厨用装置的料杯的检测方法与流程
本发明涉及家电设备技术领域，具体而言，涉及一种厨用装置的料杯的检测方法。
背景技术：
调料机的磁耦合搅拌装置，通过红外传感器检测料杯是否放在正确的位置。由于调料机工作环境难免会有调料落在台面上，还会有调料粘在料杯壁上，从而会导致红外传感器误判。
需要一种更可靠，不受调料影响的，料杯检测装置。例如通过霍尔元件检测但由于磁耦合搅拌装置的磁极沿圆周呈多极排布，这样磁场感应强度程周期变化，无法简单的通过霍尔元件)读出的磁感应强度，判断是否有料杯。
也就是说，现有技术中的厨用装置存在料杯检测不准的问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种厨用装置的料杯的检测方法，以解决现有技术中的厨用装置存在料杯检测不准的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种厨用装置的料杯的检测方法，厨用装置包括基体和料杯组件，基体具有第一磁耦合装置和位于第一磁耦合装置外侧的两个霍尔元件，料杯组件具有第二磁耦合装置，且两个霍尔元件至第一磁耦合装置的中心点形成两条连线，两条连线之间具有夹角q；检测方法包括：确定各霍尔元件的误差值；将各霍尔元件的检测值与误差值做差得到修正值；根据修正值判断料杯组件是否放置到位。
进一步地，夹角q对应的两个霍尔元件采集到的磁感应强度之间的相位角w大于等于70度且小于等于100度。
进一步地，夹角q通过公式计算得出：
其中，p是第一磁耦合装置的磁极的数量，n是整数且从0开始，且夹角q小于等于180度。
进一步地，确定各霍尔元件的误差值时采用如下的步骤：确定第一个霍尔元件的误差值δa，误差值δa通过公式(2)计算得出：
其中，第一磁耦合装置转动一圈或一圈以上时，第一个霍尔元件检测到的最大检测值是b1(max)，第一个霍尔元件检测到的最小检测值是b1(min)；
确定第二个霍尔元件的误差值δb，误差值δb通过公式(3)计算得出：
其中，第一磁耦合装置转动一圈或一圈以上时，第二个霍尔元件检测到的最大检测值是b2(max)，第二个霍尔元件检测到的最小检测值是b2(min)。
进一步地，将各霍尔元件的检测值与误差值做差得到修正值时包括：确定第一个霍尔元件的修正值b1’，b1'＝b1-δa，其中，b1为第一个霍尔元件的检测值；确定第二个霍尔元件的修正值b2’，b2'＝b2-δb，其中，b2为第二个霍尔元件的检测值。
进一步地，检测方法包括方法一，在方法一中，在进行根据修正值判断料杯组件是否放置到位的步骤时，包括如下步骤：根据修正值确定磁感应强度的振幅r；根据振幅r判断料杯组件是否放置到位。
进一步地，振幅r通过公式(4)、(5)计算得出：
b1＝rsin(x)+δa公式(4)
b2＝rsin(x+90°)+δb公式(5)
其中，x是任意一个霍尔元件所在位置相对于0°的相位角。
进一步地，在根据振幅r判断料杯组件是否放置到位的步骤中，若振幅r大于等于第一预设值时，确定料杯组件放置到位；若振幅r小于第一预设值时，确定料杯组件未放置到位。
进一步地，检测方法包括方法二，在方法二中，在进行根据修正值判断料杯组件是否放置到位的步骤时，包括如下步骤：比较修正值b1’和修正值b2’，且取二者的最大值max(|b1'|,|b2'|)并与第二预设值进行比较，若最大值max(|b1'|,|b2'|)大于等于第二预设值时，确定料杯组件未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值时，确定料杯组件放置到位。
进一步地，检测方法包括方法三，在方法三中，在进行根据修正值判断料杯组件是否放置到位的步骤时，包括如下步骤比较修正值b1’和修正值b2’，且取二者的最大值max(|b1'|,|b2'|)，并与第二预设值进行比较，将修正值b1’和修正值b2’的绝对值求和得到|b1'|+|b2'|，并与第三预设值进行比较，若最大值max(|b1'|,|b2'|)大于等于第二预设值时，确定料杯组件未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值且|b1'|+|b2'|大于等于第三预设值时，确定料杯组件未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值和/或|b1'|+|b2'|小于第三预设值时，确定料杯组件放置到位。
应用本发明的技术方案，厨用装置的料杯的检测方法，厨用装置包括基体和料杯组件，基体具有第一磁耦合装置和位于第一磁耦合装置外侧的两个霍尔元件，料杯组件具有第二磁耦合装置，且两个霍尔元件至第一磁耦合装置的中心点形成两条连线，两条连线之间具有夹角q；检测方法包括：确定各霍尔元件的误差值；将各霍尔元件的检测值与误差值做差得到修正值；根据修正值判断料杯组件是否放置到位。
通过在厨用装置上设置霍尔元件，可以检测出第一磁耦合装置和第二磁耦合装置的磁场的变化，当基体上没有料杯组件时，霍尔元件只受第一磁耦合装置产生的磁场的影响，当基体上有料杯组件时，霍尔元件受第一磁耦合装置和第二磁耦合装置两者产生的磁场的共同的影响。因此可以通过霍尔元件的检测值的修正值来判断料杯组件是否放置到位，增加了厨用装置检测的准确性，避免了因料杯组件未放置到而使厨用装置旋转，引起料杯组件损坏，增加了厨用器具的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的一个可选实施例的厨用器具的整体结构示意图；以及
图2示出了图1中厨用器具的一个角度的剖视图；
图3示出了图2中基体的俯视图；
图4示出了图3中第一磁耦合装置的结构示意图；
图5示出了离磁耦合装置的不同距离产生的磁感应强度的分布图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图6示出了霍尔元件离磁耦合装置较近时检测出的磁感应强度的分布图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图7示出了霍尔元件离第一磁耦合装置较远时检测出的磁感应强度的分布图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图8示出了有杯和无杯时振幅r强度随之间的关系示意图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图9示出了有杯和无杯时max(|b1'|,|b2'|)之间的关系示意图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图10示出了有杯和无杯时|b1'|+|b2'|之间的关系示意图(虚线为有杯，实线为无杯)；
图11示出了相位角w为90°时|b1'|+|b2'|和max(|b1'|,|b2'|)之间的关系示意图；
图12示出了相位角w为80°时|b1'|+|b2'|和max(|b1'|,|b2'|)之间的关系示意图；
图13示出了相位角w为70°时|b1′|+|b2′|和max(|b1'|,|b2'|)之间的关系示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基体；11、第一磁耦合装置；12、霍尔元件；13、pcb板；20、料杯组件；21、第二磁耦合装置；30、隔板；40、内部旋转装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
本发明的主要目的在于提供一种厨用装置的料杯的检测方法，以解决现有技术中的厨用装置存在料杯检测不准的问题。
如图1至图10所示，厨用装置的料杯的检测方法，厨用装置包括基体10和料杯组件20，基体10具有第一磁耦合装置11和位于第一磁耦合装置11外侧的两个霍尔元件12，料杯组件20具有第二磁耦合装置21，且两个霍尔元件12至第一磁耦合装置11的中心点形成两条连线，两条连线之间具有夹角q；检测方法包括：确定各霍尔元件12的误差值；将各霍尔元件12的检测值与误差值做差得到修正值；根据修正值判断料杯组件20是否放置到位。
通过在厨用装置上设置霍尔元件12，可以通过霍尔元件12可以检测出第一磁耦合装置11和第二磁耦合装置21的磁场的变化，当基体10上没有料杯组件20时，霍尔元件12只受第一磁耦合装置11产生的磁场的影响，当基体10上有料杯组件20时，霍尔元件12受第一磁耦合装置11和第二磁耦合装置21两者产生的磁场的共同的影响。因此可以通过霍尔元件12的检测值的修正值来判断料杯组件20是否放置到位，增加了厨用装置检测的准确性，避免了因料杯组件20未放置到而使厨用装置旋转，引起料杯组件20损坏，增加了厨用器具的使用寿命。
具体的，夹角q对应的两个霍尔元件12采集到的磁感应强度之间的相位角w大于等于70度且小于等于110度。两个霍尔元件12采集到的磁感应强度之间的相位角w在70度到90度之间获得信号的分布，便于更好的比较两个霍尔元件12之间修正值的变化。
可选地，夹角q通过公式(1)计算得出：
其中，p是第一磁耦合装置11的磁极的数量，n是整数且从0开始，且夹角q小于等于180度。
通过两个霍尔元件12之间的夹角满足
需要说明的是，两个霍尔元件12之间的夹角与两个霍尔元件12采集的磁感应强度之间的相位角w之间具有
厨用装置还包括隔板30和内部旋转装置40，其中，料杯组件位于隔板30的上方，基体10位于隔板30的下方，基体10安装在内部旋转装置40的上方，内部旋转装置40可以带动第一磁耦合装置11旋转，内部旋转装置40旋转时，通过第一磁耦合装置11和第二磁耦合装置21之间的磁力传动，带动料杯组件20在隔板30上跟随旋转。需要说明的是内部旋转装置40是一种电机。由于磁耦合装置的磁极呈周期分布，如图5所示，沿磁耦合装置的磁感应强度分布，离磁耦合装置中心的直径不一样，呈不同的分布规律。离磁耦合装置较近时，呈梯型波分布，如图6所示。离磁耦合装置较远时呈类正弦波分布，如图7所示。当然在两者之间可能成过渡波形分别(图中未示出)。基体10还包括pcb板13，第一磁耦合装置11和霍尔元件12安装在pcb板上。
两个霍尔元件12离磁耦合装置中心的距离，可以通过事先测试，布置在呈正弦分布明显的地方。
具体的，确定各霍尔元件12的误差值时采用如下的步骤：确定第一个霍尔元件12的误差值δa，误差值δa通过公式(2)计算得出：
其中，第一磁耦合装置11转动一圈或一圈以上时，第一个霍尔元件12检测到的最大检测值是b1(max)，第一个霍尔元件12检测到的最小检测值是b1(min)；确定第二个霍尔元件12的误差值δb，误差值δb通过公式(3)计算得出：
其中，第一磁耦合装置11转动一圈或一圈以上时，第二个霍尔元件12检测到的最大检测值是b2(max)，第二个霍尔元件12检测到的最小检测值是b2(min)。
误差值δa、δb可以出厂前就记录到设备的软件里面；也可以开机时，先让内部旋转装置40自行旋转一次，每次开机测试b1(max)、b2(max)、b1(min)、b2(min)，然后对δa、δb进行更新；还可以通过程序，在内部旋转装置40工作的同时，定期或不定期记录采样b1(max)、b2(max)、b1(min)、b2(min)，再判断δa、δb是否需要更新。一般来说δa、δb比较稳定，不需要经常更新。
将各霍尔元件12的检测值与误差值做差得到修正值时包括：确定第一个霍尔元件12的修正值b1’，b1'＝b1-δa，其中，b1为第一个霍尔元件12的检测值；确定第二个霍尔元件12的修正值b2’，b2'＝b2-δb，其中，b2为第二个霍尔元件12的检测值。
由于δa、δb是已知的固定值，可以把测得的b1、b2值修正为：b1’＝b1-δa，b2’＝b2-δb。b1’和b2’两个霍尔元件的读数修正值。
检测方法包括方法一，在方法一中，在进行根据修正值判断料杯组件20是否放置到位的步骤时，包括如下步骤：根据修正值确定磁感应强度的振幅r；根据振幅r判断料杯组件20是否放置到位。
振幅r通过公式(4)、(5)计算得出：
b1＝rsin(x)+δa公式(4)
b2＝rsin(x+90°)+δb公式(5)
其中，x是任意一个霍尔元件12所在位置相对于0°的相位角，90°是两个霍尔元件12采集到的磁感应强度之间的相位角w的度数。
需要说明的是，x是任意一个霍尔元件12所在位置相对于0°的相位角。在求解r的过程，不需要求出x的具体值，不需要理会。在公式(4)和公式(5)中，不管x具体是多少，通过已知条件，即可求解出r。x的变化，理论上不会影响r的变化。我们要比较的是r。x是“无关变量”。
b1＝rsin(x)+δa可以简化为b1'＝rsin(x)，b2＝rsin(x+90°)+δb可以简化为b2'＝rsin(x+90°)，由正余弦公式可知sin(x+90°)＝cos(x)，所以b2'＝rcos(x)，即：
b1'＝rsin(x)公式(6)
b2'＝rcos(x)公式(7)
上公式(6)与公式(7)两边相除可得，tan(x)＝b1’/b2’。由于通常的反正切函数arctan只能返回-90°～90°的角度，不能算出-180°～180°的角度，这样直接用arctan函数算出x角度会有问题。可以使用正切函数的变种arctan2函数求解，arctan2函数能反回-180°～180°的角度。arctan2函数有多种表达方法，有arctan2(s,y)、arctan2(y,s)、arctan2(y/s)等，s，y是角度的横坐标值和纵坐标值，这里使用arctan2(y/s)和arctan2(s,y)、arctan2(y,s)是等价的，只是表达不同。
综上r可用下式求解。
这样装置在任合时刻，不需要内部旋转装置动作，通过两个霍尔元件读取数据获得b1、b2，再根据预知的偏置值δa、δb算出b1’、b2’。再通过上式算出r，由于有料杯和没料杯的情况下，r变化会比较大，可以根据算出的r值判断出是否有杯。
在根据振幅r判断料杯组件20是否放置到位的步骤中，若振幅r大于等于第一预设值时，确定料杯组件20放置到位；若振幅r小于第一预设值时，确定料杯组件20未放置到位。
第一预设值可以在基体10上无料杯组件20时事先测试获得，例如让装置旋转一圈以上，记录第一个霍尔元件的最大值b1(max)和最小值b1(min)，而第一预设值为t，所以
上述的方法一是根据两个霍尔元件12采集到的磁感应强度之间的相位角w呈±90度的情况，如果两个霍尔元件12采集到的磁感应强度之间的相位角w不为±90度，例如为其他一个已知的角度计为c(此处的c表示的是相位角w的度数)。
那么方法一可以改写为
b1＝rsin(x)+δa公式(9)
b2＝rsin(x+c)+δb公式(10)
即
b1'＝rsin(x)公式(11)
b2'＝rcos(x+c)＝r(sin(x)cos(c)+cos(x)sin(c))公式(12)
由公式(11)和公式(12)两式联立得，
b2'＝b1'cos(c)+rcos(x)sin(c)公式(13)
即
由公式(11)可以得出
将公式(15)除以公式(14)可以得到
r可以用下式求解，
对于方法一，相位角w为90°，可以更方便的求解。另外由于霍尔元件12的信号会存在误差，且信号一般不会是完全规则的正弦波，采用相位90°不会存在两个霍尔元件12读数都较少的情况，这样能保证计算较准确，(如果两个霍尔元件读数都较小，容易受到其它干扰，导致求解的误差)。
需要说明的是，相位角w小于70度或大于100度也可以检测料杯，只是检测的准确性会变小，最优实施方式还是相位角w为90度。
方法一中，虽然计算原理简单，但算出r要使用三角函数，对程序和硬件有一定的要求。方法二就是为了不使用三角函数而提出。
检测方法包括方法二，在方法二中，在进行根据修正值判断料杯组件20是否放置到位的步骤时，包括如下步骤：比较修正值b1’和修正值b2’，且取二者的最大值max(|b1'|,|b2'|)并与第二预设值进行比较，若最大值max(|b1'|,|b2'|)大于等于第二预设值时，确定料杯组件20未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值时，确定料杯组件20放置到位。
第二预设值可以在基体10上有料杯组件20时事先测试获得，例如让装置带料杯组件20旋转一圈以上，记录两个霍尔元件12的max(|b1'|,|b2'|)在旋转一圈中的最大值，而第二预设值为h，，若振幅r大于等于t时，料杯组件20放置到位，若振幅r小于t时，料杯组件20未放置到位。
第二预设值，可以通过事前测试获得，例如让装置带料杯组件20旋转一圈以上，记录max(|b1'|,|b2'|)在旋转一圈中的最大值。第二预设值取该值加一个安全值，或取该值乘一个安全系数，例如乘1.2倍。
检测方法包括方法三，在方法三中，在进行根据修正值判断料杯组件20是否放置到位的步骤时，包括如下步骤比较修正值b1’和修正值b2’，且取二者的最大值max(|b1'|,|b2'|)，并与第二预设值进行比较，将修正值b1’和修正值b2’的绝对值求和得到|b1'|+|b2'|，并与第二预设值进行比较，若最大值max(|b1'|,|b2'|)大于等于第二预设值时，确定料杯组件20未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值且|b1'|+|b2'|大于等于第三预设值时，确定料杯组件20未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值和/或|b1'|+|b2'|小于第三预设值时，确定料杯组件20放置到位。
第三预设值，可以通过事前测试获得，例如让装置带料杯组件20旋转一圈以上，记录|b1’|+|b2’|，取旋转一圈中的最大值。第三预设值取该值加一个安全值，或取该值乘一个安全系数，例如乘1.2倍。
在方法二中，比较max(|b1’|,|b2’|)与第二预设值的大小，当max(|b1’|,|b2’|)较大时认为是无杯，有杯的不会被误判为无杯，但无杯情况会有一部分会误判为有杯，所以方法二存在误差。
为了使方法二中的误差减小，一般用方法三，若最大值max(|b1'|,|b2'|)大于等于第二预设值时，确定料杯组件20未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值且|b1′|+|b2′|大于等于第三预设值时，确定料杯组件20未放置到位；若最大值max(|b1'|,|b2'|)小于第二预设值和/或|b1'|+|b2'|小于第三预设值时，确定料杯组件20放置到位。这样无杯情况就不会误判有杯。
如图9和图10所示，max(|b1'|,|b2'|)较小时，|b1'|+|b2'|会比较大。这是由于两个霍尔元件采样点的相位相差90°，大致会出现三种情况：|b1’|较大，|b2’|较小；|b1’|较小，|b2’|较大；|b1’|和|b2’|差不多。前面两种情况我们比较max(|b1'|,|b2'|)，后一种情况我们比较|b1'|+|b2'|。同时比较max(|b1’|,|b2’|)和|b1'|+|b2'|，即可判断是否有杯。
使用方法三，如前面所述，相位夹角±90°，|b1’|、|b2’|其中一个值较少时另外一个值会较大，或者两个值都差不多。
如图11所示，相位角w为是90°时，sin(x)和sin(x+90°)的最大绝对值和绝对值之和的分布(图11中虚线是|sin(x)|+|sin(x+90°)|，实线是max(|sin(x)|,|sin(x+90°)|)，横坐标是x)，可见随x不同，最大绝对值和绝对值之和呈周期分布，波峰和波谷正好相对，这样同时使用最大绝对值和绝对值之和来判断是否有杯，刚好能够互补，且最大绝对值和绝对值的波峰高低都是一致的。
如果相位角w不是90°，例如相位角w是80°，如图12所示，图12是sin(x)和sin(x+80°)的最大绝对值和绝对值之和的分布(图11中虚线是|sin(x)|+|sin(x+80°)|，实线是max(|sin(x)|,|sin(x+80°)|)，横坐标是x)，从图上看绝对值之和的波峰高低不一致。这样使用方法三求解，判断是否有杯，精度会较差。
如图13所示，相位角w是70°，图13是sin(x)和sin(x+70°)的最大绝对值和绝对值之和的分布(图11中虚线是|sin(x)|+|sin(x+70°)|，实线是max(|sin(x)|,|sin(x+70°)|)，横坐标是x)，从图上看绝对值之和的波峰更高低更不一致。使用方法三求解，判断是否有杯，精度会更差。
需要说明的是，因为是正弦图像，相位角70度和110度呈现的效果一样，80度和100度的效果一样，所以附图中仅举例70、80度的效果。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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