CN109211429B - 温度采样方法、装置及烹饪电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种温度采样方法、装置及烹饪电器，其中该温度采样方法包括：按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；获取N个电压采样值，将第N次采样值与之前(N‑1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；在电压采样值正常时，获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p‑1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；当第p次平均值正常时，将P个平均值再次求取平均值，作为最终采电压样值。本发明技术方案提高了温度的采样精度和可靠性。

Description

温度采样方法、装置及烹饪电器
技术领域
本发明涉及家用电器领域，特别涉及一种温度采样方法、应用该方法的装置、及应用该装置的烹饪电器。
背景技术
随着人们生活水平的不断提升，对于饮食和烹饪的要求也越来越高。而烹调的口感和饮食的质量则与烹调过程中的火候和温度紧密相关，这就对烹饪电器类产品的温度采样和控制提出了更高的要求。对于烹饪电器来说，精确的温度控制是其性能的关键，而实现温度精准控制的前提则是温度采样处理的精确性。现在很多产品烹调距离消费者的对于食物口感的要求还有很大差距，这就需要我们不断的提升产品对于温度控制的精灵敏度，寻找更加精准的温度采集算法。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种温度采样方法，旨在提高温度的采样精度和可靠性。
为实现上述目的，本发明提出的一种温度采样方法，包括：
按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
获取N个电压采样值，将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
在电压采样值正常时，获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
当第p次平均值正常时，将P个平均值再次求取平均值，作为最终采电压样值。
优选地，所述将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较判断实时电压采样值是否异常包括：
将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
优选地，所述获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常包括：
将第P次求取的平均值的与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
优选地，当连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃个别异常点继续采样。
优选地，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常。
优选地，在所述“当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常”之后包括：
统计平均值异常次数，则当异常次数超过预设值时发出报错信号。
本发明还提出一种温度采样装置，包括：
采样模块，按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
第一判断模块，获取N个电压采样值，将第N次电压采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
第二判断模块，当电压采样值正常时，连续获取M个采样值并求取平均值，依次连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个平均值进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
输出模块，在第p次平均值正常时，将所述P个平均值再次求取平均值，作为最终电压采样值输出。
优选地，所述第一判断模块将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
优选地，所述第二判断模块将第P个平均值的与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
优选地，在连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃个别异常点继续采样。
优选地，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常。
优选地，所述温度采样装置还包括报错模块，所述报错模块统计平均值异常次数，则在异常次数超过预设值时发出报错信号。
本发明还提出一种烹饪电器，其特征在于，所述烹饪电器包括如上所述温度采样装置。
本发明技术方案采用实时判断每次电压采样值是否异常，以此排除在温度采集过程中的瞬间异常情况或外界环境造成的异常情况，例如电磁的影响；通过对多组的电压采样值再次进行异常点排查，避免对最终输出结果的干扰；在输出时通过求多组电压采样值的平均值，保证了采样数据的可靠性及精度。本发明技术方案，通过依次递进和连续计算平均值的方式保证了电压采样值的连续性和稳定性，获得了最接近真实温度的采样点，实现了烹饪的精准控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明温度采样方法一实施例的一流程示意图；
图2为温度采样电路一实施例的结构示意图；
图3为本发明温度采样方法一实施例的另一流程示意图；
图4为本发明温度采样方法中电压采样值在寄存器中存储过程的一示意图；
图5为本发明温度采样方法中电压采样值在寄存器中存储过程的另一示意图；
图6为本发明温度采样装置一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种温度采样方法。
在本发明实施例中，如图1所示，该温度采样方法包括：
S100、按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
S200、获取N个电压采样值，将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
S300、在电压采样值正常时，获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
S400、当第p次平均值正常时，将P个平均值再次求取平均值，作为最终采电压样值。
参照图2所示，图2传感器的温度采样电路图，其中第一电阻R1是限流电阻，第三电阻R3是分压电阻，第二电阻R2与热敏电阻RT并联后与第三电阻R3分压，第二电阻R2与热敏电阻RT并联的主要作用是本实施例中，热敏电阻RT采用的是负向温度系数热敏电阻，在温度低时阻值大，在低温区随温度的变化会比较不灵敏，加上第二电阻R2并联后采样模块的阻值会变小，这样反馈到第三电阻R3的电压变化会更灵敏些。将热敏电阻RT布置在要采样的位置端，通过热敏电阻RT随温度变化而阻值发生变化，使得对第三电阻R3的采样不断变化。需要说明的是，根据不同的采样电路也可以使用正向温度系数的热敏电阻，原理是相似的。
通过热敏电阻采样温度的主要原理就是把温度的变化转化为电压的变化，通过对电压的值的采样来推断此时的温度值。
本发明技术方案通过采用实时判断每次电压采样值是否异常，以此排除在温度采集过程中的瞬间异常情况或外界环境造成的异常情况，例如电磁的影响；通过对多组的电压采样值再次进行异常点排查，避免对最终输出结果的干扰；在输出时通过求多组电压采样值的平均值，保证了采样数据的可靠性及精度。本发明技术方案，通过依次递进和连续计算平均值的方式保证了电压采样值的连续性和稳定性，获得了最接近真实温度的采样点，实现了烹饪的精准控制。
具体地，所述将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较判断实时电压采样值是否异常包括：
将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
需要说明的是，本实施例中，采样次数N为4，并通过作差的方式进行比较，以判断电压采样值是否异常。
具体地，所述获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常包括：
将第P次求取的平均值与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
具体地，当连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃异常点继续采样。
具体地，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常。
需要说明的是，本实施例中，将连续采样的10个点求平均值，有6个存储单元，每个存储单元存储一个平均值，最后一个存储单元存入的永远是最新获得的平均值，每存满6个单元，就将最后一个单元的值与之前5个存储单元的平均值再比较，差异大的话，抛弃第6个单元的值，差异不大则直接每存满6个值求一次平均，并将最终的平均值输出作为一个温度采样点给其他需要温度采样参数做处理的程序。
具体地，在所述“当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常”之后包括：
统计平均值异常次数，则当异常次数超过预设值时发出报错信号。
现结合图3，对本发明技术方案作进一步阐述，在一具体实施例中，该技术方案包括如下步骤：
S1、采集电阻R3电压的变化；
S2、转换成AD值；
S3、将连续4次电压采样值分别依次存储于4个寄存器中，其中，最新的电压采样值存储于最后一个寄存器中；
S4、判断最新的电压采样值与之前3个电压采样值的平均值是否相差很大；
S5、若否，连续采样6组电压采样值，每组包括10个电压采样值，计算每组的电压采样值的平均值；若是，则返回继续采样；
S6、将平均值依次存储于6个寄存器中，其中，最新的计算的均值存储于最后一个寄存器；
S7、判断6个寄存器是否存满；
S8、若存满，计算前5个寄存器的电压采样值的平均值，用最后一个寄存器与前面5个寄存器的平均值进行比较，判断差值是否相差很大；若未存满，返回继续采样；
S9、若否，计算6个寄存器的电压采样值的平均值；若是，返回继续采样；
S10、输出最终采样值。
进一步地，在步骤S8与S9之间还可报考S11，其中
S11、统计平均值异常次数，在异常异常超过预设次数时，发出报错信息。
综上所述，参照图4及图5，温度采集的过程是：首先是采集电压的值，然后将这个值转化成程序可读的AD值，将这个AD值依次存放到4个寄存器中，每新采集一个值就把之前采集的值寄存到前面一个寄存器中，(采样点的传输更新过程见下图3)，保证最后一个寄存器永远存的是最新采样的值，然后将这个最新采样的值与之前采样的3个值的平均值对比确认它是否是异常采样点，如果相差过大就判定为异常采样点，抛弃该点，重新采点存在寄存器中。若实时采集点没有异常则继续采集，每连续采集10个点，求一个平均值并存在寄存器中，6个寄存器均存满后，将前面5次存得的平均值再求平均，用最新存入的第6个平均值与这个值进行比较，如果最新的平均值与之前的相差较大，则判定为这段连续采样均异常，把该值抛弃，然后再继续采样求平均存入第6个寄存器中。确保6个寄存器中都存满正常的采样平均值后，将6个值再次求平均，然后输出作为最终一个温度水平的采样值。
为了保证采样的灵敏度，每毫秒都在进行对AD的采样和处理，保证数据的实时性。在采集的同时对采集的数据是否有异常进行实时判定，抛除偶然的异常点，同时为了保证数据的稳定和可靠性，在同一瞬间连续采10个点，然后求取平均值存在寄存器中，同样是每新获取一个平均值就把之前的寄存器中的值放入到前面的寄存器中，保证最后寄存器总是存着最新获得的平均值,，并将最新获取的平均值与之前5个寄存器中存入的值的平均值进行对比，确认最新连续采样的点是否有异常点，确认没有问题后最终将6个寄存器中存的值进行平均后输出最终的采样结果。这样进行多次连续采点求平均的目的就是为了保证最终的数据是连续变化和稳定变化的不会由于异常突变输出错误的温度采样值而导致芯片发生误判而影响最终的烹饪效果。
基于上述本发明还提出一种温度采样装置，包括：
采样模块，按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
第一判断模块，获取N个电压采样值，将第N次电压采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
第二判断模块，当电压采样值正常时，连续获取M个采样值并求取平均值，依次连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个平均值进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
输出模块，在第p次平均值正常时，将所述P个平均值再次求取平均值，作为最终电压采样值输出。
具体地，所述第一判断模块将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
具体地，所述第二判断模块将第P个平均值的与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
具体地，在连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃个别异常点继续采样。
具体地，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，在该时刻基础上继续连续采样，判断采样是否持续异常。
进一步地，所述温度采样装置还包括报错模块，所述报错模块统计平均值异常次数，则在异常次数超过预设值时发出报错信号。
针对在温度采集过程中可能在瞬间出现的异常情况或者外界环境影响造成的异常情况，本发明提出了有效的解决方案。这些异常情况产生的可能性很多，可能是环境的异常影响，可能是电磁的影响等，因为是偶然的异常点，所以出现的时间是很短暂，并不会对烹饪造成什么也来不及造成什么影响，但是如果不对它们进行处理就导致了温度采样值的不连续和不稳定，从而对与温度紧密想干的烹调操作造成影响。所以在方案中就设置了采样前的异常点排查及计算平均值后的异常点排查，避免它们对最终输出值的干扰，保证了数据的连续性和可靠性，进一步通过依次的递进存储和多次的采样求平均值，保证了数据的准确性和稳定性。
本发明还提出一种烹饪电器，该烹饪电器包括上述温度采样装置，该温度采样装置的具体结构参照上述实施例，由于本烹饪电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
该烹饪电器可以是磁炉、电饭煲、高压锅、微波炉、烤箱、电煎锅、电煮锅、食物料理机等。
值得说明的是，温度采样装置还可以应用于其他需要进行温度采样并根据温度进行控制的设备上，在此不一一列举。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种温度采样方法，其特征在于，包括：
按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
获取N个电压采样值，将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
在电压采样值正常时，获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
当第p次平均值正常时，将P个平均值再次求取平均值，作为最终采电压样值；
其中，所述将第N次采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较判断实时电压采样值是否异常包括：
将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内；
所述获取M个电压采样值并求取平均值，连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个进行比较，判断第p次平均值是否异常包括：
将第P次求取的平均值的与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
2.如权利要求1所述的温度采样方法，其特征在于，当连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃个别异常点继续采样。
3.如权利要求1所述的温度采样方法，其特征在于，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，并继续连续采样，判断采样是否持续异常。
4.如权利要求3所述的温度采样方法，其特征在于，在所述“当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，并继续连续采样，判断采样是否持续异常”之后包括：
统计平均值异常次数，则当异常次数超过预设值时发出报错信号。
5.一种温度采样装置，其特征在于，包括：
采样模块，按照预设周期对温度进行采样，将温度参数转换为电压采样值；
第一判断模块，获取N个电压采样值，将第N次电压采样值与之前(N-1)个电压采样值进行比较，判断实时电压采样值是否异常；其中N≥2且N为正整数；
第二判断模块，当电压采样值正常时，连续获取M个采样值并求取平均值，依次连续求取P个平均值，将第P次求取的平均值与之前(p-1)个平均值进行比较，判断第p次平均值是否异常；其中M≥2，P≥2，M和P均为正整数；
输出模块，在第p次平均值正常时，将所述P个平均值再次求取平均值，作为最终电压采样值输出；
所述第一判断模块将第N次采样值与之前的(N-1)个电压采样值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内；
所述第二判断模块将第P个平均值的与之前(P-1)个平均值的平均值进行作差，判断差值是否在预设范围内。
6.如权利要求5所述的温度采样装置，其特征在于，在连续采样过程中出现电压采样异常点时，抛弃个别异常点继续采样。
7.如权利要求5所述的温度采样装置，其特征在于，当第P次的平均值出现异常时，抛弃该平均值，并继续连续采样，判断采样是否持续异常。
8.如权利要求7所述的温度采样装置，其特征在于，所述温度采样装置还包括报错模块，所述报错模块统计平均值异常次数，则在异常次数超过预设值时发出报错信号。
9.一种烹饪电器，其特征在于，所述烹饪电器包括如权利要求5-8任意一项所述温度采样装置。
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