非接触式温度测量装置、灶具及灶具的温度测量方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010214977.9 (22)申请日 2020.03.24 (71)申请人 华帝股份有限公司 地址 528400 广东省中山市小榄镇工业大 道南华园路1号 (72)发明人 刘明雄潘叶江 (74)专利代理机构 中山奇昱专利代理事务所 (普通合伙) 44557 代理人 黄国清 (51)Int.Cl. G01K 11/00(2006.01) G01K 7/22(2006.01) F24C 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种非接触式温度测量装置、 灶具及灶具的 温。

2、度测量方法 (57)摘要 本发明提出了一种非接触式温度测量装置、 灶具及灶具的温度测量方法， 包括激光发射单 元、 光信号接收单元和信号接收发射单元， 所述 信号接收发射单元包括光电池、 光信号发射单元 和感温电阻， 所述光电池、 所述光信号发射单元 和所述感温电阻串联， 所述光电池用于接收激光 发射单元发出的光能量， 所述光信号接收单元用 于接收光信号发射单元发出的光信号。 温度测量 精确。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 111426405 A 2020.07.17 CN 111426405 A 1.一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 包括激光发射单元、 光信号接收单元和。

3、信 号接收发射单元， 所述信号接收发射单元包括光电池、 光信号发射单元和感温电阻， 所述光 电池、 所述光信号发射单元和所述感温电阻串联， 所述光电池用于接收激光发射单元发出 的光能量， 所述光信号接收单元用于接收光信号发射单元发出的光信号。 2.根据权利要求1所述的一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 所述激光发射单元 包括激光二极管和控制电路， 所述激光二极管和所述控制电路电性连接， 所述控制器控制 激光二极管产生额定功率的光能量。 3.根据权利要求2所述的一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 所述光信号发射单 元包括光信号发射二极管， 所述光电池接收激光二极管的光能量， 且将光能。

4、量转化为电能 输入到所述信号接收发射单元中， 所述光信号发射二极管接收电能后发出光信号。 4.根据权利要求3所述的一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 所述光信号接收单 元包括光敏管和信号检测放大电路， 在所述光敏管与所述信号检测放大电路电性连接。 5.根据权利要求4所述的一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 所述光信号接收单 元还包括滤镜， 所述滤镜设于所述光敏管和所述光信号发射二极管之间。 6.根据权利要求4所述的一种非接触式温度测量装置， 其特征在于， 所述激光二极管和 所述光信号发射二极管发射的光波长不同， 所述光信号发射二极管和所述光敏管的中心光 谱频率相同， 在所述激光二极。

5、管和所述光敏管之间设有遮挡片。 7.一种灶具， 包括燃烧器、 设置于燃烧器上的锅具和权利要求1-6所述的温度测量装 置， 所述激光发射单元和所述光信号接收单元设置于燃烧器内， 所述信号接收发射单元设 置于锅具底部。 8.根据权利要求7所述的一种灶具， 其特征在于， 所述光敏管朝向锅具底部； 所述光电 池和所述感温电阻贴近锅具底部， 且所述光电池、 所述感温电阻与所述锅具底部之间分别 设有高导热材料。 9.一种灶具的温度测量方法， 其特征在于， 应用于权利要求7-8所述的一种灶具上， 所 述测量方法包括如下步骤， 激光发射单元产生额定功率的光能量； 光电池接收光能量转为电能， 并在信号接收发射单。

6、元中产生电压VIN； 感温电阻根据锅底温度值变化其电阻值R； 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号； 光信号接收单元接收光信号发射单元发出的光信号； 检测光信号接收单元的电流IIN； 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流IOUT； 根据光信号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取电阻 值R； 根据电阻值R与锅底温度T的关系， 获取锅底温度T。 10.根据权利要求9所述的一种灶具的温度测量方法， 其特征在于， 光信号发射单元根 据流经其的电流IOUT发出光信号具体为： 所述光信号发射单元发出光信号与光信号发射单 元的电流IOUT成正。

7、比。 11.根据权利要求9所述的一种灶具的温度测量方法， 其特征在于， 根据光信号接收单 权利要求书 1/2 页 2 CN 111426405 A 2 元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流IOUT的方法为： IOUTK*IIN 其中， K为不变的常数。 12.根据权利要求9所述的一种灶具的温度测量方法， 其特征在于， 根据光信号发射单 元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取电阻值R的方法为： RVIN/IOUT 其中， VIN为信号接收发射电路中产生电压， IOUT为发射元件的电流。 13.根据权利要求9所述的一种灶具的温度测量方法， 其特征在于， 电阻值R与锅底。

8、温度 T为函数关系。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111426405 A 3 一种非接触式温度测量装置、 灶具及灶具的温度测量方法 技术领域 0001 本发明涉及灶具技术领域， 具体涉及一种非接触式温度测量装置、 灶具及灶具的 温度测量方法。 背景技术 0002 随着智能烹饪日渐普及， 对锅底温度进行测量并根据温度进行火力调节,从而进 行沸点进行判别， 防止溢锅， 自动调小火力， 防止糊锅， 自动恒温控制及防干烧控制； 由于现 有的接触式温度测量方法， 因高温环境的影响达不到精确温度测量的目标， 不能达到精准 控制的目的。 发明内容 0003 在本发明旨在一定程度上解决现有相关技术中存在。

9、的问题之一， 为此， 本发明的 一个目的在于提出一种非接触式温度测量装置， 可防止高温环境影响温度测量的精确度。 0004 上述目的是通过如下技术方案来实现的： 0005 一种非接触式温度测量装置， 包括激光发射单元、 光信号接收单元和信号接收发 射单元， 所述信号接收发射单元包括光电池、 光信号发射单元和感温电阻， 所述光电池、 所 述光信号发射单元和所述感温电阻串联， 所述光电池用于接收激光发射单元发出的光能 量， 所述光信号接收单元用于接收光信号发射单元发出的光信号。 0006 作为本发明的进一步改进， 所述激光发射单元包括激光二极管和控制电路， 所述 激光二极管和所述控制电路电性连接，。

10、 所述控制器控制激光二极管产生额定功率的光能 量。 0007 作为本发明的进一步改进， 所述光信号发射单元包括光信号发射二极管， 所述光 电池接收激光二极管的光能量， 且将光能量转化为电能输入到所述信号接收发射单元中， 所述光信号发射二极管接收电能后发出光信号。 0008 作为本发明的进一步改进， 所述光信号接收单元包括光敏管和信号检测放大电 路， 在所述光敏管与所述信号检测放大电路电性连接。 0009 作为本发明的进一步改进， 所述光信号接收单元还包括滤镜， 所述滤镜设于所述 光敏管和所述光信号发射二极管之间。 0010 作为本发明的进一步改进， 所述激光二极管和所述光信号发射二极管发射的光。

11、波 长不同， 所述光信号发射二极管和所述光敏管的中心光谱频率相同， 在所述激光二极管和 所述光敏管之间设有遮挡片。 0011 本发明的另一个目的在于提出一种灶具， 其温度测量精确。 0012 上述目的是通过如下技术方案来实现的： 0013 一种灶具， 包括燃烧器、 设置于燃烧器上的锅具和上述提到的温度测量装置， 所述 激光发射单元和所述光信号接收单元设置于燃烧器内， 所述信号接收发射单元设置于锅具 底部。 说明书 1/5 页 4 CN 111426405 A 4 0014 作为本发明的进一步改进， 所述光敏管朝向锅具底部； 所述光电池和所述感温电 阻贴近锅具底部， 且所述光电池、 所述感温电阻。

12、与所述锅具底部之间分别设有高导热材料。 0015 本发明的再一个目的在于提出一种灶具的温度测量方法， 温度测量精确。 0016 上述目的是通过如下技术方案来实现的： 0017 一种灶具的温度测量方法， 应用于上述提到的一种灶具上， 所述测量方法包括如 下步骤， 0018 激光发射单元产生额定功率的光能量； 0019 光电池接收光能量转为电能， 并在信号接收发射单元中产生电压VIN； 0020 感温电阻根据锅底温度值变化其电阻值R； 0021 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号； 0022 光信号接收单元接收光信号发射单元发出的光信号； 0023 检测光信号接收单元的电流IIN； 。

13、0024 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流IOUT； 0025 根据光信号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取 电阻值R； 0026 根据电阻值R与锅底温度T的关系， 获取锅底温度T。 0027 作为本发明的进一步改进， 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号具 体为： 所述光信号发射单元发出光信号与流经光信号发射单元的电流IOUT成正比。 0028 作为本发明的进一步改进， 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元 的电流IOUT的方法为： 0029 IOUTK*IIN 0030 其中， K为不变的常数。 003。

14、1 作为本发明的进一步改进， 根据光信号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元 中产生电压VIN， 计算获取电阻值R的方法为： 0032 RVIN/IOUT 0033 其中， VIN为信号接收发射电路中产生电压， IOUT为发射元件的电流。 0034 作为本发明的进一步改进， 电阻值R与锅底温度T为函数关系。 0035 与现有技术相比， 本发明的至少包括以下有益效果： 0036 1.本发明提出一种非接触式温度测量装置， 可防止高温环境影响温度测量的精确 度。 0037 2.本发明提出一种灶具， 其包括一种非接触式温度测量装置， 激光发射单元和光 信号接收单元设置于燃烧器内， 信号接收发射单元。

15、设置于锅具底部， 可精确测量温度。 0038 3.本发明提出一种灶具的温度测量方法， 应用于灶具上， 温度测量精确。 附图说明 0039 图1为本发明一种非接触式温度测量装置的结构图； 0040 图2为本发明一种灶具的结构图； 0041 图3为本发明一种灶具的温度测量方法的流程图。 说明书 2/5 页 5 CN 111426405 A 5 具体实施方式 0042 以下实施例对本发明进行说明， 但本发明并不受这些实施例所限制。 对本发明的 具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换， 而不脱离本发明方案的精神， 其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。 0043 实施例一： 004。

16、4 参见附图1示出本发明的一种非接触式温度测量装置， 包括激光发射单元1、 光信 号接收单元2和信号接收发射单元3， 所述信号接收发射单元3包括光电池31、 光信号发射单 元32和感温电阻33， 所述光电池31、 所述光信号发射单元32和所述感温电阻33串联， 所述光 电池31用于接收激光发射单元1发出的光能量， 所述光信号接收单元2用于接收光信号发射 单元32发出的光信号。 激光发射单元1产生额定功率的光能量， 光电池31接收激光发射单元 1产生的光能量， 并将光能量转为电能输入到信号接收发射单元3中， 并在信号接收发射单 元3中产生电压VIN， 感温电阻33根据测试温度T变化其电阻值R， 。

17、光信号发射单元32根据流 经其的电流IOUT发出光信号， 其中， 所述光信号发射单元32发出光信号与流经光信号发射 单元32的电流IOUT成正比， 所述光信号接收单元2接收光信号发射单元32发出的光信号， 检 测光信号接收单元2的电流IIN， 根据光信号接收单元2的电流IIN， 获取光信号发射单元32 的电流IOUT， 根据光信号接收单元2的电流IIN， 获取光信号发射单元32的电流IOUT的方法 为： IOUTK*IIN， 其中， K为不变的常数。 根据光信号发射单元32的电流IOUT和信号接收发 射单元3中产生电压VIN， 计算获取电阻值R， 根据光信号发射单元32的电流IOUT和信号接收。

18、 发射单元3中产生电压VIN， 计算获取电阻值R的方法为： RVIN/IOUT。 根据电阻值R与测试 温度T的关系， 获取测试温度T， 其中， R为测试温度T的函数,所以Tf(R),则T可通过计算或 查表获得。 本发明提出一种非接触式温度测量装置， 避免高温环境的影响， 达到精确测量温 度的目标。 0045 本实施例中， 所述光电池31采用砷化镓光电池31， 砷化镓光电池31可在250高温下 工作， 并且光电转换效率高。 感温电阻33为热敏电阻， 随温度变化。 0046 所述激光发射单元1包括激光二极管11和控制电路12， 所述激光二极管11和所述 控制电路12电性连接， 所述控制电路12控制。

19、激光二极管11产生额定功率的光能量。 本实施 例中， 所述激光二极管11产生的光能量功率为mW级， 激光频率位于光电池31高效光电转换 区间。 激光二极管11发射频率为单频， 砷化镓光电池采用单结光电池31。 0047 所述光信号发射单元32包括光信号发射二极管， 所述光电池31接收激光二极管11 的光能量， 且将光能量转化为电能输入到所述信号接收发射单元3中， 所述光信号发射二极 管接收电能后发出光信号。 光信号发射二极管为可耐300度以上高温发光二极管。 0048 所述光信号接收单元2包括光敏管21和信号检测放大电路22， 在所述光敏管21与 所述信号检测放大电路22电性连接。 本实施例中。

20、， 光敏管21采用普通光敏二极管。 光敏管21 接收光信号发射单元32发出的光信号， 并通过检测放大电路检测光敏管21中的电流IIN。 0049 所述光信号接收单元2还包括滤镜23， 所述滤镜23设于所述光敏管21和所述光信 号发射二极管之间。 滤除掉除光信号发射二极管以外发出的光线。 0050 所述激光二极管11和所述光信号发射二极管发射的光波长不同， 所述光信号发射 二极管和所述光敏管21的中心光谱频率相同， 在所述激光二极管11和所述光敏管21之间设 有遮挡片。 激光二极管11与光敏管21并列安装， 遮挡片用于防止激光二极管11直接照射到 说明书 3/5 页 6 CN 111426405。

21、 A 6 光敏管21。 0051 实施例二： 0052 参见附图2示出本发明的一种灶具， 包括燃烧器、 设置于燃烧器上的锅具和上述提 到的温度测量装置， 所述激光发射单元1和所述光信号接收单元2设置于燃烧器内， 所述信 号接收发射单元3设置于锅具底部300。 所述激光发射单元1包括激光二极管11和控制电路 12， 所述光信号接收单元2包括光敏管21、 信号检测放大电路22和滤镜23， 所述信号接收发 射单元3包括光电池31、 光信号发射单元32和感温电阻33， 感温电阻33与锅具底部300贴近， 与锅同温， 且随锅具底部300的温度变化其电阻值R。 防止了环境温度的影响， 测量精度高。 激光发。

22、射单元1的激光发射头对准锅底中央， 远离高温区域。 激光发射单元1与光信号接收 单元2与锅具底部300不接触， 避免接触测量带来的接触温阻， 温度测量精确。 可以连续测量 锅底温度， 便于烹饪的智能化。 0053 所述光敏管21朝向锅具底部300； 所述光电池31和所述感温电阻33贴近锅具底部 300， 且所述光电池31、 所述感温电阻33与所述锅具底部300之间分别设有高导热材料。 防止 火焰接触到光电池31或感温电阻33时， 与锅底产生温差， 超出工作温度。 在所述激光二极管 11和所述光敏管21之间设有遮挡片24。 激光二极管11与光敏管21并列安装， 遮挡片24用于 防止激光二极管11。

23、直接照射到光敏管21。 0054 实施例三： 0055 参见附图3示出本发明的一种灶具的温度测量方法， 应用于上述提到的一种灶具 上， 所述测量方法包括如下步骤， 0056 激光发射单元产生额定功率的光能量S1； 0057 光电池接收光能量转为电能， 并在信号接收发射单元中产生电压VIN S2； 0058 感温电阻根据锅底温度值变化其电阻值R S3； 0059 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号S4； 0060 光信号接收单元接收光信号发射单元发出的光信号S5； 0061 检测光信号接收单元的电流IIN S6； 0062 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流。

24、IOUT S7； 0063 根据光信号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取 电阻值R S8； 0064 根据电阻值R与锅底温度T的关系， 获取锅底温度T S9。 0065 作为本发明的进一步改进， 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号具 体为： 所述光信号发射单元发出光信号与流经发射元件的电流IOUT成正比。 0066 作为本发明的进一步改进， 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元 的电流IOUT的方法为： 0067 IOUTK*IIN 0068 其中， K为不变的常数。 0069 作为本发明的进一步改进， 根据光信号发射单元的电流I。

25、OUT和信号接收发射单元 中产生电压VIN， 计算获取电阻值R的方法为： 0070 RVIN/IOUT 0071 其中， VIN为信号接收发射电路中产生电压， IOUT为发射元件的电流。 说明书 4/5 页 7 CN 111426405 A 7 0072 作为本发明的进一步改进， 电阻值R与锅底温度T为函数关系。 电阻值R为测试温度 T的函数,所以Tf(R),则T可通过计算或查表获得。 0073 激光发射单元对准锅具底部产生额定功率的光能量， 光电池接收激光发射单元产 生的光能量， 并将光能量转为电能输入到信号接收发射单元中， 并在信号接收发射单元中 产生电压VIN， 感温电阻与锅具底部贴近，。

26、 与锅同温， 感温电阻根据锅具底部温度T变化其电 阻值R， 在信号接收发射单元中电压VIN一定， 则感温电阻的电阻值R变化， 流经光信号发射 单元的电流IOUT会随之发生变化， 光信号发射单元根据流经其的电流IOUT发出光信号， 其 中， 所述光信号发射单元发出光信号与流经光信号发射单元的电流IOUT成正比。 所述光信 号接收单元接收光信号发射单元发出的光信号， 检测光信号接收单元的电流IIN， 根据光信 号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流IOUT， 根据光信号接收单元的电流IIN， 获取光信号发射单元的电流IOUT的方法为： IOUTK*IIN， 其中， K为不变的常数。 根。

27、据光信 号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取电阻值R， 根据光信 号发射单元的电流IOUT和信号接收发射单元中产生电压VIN， 计算获取电阻值R的方法为： R VIN/IOUT。 根据电阻值R与锅底温度T的关系， 获取锅底温度T， 其中， R为测试温度T的函 数,所以Tf(R),则T可通过计算或查表获得。 本发明提出一种非接触式温度测量装置， 避 免高温环境的影响， 达到精确测量温度的目标。 0074 上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明， 凡与本申请方案雷 同、 近似或以此为基础作出的技术推演、 替换、 改进等， 均应视为本专利的保护范围。 说明书 5/5 页 8 CN 111426405 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 111426405 A 9 图3 说明书附图 2/2 页 10 CN 111426405 A 10 。