一种智能油烟机的制作方法

本实用新型涉及一种厨房家电，尤其涉及一种智能油烟机。

背景技术：

油烟机又称吸油烟机或者抽油烟机，它是一种净化厨房环境的厨房家电，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，减少污染，净化空气。多数吸油烟机上设置有油烟分离机构，油烟分离机构用于将空气中的油烟吸附，吸附的油烟变成液态油滴，这些油滴最终收集到油杯当中，油烟机使用一定时间后，就需将油杯取出清理，以防止出现油液过多而溢出的情况。传统的方法是，油杯安装在油烟机外部，凭借使用者的观察来判断油杯油量，为了确保油杯不溢出，用户需要经常观察油杯，如果观察不及时油杯可能油满溢出污染厨房环境，用户体验度差；对于油杯安装在烟机内部的情况，则无法通过经常的观察来获取油杯是否油满的信息；现有一些油烟机带有定期油杯清洁的功能提醒，油烟机将其油烟功能时间转化成油杯油量，从而在适当时间提醒用户，但该技术的油量检测精度易受外部因素干扰。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种智能油烟机，准确有效地检测油杯油量，提高油烟机使用便利性。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能油烟机，包括控制单元和油杯，所述智能油烟机还包括：

电容传感器，包括第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板彼此相对地安装在所述油杯上，并且能根据所述油杯内液位变化产生对应的电容信号，

所述控制单元根据所述电容信号对油杯和/或油量进行检测。

在上述的智能油烟机中，所述第一极板和所述第二极板分别安装在所述油杯相对两侧壁的外侧。

在上述的智能油烟机中，所述第一极板安装在所述油杯的杯口或者邻近杯口位置，所述第二极板安装在所述油杯底壁外侧。

在上述的智能油烟机中，所述第一极板和所述第二极板其中一个为接地电极，另一个为信号电极，所述接地电极接地设置。

在上述的智能油烟机中，所述油烟机设有操作面板，所述接地电极相较所述信号电极更靠近所述操作面板。

在上述的智能油烟机中，所述电容传感器设有至少两组，并且这至少两组电容传感器沿着所述油杯长度方向间隔设置。

在上述的智能油烟机中，所述电容传感器设有两组，并且分别在所述油杯长度方向的两端成对设置。

在上述的智能油烟机中，所述控制单元包括主控芯片和信号处理模块，所述信号处理模块根据所述电容传感器的电容信号改变输出信号，所述主控芯片根据所述输出信号对油杯和/或油量进行检测。

在上述的智能油烟机中，所述信号处理模块包括处理芯片和RC电路，所述电容传感器与所述RC电路相连，所述电容传感器的充放电时间改变所述处理芯片输出端频率，所述主控芯片根据其预存初始值与所述输出端频率进行比较，并根据比较结果对油杯和/或油量进行检测。

在上述的智能油烟机中，所述智能油烟机还包括机体，所述机体上设有油杯槽，所述油杯可拆地安装在所述油杯槽中，所述油杯槽内彼此相对地设有第一触点和第二触点，所述油杯装入所述油杯槽时，所述第一极板和第二极板分别对应接触所述第一触点和所述第二触点，以使所述电容传感器电连接所述控制单元。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的智能油烟机，包括控制单元、油杯以及电容传感器，电容传感器包括第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板彼此相对地安装在所述油杯上，并且能根据所述油杯内液位变化产生对应的电容信号，所述控制单元根据所述电容信号对油杯和/或油量进行检测。相比现有的检测手段，电容传感器的电容信号可靠、感应精度高，由此可以提高油量检测的精度，减少外部因素对油量检测的影响，精确判断油杯油量，以给用户清洗带来方便，提高了油烟机的使用便利性；而相比现有其他的电容检测方式，例如检测两个极板之间距离变化所引起的电容值变化，本实用新型将电容传感器的第一极板和第二极板直接安装在油杯上，安装结构简单、成本低，电容传感器仅依靠油杯内油位变化而产生电容值变化，长期使用亦能保证良好的检测精度，解决现有活动安装的极板在长期使用后存在结构变形，导致检测精度下降的问题。

第一极板和所述第二极板分别安装在所述油杯相对两侧壁的外侧。第一极板安装在所述油杯的杯口或者邻近杯口位置，所述第二极板安装在所述油杯底壁外侧。以上两种安装方式根据油杯自身结构特点和油杯的安装结构的不同而择优选用，第一极板和第二极板不与油杯内油液直接接触，避免了油污污染易造成极板粘连导致检测失效的问题。

所述第一极板和所述第二极板其中一个为接地电极，另一个为信号电极，所述接地电极接地设置。通过接地电极将外部干扰信号迅速导走，减弱干扰源对电容信号的影响。

所述油烟机设有操作面板，所述接地电极相较所述信号电极更靠近所述操作面板。也即接地电极更加靠近用户操作的一侧，减少用户操作时带来的干扰。

所述电容传感器设有至少两组，并且这至少两组电容传感器沿着所述油杯长度方向间隔设置。通过多组电容传感器的设置，可以有效解决单点检测在油杯倾斜情况下造成的检测差异，减少油杯安装误差带来的影响。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例一中油杯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中油烟机控制单元的原理图；

图3为本实用新型实施例一中信号处理模块的第一种电路形态；

图4为本实用新型实施例一中信号处理模块的第二种电路形态；

图5为本实用新型实施例一中信号处理模块的第三种电路形态；

图6为本实用新型实施例一中油烟机智能判断的流程图。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在以下实施例的描述中，出现诸如术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例一

参照图1、2，本实用新型实施例一提出的智能油烟机，包括控制单元和油杯1以及电容传感器C，其中，电容传感器C包括彼此相对地安装在油杯1上的第一极板2和第二极板3，电容传感器C能根据油杯1内液位变化产生对应的电容信号，控制单元根据所述电容信号对油杯1和/或油量进行检测。这里的油烟机可以顶吸式油烟机、侧吸式油烟机，亦或是现有技术其他公知的油烟机产品。传统的油烟机通常要依靠用户眼睛观察油杯油位来判断油量，为了确保油杯不溢出，往往在油杯中油量较少时就将其取出，给日常使用带来不便，并且还存在忘记清洗，或者清洗完油杯后忘记安装的情况。本实施例的方案实现了油杯1和/或油杯1油量的自动检测，且相比现有的检测手段，电容传感器的电容信号可靠、感应精度高，由此可以提高油量检测的精度，减少外部因素对油量检测的影响，精确判断油杯油量，以给用户清洗带来方便，提高了油烟机的使用便利性；而相比现有其他的电容检测方式，例如检测两个极板之间距离变化引起的电容值变化，本实用新型电容传感器C的第一极板2和第二极板3直接安装在油杯1上，安装结构简单、成本低，电容传感器C仅依靠油杯1内油位变化而产生电容值变化，长期使用亦能保证良好的检测精度，解决现有活动安装的极板在长期使用后存在结构变形，导致检测精度下降的问题。

在具体实施时，本实施例的第一极板2和第二极板3分别安装在油杯1相对两侧壁的外侧，如图1所示，在油杯1宽度方向的前后侧壁分别安装第一极板2和第二极板3，第一极板2和第二极板3可以通过粘接方式直接贴装在油杯1侧壁外侧面上，或者是在油杯1侧壁上开槽，将第一极板2和第二极板3分别插装在槽内，其他固定方式不在详述，理论上只要能将第一极板2和第二极板3固定即可。

根据上述设计原理，本领域技术人员分容易想到将第一极板安装在油杯的杯口或者邻近杯口位置，第二极板安装在油杯底壁外侧，同样能实现上述检测功能。

由于本实施例实现了油杯1及其油量的自动检测，油杯1上无需设计油位视窗，油杯1外形可以做的更佳美观，更佳的，本实施例设计为隐藏式油杯，即将油杯1隐藏安装在油烟机机体内部，从而提升油烟机产品的外观性能，具体是在油烟机的机体上设置油杯槽(图中未示出)，油杯1可拆地安装在油杯槽中，油杯槽内彼此相对地设有第一触点和第二触点，当油杯1装入油杯槽时，第一极板2和第二极板3分别对应接触第一触点和第二触点，以使电容传感器电连接控制单元，而当油杯1拆下后，控制单元检测则是第一触点和第二触点之间的电容值。

为了提升检测精度，本实施例将第一极板2和第二极板3其中一个作为接地电极，而另一个作为信号电极，接地电极接地设置，接地电极可将外部干扰信号迅速导走，减弱干扰源对电容信号的影响，而在实际使用时，用户的操作对电容传感器的信号会造成较大影响，故而，上述的接地电极相较信号电极更靠近油烟机的操作面板，也即更靠近用户操作的一侧，减少用户操作时带来的干扰。

本实施例所述电容传感器C的电容为εs/d，式中的ε为极间介质的介电常数，s为第一极板2和第二极板3的有效重叠面积，d则为第一极板2和第二极板3之间的距离，对于本实施例而言，电容传感器C安装在油杯1上，第一极板2和第二极板3的间距d，以及第一极板2和第二极板3的有效重叠面积s均为定值，产生变化的仅是第一极板2和第二极板3之间的介质，因此，在本实施例中，只要第一极板2和第二极板3之间的介质特性亦或是介质量发生改变，便能使电容传感器C的电容量发生变化。当油杯1内油量减少或是没有油杯1时，第一极板2和第二极板3之间的介电常数较小，此时电容值较小；当油杯1油量较多或是达到清洁线时，第一极板2和第二极板3间的介电常数较大，此时电容值变大。

为实现对电容传感器C电容信号的判断处理，本实施例的控制单元包括主控芯片4和信号处理模块5，信号处理模块5根据电容传感器C的电容信号改变输出信号，主控芯片4根据输出信号对油杯1和/或油量进行检测，其中，信号处理模块5具体的电路形态包括但不限于如下方案：

1、参照图3，信号处理模块5包括处理芯片和RC电路，电容传感器C与RC电路相连，电容传感器C的充放电时间改变处理芯片输出端频率，主控芯片4根据其预存初始值与所述输出端频率进行比较，并根据比较结果对油杯1和/或油量进行检测，具体来说：处理芯片为芯片IC555或者其他具有类似功能的芯片，电阻R1、电阻R2和电容传感器C连接在处理芯片上并构造成RC电路。当电源接通时，处理芯片的3脚输出高电平，同时电源通过电阻R1、电阻R2向电容传感器C充电，当电容传感器C上的电压到达处理芯片的阀值电压(2/3VCC)时，处理芯片控制电容传感器C进行放电，3脚由高电平变成低电平，当电容传感器C的电压降到1/3VCC时，3脚又变为高电平，同时电源再次通过电阻R1、电阻R2向电容传感器C充电，如此周而复始，使处理芯片的3脚形成振荡矩形波Uo输出，而改变电容传感器C的电容量值，便可以改变信号处理模块5输出波形的频率，也即处理芯片输出端频率。

2、参照图4，于第一方案的基础上，在电阻R1、电阻R2上分别串联引导二极管D1和引导二极管D2，且这两个引导二极管的极性相反。在第一方案中，调节电阻值和电容值，都可改变充放电时间，因此充放电的时间常数不能单独调整。而在本方案中设置了引导二极管，电阻R1和电阻R2可以单独调节，在电阻R1等于电阻R2的情况下，可以获得占空比为50％的方波。

3、参照图5，信号处理模块5采用TTL数据选择器构成的多谐振荡器，四位二选一，每片有4位，每位有D0、D1两路数据输入端和一路输出端P，每片有一个选择控制端A和一个功能控制端S；电阻R和电容传感器C组成积分延时环节，利用电容传感器C的充放电来控制选择控制端A的电位VA，使其在门限电平VT2上下变化，从而实现电路不断自动翻转产生方波信号的输出目的。

信号处理模块5的输出信号输入主控芯片4中，主控芯片4通过检测输出信号的波形频率大小，就能判断当前是否安装油杯1或者是油杯1内的实际油量，且能在适宜的时间提醒用户进行油杯1清洁，达到油烟机智能控制的目的。

油烟机的油杯1一般呈长条状，理论上来说，只要设置一组电容传感器并对其进行检测便能进行油量判断，但实际使用时，为了避免油杯1安装后在长度方向发生倾斜而降低检测准确性，本实施例的电容传感器设有至少两组，并且这至少两组电容传感器沿着油杯1长度方向间隔设置。通过多组电容传感器的设置，可以有效解决单点检测在油杯1倾斜情况下造成的检测差异，减少油杯1安装误差带来的影响，电容传感器优选设置两组，并且分别在油杯1长度方向的两端成对设置，兼顾检测准确性和制造成本。

下面结合图6说明本实施例油烟机的智能判断原理，设定主控芯片4预存的初始频率为f0，初始频率f0一般是在油烟机出厂前根据完全洁净的油杯13重量设定好的，主控芯片4在单位时间内检测信号处理模块5输出波形的频率为f1，由前述方案可知：主控芯片4是根据初始频率f0与信号处理模块5输出频率f1的差值进行智能判断，即判断△f＝f0-f1的大小。

油烟机开机后，实时检测信号处理模块5输出波形的频率f1，如果△f＝f0-f1＜0，则判断是油杯1未装或者系统出现故障，油烟机可以设置提示装置，例如指示灯或者蜂鸣器等器件，通过这些提示装置的提醒，以便用户及时发现问题，避免在未装油杯1情况下启动油烟机而导致油液滴入菜肴；亦或是在出现上述情况时，禁止油烟机启动油烟功能，直到油杯1安装或者故障排除。

若是在油杯13安装的情况下，且系统正常运行时，则△f＝f0-f1≥0，控制单元便进行油量判断，本实施例将油量分为6个等级，每个等级对应的△f关系如下：

当M1>△f≥0时，油杯1油量检测为0，此时油杯1干净清洁度为1级；

当M2>△f≥M1时，油杯1油量检测为20％，此时油杯1干净清洁度为2级；

当M3>△f≥M2时，油杯1油量检测为40％，此时油杯1干净清洁度为3级；

当M4>△f≥M3时，油杯1油量检测为60％，此时油杯1干净清洁度为4级；

当M5>△f≥M4时，油杯1油量检测为80％，此时油杯1干净清洁度为5级；

当△f≥M5时，油杯13油量检测为100％，此时油杯1干净清洁度为6级。

以上油杯1干净清洁度越大，则表明油杯1内油量越多，油烟机可以设置用于对油杯1内油量进行等级显示的显示装置，如在油烟机的操作面板上对应设置6个指示灯或者一个进度条，点亮对应数量的指示灯或者进度条按百分比进行显示，从而给予用户更直观的油量信息，以便用户根据实际情况在适宜时间进行清洗，避免频繁拆洗油杯1带来的不便。油烟机还可以设置在油杯1油满时进行报警的报警装置，通过报警装置的提醒作用，避免发生油杯1油满而忘记清洗的情况，如当前检测的油杯1油量等级为6级，即表面油杯1油量已满，这时可以通过指示灯或者蜂鸣器等器件提醒用户进行油杯1清洁。

考虑到油烟机长期使用后，油杯1内的油污无法清洗干净或是不需要彻底清洁，这种情况下仍按照产品出厂时设定的初始频率f0进行检测，其检测准准确度会下降，油烟机可设置初始化按键，通过该初始化按键的输入指令，如长按初始化按键若干秒，系统进入初始化状态，控制单元根据清洗后的油杯1对初始频率f0进行校正，保证油烟机长期使用后仍具备高精度的油杯1油量检测功能，提高使用可靠性。

实施例二

本实施例的智能油烟机，包括机体、控制单元、油杯以及电容传感器，电容传感器包括第一极板和第二极板，第一极板和第二极板安装在机体上，这样可使油杯结构更加简洁，外形更美观，优选的：机体设置有油杯槽，油杯可拆地安装在油杯槽中，将第一极板和第二极板分别安装在彼此相对的油杯槽壁上，比如油杯槽对应油杯宽度方向的前后侧壁，或者是油杯槽对应油杯高度方向的顶壁和底壁。本实施例的检测原理参照实施例一，此处不再详述。

本领域技术人员根据上述实施例所述方案，亦可想到将第一极板安装在油杯壁和油杯槽壁其中之一，第二极板与之对应地安装在另一个上，同样能达到本实用新型的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。