ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ В ВАРОЧНОЙ ПОСУДЕ С КОНТРОЛЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ
ELECTRONIC MODULE FOR COOKING IN HEAT-CONTROLLED WARE

Данное изобретение касается электронного модуля для приготовления пищи в варочной посуде с контролем температуры с датчиком для измерения температуры дна посуды, и предпочтительно связанным с этим датчиком и (или) другими датчиками устройством связи для передачи сигнала измеренной температуры в систему управления или регулирования мощности нагрева конфорки для нагрева посуды. Кроме того, изобретение касается варочной посуды для использования с электронным модулем согласно изобретению.
Известны различные системы для приготовления пищи с контролем температуры, в том числе объединяемые понятием “автоматическая готовка”. Важной частью концепции автоматической готовки является измерение температуры варочной посуды. На основании измеренной температуры можно сделать заключение о температуре и степени приготовления пищи. Измеренная температура может только отображаться и(или) использоваться для автоматического регулирования процесса приготовления соответствующей пищи, например для поддержания заданных профилей температуры для различных видов пищи.
С этой целью используются датчики температуры, которые передают измеренное значение в систему управления или регулирования мощности нагрева посуды. В зависимости от соответствующего профиля температуры система регулирования плиты на базе фактических значений температуры увеличивает или уменьшает мощность нагрева варочной поверхности, например плиты, чтобы температурные условия в посуде были оптимальны для данного вида пищи.
При этом измерение температуры в области дна кастрюли хорошо подходит для использования во многих случаях, так как подходит как для жарки, так и для варки. В этой связи комбинированный контроль температуры в различных точках кастрюли также обладает определенными преимуществами, так как в зависимости от вида пищи (содержимого кастрюли) тепло может по-разному распределяться внутри посуды, что должно быть учтено при управлении или регулировании мощности нагрева.
В целом ключевое значение для обеспечения успеха автоматического приготовления пищи имеет качество сигналов температуры.
Известная из DE 33 41 234 С1 автоматическая система приготовления пищи на базе измеренных значений температуры предусматривает расположенный на некотором расстоянии от посуды датчик излучения с фокусирующим устройством, направленный на кольцеобразную излучающую поверхность посуды и измеряющий температуру на базе электромагнитного излучения, интенсивность которого связана с температурой.
Известное из DE 38 11 925 С1 устройство регулирования мощности нагрева предусматривает схожую систему измерения температуры. Датчик температуры, работающий по принципу приемника излучения, принимает электромагнитные волны, излучаемые от стенки посуды. Датчик соединен усилителем с логической схемой и каскадом для регулирования мощности нагрева. Под варочной панелью установлен другой датчик, имеющий проводящий тепло контакт с нижней стороной варочной панели. Третий датчик находится на наружной стенке посуды.
Согласно DE 35 10 54 2 A1, где описывается приспособление для управления процессом приготовления пищи в пароварке, датчик температуры встроен в крышку кастрюли и соединен с системой управления кабелем.
Известная из DE 39 28 620 A1 плита с управлением подачей энергии предусматривает специальную посуду с внешним датчиком для измерения температуры пищи и датчиком для измерения температуры дна посуды, введенным в дно. Датчики соединены с внешним разъемом, который, в свою очередь, соединяется с плитой электрическим кабелем, когда посуда используется для приготовления пищи с автоматическим выполнением программы. Значения температуры передаются электронной схеме для регулирования подачи энергии, которая управляет мощностью нагрева плиты с целью определения и поддержания температуры и времени готовки.
Известное из DE 10 2006 022 327 A1 приспособление для управления и регулирования мощности нагрева плиты содержит, в том числе, датчик, расположенный под посудой и измеряющий температуру благодаря контакту с нижней стороной посуды. К датчикам также относятся средства беспроводной передачи сигнала, соединяющие датчик с блоком управления и регулирования, который изменяет мощность нагрева плиты в зависимости от значений температуры.
Именно для измерения температуры дна посуды известные системы предусматривают датчики, которые либо жестко установлены в посуде, либо прилегают к поверхности дна посуды. Жестко встроенные датчики приводят к удорожанию посуды и к тому же исключают возможность установки на обычной посуде или замену поврежденного датчика. Датчики, которые не вводятся непосредственно в посуду, могут передавать ошибочные значения в результате загрязнения, обрастания коркой или отхода от места контакта. Это приводит к снижению качества регулирования системы и качества приготовленных блюд. Отрицательным фактором является и необходимость оснащения каждой конфорки плиты датчиком и соответствующей электроникой для передачи измеренных значений в систему управления плиты. Это приводит к удорожанию и связано с высокими издержками.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить высококачественную систему измерения температуры для приготовления пищи в варочной посуде с контролем температуры, которая снижала бы издержки на подготовку посуды и плиты к автоматической готовке и могла бы использоваться в различных видах посуды.
Эта задача решается путем создания системы согласно пункту 1 формулы изобретения. При этом, в частности, предусматривается, что датчик имеет чувствительный элемент, который можно вводить в крепление в дне посуды и вынимать из него и который шарнирно установлен на корпусе электронного модуля. Предпочтительно, чтобы датчик соединялся с устройством связи электронного модуля с помощью кабеля.
В данном варианте электронный модуль представляет собой отдельный блок, который можно в любой момент отсоединить от посуды и который устанавливается на посуде только по необходимости, когда датчик с чувствительным элементом вставляется в дно посуды. Электронный модуль передает информацию о температуре, полученную от датчика в дне и, возможно, от других датчиков, системе управления и регулирования мощности.
Электронный модуль устанавливается на посуде при вводе чувствительного элемента датчика в дно, а для очистки посуды его можно легко снять. Благодаря шарнирному соединению чувствительного элемента или датчика к электронному модулю, в частности, вращательному шарниру, электронный модуль можно устанавливать на самые разные кастрюли и сковороды различной геометрической формы. У них должно быть только соответствующее крепление в дне. Таким образом, один электронный модуль можно использовать с большим количеством кастрюль и сковород, в том числе, разной формы. Следовательно расходы на приобретение и оснащение посуды для автоматического приготовления пищи очень невелики.
Измерение температуры на дне посуды обеспечивает высокую точность результатов измерения в непосредственной близости к месту контакта с пищей, причем измеренные значения или сигналы передаются в систему управления, обеспечивая высокое качество регулирования мощности нагрева. Данный электронный модуль не зависит от вида подвода тепла. Он подходит как для индукционных плит, так и для плит со стеклокерамическим покрытием или с электрическими конфорками. Кроме того, благодаря высокой точности измерения можно снизить расходы на энергию и расширить область применения систем автоматического приготовления пищи. Электронный модуль в данном исполнении оптимально подходит для использования при жарке и приготовлении небольших количеств пищи. В этой связи измерение температуры дна посуды особенно удобно для предотвращения пригорания. В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения чувствительный элемент и(или) весь датчик имеют форму стержня. Элемент или датчик в виде стержня должны быть небольшими относительно расположенного поперек оси стержня основания, чтобы их можно было ввести в выемку/отверстие в дне посуды и вынуть из нее.
Для простоты чувствительный элемент в форме стержня может иметь круглое поперечное сечение. Для предотвращения прокручивания, по меньшей мере, части элемента могут иметь не круглое, в частности, не вращательно-симметричное поперечное сечение. Речь может идти о насечках, канавках, выступах и т.п., а также о многоугольной, например, квадратной поверхности элемента в виде стержня.
Чувствительный элемент и датчик могут быть также объединены в капсулированный элемент. В качестве датчиков могут использоваться и датчики поверхностных волн, например, соединенные с общей антенной. В простом варианте электронный модуль может представлять собой только гильзу с датчиком и чувствительным элементом и антенну, соединенную с датчиком.
Еще один предпочтительный вариант изобретения предусматривает, что электронный модуль крепится к наружной стенке посуды с силовым замыканием, в частности, с помощью магнита, или с геометрическим замыканием, например, с помощью металлического замка. Это упрощает крепление и снятие электронного модуля. При таком креплении легко предотвращается прокручивание, благодаря чему можно гарантировать, что элементы электронного модуля будут находиться на нужном расстоянии от поверхности плиты и не будут повреждены. Одновременно это гарантирует правильное направление передающих и приемных устройств электронного модуля и системы управления и регулирования плиты.
Крепление путем вставки чувствительного элемента, шарнирно соединенного с корпусом электронного модуля, и геометрическим/силовым замыканием части модуля (магнит, металлический замок) также гарантирует небольшую теплопередачу от нагретой посуды к модулю и к расположенным в модуле электронным компонентам. Это положительно сказывается на работоспособности и сроке службы электронных компонентов.
Для реализации как можно большего количества программ приготовления пищи и повышения точности регулирования особенно предпочтительный вариант изобретения предусматривает, что электронный модуль оснащается, по меньшей мере, еще одним датчиком температуры с соответствующим устройством связи. Согласно изобретению второй датчик может использоваться для измерения температуры на наружной стенке посуды.
Предпочтительно, чтобы второй датчик температуры, например, датчик температуры стенки, имел магнит для крепления электронного модуля на наружной стенке посуды. Если наружная стенка посуды не магнитная, на ней может располагаться магнитная или намагничиваемая пластинка, например, из ферритной стали, которая, как правило, хорошо проводит тепло. Согласно изобретению такую пластинку можно использовать и в том случае, если к магниту для крепления электронного модуля на наружной стенке посуды не относится датчик температуры.
Ко второму датчику температуры может относиться то же устройство связи, что и к датчику температуры дна. К каждому из двух или более датчиков температуры может относиться и отдельное устройство связи. Датчик температуры соединяется с устройством связи электропроводным и(или) теплопроводным каналом. Для этого может использоваться кабель. В соответствии с изобретением датчик температуры и соответствующее устройство связи могут представлять собой один компонент, например, датчик поверхностных акустических волн. В частности, в последнем случае интегрированные датчики температуры и устройства связи должны иметь общую антенну для передачи данных. Согласно изобретению независимо от вида датчиков устройства связи, относящиеся к одному или нескольким датчикам, могут иметь общую антенну.
При наличии одного или нескольких дополнительных датчиков температуры появляется возможность комбинированного использования двух или более датчиков, которые помимо температуры дна посуды измеряют, например, температуру стенки посуды, а при наличии нескольких датчиков - температуру на нескольких уровнях. В этом случае система управления или регулирования мощности нагрева может анализировать большое количество информации о температуре и быстрее и точнее настраивать температуру, оптимальную для соответствующей пищи. Это позволяет оптимизировать весь процесс приготовления.
Автоматические системы с измерением температуры дна идеально подходят для жарки и варки, так как на основании температуры дна во многих случаях можно сделать заключение о температуре пищи. Эти системы медленно нагревают пищу, так как ограничивают температуру дна.
В результате при жарке или варке с небольшим количеством жидкости, например, при тушении, пища не пригорает. Однако при большом количестве пищи и низкой теплопроводности нужная температура пищи в таких системах достигается лишь через долгое время. Для таких систем предпочтительно дополнительно измерять температуру стенки посуды и учитывать ее при управлении и регулировании мощности нагрева. Согласно изобретению для этого используется электронный модуль. Таким образом, модуль с, по меньшей мере, двумя датчиками температуры подходит и для приготовления большого количества пищи и нагрева блюд, для приготовления которых предпочтительно несколько температурных датчиков.
Еще один вариант изобретения предусматривает устройство связи для беспроводной передачи сигнала. В этом случае систему регулирования мощности нагрева можно оснастить соответствующим приемником. Тогда от кабеля, соединяющего электронный модуль с плитой, можно отказаться. Это облегчает подготовку к приготовлению пищи и упрощает сам процесс, так как кабели не мешают во время готовки. Кроме того, отказ от горючего кабеля повышает безопасность.
В идеале электронный модуль должен быть пассивным, то есть без собственного устройства электропитания, например, аккумулятора или питающего кабеля. В этом случае энергия, требуемая для измерения температуры в модуле, при беспроводной передаче подается, например, индукцией и(или) с использованием технологии поверхностных акустических волн (SAW). Датчик и устройство связи могут представлять интегрированный датчик, например, датчик поверхностных акустических волн. Это упрощает конструкцию электронного модуля при высокой надежности его работы.
Устройство связи согласно предпочтительному варианту изобретения может представлять собой RFID-чип и(или) SAW-чип. В этих устройствах для беспроводной передачи данных и получения энергии для температурных датчиков используется индуктивная связь или поверхностные волны.
RFID-чип должен предпочтительно соединяться с датчиками температуры, в частности, дна или стенки, кабелем. Дополнительно у RFID-чипа может быть внутренний датчик для контроля температуры самого чипа. Датчики температуры, в частности, связанные с RFID-чипом или встроенные в него, могут представлять собой резистивные термометры РТ1000. Однако изобретение также предусматривает, что датчики, например, датчики температуры стенки или дна, могут быть термоэлементами или другими датчиками. RFID-чип, а также присоединенные датчики температуры получают энергию по индуктивной связи от, например, устройства приема и передачи в виде блока записи и считывания плиты. RFID-регулярно, предпочтительно, через временные промежутки более 1 секунды, отправляет значения температуры, полученные датчиками, блоку записи и считывания или устройству приема и передачи плиты. В электронный модуль встроена также присоединенная к одному или к каждому RFID-чипу антенна, например, представляющая собой прямоугольную медную катушку с размерами, примерно соответствующими размерам модуля. Подобная антенна гарантирует надежную передачу сигнала.
С этой целью в плите может находиться кольцеобразная антенна, соединенная с блоком записи и считывания или устройством приема и передачи плиты. Предпочтительно, чтобы диаметр антенны равнялся диаметру самой большой используемой кастрюли, а сама антенна располагалась бы концентрически в центре варочной панели. У стеклокерамических варочных панелей хорошо зарекомендовало себя расположение антенны на глубине около 1 см под панелью, так как в этом случае эффективность передачи сигнала высока при допустимом уровне нагрева. Для обеспечения надежной радиосвязи с используемыми RFID-чипами такая геометрическая форма и такое расположение оптимально.
При использовании SAW-чипов согласно изобретению датчик температуры, например, дна или стенки, полностью встраивается в SAW-чип и его корпус. SAW-чипы имеют функцию, сравнимую с функцией RFID-чипов, и представляют собой присвоенное соответствующему датчику устройство связи электронного модуля, предназначенное для связи с блоком записи и считывания или устройством приема и передачи плиты. Имеющиеся в электронном блоке SAW-чипы соединяются с общей антенной кабелем. SAW-чипы по сравнению с RFID-чипами намного более устойчивы к высоким температурам. Например, датчик температуры дна диаметром примерно 3 мм выдерживает температуры до 350°C, а несколько более крупный датчик температуры стенки - 180°C…200°C. Такие температуры необходимы для приготовления пищи.
Устройство приема и передачи конфорки (или плиты) отправляют одному или нескольким SAW-чипам запросы по радиоволнам. В SAW-чипе радиоволны преобразуются в поверхностные акустические волны. Они отражаются подложкой чипа и снова преобразуются в радиоволны. Присоединенная антенна в электронном модуле возвращает эти волны устройству приема и передачи плиты. На основании этого сигнала, например на основании временного промежутка между эхо, можно сделать заключение о температуре подложки.
После получение значений температуры блок записи и считывания отправляет их системе управления и регулирования нагрева конфорки (или панели), которая настраивает мощность панели в соответствии с заданными и (или) выбранными пользователем программами приготовления пищи. В результате в посуде устанавливается оптимальная для выбранного блюда температура.
Согласно изобретению частота передачи сигнала может составлять 12-14 МГц, например 13,56 МГц или 433 МГц, либо около 2,4 ГГц. В принципе, специалист может выбрать подходящую частоту передачи в рамках существующих технологий.
Согласно рациональному варианту изобретения электронный модуль является проницаемым для радиоволн, по меньшей мере, на некоторых участках, в частности, в направлении приемника сигналов и(или) конфорки (то есть при использовании на стороне, обращенной от поверхности кастрюли), то есть изготовлен не из проводящего металла, который ослабил бы передаваемые сигналы. Предпочтительно, чтобы между устройством связи и приемником сигналов системы управления и(или) регулирования плиты было как можно меньшее расстояние, когда электронный модуль закреплен на посуде, а посуда находится на конфорке. Это гарантирует надежную передачу радиосигналов.
Для дальнейшего улучшения автоматического процесса и регулирования либо управления мощностью нагрева электронный модуль может также иметь разъем для внешнего датчика температуры, например, термометр для непосредственного измерения температуры пищи в посуде. Связь может быть как по кабелю, так и беспроводной. Это позволит еще больше увеличить качество автоматического приготовления пищи. При этом для связи с системой управления или регулирования мощности нагрева плиты предпочтительно, чтобы сигнал этого датчика также передавался электронным модулем, так как это обеспечит высокое качество приема сигналов, сравнимое с сигналами других датчиков. В случае беспроводной связи внешнего датчика температуры с электронным модулем последний может выполнять функцию маршрутизатора, надежно передавая сигнал, поступающий из хорошо экранированной посуды.
Изобретение также касается посуды для использования с вышеописанным электронным модулем согласно изобретению, в дне которой есть выемка для датчика температуры или его чувствительного элемента. Для простоты это может быть отверстие и т.п. Не следует забывать и о том, что изобретение подразумевает возможность дооснащения обычной посуды оборудованием для автоматического приготовления пищи. Такая посуда не обязательно должна иметь электронные компоненты, требуется только выемка под датчик температуры дна. Это означает большой потенциал экономии, так как имеющуюся посуду можно, например, в сервисной мастерской, дооснастить с целью использования с электронным модулем согласно изобретению. Это рационально и с финансовой точки зрения, по меньшей мере, при использовании высококачественной посуды.
Глубина выемки может составлять 20-70 мм, предпочтительно 30-60, причем максимальная глубина выемки не должна превышать половину диаметра дна посуды, чтобы можно было исключить неточности, вызванные влиянием стенок у края дна. Это гарантирует эффективное измерение фактической температуры в дне посуды и ее достаточную устойчивость. Одновременно электронный модуль и особенно чувствительный элемент датчика температуры дна могут быть небольшими и недорогими в производстве.
Особые преимущества возникают в том случае, если выемка представляет собой расположенную в дне посуды гильзу, в частности, из высококачественной стали, сваренную с дном. В посуде с алюминиевым сердечником этот вариант предотвращает коррозию в выемке и позволяет мыть посуду в посудомоечной машине.
В развитии изобретения можно также предусмотреть в выемке приспособление для предотвращения проворачивания. Оно может иметь, например, многоугольную форму или форму направляющей (канавка, цапфа и т.п.) и гарантировать, что электронный модуль не повернется к варочной панели, а всегда будет сохранять свое положение. Предпочтительно, чтобы форма датчика температуры дна соответствовала форме выемки.
Еще один предпочтительный вариант исполнения предусматривает, что на наружной стенке посуды есть элементы для крепления электронного модуля с силовым или геометрическим замыканием, в частности, крепящаяся пластинка из ферритной стали или металлический и(или) магнитный замок. Пластинку можно крепить на наружной стенке сваркой или клеем. Этот крепежный элемент не только предотвращает смещение модуля, но и позволяет крепить на наружной стенке посуды еще один датчик температуры. Этот элемент может быть выполнен так, чтобы температурный датчик непосредственно прилегал к наружной стенке или пластинке или получал данные о температуре через крепежный элемент. Стоимость изготовления пластинки согласно изобретению невелика, и любую посуду можно оснастить таким элементом с небольшими издержками.
Внутри посуды можно также предусмотреть возможности подключения других, внешних датчиков температуры, которые предпочтительно присваиваются электронному модулю согласно изобретению так, что передаваемые внешним датчиком сигналы передаются через электронный модуль системе управления или регулирования плиты. В этом случае, например, датчик для жарки можно вставить непосредственно в жарящуюся пищу, а датчик для жидких продуктов опустить непосредственно в них. Температурные сигналы будут передаваться системе регулирования нагрева электронным модулем. Комбинация различных сигналов температуры обеспечит особенно высокое качество процесса приготовления пищи. Для подключения можно использовать разъем для кабеля датчика. Однако можно предусмотреть и связь с помощью антенны, проходящей сквозь экранирующую сигналы стенку посуды, и обеспечивающей беспроводную связь датчика температуры с электронным модулем.
Прочие признаки, преимущества и возможности применения настоящего изобретения описываются ниже на примерах и с использованием рисунков. При этом все описанные и (или) изображенные признаки сами по себе или в любых сочетаниях образуют предмет изобретения вне зависимости от их описания в пунктах формулы изобретения и обратных зависимостей.
На иллюстрациях изображены:
рис.1: электронный модуль согласно изобретению со сложенным датчиком температуры дна в перспективе;
рис.2: электронный модуль согласно рис.1 с разложенным датчиком температуры дна;
рис.3: фрагмент стенки кастрюли согласно изобретению для крепления электронного модуля согласно рис.1;
рис.4: установленный на стенке посуды согласно рис.3 электронный модуль согласно рис.1 в сечении и
рис.5: электронный модуль, установленный на стенке посуды согласно рис.4, в перспективе.
Показанный на рис.1 электронный модуль 1 имеет вытянутый корпус 2 и датчик 3 для измерения температуры дна. Датчик 3 оснащен чувствительным элементом 16, который вводится в выемку в дне посуды. Для защиты компонентов датчика от влаги и повреждений датчик 3 или чувствительный элемент 16 заключены в корпус вытянутой формы, который легко вводится в выемку в дне посуды и так же легко вынимается из нее. Датчик 3 соединен с корпусом 2 вращательным шарниром 4.
В верхней, противоположной вращательному шарниру 4 части электронного модуля 1 предусмотрен второй датчик температуры 5, который в основном совпадает с поверхностью корпуса 2 или незначительно выступает над ней. На рис.1 показан модуль 1 в сложенном состоянии, при котором датчик 3 или чувствительный элемент 16 датчика 3 с помощью вращательного шарнира 4 подведен к корпусу 2 и центральной частью находится в выемке корпуса 2. Благодаря этому электронный модуль 1 в сложенном состоянии имеет небольшие размеры и компактную форму.
Для приготовления пищи или установки на посуде датчик 3 выводится из выемки согласно рис.2. После этого модуль 1 можно установить на посуде, введя датчик температуры дна 3 или чувствительный элемент 16 в выемку в дне посуды.
На рис.3 показан фрагмент донной (нижней) части бокового участка представляющей собой кастрюлю посуды 6 с дном 7 и поднимающейся от дна 7 вверх стенки 8. Сбоку в дне 7 находится представляющее собой отверстие крепление 9 для датчика 3 в виде стержня или его чувствительного элемента 16, которое располагается в дне 7 радиально. Над отверстием 9 на стенке 8 сваркой или клеем закреплена пластинка 10 из ферритной или магнитной стали. Пластинка 10 служит, в том числе, для фиксации электронного модуля 1 на кастрюле 6, который в области второго датчика температуры 5 изготовлен из магнитного материала и, следовательно, может крепиться на намагничиваемой пластинке 10. Предпочтительно, чтобы пластинка 10 располагалась на вертикальной линии, отходящей от выемки 9, над выемкой 9 на стенке 8 так, чтобы угол между воображаемой линией, соединяющей выемку 9 и пластинку 10 (на поверхности кастрюли), и поверхностью, образуемой дном кастрюли, был прямым.
Для приготовления пищи электронный модуль 1 крепится на кастрюле 6 согласно рис.4, а чувствительный элемент 16 с датчиком 3 (температуры дна) вводится в крепление 9 в дне 7. Для этого отверстие 11 крепления 9 проходит от боковой стенки дна 7 к центру кастрюли в радиальном направлении. В отверстии 11 находится гильза 12 из высококачественной стали, соединенная с дном 7 лазерной сваркой с целью защиты от коррозии. Благодаря этому кастрюлю с крепление 9 можно мыть в посудомоечных машинах.
Датчик 3 находится с гильзой 12 в проводящем тепло контакте, что обеспечивает высокую точность измерения. Кроме того, электронный модуль 1 фиксируется как по горизонтали, так и по вертикали благодаря плотному прилеганию гильзы 12 к датчику 3 или чувствительному элементу 16.
Корпус 2 электронного модуля 1 прислонен к стенке 8 вращательным шарниром 4, так что датчик температуры 5 (стенки) прилегает к пластинке 10. За датчиком 5 в корпусе 2 находится магнит 13, взаимодействующий с пластинкой 10 с силовым замыканием. Таким образом, с одной стороны, корпус 2 крепится к стенке 8, с другой стороны, это предотвращает проворачивание, и корпус 2 не может двигаться относительно отверстия 11 или крепления 9. Для предотвращения проворачивания можно использовать и направляющую в креплении 9, например, путем вращательно-несимметричного поперечного сечения.
Кабель 14 соединяет датчик 3 с RFID-чипом 15 в корпусе 2, причем кабель 14 оснащен не показанным здесь компенсатором растяжения для предотвращения или компенсации вращения датчика 3 относительно корпуса 2. RFID-чип 15 выполняет функцию устройства связи (радиочип), которое получает запросы от подходящего устройства приема и передачи в плите. Передатчик плиты запрашивает радиочип 15, индуцируя электрическую энергию в радиочипе 15, который благодаря этому запрашивает датчик 3 по кабелю 14 и отправляет полученный сигнал. Он принимается приемником плиты.
Такое исполнение датчика 3 или радиочипа 15, образующих единый элемент, позволяет выполнить электронный модуль 1 как пассивный компонент без собственного энергоснабжения, например, от аккумулятора или внешнего источника питания с кабелем.
При использовании SAW-датчика датчики 3, 5 и радиочип 15 находятся в одном корпусе. На рис.4 отдельный радиочип 15 отсутствует, так как он находится в корпусе 3, 5 в показанном положении.
С радиочипом 15 независимо от того, находится ли он в корпусе датчиков 3, 5 или располагается отдельно, соединена общая для всех датчиков 3, 5 антенна 17.
Так как мощность передачи у пассивных датчиков ограничена, предпочтительно, чтобы радиочип 15 и антенна 17 находились в части корпуса 2, обращенной к варочной панели с устройством приема и передачи (и к стенке 8 посуды 6).
То же относится и к другому датчику температуры 5. Он соединяется соответствующим кабелем 14 с RFID-чипом.
В принципе в отличие от показанного исполнения датчик температуры стенки 5 мог бы иметь и собственный радиочип или собственное устройство связи, которое было бы также пассивным, то есть получало бы энергию, необходимую для передачи сигнала и измерения температуры, в результате запроса от передатчика варочной панели, например, при индуктивной связи с не показанным здесь устройством приема и передачи в области варочной панели, или с использованием технологии поверхностных волн.
Для обеспечения надежной передачи сигнала, корпус 2 проницаем для радиоволн в части, обращенной к варочной панели или устройству приема и передачи (то есть в области стенки, противоположной стенке 8 посуды), и(или) в нижней части, причем для защиты электроники корпус должен быть жаропрочным и водонепроницаемым. Для этого можно использовать пластмассу. Описанное расположение радиочипа 15 и, следовательно, небольшое расстояние до приемника сигналов повышают качество сигнала.
Установленный на кастрюле 6 электронный модуль 1 показан на рис.5. Форма и размеры электронного модуля 1 примерно соответствуют обычному флеш-накопителю; по сравнению с кастрюлей 6 он относительно невелик, но удобен, так что его можно легко и быстро закрепить на кастрюле 6 и затем снова снять. Как видно из рис.5, модуль 1 подгоняется к наружной форме кастрюли 6 с помощью вращательного шарнира 4. Наружная стенка кастрюли 6 может быть значительно более наклонной, например, как у вока. С помощью вращательного шарнира 4 модуль 1 можно установить и на такой стенке.
Когда кастрюля 6 устанавливается на панели подготовленной для автоматического процесса плиты и к дну 7 начинает подаваться тепло, датчик 3 измеряет температуру дна 7 и передает полученное значение в виде подходящего сигнала системе регулирования нагрева плиты по беспроводному каналу. Одновременно установленный на стенке 7 датчик 5 измеряет температуру стенки 7, причем это значение также передается системе регулирования нагрева плиты. В зависимости от программы приготовления и нужного результата эта система с учетом переданных датчиками 3, 5 модуля 1 значений температуры регулирует нагрев панели плиты.
После окончания автоматического процесса электронный модуль 1 можно снять, чтобы вымыть кастрюлю 6. В этом случае модуль можно использовать с другой посудой 6, так что количество модулей 1 должно соответствовать лишь количеству конфорок - оснащать каждую кастрюлю отдельным модулем 1 не требуется. Для предотвращения коррозии в гильзе 12 крепление 9 или саму гильзу 12 после снятия модуля 1 можно закрыть, например пробкой, предпочтительно из силикона. Предпочтительно закрывать крепление 9 водонепроницаемо, чтобы во время мойки кастрюли внутрь не попала влага.
Перечень позиций
1 Электронный модуль
2 Корпус
3 Датчик температуры дна
4 Вращательный шарнир
5 Датчик температуры стенки
6 Посуда, кастрюля
7 Дно кастрюли
8 Стенка кастрюли
9 Крепление
10 Пластинка
11 Отверстие
12 Гильза
13 Магнит
14 Кабель
15 Устройство связи, радиочип
16 Чувствительный элемент
17 Антенна.