[發(fā)明專利]用于重量測量設(shè)備的感測和控制設(shè)備及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880023550.1
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN110546468A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮海濤;羅忠池
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01G19/56
• 分類號: G01G19/56
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 蘇耿輝<國際申請>=PCT/EP2018

本發(fā)明涉及一種用于重量測量設(shè)備(30)的感測和控制設(shè)備(40)及方法，所述重量測量設(shè)備(30)包括用于裝載待稱重的物料的裝載單元。為了能夠通過較便宜的部件精確地測量，所述感測和控制設(shè)備包括模擬電路(50)和控制電路(60)。所述模擬電路(50)被配置為：接收重量測量信號；將所接收的重量測量信號轉(zhuǎn)換為第一電壓信號；從當(dāng)所述裝載單元被裝載有待稱重的物料時(shí)的所述第一電壓信號中減去第二電壓信號，以生成表示所述待稱重的物料的重量的第三電壓信號，所述第二電壓信號表示至少所述裝載單元的、未裝載有待稱重的物料的重量。所述控制電路(60)被配置為：在所述裝載單元未裝載有待稱重的物料時(shí)，接收所述第一電壓信號；將所述第一電壓信號轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號；并且生成具有脈沖寬度的脈沖寬度調(diào)制PWM信號，所述脈沖寬度表示：在所述裝載單元未裝載有待稱重的物料時(shí)，由所述重量測量設(shè)備測得的所述重量，并且所述控制電路還被配置為將所述第三電壓信號轉(zhuǎn)換為表示所述待稱重的物料的重量測量的第二數(shù)字信號。所述模擬電路(50)被配置為從由所述控制電路生成的所述PWM信號中生成第二電壓信號，其中所述第二電壓信號的電壓電平與所述PWM信號的所述脈沖寬度成比例。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種重量測量設(shè)備的感測和控制設(shè)備以及方法，該重量測量設(shè)備包括用于裝載待稱重的物料的裝載單元。本發(fā)明還涉及重量測量設(shè)備和烹飪設(shè)備。

背景技術(shù)

如今，家庭廚房電器的一個(gè)趨勢是將烹飪過程自動化，以將消費(fèi)者不受漫長的等待、干擾和失敗的結(jié)果的影響。監(jiān)控烹飪過程中食品的重量變化已在許多干燥烹飪方法(如烤制、烘焙、炒制、炸制等)被證明是食物煮熟狀態(tài)的良好指標(biāo)。這通常是通過一些負(fù)載計(jì)裝置(或更一般而言，包括裝載待稱重物料的裝載單元的重量測量設(shè)備)將重力轉(zhuǎn)換為電信號，將所述電信號進(jìn)行放大以匹配模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的范圍，然后由ADC量化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并饋送到控制單元(例如，微控制器單元，MCU)進(jìn)行計(jì)算。

EP2540199A1公開了一種具有稱重功能的電加熱炊具及其提供的稱重控制方法。在傳統(tǒng)的電加熱炊具下面增加了具有稱重功能的電子秤，所述電子秤存儲了烹飪經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫和食品信息數(shù)據(jù)庫。它解決了用戶對于給定重量的配料添加的水量不準(zhǔn)確的問題。并且針對大米、肉等食品在不同的重量點(diǎn)設(shè)計(jì)了加熱功率的經(jīng)驗(yàn)曲線，使炊具能夠根據(jù)用戶的口味反饋智能地調(diào)節(jié)參數(shù)，從而在下次做飯時(shí)更加貼近用戶的口味；此外，它還可以顯示當(dāng)前烹飪中或各種食物的熱量、膽固醇、蛋白質(zhì)、脂肪、鹽和食用油的總含量和平均含量。

在實(shí)踐中，難以將負(fù)載計(jì)裝置配置為直接稱量食物，相反，通常將稱量烹飪?nèi)萜骰蛏踔涟ㄊ澄锏恼麄€(gè)烹飪器具配置來直接稱量食物。同時(shí)，高端設(shè)備通過整合多種烹飪功能(例如，微波、蒸汽、輻射、對流加熱和攪拌)，使用功能更強(qiáng)大的部件并具有更大的體積，還能夠以更快的速度和更佳的結(jié)果處理更多食物，這種趨勢使設(shè)備比以前的設(shè)備以及烹飪的食物本身都要重得多。為了準(zhǔn)確測量食物的重量變化，需要減少負(fù)載計(jì)裝置上除食物以外的其他負(fù)載，或者使用動態(tài)范圍更大的高精度ADC來覆蓋裝載單元量(甚至是整個(gè)重量測量設(shè)備)和食物的總重量。減少裝載需要復(fù)雜的機(jī)械隔離，或者需要將負(fù)載計(jì)布置得更靠近食物，也要更靠近惡劣的烹飪環(huán)境，這可能會影響感測精度。使用具有較大動態(tài)范圍的高精度ADC因其簡便性被真正廣泛應(yīng)用，但同時(shí)，昂貴的ADC越來越浪費(fèi)在當(dāng)今設(shè)備的增長的重量上。

因此，需要提供一種僅量化裝載的有效部分(即，裝載在裝載單元中的待稱重的材料)的解決方案，特別是提供一種能夠測量食物在烹飪過程中的重量變化的解決方案，從而即使是低成本的ADC(通常可作為MCU的集成單元，但具有較低的位(bit)深度)也可以滿足監(jiān)測食物烹飪狀態(tài)所需的范圍和精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于重量測量設(shè)備的感測和控制設(shè)備以及方法，該設(shè)備包括用于裝載待稱重的物料的裝載單元，該裝載單元能夠使用低成本ADC，但是仍然能夠精確地測量物料例如在自動烹飪過程中的食物。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的重量測量設(shè)備和相應(yīng)的烹飪設(shè)備。

本發(fā)明的第一方面提出了一種感測和控制設(shè)備，包括：