ES2616763T3 - Medición de temperatura en un recipiente de cocción - Google Patents

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ES2616763T3 ES12740935.7T ES12740935T ES2616763T3 ES 2616763 T3 ES2616763 T3 ES 2616763T3 ES 12740935 T ES12740935 T ES 12740935T ES 2616763 T3 ES2616763 T3 ES 2616763T3
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Abstract

Método para la transmisión de datos de un sensor (1), que está asignado a un recipiente de cocción (2) calentable por inducción, a un dispositivo de lectura (3), donde - mediante un convertidor (4) de una tensión alterna de red (UN) se produce una tensión de control de alta frecuencia (UA), donde a un circuito oscilante (15) con un serpentín de calentamiento por inducción (5) se le aplica la tensión de la unidad de control de alta frecuencia, para generar un campo magnético alterno de alta frecuencia para el calentamiento del recipiente de cocción, caracterizado por los pasos: - interrupción de la aplicación al circuito oscilante de la tensión de control de alta frecuencia durante un primer dominio temporal (ZB1) prefijado en el punto cero de la tensión alterna de red, para provocar una oscilación con resonancia natural del circuito oscilante, - cambio de una impedancia de una antena (6) acoplada de forma inductiva al serpentín de calentamiento por inducción, que está asociada al recipiente de cocción, dependiendo de los datos por transmitir del sensor durante un segundo dominio temporal (ZB2), que se encuentra dentro del primer dominio temporal, y - descodificar los datos transmitidos del sensor en el dispositivo de lectura, evaluando una frecuencia de resonancia, particularmente un cambio de frecuencia de resonancia, de la oscilación con resonancia natural del circuito oscilante.

Description

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Medicion de temperatura en un recipiente de coccion
[0001] La invencion se refiere a un metodo para la transmision de datos de un sensor, que esta asociado a un recipiente de coccion calentable por induccion, a un dispositivo de lectura, un dispositivo sensor para un recipiente de coccion calentable por induccion, un recipiente de coccion, un dispositivo de calentamiento por induccion y un sistema.
[0002] Frecuentemente es necesario para la regulacion o el control exacto de un proceso de coccion, registrar lo mas exactamente posible la temperatura del producto de coccion.
[0003] En el documento DE 10 2009 047 185 A1 se describen un metodo y un dispositivo, que permiten, determinar la temperatura de la base del recipiente de coccion calentado por un serpentfn de calentamiento por induccion mediante la evaluacion de parametros especfficos.
Efectos dependientes de la comida por cocinar, particularmente con la preparacion de vfveres que contienen almidon y protefnas, agravan, sin embargo, una deteccion clara de la temperatura del producto por cocinar dependiendo de la temperatura de la base del recipiente de coccion.
[0004] Puede ser necesario consecuentemente, proveer un sensor dedicado a la medicion de la temperatura del producto por cocinar.
Los datos de la temperatura o sensor tienen que ser transmitidos adecuadamente a un dispositivo de lectura, que evalua entonces estos, por ejemplo controla un proceso de coccion automaticamente considerando la temperatura del producto por cocinar.
[0005] El documento DE 10 2008 054 906 A1 divulga un metodo y un dispositivo, en los que son se transmiten datos inalambricos entre un aparato de pieza sobrepuesta y un aparato de funcionamiento.
[0006] La invencion tiene por objeto poner a disposicion un metodo para la transmision de datos de un sensor, al que esta asociado un recipiente de coccion calentable por induccion, a un dispositivo de lectura, un dispositivo sensor para un recipiente de coccion calentable por induccion, un recipiente de coccion, un dispositivo de calentamiento por induccion y un sistema, que permiten una realizacion fiable y economica de la transmision de datos del sensor.
[0007] La invencion resuelve esta tarea a traves de un procedimiento segun la reivindicacion 1, un dispositivo sensor segun la reivindicacion 5, un recipiente de coccion segun la reivindicacion 10, un dispositivo de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 12 y un sistema segun la reivindicacion 13.
Formas de realizacion preferidas son objeto de las reivindicaciones secundarias, cuyo texto se hace con referenda al contenido de la descripcion.
[0008] En el metodo para la transmision de datos de un sensor a un dispositivo de lectura, donde el sensor esta asociado a un recipiente de coccion calentable por induccion, estando por ejemplo dispuesto dentro del reapiente de coccion, para registrar una temperatura del producto de coccion, que se halla en el recipiente de coccion, se genera convencionalmente mediante un convertidor de una tension alterna de red una tension de la unidad de control de alta frecuencia, donde se aplica al circuito oscilante con un serpentfn de calentamiento por induccion la tension de la unidad de control de alta frecuencia, para generar un campo magnetico alterno de alta frecuencia para el calentamiento del recipiente de coccion.
La frecuencia de la tension de la unidad de control puede estar por ejemplo en una zona entre 20 kHz hasta 50 kHz. La aplicacion al circuito osclante de la tension de la unidad de control de alta frecuencia se interrumpe durante un primer dominio temporal prefijado de forma simetrica o asimetrica en un punto cero de la tension alterna de red, para provocar una oscilacion con resonancia natural del circuito osalante.
El primer dominio temporal se puede prefijar por ejemplo de forma que un importe de la tension alterna de red durante el primer dominio del tiempo es menor que un valor predeterminado, por ejemplo menor que 25 V, particularmente menor que 18 V.
Durante un segundo dominio temporal, que se encuentra completamente dentro del primer dominio temporal y que puede ser identico al primer dominio temporal, una impedancia de una antena acoplada al serpentfn de calentamiento por induccion de forma inductiva o magnetica, que esta asociada al recipiente de coccion o puede ser parte del recipiente de coccion, se modifica dependiendo de los datos por transmitir por el sensor, es decir, se realiza una modulacion de carga.
Con transmision binaria de los datos se puede asodar por ejemplo a un uno logico una impedancia alta en cuanto a la cantidad y a un cero logico una impedancia baja en cuanto a la cantidad, o viceversa.
La modificacion de impedancia provoca un cambio de la frecuencia de resonancia de la oscilacion con resonancia natural.
Finalmente los datos transmitidos del sensor se descodifican en el dispositivo de lectura, registrando y evaluando una frecuencia de resonancia, particularmente un cambio de frecuencia de resonancia, de la oscilacion con resonancia natural del circuito osclante.
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[0009] En un perfeccionamiento se alimenta mediante el campo magnetico alterno de alta frecuencia un circuito sin contacto con energfa de funcionamiento, que se configure para registrar datos del sensor y modificar la impedancia de la antena acoplada por induccion al serpentm de calentamiento dependiendo de los datos por ser transmitidos.
[0010] En un perfeccionamiento los datos del sensor son datos de la temperatura del producto de coccion, que se calienta mediante el recipiente de coccion o en el recipiente de coccion.
[0011] En un perfeccionamiento los datos del sensor se transmiten mediante o como parte de un telegrama de datos, donde el telegrama de datos contiene al menos un bit de comienzo y/o al menos un bit de seguridad.
[0012] El dispositivo sensor para un recipiente de coccion calentable por induccion presenta: al menos un sensor para el registro de un tamano de medicion referido al recipiente de coccion, particularmente de una temperatura del producto de coccion, que se calienta mediante el recipiente de coccion, una antena, que se puede acoplar de forma inductiva a un serpentm de calentamiento por induccion de un dispositivo de calentamiento por induccion, donde el dispositivo de calentamiento por induccion produce mediante un convertidor de una tension de red alterna una tension de control de alta frecuencia para el serpentm de calentamiento por induccion, medios para el cambio de una impedancia de la antena, medios para detectar un dominio temporal en un punto cero de la tension de red alterna y un mando, que esta configurado para determinar datos del al menos un sensor y activar los medios para el cambio de la impedancia de la antena de tal manera, que la impedancia de la antena se modifica dependiendo de los datos determinados del al menos un sensor durante todo el dominio temporal en el nivel cero de la tension de red alterna.
[0013] En un perfeccionamiento la antena comprende una bobina o la antena es una bobina.
[0014] En un perfeccionamiento los medios para el cambio de la impedancia de la antena comprenden un dispositivo de conmutacion, que esta dispuesto ademas de otros componentes o sin que existan otros componentes entre conexiones de la bobina.
[0015] En un perfeccionamiento los medios para detectar el dominio temporal en el punto cero de la tension alterna de red comprenden medios para la medicion de una tension de antena, particularmente una rectificada.
[0016] En un perfeccionamiento esta previsto un dispositivo de suministro de energfa, que esta configurado para producir energfa de funcionamiento a partir de una senal en espera en una antena para el dispositivo sensor.
[0017] Un recipiente de coccion segun la invencion presenta un dispositivo sensor mencionado anteriormente.
[0018] En un perfeccionamiento la antena, particularmente en forma de una bobina de una vuelta o de muchas vueltas, esta dispuesta en una base del recipiente de coccion o forma aquella parte del recipiente de coccion, que durante el funcionamiento esta en contacto con una placa de vitroceramica de una encimera de coccion por induccion.
[0019] El dispositivo de calentamiento por induccion segun la invencion presenta: un circuito oscilante, que comprende un serpentm de calentamiento por induccion, un convertidor, que produce una tension de control de alta frecuencia a partir de una tension alterna de red, donde al circuito oscilante se le aplica la tension de control de alta frecuencia, para producir un campo magnetico alterno de alta frecuencia para el calentamiento de un recipiente de coccion, medios para detectar un dominio temporal en un punto cero de la tension alterna de red y un mando, que esta configurado para interrumpir la aplicacion de la tension de control de alta frecuencia al circuito oscilante durante el dominio temporal en el punto cero de la tension alterna de red, para provocar o permitir una oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante, una frecuencia de resonancia, particularmente determinar un cambio de frecuencia de resonancia de la oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante y descodificar los datos transmitidos con ayuda de la frecuencia de resonancia o cambio de frecuencia de resonancia determinada.
[0020] El sistema segun la invencion esta formado para la realizacion del procedimiento citado anteriormente y presenta un dispositivo sensor mencionado anteriormente y un dispositivo de calentamiento por induccion mencionado anteriormente.
[0021] La invencion se describe a continuacion con referencia a los dibujos, que representan formas de realizacion preferidas.
A este respecto se muestran esquematicamente:
Fig. 1
Un sistema que presenta un recipiente de coccion calentable por induccion con un dispositivo sensor asf como un dispositivo de calentamiento por induccion y Fig. 2
Un transcurso de una tension alterna de red asf como un primer dominio temporal de una oscilacion con resonancia natural y un segundo dominio temporal, mientras que le sigue una transmision de datos del sensor.
[0022] Fig. 1 muestra un sistema con un recipiente de coccion 2 calentable por induccion, que presenta un
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dispositivo sensor 12, asf como un dispositivo de calentamiento por induccion 16.
[0023] El dispositivo sensor 12 presenta: un sensor de temperatura 1 en forma de un sensor de temperatura-NTC convencional para el registro de una temperatura del producto de coccion, que se calienta mediante el recipiente de coccion 2, donde el sensor esta dispuesto dentro del recipiente de coccion 2, por ejemplo, en el interior de una cavidad no representada en las paredes laterales o en la base del recipiente de coccion 2 o en conductos flexibles que se mueven libremente dentro del recipiente de coccion 2, por ejemplo, en forma de un sensor de temperatura central, una antena en forma de una bobina 6, que se puede acoplar de forma inductiva o magnetica a un serpentfn de calentamiento por induccion 5 del dispositivo de calentamiento por induccion 16, un dispositivo de suministro de energfa en forma de un rectificador, por ejemplo un rectificador puente, 11, que rectifica una tension de salida de la bobina 6, donde la tension rectificada UP despues de un alisado por un condensador de alisado 19 alimenta el dispositivo sensor 12 o un circuito 7 que esta en la base, medios para el cambio de una impedancia eficaz de la bobina 6 en forma de un dispositivo conmutador 8, por ejemplo en forma de un transistor, con acelerador de limitacion 18 previamente conectado, donde el dispositivo de conmutacion 8 esta encajado entre conexiones de la bobina 6 o la salida del rectificador 11, medios para detectar un dominio temporal (vease Fig. 2 "ZB2" ) en un punto cero de la tension alterna de red UN en forma de un detector de tension 9 para la medicion de un nivel de la tension de antena rectificada UP y un mando en forma de un microcontrolador 10, que se configura para, determinar convencionalmente datos del sensor 1, por ejemplo, mediante transformacion A/D, y activar el dispositivo de conmutacion 8 de tal manera, que se modifica la impedancia de la bobina 6 dependiendo de los datos determinados del sensor durante el dominio temporal ZB2 en el nivel cero de la tension alterna de red.
[0024] El dispositivo de calentamiento por induccion 16 tiene un circuito oscilante 15, que comprende el serpentin de calentamiento por induccion 5 y condensadores 13 y 14, donde los condensadores 13 y 14 se encajan convencionalmente entre una tension de circuito intermedio UZK.
[0025] Un convertidor convencional 4 produce a partir de la tension alterna de red UN, por ejemplo mediante un semipuente, una tension de control de alta frecuencia UA donde al circuito oscilante 15 se le aplica la tension de la unidad de control de alta frecuencia UA para generar un campo magnetico alterno de alta frecuencia para el calentamiento del recipiente de coccion 2.
[0026] El dispositivo de calentamiento por induccion 16 comprende mas medios 17 para detectar un dominio temporal (vease Fig. 2 "ZB1" ) en un punto cero de la tension alterna de red UN.
El dominio temporal ZB1 puede detectarse o definirse por ejemplo, siendo un importe de la tension alterna de red UN durante todo el dominio temoral ZB1 menor que un valor predeterminado, por ejemplo, menor que 25 V, particularmente menor que 18 V.
Los medios 17 vigilan para este caso el nivel de la tension alterna de red UN y detectan de este modo el dominio temporal ZB1 por el punto cero de la tension alterna de red UN.
[0027] Ademas esta previsto un mando en forma de un microcontrolador 3, que esta configurado para interrumpir la aplicacion de tension de control de alta frecuencia UA al circuito oscilante 15 durante el dominio temporal ZB1, para provocar una oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante 15, determinar un cambio de frecuencia de resonancia de la oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante 15 y descodificar datos transmitidos por el dispositivo sensor 12 con ayuda del cambio de frecuencia de resonancia determinado.
El microcontrolador 3, que es parte componente del dispositivo de calentamiento por induccion 16, cumple por consecuencia funciones de mando convencionales de un dispositivo de calentamiento por induccion y adicionalmente la funcion de un dispositivo de lectura, que recibe los datos transmitidos del sensor 1 y los evalua de forma adecuada.
El serpentfn de calentamiento por induccion 5 sirve simultaneamente como antena receptora, de modo que no esta prevista ninguna antena receptora especffica y ningun dispositivo de lectura separado.
[0028] El dispositivo sensor 12 puede ser parte componente del recipiente de coccion 2 o estar unido de forma desmontable al recipiente de coccion 2, donde la bobina 6 esta prevista en una base del recipiente de coccion 2 y los componentes que quedan se pueden integrar por ejemplo en una cavidad del recipiente de coccion 2 o un agarre no representado, donde estan protegidos contra altas temperaturas.
Con una conexion desmontable se puede integrar el dispositivo sensor 12 o una parte del dispositivo sensor 12 por ejemplo en un marco de plastico, que se encaja sobre un recipiente de coccion convencional.
[0029] La Fig. 2 muestra para la aclaracion un transcurso de la tension alterna de red UN asf como el dominio temporal ZB1 de la oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante 15 y el dominio temporal ZB2, durante el que tiene lugar una transmision de datos del sensor.
[0030] Se entiende, que en vez de un sensor individual pueden estar previstos tambien varios sensores, que pueden estar dispuestos entonces en posiciones diferentes del recipiente de coccion 2.
A este respecto existe la posibilidad, de transmitir un valor medio calculado sobre todos los sensores al dispositivo de lectura 3 o de transmitir los datos de todos los sensores al dispositivo de lectura.
[0031] El dispositivo de calentamiento por induccion 16 segun la invencion es tambien adecuado para calentar recipientes de coccion que no disponen de un dispositivo sensor 12 segun la invencion.
Para este caso el dispositivo de calentamiento por induccion 16 o su dispositivo de lectura 3 reconoce la falta de datos del sensor y pasa entonces a un estado de funcionamiento convencional sin captacion de la temperatura- 5 sensor.
[0032] Por otra parte, el dispositivo sensor 12 segun la invencion tambien se puede poner en servicio sobre un dispositivo de calentamiento por induccion convencional.
Para este caso o fundamentalmente el dispositivo sensor 12 puede comprender ademas un generador de tono, que 10 al sobrepasar una temperatura lfmite-sensor genera una senal de alerta acustica, para impedir un deterioro del recipiente de coccion 2.
[0033] Se entiende que pueden estar previstos adicional o alternativamente a sensores de temperatura tambien sensores para otros tamanos de medicion, por ejemplo sensores de presion en el caso de recipientes de coccion de
15 presion al vapor etc.

Claims (13)

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    1. Metodo para la transmision de datos de un sensor (1), que esta asignado a un recipiente de coccion (2) calentable por induccion, a un dispositivo de lectura (3), donde
    - mediante un convertidor (4) de una tension alterna de red (UN) se produce una tension de control de alta frecuencia (UA), donde a un circuito oscilante (15) con un serpentfn de calentamiento por induccion (5) se le aplica la tension de la unidad de control de alta frecuencia, para generar un campo magnetico alterno de alta frecuencia para el calentamiento del recipiente de coccion,
    caracterizado por los pas os:
    - interrupcion de la aplicacion al circuito oscilante de la tension de control de alta frecuencia durante un primer dominio temporal (ZB1) prefijado en el punto cero de la tension alterna de red, para provocar una oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante,
    - cambio de una impedancia de una antena (6) acoplada de forma inductiva al serpentfn de calentamiento por induccion, que esta asociada al recipiente de coccion, dependiendo de los datos por transmitir del sensor durante un segundo dominio temporal (ZB2), que se encuentra dentro del primer dominio temporal, y
    - descodificar los datos transmitidos del sensor en el dispositivo de lectura, evaluando una frecuencia de resonancia, particularmente un cambio de frecuencia de resonancia, de la oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que mediante el campo magnetico alterno de alta frecuencia se alimenta sin contacto un circuito (7) con energfa de funcionamiento, que esta configurado para registrar datos del sensor y cambiar la impedancia de la antena acoplada de forma inductiva con el serpentfn de calentamiento por induccion dependiendo de los datos por transmitir.
  3. 3. Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por el hecho de que los datos del sensor son datos de la temperatura del producto de coccion, que se calienta mediante el recipiente de coccion.
  4. 4. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los datos del sensor se transmiten mediante un telegrama de datos, donde el telegrama de datos contiene al menos un bit de comienzo y/o al menos contiene un bit de seguridad.
  5. 5. Dispositivo sensor (12) para un recipiente de coccion (2) calentable por induccion, con
    - un sensor (1) para el registro de un tamano de medicion referido al recipiente de coccion, particularmente una temperatura del producto de coccion, que se calienta mediante el recipiente de coccion,
    - una antena (6), que se puede acoplar de forma inductiva a un serpentfn de calentamiento por induccion (5) de un dispositivo de calentamiento por induccion (16), donde el dispositivo de calentamiento por induccion genera mediante un convertidor (4) de una tension alterna de red (UN) una tension de control de alta frecuencia (UA) para el serpentfn de calentamiento por induccion,
    - medios (8) para el cambio de una impedancia de la antena,
    - medios (9) para detectar un dominio temporal (ZB2) en un punto cero de la tension alterna de red y
    - un mando (10), que se configura para determinar datos del sensor y accionar los medios para el cambio de la impedancia de la antena de tal manera, que la impedancia de la antena se modifica dependiendo de los datos determinados del sensor durante el dominio temporal en el punto cero de la tension alterna de red.
  6. 6. Dispositivo sensor segun la reivindicacion 5, caracterizado por el hecho de que la antena comprende una bobina (6).
  7. 7. Dispositivo sensor segun la reivindicacion 6, caracterizado por el hecho de que los medios para el cambio de la impedancia de la antena comprenden un dispositivo de conmutacion (8), que esta conectado entre conexiones de la bobina.
  8. 8. Dispositivo sensor segun una de las reivindicaciones 5 hasta 7, caracterizado por el hecho de que los medios para la deteccion del dominio temporal en el punto cero de la tension alterna de red comprenden medios para la medicion de una tension de antena (UP), particularmente una tension de antena rectificada.
  9. 9. Dispositivo sensor segun una de las reivindicaciones 5 hasta 8, caracterizado por un dispositivo de suministro de energfa (11), que se configura para generar energfa de funcionamiento para el dispositivo sensor a partir de una senal en espera en la antena.
  10. 10. Recipiente de coccion (2) con un dispositivo sensor (12) segun una de las reivindicaciones 5 hasta 9.
  11. 11. Recipiente de coccion segun la reivindicacion 10, caracterizado por el hecho de que la antena, particularmente en forma de una bobina, esta dispuesta en una base del recipiente de coccion.
  12. 12. Dispositivo de calentamiento por induccion (16), con
    - un circuito oscilante (15), que presenta un serpentfn de calentamiento por induccion (5),
    - un convertidor (4), que produce una tension de control de alta frecuencia (UA) a partir de una tension alterna de red (UN), donde al circuito oscilante se le aplica la tension de control de alta frecuencia, para generar un campo magnetico alterno de alta frecuencia para el calentamiento de un recipiente de coccion (2),
    5 - medios (17) para detectar un dominio temporal (ZB1) en un punto cero de la tension alterna de red y
    - un mando (3), que se configura para,
    - interrumpir la aplicacion al circuito oscilante de la tension de control de alta frecuencia durante el dominio temporal en el punto cero de la tension alterna de red, para provocar una oscilacion con resonancia natural del circuito oscilante,
    10 - determinar una frecuencia de resonancia, particularmente un cambio de frecuencia de resonancia, de la oscilacion
    con resonancia natural del circuito oscilante, y
    - descodificar datos transmitidos de un sensor (1), que esta asociado a un recipiente de coccion (2) calentable por induccion, con ayuda de frecuencia de resonancia o del cambio de frecuencia de resonancia determinado.
    15 13. Sistema, que se configura para la ejecucion del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 hasta 4, con
    - un dispositivo sensor (12) segun una de las reivindicaciones 5 hasta 9 y
    - un dispositivo de calentamiento por induccion segun la reivindicacion 12.
  13. 14. Sistema segun la reivindicacion 13, caracterizado por un recipiente de coccion (2) segun la reivindicacion 10 o 20 11.
ES12740935.7T 2011-07-22 2012-07-20 Medición de temperatura en un recipiente de cocción Active ES2616763T3 (es)

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PCT/EP2012/064320 WO2013014090A1 (de) 2011-07-22 2012-07-20 Temperaturmessung im kochgefäss

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