一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法

xiaoxiao2020-7-23  9

专利名称:一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法
技术领域
本发明涉及咖啡制作设备的即热式加热体的温度检测方法。。
背景技术
影响咖啡质量的重要要素,就是热水的温度。目前普遍采用大功率的即热式加热体进行 热水加热,并在靠近出水管的位置放置温度传感器。该加热体具有加热功率大,热容量小的 特点,容易将水加热至过高温度,导致咖啡味道过苦,甚至有焦味。而加热控制中一个非常 重要的输入参数就是加热体温度,但是因为处于保护温度传感器的目的,在温度传感器表面 包裹一个特富龙的套管,其后果就是影响了导热效果,使温度传感器与加热体温度之间存在 时滞效应。

发明内容
本发明目的是为了解决温度传感器与加热体之间温度存在时滞性问题,利用简单的硬件 结构和低廉的硬件成本,准确计算加热体温度,从而精确控制加热体温度。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,包括执行检测算法的单片机,安装在即热式
加热体出水口位置并与所述单片机相连的温度传感器R1,所述温度传感器R1另一端连接电源 VCC,还包括与所述温度传感器R1连接的接地电阻R2和电容C1。所述单片机每隔固定时间检 测所述温度传感器Rl的温度Ts(t),与前一次测量的温度Ts(t-l)相减,得到所述温度传感器 Rl的温度变化率Ts(t)- Ts(t-l);将所述温度传感器R1的温度变化率,乘以热传导系数k, 可以计算所述温度传感器R1与所述加热体的温度差AT二 k * ( Ts(t)- Ts(t-l)),最终得 到所述加热体的温度T『Ts(t) + k * ( Ts(t)- Ts(t-1))。
所述温度传感器R1的阻值随温度变化,接地电阻R2为精密固定电阻,因此所述单片机通 过AD转换检测端口电压,就可以计算出所述温度传感器R1的温度Ts (t)。
所述温度Ts(t)为当前检测温度,所述温度Ts(t-l)为前一次检测温度;所述热传导系数 k,为所述温度传感器R1与所述加热体之间传热系数。


图l是咖啡机即热式加热体的温度测量电路原理图; 图2是咖啡机即热式加热体的温度计算框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图l,图2, 一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,包括执行检测算法的单片机 1,安装在即热式加热体出水口位置并与所述单片机1相连的温度传感器R1,所述温度传感器 R1另一端连接电源VCC,还包括与温度传感器连接的接地电阻R2和电容C1 。
所述电源VCC经过所述温度传感器R1和所述接地电阻R2分压以后,连接所述单片机l的 AD口,所述电容C1进行滤波。所述温度传感器R1的阻值随温度变化,接地电阻R2为精密固定 电阻,因此所述单片机1通过AD转换检测端口电压,就可以计算出所述温度传感器R1的温度 Ts(t)。
但是由于间隙或者绝缘材料等关系,所述温度传感器R1并不能直接反应所述加热体的实 际温度,特别是进行大功率加热过程中,所述加热体温度变化剧烈,两者的温差特别大,严 重影响了实际的控温效果。因此采用所述温度传感器R1的温度变化率计算加热体温度的方法
所述单片机l每隔固定时间检测所述温度传感器Rl的温度Ts(t),与前一次测量的温度 Ts(t-l)相减,得到所述温度传感器Rl的温度变化率Ts(t)- Ts(t-l);将所述温度传感器R1的 温度变化率,乘以热传导系数k,可以计算所述温度传感器与所述加热体的温度差AT二 k * (Ts(t)- Ts(t-1)),最终得到所述加热体的温度T『Ts(t) + k * ( Ts(t)- Ts(t-1))。
所述温度Ts(t)为当前检测温度,所述温度Ts(t-l)为前一次检测温度;所述热传导系数 k,为所述温度传感器R1与所述加热体之间传热系数。
权利要求
1.文件来源电子申请2.收文日期2009-3-203.申请号4.权利要求项权利要求1一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,包括执行检测算法的单片机,安装在即热式加热体出水口位置并与所述单片机相连的温度传感器R1,所述温度传感器R1另一端连接电源VCC,还包括与所述温度传感器R1连接的接地电阻R2和电容C1,其特征在于所述单片机每隔固定时间检测所述温度传感器R1的温度TS(t),与前一次测量的温度TS(t-1)相减,得到所述温度传感器R1的温度变化率TS(t)-TS(t-1);将所述温度传感器R1的温度变化率,乘以热传导系数k,可以计算所述温度传感器R1与所述加热体的温度差△T=k*(TS(t)-TS(t-1)),最终得到所述加热体的温度TB=TS(t)+k*(TS(t)TS(t-1));
1. 一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,包括执行检测算法的 单片机,安装在即热式加热体出水口位置并与所述单片机相连的温度传感器R1,所述温度传 感器R1另一端连接电源VCC,还包括与所述温度传感器R1连接的接地电阻R2和电容C1,其特 征在于所述单片机每隔固定时间检测所述温度传感器Rl的温度TS(t),与前一次测量的温 度TS(t-l)相减,得到所述温度传感器Rl的温度变化率TS(t)- TS(t-l);将所述温度传感器 Rl的温度变化率,乘以热传导系数k,可以计算所述温度传感器R1与所述加热体的温度差A T= k * ( TS(t)- TS(t-1)),最终得到所述加热体的温度TB二 TS(t) + k * ( TS(t)-TS(t-1));
2.如权利要求l所述的一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,其 特征在于所述温度传感器R1的阻值随温度变化,接地电阻R2为精密固定电阻,因此所述单 片机通过AD转换检测端口电压,就可以计算出所述温度传感器R1的温度TS (t);
3.如权利要求l所述的一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,其 特征在于所述温度TS(t)为当前检测温度,所述温度TS(t-l)为前一次检测温度;
4.如权利要求l所述的一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,其特征在于所述热传导系数k,为所述温度传感器R1与所述加热体之间传热系数。
全文摘要
本发明涉及一种咖啡机即热式加热体的温度测量方法,包括执行检测算法的单片机,安装在即热式加热体出水口位置并与所述单片机相连的温度传感器,所述温度传感器另一端连接电源VCC,还包括与所述温度传感器连接的接地电阻和电容。所述单片机每隔固定时间检测所(t-1)相减,得到所述温度传感器的温度(t-1);将所述温度传感器R1的温度变化率,乘以热传导系数k,可以计算所述温度传感器(t-1),最终得到所述加热T=k*(TS(t-1))。其积极的效果是,采用简单的硬件结构和低廉的硬件成本,可以在温度传感器与加热体之间传热效果不佳,温度传感器具有明显时滞效应的情况下,获得较佳的测温效果。
文档编号G01K7/16GK101532884SQ20091030101
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者瑜 刘, 方曙光, 亮 林 申请人:瑜 刘

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