专利名称：估计温度的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于估计温度的方法。更具体而言，本发明涉及基于在加热操作期间向加热元件供应的功率来估计温度。
背景技术：
广大的厨房器具包括加热元件，如水壶、蒸锅、电饭煲、食物处理器、热汤机等。在这样的器具中，通常希望准确地控制食物被加热的温度，以便确保食物既不火候不足又不煮得过久的。为此目的，加热器具典型地具备温度传感器以监视加热元件的温度。控制到加热元件的电源，以便将该温度维持在预定范围内。图I示出了用于加热食物的常规系统。该系统包括烹饪表面110，在烹饪表面110之下放置加热元件102。温度传感器103被配置为监视加热元件102的温度。该系统还包括用于向加热元件102供应电功率的电源104以及用于从温度传感器103读取温度并且在显示器106上显示温度的控制单元105。将要加热的材料108 (即要烹饪的食料)保持在由加热元件102加热的容器107中。在容器107的内表面上设置附加温度传感器109。将附加温度传感器109连接到RFID标签(未显示)，该RFID标签经由无线数据连接向控制单元105发射关于食料108的当前温度的信息。控制单元然后可以在显示器106上显示食料108的当前温度，以便允许用户监视食料108的当前温度。但是，由于需要提供附加温度传感器109和到控制单元105的连接110，增加了系统的成本和复杂度。US 2008/0237215A1公开了一种用于控制烹饪设备的方法，其中，当出现负载时增加热源的工作周期，并且当空载是降低热源的工作周期。DE 19609116A1公开了一种用于烹饪食物的方法，其中，测量食物的核心温度。US 2010/0012645A1公开了一种用于在烤箱中使用的温度探针，该探针包括发射器和用于给发射器供电的热生成器。
发明内容
本发明目的在于解决已知配置中固有的缺点。根据本发明，提供了一种根据权利要求I的用于估计正在被加热的材料的温度的方法以及一种根据权利要求9的用于估计正在被加热的材料的温度的装置。根据本发明，提供了一种用于估计正在被加热的材料的温度的方法，该方法包括根据测量的温度向加热元件供应电功率；计算所供应的功率的量随时间改变的速率；将所计算的速率与多个已知值进行比较，以便确定与正在被加热的材料的热属性相关的参数的值；以及基于所确定的参数的值来计算估计的温度。向加热元件供应功率可以包括根据所测量的温度，重复地打开并且关闭所供应的电功率。该方法还可以包括在计算所供应的电功率的量随时间改变的速率之前，对记录的关于所供应的电功率的数据应用滑动平均滤波(moving-average filter)。
可以基于方程式
权利要求
1.一种用于估计正在被加热的材料的温度的方法，所述方法包括 根据测量的温度向加热元件供应电功率； 计算所述供应的功率的量随时间改变的速率； 将所述计算的速率与所述速率的多个已知值进行比较，以便确定与所述正在被加热的材料的热属性相关的参数的值，所述速率的所述已知值与所述参数的对应已知值一起被存储在存储器中；以及 基于所述确定的所述参数的值来计算估计的温度。
2.如权利要求I所述的方法，其中，向所述加热元件供应功率包括根据所述测量的温度，重复地打开并且关闭所述供应的功率。
3.如权利要求2所述的方法，还包括在计算所述供应的功率的量随时间改变的速率之前，对记录的关于所述供应的电功率的数据应用滑动平均滤波。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，基于方程式 r=.r/+(r*-r/)*exp^j 来计算所述估计的温度，其中，T是所述估计的温度，T0是起始温度，Tf是预设温度，t是从加热开始过去的时间，并且B是所述与所述正在被加热的材料的热属性相关的参数。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述测量的温度是所述加热元件的温度或所述加热元件与容纳所述正在被加热的材料的容器之间的接口层的温度，所述接口层例如是實、饪表面。
6.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，向所述加热元件供应电功率包括供应电功率以便将所述测量的温度的值维持在预定温度范围之内。
7.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括通过检测所述计算的所述供应的电功率的量随时间改变的速率中的改变，来检测所述正在被加热的材料的温度下降。
8.如权利要求7所述的方法，还包括基于在所述温度下降之前和之后记录的关于所述供应的电功率的数据，在检测所述温度下降之后重新计算所述估计的温度。
9.一种用于估计正在被加热的材料(208;1103)的温度的装置，所述装置包括 容器(207 ;1102)，被配置为容纳所述要加热的材料； 加热元件(202)； 电源(204)，被配置为向所述加热元件供应电功率； 温度传感器(203)，被配置为测量温度； 存储器(210);以及 控制单元(205)，被配置为根据所述测量的温度来控制到所述加热元件的电功率的供应， 其中，所述控制单元包括 第一计算器，被配置为计算供应的电功率的量随时间改变的速率； 比较器，被配置为将所述计算的速率与所述速率的多个已知值进行比较以便确定与所述正在被加热的材料的热属性相关的参数的值，所述速率的所述已知值与所述参数的对应已知值一起被存储在存储器中；以及 另一个计算器，被配置为基于所述确定的所述参数的值来计算估计的温度。
10.如权利要求9所述的装置，还包括连接在所述电源与所述加热元件之间的开关单元(209)，所述开关单元是在开状态与关状态之间可切换的，在所述开状态中，向所述加热元件供应电功率，并且在所述关状态中，不向所述加热元件供应电功率， 其中，所述控制单元被配置为根据所 述测量的温度，重复地在所述开状态与所述关状态之间开关所述开关单元。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为在计算所述提供的电功率的量随时间改变的速率之前，对记录的关于所述供应的电功率的数据应用滑动平均滤波。
12.如权利要求9、10或11所述的装置，其中，靠近所述加热元件布置所述温度传感器，以便测量所述加热元件的温度或所述加热元件与所述容器之间的接口层(201)的温度，所述接口层(201)例如是烹饪表面。
13.如权利要求9到12中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被配置为向所述加热元件供应电功率，以便将所述测量的温度的值维持在预定温度范围之内。
14.如权利要求9到13中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被配置为通过检测所述计算的所述供应的电功率的量随时间改变的速率中的改变，来检测所述正在被加热的材料的温度下降。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述控制单元被配置为基于在所述温度下降之前和之后记录的关于所述供应的电功率的数据，在检测所述温度下降之后重新计算所述估计的温度。
全文摘要
描述了一种用于估计正在被加热的材料的温度的方法。该方法可以包括根据测量的温度向加热元件供应电功率；计算所述供应的电功率的量随时间改变的速率；将所述计算的速率与多个已知值进行比较，以便确定与该正在被加热的材料的热属性相关的参数的值；以及基于所确定的所述参数的值来计算估计的温度。在一些实施方式中，该方法还可以包括通过检测所计算的供应的电功率的量随时间改变的速率中的改变，来检测正在被加热的材料的温度下降。
文档编号G01K7/42GK102985799SQ201180024903
公开日2013年3月20日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年5月20日
发明者M·斯莱德塞克, M·托尔克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司