烤箱及其温度控制方法和控制装置与流程

文档序号:15736054发布日期:2018-10-23 21:30阅读:583来源:国知局

本发明涉及家用电器技术领域,特别涉及一种烤箱及其温度控制方法和控制装置。



背景技术:

目前,国内外大多数家电厂商都采用在烤箱的腔体角落处安装温度传感器的方案,来获取加热过程中食物的温度数据。工程师通过传统的手动测量腔体中心处的温度数据后,简单的与角落处的温度传感器采集的温度数据作比对,从而得出腔体角落与腔体中心的温度映射关系。

然而,上述做法简单粗暴,原因在于:首先,手动采集的腔体中心处的温度数据会存在较大的误差,同时手动采集的温度点数十分有限,因此在此基础上得出的温度映射关系并不准确;其次,由于对于不同的产品平台,温度映射关系,均需要工程师重新手动测试制定,而导致开发效率缓慢。另外,如果利用通过上述方法获取到的腔体角落与腔体中心的温度映射关系对腔体中心处的温度进行调节,则无法精准地对腔体中心处的温度进行控制。



技术实现要素:

本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种烤箱温度控制方法,能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

本发明的第二个目的在于提出一种烤箱温度控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种烤箱。

本发明的第四个目的在于提出另一种烤箱。

本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机存储介质。

为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种烤箱温度控制方法,包括以下步骤:通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度;根据当前温度,查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到所述第二位置上的参考温度;通过第二温度传感器检测所述第二位置上的实际温度;根据所述参考温度和所述实际温度,对所述第二位置进行温控调整。

根据本发明实施例的烤箱温度控制方法,通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度,并根据当前温度查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度,同时通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度,这样在获取到第二位置上的参考温度和实际温度后,根据参考温度和实际温度,对第二位置进行温控调节,从而能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

另外,根据本发明上述实施例提出的烤箱温度控制方法还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度之前,还包括:通过所述第一温度传感器采集所述第一位置上的第一样本温度,以及同时通过所述第二温度传感器采集所述第二位置上的第二样本温度;根据所述第一样本温度和所述第二样本温度,构建所述映射关系。

根据本发明的一个实施例,所述根据所述第一样本温度和所述第二样本温度,构建所述映射关系,包括:对所述第一样本温度和所述第二样本温度进行多项式拟合,形成所述映射关系;或者,对所述第一样本温度和所述第二样本温度进行线性映射,形成所述映射关系。

根据本发明的一个实施例,所述根据所述参考温度和所述实际温度,对所述第二位置进行温控调整,包括:获取所述参考温度和所述实际温度的差值;根据所述差值,获取所述第二位置对应的加热元器件的通断时间比;根据所述通断时间比,控制所述加热元器件的通断,以调整所述第二位置上的实际温度。

根据本发明的一个实施例,所述通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度之前,还包括:接收烤箱功率的预设指令,根据所述预设指令,设置所述烤箱的目标功率;获取与所述目标功率匹配的所述映射关系。

根据本发明的一个实施例,上述的烤箱温度控制方法,还包括:存储所述第一温度传感器采集的温度和所述第二温度传感器采集的温度;利用缓存的所述第一温度传感器采集的温度和所述第二温度传感器采集的温度,按照预设的格式形成表格。

根据本发明的一个实施例,上述的烤箱温度控制方法,还包括:通过存储的所述第一温度传感器采集的温度和所述第二温度传感器采集的温度,绘制温度曲线并显示。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种烤箱温度控制装置,包括:第一检测模块,用于通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度;查询模块,用于根据当前温度,查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到所述第二位置上的参考温度;第二检测模块,用于通过第二温度传感器检测所述第二位置上的实际温度;温控模块,用于根据所述参考温度和所述实际温度,对所述第二位置进行温控调整。

根据本发明实施例的烤箱温度控制装置,第一检测模块通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度,并通过查询模块根据当前温度查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度,同时第二检测模块通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度,这样在获取到第二位置上的参考温度和实际温度后,温控模块根据参考温度和实际温度对第二位置进行温控调整,从而能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种烤箱,其包括上述的烤箱温度控制装置。

本发明实施例的烤箱,通过上述的烤箱温度控制装置,能够实现精准地对第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种烤箱,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行烤箱温度控制的控制程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时,实现上述的烤箱温度控制方法。

本发明实施例的烤箱,在存储器上存储烤箱温度控制的控制程序,并且在处理器上运行存储器上存储的烤箱温度控制的控制程序,能够实现精准地对第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的烤箱温度控制方法。

本发明实施例的非临时性计算机存储介质,通过执行上述的烤箱温度控制方法,能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

附图说明

图1是根据本发明实施例的烤箱温度控制方法的流程图;

图2是根据本发明一个具体实施例的映射关系开发系统的架构图;

图3是根据本发明一个具体实施例的LabVIEW软件的功能示意图;

图4是根据本发明一个具体实施例的映射关系开发方法的结构图;

图5a是根据本发明一个具体实施例的通过映射关系开发方法得到的一组炉心温度与炉角温度之间映射关系的曲线图;

图5b是根据本发明另一个具体实施例的通过映射关系开发方法得到的一组炉心温度与炉角温度之间映射关系的曲线图;以及

图6是根据本发明实施例的烤箱温度控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的烤箱温度控制方法、烤箱温度控制装置和烤箱。

图1是根据本发明实施例的烤箱温度控制方法的流程图。

需要说明的是,该实施例中的烤箱具有微波、烧烤和热风等功能。

如图1所示,该烤箱温度控制方法可包括以下步骤:

S1,通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度。

参照图4,该实施例中所描述的第一温度传感器可以为NTC(Negative Temperature Coefficient,负温度系数)温度传感器,第一位置可以为烤箱腔体顶盖的角落位置(炉角)。

S2,根据当前温度,查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度。

参照图4,该实施例中所描述的第二位置可以为烤箱箱体底座的中心位置(炉心)。具体可预先通过试验建立第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,并将其存储至烤箱中。

S3,通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度。

参照图4,该实施例中的第二温度传感器可以为热电偶,热电偶的测温精度高、测量范围大、可耐受高温,因此,烤箱工作在不同火力类型(如微波、烧烤或热风等)时,它均可应用。

S4,根据参考温度和实际温度,对第二位置进行温控调整。

根据本发明的一个实施例,根据参考温度和实际温度,对第二位置进行温控调整,包括:获取参考温度和实际温度的差值;根据差值,获取第二位置对应的加热元器件的通断时间比;根据通断时间比,控制加热元器件的通断,以调整第二位置上的实际温度。

具体而言,通过第一温度传感器(如NTC温度传感器)实时检测第一位置(炉角)上的当前温度,并通过查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系的方式,来获取与第一位置上的当前温度所对应的第二位置上的参考温度。同时,通过第二温度传感器(如热电偶)实时检测第二位置(如炉心)上的实际温度。这样在获取到第二位置上的参考温度和实际温度之后,计算两者之间的差值,并根据该差值获取第二位置对应的加热元器件的通断时间比(占空比),进而根据获取到的加热元器件的通断时间比对加热元器件的通断进行控制,以对第二位置上的实际温度进行调整。

举例说明,当第二位置上的参考温度和实际温度之间的差值大于第一预设温度阈值(如1℃)时,将第二位置对应的加热元件的通断时间比调大,并根据调大后的通断时间比对加热元件的通断进行控制,以将第二位置上的实际温度调大;当第二位置上的参考温度和实际温度之间的差值小于第二预设温度阈值(如-1℃)时,将第二位置对应的加热元件的通断时间比调小,并根据调小后的通断时间比对加热元件的通断进行控制,以将第二位置上的实际温度调小。

由此,能够通过第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系来实现对烤箱第二位置的精准控温,以便烹饪出美味的食物。

下面结合本发明的具体实施例来说明具体如何建立第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系。

在本发明的一个具体实施例中,通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度之前,还包括:接收烤箱功率的预设指令,根据预设指令,设置烤箱的目标功率;获取与目标功率匹配的映射关系。

在本发明的一个具体实施例中,通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度之前,还包括:通过第一温度传感器采集第一位置上的第一样本温度,以及同时通过第二温度传感器采集第二位置上的第二样本温度;根据第一样本温度和第二样本温度,构建映射关系。

需要说明的是,该实施例中所描述的第一位置以烤箱炉角为例,第二位置以烤箱炉心为例,第一温度传感器以NTC温度传感器为例,第二温度传感器以热电偶为例。

参照图2-图4,本发明实施例的映射关系开发系统可包括烤箱、PC机和热电偶测温仪。其中,在本系统中,烤箱的电脑板通过串口与PC机的LabVIEW软件进行通信,实现微波、烧烤管或热风输出功率的在线实时调节和自动采集记录烤箱炉角处NTC温度传感器的温度。

该实施例中的热电偶测温仪通过连接线与烤箱炉心的热电偶相连,用于实时测量在映射关系开发过程中烤箱炉心的温度,实现在线温度探测。热电偶测温仪的设置按钮通过USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口与PC机的LabVIEW软件进行通信。

该实施例中的PC机的LabVIEW软件用于控制烤箱和热电偶测温仪,并把关键的信息采集回来进行数据处理和保存,LabVIEW软件的功能如图3所示,可包括表格式输入、图形化显示、火力实时在线控制、自动保存数据和传感器采集等。

本发明实施例的映射关系开发方法的原理如下:用户按下设置按钮开启热电偶测温仪,热电偶测温仪通过布置在烤箱炉心的热电偶实时检测炉心的温度,LabVIEW软件实时采集并记录热电偶测温仪监测的烤箱炉心的热电偶采集到的炉心温度数据(第二样本温度数据)和烤箱炉角的NTC温度传感器采集到的炉角温度数据(第一样本温度数据)。由此,能够实现烤箱炉心与烤箱炉角的温度数据的自动采集与记录,实现了高效的产品开发。

该映射关系的开发方法可包括以下步骤:

步骤1,通过LabVIEW软件设定烤箱上微波、烧烤管或热风开启,并让LabVIEW软件实时采集并记录NTC温度传感器采集到的烤箱炉角处的炉角温度Tb,同时采集并记录热电偶采集到的烤箱炉心处的炉心温度Tc。

步骤2,对获取到的炉角温度Tb和炉心温度Tc进行分析,构建出两者对应的映射关系f1。

步骤3,不断改变微波、烧烤管或热风的开启状态,即控制微波、烧烤管或热风的目标功率不断改变,重复上述步骤1和步骤2得到不同的映射关系fn,即可获取与目标功率匹配的映射关系。

在实际使用时,烤箱通过构建的映射关系,便可以通过在炉角处的NTC传感器采集到的炉角温度,而换算得到炉心处的参考温度,从而能够实现精准地对烤箱炉心进行温控调整。

需要说明的是,第二位置不局限于本发明实施例的炉心位置,还可以是烤箱内的任何位置,这样能够实现对烤箱内的任何位置的温度进行精准控制。

下面结合图5a和图5b来具体说明如何根据第一样本温度和第二样本温度构建映射关系。

在本发明的一个具体实施例中,根据第一样本温度和第二样本温度,构建映射关系,包括:对第一样本温度和第二样本温度进行多项式拟合,形成映射关系;或者,对第一样本温度和第二样本温度进行线性映射,形成映射关系。

具体地,参照图5a,对第一样本温度(炉角温度Tb)和第二样本温度(炉心温度Tc)进行线性映射,可以获取下述公式(1):

Tc=0.9978*Tb+4.8047 (1)

或者,参照图5b,对第一样本温度(炉角温度Tb)和第二样本温度(炉心温度Tc)进行多项式拟合处理,可以获取下述公式(2):

Tc=0.0009*Tb2+1.1591*Tb+0.2153 (2)

其中,图5a中通过线性映射方式获取到的上述公式(1)的可决系数R2=0.9953,图5b中通过多项式映射获取到的上述公式(2)的可决系数R2=0.9971,可知上述公式(2)的可决系数大于上述公式(1)的可决系数。优选地,选择多项式映射的方式对第一样本温度和第二样本温度进行线性映射,这样能够提高对烤箱第二位置温度控制的准确度。

由此,能够通过采用多项式拟合或线性映射等技术,精准地还原烤箱炉心与烤箱炉角的温度映射关系。

需要说明的是,利用上述映射关系开发方法还可以实现烤箱内部的任何位置的映射关系的开发,从而能够实现烤箱内部的任何位置的精准控温。另外,上述的映射关系开发方法还可应用于微波炉等产品中。

根据本发明的一个实施例,上述的烤箱温度控制方法,还包括:存储第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度;利用缓存的第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度,按照预设的格式形成表格。

进一步地,根据本发明的一个实施例,上述的烤箱温度控制方法,还包括:通过存储的第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度,绘制温度曲线并显示。

具体地,在通过第一温度传感器检测出第一位置上的当前温度和通过第二温度传感器检测出第二位置上的实际温度后,将第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度进行存储,并按照预设的格式将缓存的第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度形成表格,或者将存储的第一温度传感器采集的温度和第二温度传感器采集的温度绘制成温度曲线,并通过显示屏将温度表格或温度曲线显示给用户,从而实现了可视化操作和信息显示,并实时保存温度数据和温度曲线的图像。

需要说明的是,在本发明的其它实施例中,还可采用其它传感器(如NTC温度传感器等)替代热电偶测温仪来实现烤箱关键部件的在线温度的采集,另外,还可采用VB、C++、C#等工具代替LabVIEW来开发上位机软件。

综上所述,根据本发明实施例的烤箱温度控制方法,通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度,并根据当前温度查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度,同时通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度,这样在获取到第二位置上的参考温度和实际温度后,根据参考温度和实际温度,对第二位置进行温控调节,从而能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

图6是根据本发明实施例的烤箱温度控制装置的方框示意图。如图6所示,该烤箱温度控制装置可包括:第一检测模块10、查询模块20、第二检测模块30和温控模块40。

其中,第一检测模块10用于通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度,查询模块20用于根据当前温度,查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度,第二检测模块30用于通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度,以及温控模块40用于根据参考温度和实际温度,对第二位置进行温控调整。

需要说明的是,本发明实施例的烤箱温度控制装置中未披露的细节,请参考本发明实施例的烤箱温度控制方法中所披露的细节,具体这里不再详述。

根据本发明实施例的烤箱温度控制装置,第一检测模块通过第一温度传感器检测第一位置上的当前温度,并通过查询模块根据当前温度查询第一位置上温度与第二位置上温度之间的映射关系,得到第二位置上的参考温度,同时第二检测模块通过第二温度传感器检测第二位置上的实际温度,这样在获取到第二位置上的参考温度和实际温度后,温控模块根据参考温度和实际温度对第二位置进行温控调整,从而能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

进一步地,本发明的实施例还提出了一种烤箱,其包括上述的烤箱温度控制装置。

本发明实施例的烤箱,通过上述的烤箱温度控制装置,能够实现精准地对第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

再进一步地,本发明的实施例还提出了另一种烤箱,其包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行烤箱温度控制的控制程序,当处理器执行程序时,实现上述的烤箱温度控制方法。

本发明实施例的烤箱,在存储器上存储烤箱温度控制的控制程序,并且在处理器上运行存储器上存储的烤箱温度控制的控制程序,能够实现精准地对第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

再进一步地,本发明的实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的烤箱温度控制方法。

本发明实施例的非临时性计算机存储介质,通过执行上述的烤箱温度控制方法,能够实现精准地对烤箱第二位置温度的控制,以便烹饪出美味的食物。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

另外,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于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”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。由此,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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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