间t2过程中，获取计时时间内采样的采样最大值和采样最小值，判断采样最大值与采样最小值的差值是否小于第二预设值b；

若否，返回值初始状态，s16、若是，报错ex；

s17、若计时未达到第三预设时间t2，判断采样的值是否大于当前采样最大值；

s18、若是，将该采样值更新为当前的最大采样度值；s19、若否，则判断该采样值是否小于当前采样的最小值；

s20、若采样值小于当前采样的最小值，则将该采样值更新为当前的最小采样值；s21、若采样值大于当前的最小采样值时，返回检测的初始状态。直至找到在第二预设时间内的最大采样值和最小采样值。

参照图6，基于上述感温器件检测方法，本发明还提出一种感温器件检测装置，包括：

采样模块201，间隔第一预设时间获取感温器件的电压值并转换得到对应温度ad值；

第一判断模块202，根据感温器件的温度ad值变化率的绝对值与感温器件特性对应的理论电压变化率绝对值的一致性判定当前感温器件是否采样正常；

第一报错模块203，若变化趋势不一致，发出采样异常报错信息。

具体地，第一判断模块计算间隔第一预设时间前后的采样电压的ad值的差值，根据理论特性推出的理论电压差值；将实测的温度ad值差值的绝对值与理论计算差值的绝对值相除，判断比值是否在预设范围内。

进一步地，所述第一报错模块记录比值不在预设范围内的次数，若该次数达到预设次数阈值，发出采样异常报警信息。

进一步地，所述感温器件检测装置还包括：

温度区间判定模块204，判断感温器件采样值所处的温度区间；

将采样值与预设温度值进行比较，小于预设温度值划分为低温区域，进入低温区域的异常判定；

大于预设温度值划分为高温区域，进入高温区域的异常判定。

进一步地，当前温度处于低温区域时，进入第二判断模块205进行判定；所述感温器件检测装置还包括：

第二判断模块205，在温度处于低温区域时，间隔第二预设时间连续采样n个值，获得(n-1)个前后相邻采样值的差值，判断差值是否小于第一预设值，并开始计数，其中n为正整数且n＞1；

第二报错模块206，当差值小于第一预设值的次数达到(n-1)次时，开始计时；累计时间达到第三预设时间后，发出感温器件异常的报错信息。

进一步地，当前温度处于高温区域时，进入第三判定模块进行判定，所述感温器件检测装置还包括:

计时模块207，进入第三判定模块时开始计时，判断计时时长是否达到第三预设时间；

第三判断模块208，在计时时长达到第三预设时间时，获取在第三预设时间内感温器件的温度ad值的最大值与最小值；将最大值和最小值做差，判断差值是否小于第二预设值；

第三报错模块209，在差值小于第二预设值时，发出采样异常报错信息。

进一步地，所述感温器件检测装置还包括：

第四判断模块210，在计时时长未达到第三预设时间时，判断感温器件的温度ad值是否大于当前最大温度值；

第一设置模块211，若感温器件的温度ad值大于当前最大温度值，则将该温度ad值设为最大温度值；若感温器件的温度ad值小于当前最小温度值，将该温度值设为最小温度值。

本发明技术方案同时解决了感温器件出现的两种问题情况，一种情况是感温器件采样不准与其特性曲线偏差较大，这种可能是由于环境温度或静电干扰等导致的异常采样，会影响烹饪效果；一种情况是感温器件本身损坏或受干扰后损坏，导致阻值不再随温度变化而变化，会有安全隐患。在整个工作过程中，两种异常都有可能出现，出现时机也是不确定的，所以两种异常情况都要进行实时监测，才能及时发现异常并报错及处理。本发明技术方案提升了烹饪器具的可靠性及安全性。

本发明还提出一种烹饪器具，该烹饪器具包括上述感温器件检测装置，该感温器件检测装置的具体结构参照上述实施例，由于本烹饪器具采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

该烹饪器具可以是电磁炉、煎烤机、电饭煲等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。