專利名稱：自動防溢節電控制方法、裝置及采用該裝置的電飯鍋/煲的制作方法
技術領域：
本發明涉及電飯鍋/煲領域，特別涉及一種自動防溢節電控制方法、裝置及采用該裝置的電飯鍋/煲。
背景技術：
現有電飯鍋(煲)做飯過程是將米水放入鍋中，將居里溫度開關按下接通電源， 電飯鍋加熱盤發熱開始對鍋體加熱，加熱至沸騰時還以同樣功率繼續加熱，若做干飯加熱至液體收干，直至鍋底溫度超過100攝氏度達到居里溫度點，這時居里開關中的永久磁鐵失去磁性，開關自動復位斷開。若做粥，加熱過程將一直持續下去。因此現有技術有以下不足1)做飯過程中經常發生溢鍋現象，不僅影響飯的質量和口感，也不利于保持居室環境清潔。2)實際上開鍋后加熱的功率只要保證鍋體溫度在100攝氏度附近就足以保證飯的質量。繼續以相同的功率連續加熱鍋體是電能的浪費。3)為了防止溢鍋需要有人守侯在鍋旁，當發生溢鍋現象時及時打開鍋蓋，避免繼續溢鍋。浪費了人力。

發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供自動防溢節電控制方法、 裝置及采用該裝置的電飯鍋/煲，能夠達到開鍋并不會出現溢鍋現象，確保飯的質量，具有防溢鍋、節電等特點，且結構簡單，器件選用合理。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，該電飯鍋/煲包括鍋蓋，鍋蓋的側面、頂面或者頂面側面接合部設置有噴氣孔，鍋體的底部設置有加熱盤，包括以下步驟步驟一，在電飯鍋/煲的噴氣孔前方位置設置溫度傳感器，用以測量噴氣孔處的溫度；步驟二，由控制信號發生電路根據測量的溫度相應信號發出指令如果測量的溫度大于預設的最大值，則發出對電飯鍋/煲停止加熱的指令，斷開市電與加熱盤的連接，直至溫度等于預設的最小溫度值；如果測量的溫度小于預設的最小值，則發出對電飯鍋/煲開始加熱的指令，連通市電與加熱盤的連接，直至溫度等于預設的最大溫度值；重復步驟二的循環，直至人為切斷電源，或劇里開關復位斷電。其中，所述溫度傳感器為內部安裝熱敏電阻的金屬盒，所述控制信號發生電路基于NE555時基電路，溫度傳感器設置在電飯鍋/煲的噴氣孔前方1 15厘米位置，根據噴氣孔的不同位置來選擇不同的距離。本發明提供了一種基于所述控制方法的裝置，包括隔離式直流穩壓電源1，為控制信號發生電路2提供工作電壓；控制信號發生電路2，以NE555時基電路為核心，NE555的4、8腳與所述電源1的正極連接，1腳與所述電源1的負極連接，5腳通過第一電容Cl與所述電源1負極連接，7腳懸空；熱敏電阻Rt安裝在一個金屬盒內用作傳感器，與電位器RP并聯，并聯后的Rt、RP 一端與所述電源1正極連接，另一端與所述NE555的6腳連接，NE555的6腳與2腳之間通過第一電阻Rl連接，NE555的2腳還通過第二電阻R2與所述電源1負極連接，NE555的3腳與光敏電阻型光電耦合器IC2中的發光二極管的正極相連，所述光電耦合器IC2中的發光二極管負極通過第三電阻R3與所述電源1負極相連；功率輸出電路3，以雙向可控硅VTl為核心，電飯鍋/煲的加熱盤與雙向可控硅VT1 串聯后與市電接通，所述光電耦合器IC2中的光敏電阻與第二電容C2串聯后跨接在市電兩線之間，雙向可控硅VTl的控制極通過雙向觸發二極管VDl連接到光敏電阻與電容C2的連線上。所述控制裝置設置在電飯鍋/煲外，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/煲之間，或者設置在電飯鍋/煲內，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/煲的加熱盤之間。本發明的一種電飯鍋/煲，包括電源插頭和加熱盤，在其電源插頭與加熱盤之間設置有所述的自動防溢節電控制裝置。本發明與現有技術相比的優點在于1)全自動。由于采用電子電路通過傳感器自動采集沸騰和鍋已冷卻到了一定程度的信息，并能指令對加熱盤供電和停電，因而在無人看管的情況下保證了液體沸騰后不會溢出，并能保證飯的質量。2)防溢鍋。開鍋時鍋蓋上的噴氣孔(窗)會噴出熱蒸汽到傳感器上，使控制信號發生電路指令功率輸出電路停止對加熱盤供電，停止對鍋體加熱，因此不會發生溢鍋現象。 從而實現了防溢鍋的功能。3)節電。由于沸騰后，對加熱盤間歇供電，除防溢鍋之外同時也實現了節電的功能。4)低成本。所采用的功率輸出電路的結構、熱敏電阻型光電偶合器、雙向觸發二極管、電容、普通雙向可控硅與用光可控硅或交流固態繼電器相比成本低。5)驅動功率輸出電路電流小。與直接利用直流驅動雙向可控硅相比驅動電流小。6)體積小、重量輕、易超薄化。由于驅動電流小，因此有利于減小直流穩壓電源的功率，從而做到產品設計輕量化、體積小易超薄化。7)防觸電。由于傳感器與市電電源處于隔離狀態，因此保證了人體不會通過傳感器觸電。


附圖為本發明電飯鍋/煲自動防溢節電控制裝置電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。本發明提供了一種電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，該電飯鍋/煲包括鍋體和鍋蓋，鍋蓋的側面、頂面或者頂面側面接合部設置有噴氣孔，鍋體的底部設置有加熱盤，包括以下步驟步驟一，在電飯鍋/煲的噴氣孔前方位置設置溫度傳感器，用以測量噴氣孔處的溫度；步驟二，由控制信號發生電路根據測量的溫度相應信號發出指令如果測量的溫度大于預設的最大值，則發出對電飯鍋/煲停止加熱的指令，斷開市電與加熱盤的連接，停止加熱，直至溫度等于預設的最小溫度值；如果測量的溫度小于預設的最小值，則發出對電飯鍋/煲開始加熱的指令，連通市電與加熱盤的連接，開始加熱，直至溫度等于預設的最大溫度值；重復步驟二的循環，直至人為切斷電源，或劇里開關復位斷電。其中，所述溫度傳感器為內部安裝熱敏電阻的金屬盒，所述控制信號發生電路基于NE555時基電路，噴氣孔設置在電飯鍋/煲蓋的側面、頂面或者頂面側面接合部，溫度傳感器設置在電飯鍋/煲蓋的噴氣孔上方1 15厘米位置，根據噴氣孔的不同位置來選擇不同的距離。如圖1所示，本發明提供了一種基于所述控制方法的裝置，包括隔離式直流穩壓電源1，為控制信號發生電路2提供工作電壓，同時確保控制信號發生電路與市電電網的隔離，以防止人體通過傳感器觸電。控制信號發生電路2，以NE555時基電路為核心，NE555的4、8腳與所述電源1的正極連接，1腳與所述電源1的負極連接，5腳通過第一電容Cl與所述電源1負極連接，7腳懸空；熱敏電阻Rt安裝在一個金屬盒內用作傳感器，與電位器RP并聯，并聯后的Rt、RP 一端與所述電源1正極連接，另一端與所述NE555的6腳連接，NE555的6腳與2腳之間通過第一電阻R1連接，NE555的2腳還通過第二電阻R2與所述電源1負極連接，NE555的3腳與光敏電阻型光電耦合器IC2中的發光二極管的正極相連，所述光電耦合器IC2中的發光二極管負極通過第三電阻R3與所述電源1負極相連，圖中A2、B2為熱敏電阻Rt兩端的接線端；控制信號發生電路2的工作原理如下熱敏電阻Rt安裝在一個金屬盒內用作傳感器，安裝在鍋蓋噴氣孔的正前方并與噴氣孔之間留有一定的距離。Rt為負溫度系數熱敏電阻，在常溫下處于高電阻狀態，電飯鍋/煲通電開始做飯在未開鍋之前鍋蓋上的噴氣孔沒有熱蒸汽噴出，或者即使有熱蒸汽噴出強度也較弱，由于傳感器與噴氣孔之間留有一定的距離減弱了蒸汽對傳感器的加熱能力，因此開鍋之前噴出的熱蒸汽不足以使Rt達到低阻狀態。只有當開鍋時噴出的熱蒸氣才能使Rt由高阻狀態轉變為低阻狀態。Rt的高阻狀態指的是使NE555的3腳一直保持高電平的阻值區間，Rt的低阻狀態指的是使NE555的3 腳由高電平轉為低電平的阻值，當阻值繼續減小直到使3腳由低電平轉為高電平的阻值區間。阻值狀態區間對應于相應的溫度區間。在Rt上并聯RP的作用是調整并聯后的高阻狀態區間的端點值。當用同一個鍋做飯飯量不同時，比如|、1、*鍋，不同的飯量熱慣性不同。如果高阻狀態區間端點值不
變，做+鍋飯不溢鍋而做-鍋飯時由于飯量的增加熱慣性加大會導致溢鍋。若適當調低高阻狀態區間上端點值就可避免飯量大時發生溢鍋現象。當A、B端接通市電電源時，隔離式直流穩壓電源對控制信號發生電路提供所需要的電壓為V的直流電。此時Rt處于高阻狀態，NE555的2腳電壓S^V,從而NE555的3腳輸出高電平，致使光電偶合器IC2中的發光二極管發光。電飯鍋/煲得電加熱盤開始加熱。 當加熱至開鍋時，熱蒸汽通過鍋蓋上的噴氣孔噴射到傳感器上，使傳感器的溫度逐漸升高，
熱敏電阻由高阻狀態轉變為低阻狀態，此時NE555的6腳電壓>|V，2腳電壓〉|V，3腳跳
變為低電平，光電偶合器IC2中的發光二極管熄滅，加熱盤失電停止加熱。由于熱慣性的作用開鍋會持續一段時間，而且隨飯量的增加開鍋持續時間延長。最后將停止開鍋并逐漸冷卻。傳感器也停止升溫并逐漸冷卻，Rt阻值逐漸增加。當Rt阻值增加到使NE555的2腳
電壓時，將重復上述過程。功率輸出電路3，以雙向可控硅VTl為核心，電飯鍋/煲的加熱盤與雙向可控硅 VTl串聯后與市電接通，所述光電耦合器IC2中的光敏電阻與第二電容C2串聯后跨接在市電兩線之間，雙向可控硅VTl的控制極通過雙向觸發二極管VDl連接到光敏電阻與第二電容C2的連線上。功率輸出電路3的工作原理如下當光電偶合器IC2中的發光二極管發光時IC2 中的光敏電阻受光處于低阻狀態，對電容C2充電，當電壓達到雙向觸發二極管VDl的導通電壓時，VDl導通，觸發可控硅VTl導通，使加熱盤通電加熱。當光電偶合器IC2中的發光二極管不發光時IC2中的光敏電阻未受光處于高阻狀態，對電容C2充電，在市電的半個周期內電壓達不到雙向觸發二極管VDl的導通電壓，VDl不會導通，不能觸發可控硅VTl導通， 使加熱盤斷電停止加熱。采用上述控制裝置的電飯鍋/煲，能夠有效防止溢鍋現象，且具有節電的功效。其中所述控制裝置可以設置在電飯鍋/煲外，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/煲之間，電飯鍋/煲的電源則接在圖中的A1、B1之間。或者，所述控制裝置設置在電飯鍋/煲內，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/ 煲的加熱盤之間，加熱盤電源接在圖中的Al、Bl之間。
權利要求
1.一種電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，該電飯鍋/煲包括鍋蓋，鍋蓋的側面、頂面或者頂面側面接合部設置有噴氣孔，鍋體的底部設置有加熱盤，其特征在于，包括以下步驟步驟一，在電飯鍋/煲的噴氣孔前方位置設置溫度傳感器，用以測量噴氣孔處的溫度；步驟二，由控制信號發生電路根據測量的溫度相應信號發出指令如果測量的溫度大于預設的最大值，則發出對電飯鍋/煲停止加熱的指令，斷開市電與加熱盤的連接，直至溫度等于預設的最小溫度值；如果測量的溫度小于預設的最小值，則發出對電飯鍋/煲開始加熱的指令，連通市電與加熱盤的連接，直至溫度等于預設的最大溫度值；重復步驟二的循環，直至人為切斷電源。
2.根據權利要求1所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，其特征在于，所述溫度傳感器為內部安裝了熱敏電阻的金屬盒。
3.根據權利要求1所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，其特征在于，所述控制信號發生電路基于NE555時基電路。
4.根據權利要求1所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，其特征在于，所述溫度傳感器設置在電飯鍋/煲的噴氣孔前方1 15厘米位置。
5.根據權利要求1所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制方法，其特征在于，所述預設的最小溫度值為90攝氏度，預設的最大溫度值為98攝氏度。
6.一種實現權利要求1所述控制方法的裝置，其特征在于，包括隔離式直流穩壓電源(1)，為控制信號發生電路( 提供工作電壓；控制信號發生電路(2)，以NE555時基電路為核心，NE555的4、8腳與所述電源(1)的正極連接，1腳與所述電源(1)的負極連接，5腳通過第一電容Cl與所述電源(1)負極連接， 7腳懸空；熱敏電阻Rt安裝在一個金屬盒內用作傳感器，與電位器RP并聯，并聯后的Rt、RP 一端與所述電源(1)正極連接，另一端與所述NE555的6腳連接，NE555的6腳與2腳之間通過第一電阻Rl連接，NE555的2腳還通過第二電阻R2與所述電源(1)負極連接，NE555 的3腳與光敏電阻型光電耦合器IC2中的發光二極管的正極相連，所述光電耦合器IC2中的發光二極管負極通過第三電阻R3與所述電源(1)負極相連；功率輸出電路(3)，以雙向可控硅VTl為核心，電飯鍋/煲的加熱盤與雙向可控硅VTl 串聯后與市電接通，所述光電耦合器IC2中的光敏電阻與第二電容C2串聯后跨接在市電兩線之間，雙向可控硅VTl的控制極通過雙向觸發二極管VDl連接到光敏電阻與電容C2的連線上。
7.根據權利要求6所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制裝置，其特征在于，所述控制裝置設置在電飯鍋/煲外，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/煲之間。
8.根據權利要求6所述的電飯鍋/煲自動防溢節電控制裝置，其特征在于，所述控制裝置設置在電飯鍋/煲內，連接在電飯鍋/煲的電源線與電飯鍋/煲的加熱盤之間。
9.一種電飯鍋/煲，包括電源插頭和加熱盤，其特征在于，其電源插頭與加熱盤之間設置有權利要求6所述的自動防溢節電控制裝置。
全文摘要
一種自動防溢節電控制方法、裝置及采用該裝置的電飯鍋/煲，主要通過隔離式直流穩壓電源提供工作電壓，通過控制信號發生電路利用溫度傳感器監測煮飯狀態，并將溫度傳感器獲得的信息轉化為加熱盤電源斷開和接通指令信號，傳輸給功率輸出電路，功率輸出電路按控制信號發生電路發出的指令斷開和接通加熱盤電源，實現電飯鍋/煲的暫停加熱和再次加熱，本發明在控制信號發生電路中設計了溫度區間結構，合適設置傳感器安裝位置并利用光敏電阻型光電偶合器控制普通可控硅，具有提高電飯鍋能源利用效率、避免液體溢出、提升煮飯質量的功能，同時控制信號發生電路功耗小，成本低，整體安裝占用空間小，易模塊化、小型化、超薄化，且具有防觸電的特點。
文檔編號A47J27/56GK102436277SQ20111037841
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者劉歡, 高田山 申請人:清華大學