专利名称：锅内物品沸腾的检测方法及检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电热煮食器具，具体地说，涉及电热煮食器具中锅内物品沸腾的检测方法，以及使用这种检测方法的检测装置。
背景技术：
现有的电热煮食器具(包括电热锅、电磁炉、电热水壶等)用于煮食(如煮水、粥、汤等)时，判断锅内物品是否沸腾通常采用检测锅体温度的方法，当检测到锅体温度达到某一设定值(通常该值为沸点)时，则判断锅内物品已处于沸腾状态。这种方法存在检测不准确的缺点，特别是由于在不同海拔高度的地区，水具有不同的沸点，因此在某一地区适用的电热煮食器具，在海拔高度不同的另一地区使用时，往往由于不能准确判断锅内物品沸腾状态而难以获得理想的煮食效果，或者使用前必须根据该地区水的沸点对电热煮食器具进行调节，方能获得理想的煮食效果，这样使得电热煮食器具的适用性较差，使用不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种电热煮食器具中锅内物品沸腾的检测方法，以及使用这种检测方法的检测装置，使电热煮食器具适用性好，使用方便，并可获得理想的煮食效果。采用的技术方案如下一种锅内物品沸腾的检测方法，其特征是包括以下步骤(1)获取锅体的温度，并计算温度变化率；(2)将温度变化率与预先设定值进行比较，判断温度变化率是否小于预先设定值；(3)若在一段时间内温度变化率连续小于预先设定值，则判断锅内物品沸腾；否则转到步骤(1)继续检测。
可在电热煮食器具中设置温度传感器和微处理器，微处理器中设有比较次数储存器，更具体的，上述检测方法包括以下步骤(1)微处理器将比较次数储存器的值清零；(2)温度传感器检测锅体的温度，并将检测到的温度值传送给微处理器；(3)微处理器根据检测到的温度值计算温度变化率，并将温度变化率与预先设定值进行比较；(4)当温度变化率小于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值加一；当温度变化率大于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值清零；(5)若比较次数储存器的值小于比较次数预设值，则转到步骤(2)；若比较次数储存器的值等于比较次数预设值，则微处理器判断锅内物品沸腾。
由于锅内物品沸腾时，锅体温度保持在一个相对恒定的数值，其温度变化率较小，因此当温度变化率在一段时间内(时间长短对应于比较次数预设值，可根据实际情况设定)都小于某一值(即上述预先设定值)时，即可判断锅内物品沸腾。可通过实验测算锅内物品沸腾时的锅体温度变化率，供确定上述预先设定值时参考。
微处理器判断锅内物品沸腾之后，发出信号给控制电路，可切断加热电源，或者延时加热一段时间后切断加热电源。
一种锅内物品沸腾的检测装置，包括温度传感器和微处理器，其特征是所述温度传感器是热敏电阻；所述检测装置还包括一电容，以及该电容的充电电路、放电电路和电平检测电路，充电电路、放电电路和电平检测电路与微处理器的相应端连接，热敏电阻连接在充电电路中。
上述电容的第一端连接电源负极、第二端连接热敏电阻(或由热敏电阻和其它电阻串联和/或并联构成的电阻组)的一端，电容和热敏电阻(或电阻组)构成充电电路，热敏电阻(或电阻组)的另一端连接微处理器的高电平输出端；上述电容的第二端还连接一电阻的一端，电容和该电阻构成放电电路，电阻的另一端连接微处理器的低电平输出端；上述电容的第二端还连接一电阻的一端，电容和该电阻构成电平检测电路，电阻的另一端连接微处理器的电平检测端。
微处理器中设有比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器。
微处理器中设置有一程序，该程序包括以下步骤(1)初始化对比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器清零；(2)每一时间间隔，低电平输出端输出低电平对电容放电，至电容上的电平为零伏；(3)高电平输出端输出高电平对电容充电，同时电平检测端对电容上的电平进行监测，微处理器计算电容从零伏充电至高电平所需时间，并将这一时间值存储到本次测量值储存器中；(4)将本次测量值储存器的值与上次测量值储存器的值比较并计算其差值，若差值小于预先设定值，则将比较次数储存器的值加一；若差值大于预先设定值，则将比较次数储存器清零；(5)若比较次数储存器的值小于比较次数预设值，则将本次测量值储存器的值复制到上次测量值储存器中，并转到步骤(2)；若比较次数储存器的值等于比较次数预设值，则判断锅内物品沸腾。
电容充电时间(电容从零伏充电至高电平所需时间)与热敏电阻的阻值相对应，而热敏电阻的阻值则随温度的变化而变化，使热敏电阻紧贴锅体，则热敏电阻的温度由锅体温度决定，综上所述，电容充电时间与锅体温度相对应。由于测定本次测量值(本次充电时间)与测定上次测量值(上次充电时间)之间的时间间隔是固定的，因此本次测量值储与上次测量值的差值对应于测量值的变化率，也即对应于温度变化率。
优选在上述每一时间间隔内对电容进行多次放电、充电，测量多个电容充电时间值，并计算这些电容充电时间值的平均值，作为本次测量值储存器的值，这样可更加准确地检测锅体的温度，从而更加准确地检测锅体的温度变化率。
上述的低电平输出端和电平检测端可以是微处理器的同一引脚，放电电路和电平检测电路为同一电路。
本发明通过检测锅体的温度并计算温度变化率，能够准确检测出锅内物品的沸腾状态，且不受不同海拔高度的限制，使电热煮食器具适用性好，使用方便，并可获得理想的煮食效果。
图1是本发明优选实施例1中检测装置的电路原理图；图2是图1中微处理器中设置的程序的流程图。
具体实施例方式
实施例1这种锅内物品沸腾的检测方法包括以下步骤(1)微处理器将比较次数储存器的值清零；(2)温度传感器检测锅体的温度，并将检测到的温度值传送给微处理器；(3)微处理器根据检测到的温度值计算温度变化率，并将温度变化率与预先设定值进行比较；(4)当温度变化率小于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值加一；当温度变化率大于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值清零；(5)若比较次数储存器的值小于比较次数预设值，则转到步骤(2)；若比较次数储存器的值等于比较次数预设值，则微处理器判断锅内物品沸腾。
微处理器判断锅内物品沸腾之后，发出信号给控制电路，可切断加热电源，或者延时加热一段时间后切断加热电源。
上述预先设定值可通过实验测算。
如图1所示，这种锅内物品沸腾的检测装置包括温度传感器和微处理器，其中温度传感器是热敏电阻Rt，微处理器采用HT48R05A-1；本检测装置还包括一电容C7，电容C7的第一端连接电源负极、第二端连接电阻组(电阻组由热敏电阻Rt和电阻R8串联构成)的一端，电容和电阻组构成充电电路，电阻组的另一端连接微处理器的高电平输出端PA3；电容的第二端还连接电阻R9的一端，电容和该电阻构成放电电路及电平检测电路，电阻R9的另一端连接微处理器的低电平输出及电平检测端PA2(低电平输出端和电平检测端是微处理器的同一引脚PA2，放电电路和电平检测电路为同一电路)。电容C7的充电时间(电容从零伏充电至高电平所需时间)与热敏电阻Rt的阻值相对应，而热敏电阻Rt的阻值则随温度的变化而变化，在本实施例中热敏电阻Rt紧贴锅体，热敏电阻Rt的温度由锅体温度决定，综上所述，电容C7的充电时间与锅体温度相对应。本实施例中热敏电阻Rt采用负温度系数热敏电阻(NTC热敏电阻)，热敏电阻Rt的阻值随着温度升高而减小，因此当温度升高时，电容C7的充电时间变短。
微处理器中设有比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器。
微处理器中设置有一程序，如图2所示，该程序包括以下步骤(1)初始化对比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器清零；比较次数储存器采用比较次数寄存器，本次测量值储存器和上次测量值储存器分别采用本次测量值累加器和上次测量值累加器；(2)低电平输出及电平检测端PA2输出低电平对电容C7放电(2毫秒)，至电容C7上的电平为零伏；(3)高电平输出端PA3输出高电平对电容C7充电，同时低电平输出及电平检测端PA2对电容C7上的电平进行监测，微处理器计算电容C7从零伏充电至高电平所需时间，并将这一时间值加入到本次测量值累加器中；然后延时1秒；(4)累计延时值，当延时值小于10秒时，转到步骤(2)；当延时值大于或等于10秒时，对本次测量值累加器求平均值，该平均值作为本次测量值累加器的值；(5)比较本次测量值累加器的值与上次测量值累加器的值，若本次测量值累加器的值小于上次测量值累加器的值，则转到步骤(6)；若本次测量值累加器的值大于上次测量值累加器的值，则将比较次数寄存器清零，将本次测量值累加器的值复制到上次测量值累加器中，并转到步骤(2)；(6)计算本次测量值累加器的值与上次测量值累加器的值的差值，若差值小于预先设定值(预先设定值为30H，16进制)，则将比较次数寄存器的值加一；若差值大于预先设定值，则将比较次数寄存器清零，将本次测量值累加器的值复制到上次测量值累加器中，并转到步骤(2)；(7)若比较次数寄存器的值小于比较次数预设值(比较次数预设值为4)，则将本次测量值累加器的值复制到上次测量值累加器中，并转到步骤(2)；若比较次数寄存器的值等于比较次数预设值，则判断锅内物品沸腾。
上述步骤(5)是本实施例增加的步骤，用于判断锅体升温还是降温。
获取本次测量值累加器的值(本次充电时间)与获取上次测量值累加器的值(上次充电时间)之间的时间间隔是固定的(10秒)，因此本次测量值累加器的值与上次测量值累加器的值之间的差值对应于测量值变化率，也即对应于温度变化率。
在每一时间间隔内对电容C7进行多次放电、充电，测量多个电容充电时间值，并计算这些电容充电时间值的平均值，作为本次测量值累加器的值，这样可更加准确地检测锅体的温度，从而更加准确地检测锅体的温度变化率。
上述的放电时间、延时值、预先设定值、比较次数预设值等可根据实际情况作调整。
在其它实施方式中，本发明也可以采用其它温度传感器。
权利要求
1.一种锅内物品沸腾的检测方法，其特征是包括以下步骤(1)获取锅体的温度，并计算温度变化率；(2)将温度变化率与预先设定值进行比较，判断温度变化率是否小于预先设定值；(3)若在一段时间内温度变化率连续小于预先设定值，则判断锅内物品沸腾；否则转到步骤(1)继续检测。
2.根据权利要求1所述的锅内物品沸腾的检测方法，其特征是包括以下步骤(1)微处理器将比较次数储存器的值清零；(2)温度传感器检测锅体的温度，并将检测到的温度值传送给微处理器；(3)微处理器根据检测到的温度值计算温度变化率，并将温度变化率与预先设定值进行比较；(4)当温度变化率小于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值加一；当温度变化率大于预先设定值时，微处理器将比较次数储存器的值清零；(5)若比较次数储存器的值小于比较次数预设值，则转到步骤(2)；若比较次数储存器的值等于比较次数预设值，则微处理器判断锅内物品沸腾。
3.一种锅内物品沸腾的检测装置，包括温度传感器和微处理器，其特征是所述温度传感器是热敏电阻；所述检测装置还包括一电容，以及该电容的充电电路、放电电路和电平检测电路，充电电路、放电电路和电平检测电路与微处理器的相应端连接，热敏电阻连接在充电电路中。
4.根据权利要求3所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述电容的第一端连接电源负极、第二端连接热敏电阻或由热敏电阻和其它电阻串联和/或并联构成的电阻组的一端，电容和热敏电阻或电阻组构成充电电路，热敏电阻或电阻组的另一端连接微处理器的高电平输出端；所述电容的第二端还连接一电阻的一端，电容和该电阻构成放电电路，电阻的另一端连接微处理器的低电平输出端；所述电容的第二端还连接一电阻的一端，电容和该电阻构成电平检测电路，电阻的另一端连接微处理器的电平检测端。
5.根据权利要求3或4所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述微处理器中设有比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器。
6.根据权利要求5所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述微处理器中设置有一程序，该程序包括以下步骤(1)初始化对比较次数储存器、本次测量值储存器和上次测量值储存器清零；(2)每一时间间隔，低电平输出端输出低电平对电容放电，至电容上的电平为零伏；(3)高电平输出端输出高电平对电容充电，同时电平检测端对电容上的电平进行监测，微处理器计算电容从零伏充电至高电平所需时间，并将这一时间值存储到本次测量值储存器中；(4)将本次测量值储存器的值与上次测量值储存器的值比较并计算其差值，若差值小于预先设定值，则将比较次数储存器的值加一；若差值大于预先设定值，则将比较次数储存器清零；(5)若比较次数储存器的值小于比较次数预设值，则将本次测量值储存器的值复制到上次测量值储存器中，并转到步骤(2)；若比较次数储存器的值等于比较次数预设值，则判断锅内物品沸腾。
7.根据权利要求4所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述低电平输出端和电平检测端是微处理器的同一引脚，放电电路和电平检测电路为同一电路。
8.根据权利要求3或4所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述热敏电阻紧贴锅体。
9.根据权利要求6所述的锅内物品沸腾的检测装置，其特征是所述程序中，在每一时间间隔内对电容进行多次放电、充电，测量多个电容充电时间值，并计算这些电容充电时间值的平均值，作为本次测量值储存器的值。
全文摘要
本发明提供一种电热煮食器具中锅内物品沸腾的检测方法以及检测装置，该检测方法包括以下步骤(1)获取锅体的温度，并计算温度变化率；(2)将温度变化率与预先设定值进行比较，判断温度变化率是否小于预先设定值；(3)若在一段时间内温度变化率连续小于预先设定值，则判断锅内物品沸腾。该检测装置包括温度传感器和微处理器，温度传感器是热敏电阻；检测装置还包括一电容及该电容的充电电路、放电电路和电平检测电路，这三个电路与微处理器的相应端连接，热敏电阻连接在充电电路中。本发明能够准确检测出锅内物品的沸腾状态，且不受不同海拔高度的限制，使电热煮食器具适用性好，使用方便，并可获得理想的煮食效果。
文档编号G01K7/00GK1865957SQ200610035679
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月23日 优先权日2006年5月23日
发明者陈运阶, 杨志桥, 黄楚钦 申请人:广东天际电器有限公司