CN114467013A - 用于感测物体的温度的装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于感测物体的温度的装置(100)。该装置包括要***物体中或放置在物体附近的感测元件(110)，感测元件包括谐振电路(112)，并且谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括电容器(114)。该装置还包括：检测单元(120)，被配置为与谐振电路对接以接收与谐振电路的当前谐振频率相关联的响应；以及控制单元(130)，被配置为基于所接收的响应确定谐振电路的当前谐振频率并且基于所确定的谐振电路的当前谐振频率来确定物体的温度。感测元件和检测单元在物理上是不连接的。

Description

用于感测物体的温度的装置

技术领域

本公开涉及一种用于感测物体的温度的装置及其操作方法。

背景技术

很多烹饪和烘焙设备使用交互式食谱，以确保烹饪食物的最佳口味和健康。对于这些设备，测量食品的核心温度通常很重要。例如，在烹饪过程中监测牛排的温度以达到期望熟度(诸如五分熟、四分数等)至关重要。同样，准确测量其他类型食品(例如，蔬菜)的熟度也很有帮助。

发明内容

当前可用的温度感测技术存在很多缺点。例如，一些温度传感器需要使用不方便使用的***式布线，并且可能使用户难以以用户友好和正确的方式操作温度传感器。作为另一示例，一些温度传感器需要使用电池，这在安装和更换方面可能很麻烦。

消费者对有线温度传感器的反馈大多是负面的，并且因此需要实用的无线温度感测解决方案。然而，目前可用的无线温度感测解决方案通常涉及无线通信技术，诸如Wi-Fi和Bluetooth，并且它们通常仅限于较小的操作温度范围，这可能不适合或不足以用于烹饪应用(例如，油炸、烘烤等)。当前可用的其他类型的无线温度传感器涉及基于石英晶体和/或表面声波的使用的技术，这显著增加了与制造和维护相关的成本。从可用性以及实现所得到的熟食的期望口味和健康水平的角度来看，具有成本效益的无线温度传感器将受到消费者的极大青睐。因此，提供了一种改进的用于感测物体的温度的装置及其操作方法将是有利的。

为了更好地解决前面提到的一个或多个问题，在第一方面，提供了一种用于感测物体的温度的装置。该装置包括：被配置为***物体中或放置在物体附近的感测元件，其中感测元件包括谐振电路，谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括电容器，并且其中电容器具有在预定范围内的温度系数；被配置为与谐振电路对接以接收与谐振电路的当前谐振频率相关联的响应的检测单元，其中感测元件和检测单元在物理上是不连接的；以及被配置为基于所接收的响应确定谐振电路的当前谐振频率并且基于所确定的谐振电路的当前谐振频率确定物体的温度的控制单元。

在一些实施例中，检测单元可以包括发送器接收器线圈，并且可以被配置为通过控制发送器接收器线圈执行频率扫描以激励感测元件中的谐振电路来与谐振电路对接。频率扫描可以是包括多个离散步骤的阶跃式扫描，每个离散步骤与不同频带相关联，并且谐振电路可以被配置为针对扫描中的每个步骤发送响应信号。此外，控制单元可以被配置为通过处理响应信号来确定谐振电路的当前谐振频率。在这些实施例中，检测单元可以被配置为通过向感测元件的谐振电路发送对应的射频刺激信号来执行频率扫描中的每个步骤。

在一些实施例中，电容器的温度系数可以基于物体的估计温度范围来被预先确定。电容器可以是陶瓷电容器。此外，陶瓷电容器可以包括Y5V材料。

在一些实施例中，感测元件可以是第一感测元件，并且该装置还可以包括一个或多个附加感测元件，每个附加感测元件包括相应谐振电路并且每个附加感测元件被配置为***物体中或放置在物体附近，并且一个或多个附加感测元件的相应谐振电路中的每个谐振电路具有不同的温度相关谐振频率。在这些实施例中，谐振电路中的每个谐振电路的温度相关谐振频率可以不同于第一感测元件的谐振电路的温度相关谐振频率。检测单元可以被配置为与谐振电路中的每个谐振电路对接，以接收与相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。在这些实施例中，控制单元可以被配置为：基于所接收的响应，确定相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率；并且基于所确定的相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率，确定与相应附加感测元件相对应的物体或物体的一部分的温度。

在一些实施例中，该装置还可以包括被配置为显示所确定的物体的温度的显示单元。

在一些实施例中，提供了一种包括如本文中描述的装置的烹饪设备。在这些实施例中，该设备的感测元件可以被配置为***烹饪设备中的食品中或放置在该食品附近，并且控制单元可以被配置为确定食品的温度。

在第二方面，提供了一种操作用于感测物体的温度的装置的方法。该装置包括具有谐振电路的感测元件、与感测元件在物理上是不连接的检测单元、以及控制单元，其中感测元件被配置为***物体中或放置在物体附近，并且谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括电容器，电容器的温度系数在预定范围内。该方法包括：将检测单元与谐振电路对接，以接收与谐振电路的当前谐振频率相关联的响应；由控制单元基于所接收的响应确定谐振电路的当前谐振频率；以及由控制单元基于所确定的谐振电路的当前谐振频率确定物体的温度。

在一些实施例中，检测单元可以包括发送器接收器线圈，并且在这些实施例中，将检测单元与谐振电路对接可以包括：控制发送器接收器线圈执行频率扫描以激励在感测元件中的谐振电路。

在一些实施例中，执行频率扫描可以包括执行阶跃式扫描，该阶跃式扫描包括多个离散步骤，每个离散步骤与不同频带相关联，并且该方法还可以包括由谐振电路针对扫描中的每个步骤发送响应信号。此外，在这些实施例中，确定谐振电路的当前谐振频率可以包括：处理响应信号以确定当前谐振频率。

在一些实施例中，执行阶跃式扫描可以包括：通过向感测元件的谐振电路发送对应的射频刺激信号来执行频率扫描中的每个步骤。

在一些实施例中，该方法还可以包括：控制显示单元显示所确定的物体的温度。

根据上述方面和实施例，解决了现有技术的限制。特别地，上述方面和实施例使得被动温度感测能够基于使用相对便宜的电子组件以无线方式执行，而不需要单独的数字通信。上述实施例提供了可以容易地集成到烹饪设备中的温度感测解决方案。以这种方式，本公开中描述的实施例允许大规模生产实用的无线温度感测解决方案，同时保持较低的制造和维护成本。

因此，提供了一种改进的用于感测物体的温度的装置及其操作方法。本公开的这些和其他方面将从下文描述的实施例中变得明显并且参考下文中描述的(多个)实施例来阐明。

附图说明

为了更好地理解实施例，并且为了更清楚地示出它们如何实施，现在将仅通过示例的方式参考附图，在附图中：

图1是根据一个实施例的用于感测物体的温度的装置的框图；

图2是根据另一实施例的用于感测物体的温度的装置的示意图；和

图3是示出根据实施例的用于感测物体的温度的装置的操作方法的流程图。

具体实施方式

如上所述，提供了解决现有问题的改进的装置和操作该装置的方法。

图1示出了根据实施例的装置100的框图，该装置可以用于感测物体的温度。如图1所示，装置100包括被配置为***物体中或放置在物体附近的感测元件110。例如，感测元件110可以***固体食品(例如，土豆)或液体食品(例如，汤)中。感测元件110包括谐振电路112(例如，LC电路)，谐振电路112具有温度相关谐振频率。谐振电路112包括电容器114，电容器114具有在预定范围内的温度系数。在一些实施例中，电容器114的温度系数可以基于物体的估计温度范围来被预先确定。

电容器114可以是陶瓷电容器，并且陶瓷电容器可以包括Y5V(电介质)材料。在本文中描述的装置100中使用包括Y5V材料的陶瓷电容器可能是有利的，因为这些类型的电容器通常具有使得谐振电路112能够根据环境温度改变其性质的有益性质，因此这种性质改变允许确定物体的温度。更详细地，在多层陶瓷电容器(MLCC)中，电极之间的绝缘材料(也称为介电材料)对电容器的最终容量有很大影响，介电材料的性质会随其温度而变化——尽管这通常是电子电路中不需要的寄生效应，在这种情况下，这种特定效应允许估计或确定电容器的温度。

此外，在感测元件110被***物体中的一些实施例中，可以通过物体保护电容器114免于过热。例如，一旦将感测元件110***放置在烤炉内的食品中，就可以保护电容器114免于过热。

尽管图1中未示出，但在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件。在这些实施例中，感测元件110可以称为“第一感测元件”，并且一个或多个附加感测元件可以统称为“(多个)附加感测元件”。在这些实施例中，一个或多个附加感测元件中的每个附加感测元件可以包括相应谐振电路，并且一个或多个附加感测元件中的每个附加感测元件可以***物体中或放置在物体附近。这些实施例中的一个或多个附加感测元件的相应谐振电路中的每个谐振电路可以具有彼此不同的温度相关谐振频率。此外，每个谐振电路的温度相关谐振频率可以不同于第一感测元件110的谐振电路的温度相关谐振频率。

装置100还包括检测单元120。检测单元120被配置为与谐振电路112对接，以接收与谐振电路112的当前谐振频率相关联的响应。

在一些实施例中，检测单元120可以包括发送器接收器线圈。在这些实施例中，对接操作可以包括在检测单元120与谐振电路112之间引起磁耦合。更详细地，当感测元件110被放置在检测单元120附近时，可以在检测单元120的发送器接收器线圈与谐振电路112之间引起磁耦合。

此外，在检测单元120包括发送器接收器线圈的这些实施例中，检测单元120可以被配置为通过控制发送器接收器线圈执行频率扫描以激励感测元件110中的谐振电路112来与谐振电路112对接。频率扫描可以是阶跃式扫描，该阶跃式扫描包括多个离散步骤，每个步骤与不同频带相关联。检测单元120可以被配置为通过向感测元件110的谐振电路112发送对应的射频刺激信号来执行频率扫描中的每个步骤，并且谐振电路112可以被配置为针对扫描中的每个步骤发送响应信号来作为激励的结果。对应的射频刺激信号可以在10kHz至1MHz的频率范围内。取决于用作谐振电路112的电路类型，其他频带范围和值也是可能的。

如上所述，在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件，每个感测元件包括相应谐振电路。在这些实施例中，检测单元120可以被配置为与(多个)附加感测元件和第一感测元件110的每个谐振电路对接，以便接收与相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。因此，在这些实施例中，对于与第一感测元件和(多个)附加感测元件相关联的每个谐振电路，相应的响应可以被接收。

虽然感测元件110和检测单元120都是装置100的一部分，但是感测元件110和检测单元120在物理上是不连接的。此外，感测元件110和控制单元130也可以在物理上是不连接的。因此，在装置100的操作过程中，感测元件110可以以无线的方式***物体中或放置在物体附近，进而提升装置100整体的使用性和灵活性。此外，由于感测元件110可以与装置100的其余组件物理分离，因此感测元件110可以容易地维护、更换和清洁。

装置100还包括被配置为基于所接收的响应来确定谐振电路112的当前谐振频率的控制单元130。控制单元130还被配置为基于所确定的谐振电路的当前谐振频率来确定物体的温度。由于在适当温度范围内，温度与谐振电路112的当前谐振频率之间存在强相关性，因此物体温度的确定可以基于这种相关性。此外，由于谐振电路112的电容器114周围温度的变化会导致谐振电路112的谐振频率的偏移，所以谐振频率的偏移将指示电容器114周围的温度的变化。

基于初步测试测量，取决于在电容器114中使用的材料和/或在谐振电路112中使用的电容器114的类型，在一些实施例中，如本文中描述的装置100可以具有10℃到100℃的操作温度范围。在一些实施例中，感测元件110可以被配置为使得当电容器114处的温度超过预定值(例如，120℃)时，实现关闭机制以防止对感测元件110和/或装置100中的其余组件的损坏。

如上所述，在一些实施例中，谐振电路112可以被配置为针对阶跃式扫描中的每个步骤发送响应。在这些实施例中，控制单元130可以被配置为通过处理来自谐振电路112的响应信号来确定谐振电路112的当前谐振频率。特别地，控制单元130可以基于来自谐振电路112的频率相关响应信号的对应强度和/或测量频率值来确定谐振电路112的当前谐振频率。

如上所述，在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件，每个附加感测元件包括相应谐振电路，并且在这些实施例中，检测单元120可以被配置为与(多个)附加感测元件和第一感测元件110的每个谐振电路对接，以便接收与相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。在这些实施例中，控制单元130还可以被配置为基于所接收的相应响应来确定相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率。随后，控制单元130可以被配置为基于所确定的相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率来确定物体的温度或与相应附加感测元件相对应的物体的一部分的温度。与相应附加感测元件相对应的物体的一部分可以是紧邻该相应附加感测元件所放置的位置的部分体积。

在一些实施例中，控制单元130总体上可以控制装置100的操作。控制单元130可以包括：被配置或编程为以本文中描述的方式控制装置100的一个或多个处理器、处理单元、多核处理器或模块。在特定实现中，控制单元130可以包括多个软件和/或硬件模块，其中的每个被配置为执行或用于执行本文中描述的方法的单个或多个步骤。

在一些实施例中，装置100还可以包括被配置为显示所确定的物体的温度的显示单元140。

尽管图1中未示出，但在一些实施例中，装置100还可以包括至少一个用户接口。附加地或备选地，至少一个用户接口可以在装置100外部(即，分离或远离装置100)。例如，至少一个用户接口可以是另一装置的一部分。用户接口可以用于向装置100的用户提供由本文中描述的操作产生的信息。附加地或备选地，用户接口可以被配置为接收用户输入。例如，用户接口可以允许装置100的用户手动输入指令、数据或信息。在这些实施例中，控制单元130可以被配置为从一个或多个用户接口获取用户输入。

用户接口可以是使得能够向装置100的用户渲染(或输出或显示)信息的任何用户接口。附加地或备选地，用户接口可以是使得装置的用户能够提供用户输入、与装置100交互和/或控制装置100的任何用户接口。例如，用户接口可以包括一个或多个开关、一个或多个按钮、小键盘、键盘、触摸屏或应用(例如，在平板计算机或智能电话)、显示屏、图形用户接口(GUI)或其他视觉渲染组件、一个或多个扬声器、一个或多个麦克风或任何其他音频组件、一个或多个灯、用于提供触觉反馈的组件(例如，振动功能)、或任何其他用户接口、或用户接口的组合。在一些实施例中，显示单元140可以被视为装置100的用户接口的一部分。

尽管图1中未示出，但在一些实施例中，装置100可以包括存储器。附加地或备选地，一个或多个存储器可以在装置100外部(即，分离或远离装置100)。例如，一个或多个存储器可以是另一装置的一部分。存储器可以被配置为存储可以由控制单元130执行以执行本文中描述的方法的程序代码。存储器可以用于存储由装置100的控制单元130获取或操作的信息、数据、信号和测量。例如，存储器可以用于存储(例如，在本地文件中)所确定的物体的温度。控制单元130可以被配置为控制存储器存储所确定的物体的温度。

尽管图1中未示出，但在一些实施例中，装置100可以包括用于使得装置100能够与装置100内部或外部的任何接口、存储器和/或设备进行通信的通信接口(或电路***)。通信接口可以无线地或经由有线连接与任何接口、存储器和/或设备通信。例如，通信接口可以无线地或经由有线连接与一个或多个用户接口通信。类似地，通信接口可以无线地或经由有线连接与一个或多个存储器通信。

应当理解，图1仅示出了说明装置100的一个方面所需要的组件，并且在实际实现中，装置100可以包括所示组件的备选或附加组件。

还应当理解，如图1所示的装置100可以在烹饪设备或普通厨房设备中实现以用于温度感测。例如，图1的装置100可以在空气炸锅、烤炉、烤架、搅拌器或蒸锅等中实现。在一些实施例中，可以提供包括如本文中描述的装置100的烹饪设备。在这些实施例中，装置100的感测元件110可以被配置为***烹饪设备中的食品中或放置在该食品附近。此外，装置100的控制单元130可以被配置为确定食品的温度。更详细地，检测单元210可以位于烹饪设备的烹饪室附近，而感测元件可以***烹饪室内的食品中或放置在该食品附近。在这些实施例中，由装置100感测其温度的物体是被包含在烹饪设备中的食品。装置100也可以在任何厨房用具上实现，特别是在对(多个)食品的核心温度和/或表面温度的测量在这种厨房用具的操作中是有利的情况下。

此外，应当理解，装置100可以在包括医疗、健康、过程监测等在内的其中被动温度感测技术可能是有利的其他领域中实现。

图2是根据另一实施例的用于感测物体的温度的装置的示意图。如图2所示，装置200包括感测元件210、检测单元220和控制单元230。

本实施例中的感测元件210以感测探针的形式提供，感测探针与检测单元220和控制单元230在物理上是不连接的，并且感测元件210被配置为***物体中或放置在物体附近。如图2所示，本实施例中的感测元件210的一端处的尖刺形状使得感测元件210更容易***物体中，例如，食品，诸如肉或土豆。感测元件210包括具有温度相关谐振频率的谐振电路212。在本实施例中，谐振电路212被封装在感测探针内部，并且包括具有在预定范围内的温度系数的电容器214。在一些实施例中，电容器214的温度系数可以基于物体的估计温度范围来被预先确定。电容214可以是陶瓷电容器，并且陶瓷电容器可以包括Y5V材料。

检测单元220被配置为与谐振电路212对接，以接收与谐振电路212的当前谐振频率相关联的响应。由检测单元220与谐振电路212之间的对接操作产生的检测单元220与谐振电路212之间的磁耦合M在图2中由闪电图标表示。更详细地，在本实施例中，感测元件210的谐振电路212被放置在由检测单元220的发送器接收器线圈生成的磁场内，因此导致这些组件之间的磁耦合M。

尽管图2仅示出了检测单元220的发送器接收器线圈，但是应当理解，检测单元220包括允许发送器接收器线圈被控制以执行如本文中描述的功能的(多个)附加组件。更详细地，检测单元220的这些(多个)组件通过控制发送器接收器线圈执行频率扫描以激励感测元件210中的谐振电路212来使得检测单元220能够与谐振电路212对接。频率扫描可以是阶跃式扫描，该阶跃式扫描包括多个离散步骤，每个离散步骤与不同频带相关联。在本实施例中，检测单元120可以被配置为通过向感测元件210的谐振电路212发送对应的射频刺激信号来执行频率扫描中的每个步骤，并且谐振电路212可以被配置为针对扫描中的每个步骤发送响应信号以作为激励的结果。对应的射频刺激信号可以在10kHz至1MHz的频率范围内。

控制单元230被配置为：基于与谐振电路212的当前谐振频率相关联的响应来确定谐振电路112的当前谐振频率，并且基于谐振电路212的所确定的当前谐振频率来确定物体的温度。由于在适当温度范围内，温度与谐振电路212的当前谐振频率之间有强相关性，因此物体温度的确定可以基于这种相关性。此外，由于谐振电路212的电容器214周围温度的变化将导致谐振电路212的谐振频率的偏移，所以谐振频率的偏移将指示电容器214周围的温度的变化。取决于在电容器214中使用的材料和/或电容器214的类型，在一些实施例中，如本文中描述的装置200可以具有10℃到100℃的操作温度范围。

在一些实施例中，控制单元230总体上可以控制装置200的操作。控制单元230可以包括被配置或编程为以本文中描述的方式来控制装置200的一个或多个处理器、处理单元、多核处理器或模块。在特定实现中，控制单元230可以包括多个软件和/或硬件模块，其中的每个被配置为执行或用于执行本文中描述的方法的单个或多个步骤。

如上所述，在一些实施例中，谐振电路212可以被配置为针对阶跃式扫描中的每个步骤发送响应。在这些实施例中，控制单元230可以被配置为：通过处理来自谐振电路212的响应信号来确定谐振电路212的当前谐振频率。特别地，控制单元230可以基于来自谐振电路212的频率相关响应信号的对应强度和/或测量频率值来确定谐振电路212的当前谐振频率。

应当理解，图2仅示出了说明装置200的一个方面所需要的组件，并且在实际实现中，装置200可以包括所示组件的备选或附加组件。

还应当理解，如图2所示的装置200可以在烹饪设备或普通厨房设备中实现以用于温度感测。例如，图2的装置200可以在空气炸锅、烤炉、烤架、搅拌器或蒸锅等中实现。在一些实施例中，可以提供包括如本文中描述的装置200的烹饪设备。在这些实施例中，装置200的感测元件210可以被配置为***烹饪设备中的食品中或放置在该食品附近。此外，装置200的控制单元230可以被配置为确定食品的温度。更详细地，检测单元210可以位于烹饪设备的烹饪室附近，而感测元件可以***烹饪室内的食品中或放置在该食品附近。在这些实施例中，由装置200感测其温度的物体是被包含在烹饪设备中的食品。装置200也可以在任何厨房用具上实现，特别是在对(多个)食品的核心温度和/或表面温度的测量在这种厨房用具的操作中是有利的情况下。

此外，应当理解，装置200可以在包括医疗、健康、过程监测等在内的其中被动温度感测技术可能是有利的其他领域中实现。

图3示出了根据一个实施例的操作用于感测物体的温度的装置的方法。该方法可以应用于图1所示的装置100或图2所示的装置200。更一般地，图3所示的方法可以应用于用于感测物体的温度的装置，该装置包括具有谐振电路的感测元件、与感测元件在物理上是不连接的检测单元、和控制单元。在该装置中，谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括具有在预定范围内的温度系数的电容器。

为了便于理解图示的方法，下面将参考图1所示的装置100的组件进行描述。应当理解，图示的方法通常可以由装置100的控制单元130或在其控制下执行。

参考图3，在框302处，在检测单元120与感测元件110的谐振电路112之间执行对接连接，以便接收与谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。具体地，对接操作由装置100的检测单元120与谐振电路112一起执行。

如参考图1所述，在一些实施例中，装置100的检测单元120可以包括发送器接收器线圈。在这些实施例中，在框302处的对接可以包括：在检测单元120与谐振电路112之间引起磁耦合。更详细地，当感测元件110被放置在检测单元120附近时，可以在检测单元120的发送器接收器线圈与谐振电路112之间引起磁耦合。此外，在这些实施例中，框302处的对接操作可以包括：控制发送器接收器线圈执行频率扫描以激励感测元件110中的谐振电路。发送器接收器线圈的这种控制操作可以由检测单元120本身执行，并且在这样的实施例中，检测单元120可以包括被配置为或编程为执行这样的控制的一个或多个处理器、处理单元、多核处理器或模块。附加地或备选地，发送器接收器线圈的这种控制操作可以由装置100的控制单元130来执行。

此外，在框302处的对接操作包括：控制发送器接收器线圈执行频率扫描的实施例中，执行频率扫描的步骤可以包括：执行包括多个离散步骤的阶跃式扫描，每个离散步骤与不同频带相关联。在这些实施例中，可以通过由检测单元120向感测元件的谐振电路112发送对应的射频刺激信号来执行频率扫描中的每个步骤。随后，该方法可以包括：由感测元件110的谐振电路112针对频率扫描中的每个步骤发送响应信号。具体地，作为激励的结果，可以发送与每个射频激励信号相对应的响应信号。对应的射频刺激信号可以在10kHz至1MHz的频率范围内。

如参考图1所述，在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件。在这些实施例中，感测元件110可以称为“第一感测元件”，并且一个或多个附加感测元件可以统称为“(多个)附加感测元件”。在这些实施例中，一个或多个附加感测元件中的每个附加感测元件可以包括相应谐振电路，并且一个或多个附加感测元件中的每个附加感测元件可以***物体中或放置在物体附近。这些实施例中的一个或多个附加感测元件的相应谐振电路中的每个谐振电路可以具有彼此不同的温度相关谐振频率。此外，每个谐振电路的温度相关谐振频率可以不同于第一感测元件110的谐振电路的温度相关谐振频率。在这些实施例中，在框302处的对接操作可以包括：将检测单元120与(多个)附加感测元件和第一感测元件110的每个谐振电路对接，以便接收与相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。因此，在这些实施例中，对于与第一感测元件和(多个)附加感测元件相关联的每个谐振电路，相应的响应可以被接收。

返回图3，在框304处，确定谐振电路112的当前谐振频率。更具体地，谐振电路的当前谐振频率由装置100的控制单元130确定。

如上面参考框302所指示的，在一些实施例中，将检测单元与谐振电路对接可以包括：控制检测单元120的发送器接收器线圈执行频率扫描，特别是包括多个离散步骤的阶跃式频率扫描，每个步骤与不同频带相关联。此外，在这些实施例中，该方法还可以包括由感测元件110的谐振电路112针对频率扫描中的每个步骤发送响应信号。在这些实施例中，在框304处确定谐振电路112的当前谐振频率可以包括：处理与频率扫描相关联的响应信号以确定当前谐振频率。特别地，谐振电路112的当前谐振频率的确定可以基于来自谐振电路112的频率相关响应信号的对应强度和/或测量的频率值。

如上面参考框302所指示的，在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件，每个感测元件包括相应谐振电路，并且在这些实施例中，可以在检测单元120与(多个)附加感测元件和第一感测元件110的每个谐振电路之间执行对接操作，以便接收与相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应。在这些实施例中，在框304处，可以基于所接收的相应响应来确定相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率。

返回图3，在框306处，确定物体的温度。更具体地，物体的温度由装置100的控制单元130基于来自框304的谐振电路112的当前谐振频率被确定。由于在适当温度范围内，温度与谐振电路112的当前谐振频率之间存在强相关性，因此在框306处物体温度的确定可以基于这种相关性。此外，由于谐振电路112的电容器114周围温度的变化会导致谐振电路112的谐振频率的偏移，所以谐振频率的偏移将指示电容器114周围的温度的变化。因此，在框306处物体温度的确定可以基于可以从响应信号中导出的谐振电路112的谐振频率的偏移。

如上面参考框304所指示的，在一些实施例中，装置100可以包括一个或多个附加感测元件，并且相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率可以基于所接收的相应响应来被确定。在这些实施例中，在框306处，可以基于所确定的相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率来确定物体的温度或与相应附加感测元件相对应的物体的一部分的温度。与相应附加感测元件相对应的物体的一部分可以是紧邻相应附加感测元件所放置的位置的部分体积。

尽管图3中未示出，但在一些实施例中，该方法还可以包括：控制显示单元显示所确定的物体的温度。显示单元可以是如图1所示的装置100的显示单元140。备选地，显示单元可以被实现为装置100的用户接口的一部分。

应当理解，本文中参考图3描述的方法可以在包括烹饪、医疗、健康、过程监测等在内的其中被动温度感测技术可能是有利的多个不同领域中实现。

因此，提供了一种改进的用于感测物体的温度的装置及其操作方法，克服了现有问题。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (11)

1.一种用于感测物体的温度的装置(100、200)，所述装置包括：

感测元件(110、210)，被配置为***所述物体中或放置在所述物体附近，其中所述感测元件包括谐振电路(112、212)，所述谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括电容器(114、214)，并且其中所述电容器具有在预定范围内的温度系数；

检测单元(120、220)，被配置为与所述谐振电路对接，以接收与所述谐振电路的当前谐振频率相关联的响应，其中所述感测元件和所述检测单元在物理上是不连接的；以及

控制单元(130、230)，被配置为基于所接收的所述响应来确定所述谐振电路的所述当前谐振频率，并且基于所确定的所述谐振电路的所述当前谐振频率来确定所述物体的温度，

其中所述检测单元包括发送器接收器线圈，并且所述检测单元被配置为通过控制所述发送器接收器线圈执行频率扫描以激励所述感测元件(110、210)中的所述谐振电路来与所述谐振电路(112、212)对接，

其中所述频率扫描是包括多个离散步骤的阶跃式扫描，每个离散步骤与不同频带相关联，并且所述谐振电路(112、212)被配置为针对所述扫描中的每个步骤发送响应信号，另外，其中所述控制单元(130、230)被配置为通过处理所述响应信号来确定所述谐振电路的所述当前谐振频率。

2.根据权利要求1所述的装置(100、200)，其中所述检测单元被配置为通过向所述感测元件(110、210)的所述谐振电路(112、212)发送对应的射频刺激信号来执行所述频率扫描中的每个步骤。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100、200)，其中所述电容器(114、214)的所述温度系数基于所述物体的估计温度范围被预先确定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100、200)，其中所述电容器(114、214)是陶瓷电容器。

5.根据权利要求6所述的装置，其中所述陶瓷电容器包括Y5V材料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100、200)，其中所述感测元件(110、210)是第一感测元件，并且所述装置还包括一个或多个附加感测元件，每个附加感测元件包括相应谐振电路并且每个附加感测元件被配置为***所述物体中或放置在所述物体附近，并且所述一个或多个附加感测元件的所述相应谐振电路中的每个谐振电路具有不同的温度相关谐振频率，并且其中所述谐振电路中的每个谐振电路的所述温度相关谐振频率不同于所述第一感测元件的所述谐振电路的所述温度相关谐振频率，并且

另外，其中所述检测单元(120、220)被配置为与所述谐振电路中的每个谐振电路对接，以接收与所述相应谐振电路的当前谐振频率相关联的响应；

另外，其中所述控制单元(130、230)被配置为：

基于所接收的所述响应，确定相应附加感测元件的谐振电路的当前谐振频率；以及

基于所确定的所述相应附加感测元件的所述谐振电路的当前谐振频率，确定与所述相应附加感测元件相对应的所述物体或所述物体的一部分的温度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(100)，还包括显示单元(140)，被配置为显示所确定的所述物体的温度。

8.一种烹饪设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的装置(100、200)，其中所述装置的所述感测元件(110、210)被配置为***所述烹饪设备中的食品中或放置在所述食品附近，并且所述控制单元(130、230)被配置为确定所述食品的温度。

9.一种操作用于感测物体的温度的装置(100)的方法，其中所述装置包括：具有谐振电路(112)的感测元件(110)、与所述感测元件在物理上不连接的检测单元(120)、以及控制单元(130)，其中所述感测元件被配置为***所述物体中或放置在所述物体附近，并且所述谐振电路具有温度相关谐振频率并且包括电容器(114)，所述电容器(114)的温度系数在预定范围内，并且其中所述方法包括：

将所述检测单元与所述谐振电路对接(302)，以接收与所述谐振电路的当前谐振频率相关联的响应；

由所述控制单元，基于所接收的所述响应，确定(304)所述谐振电路的所述当前谐振频率；以及

由所述控制单元，基于所确定的所述谐振电路的当前谐振频率，确定(306)所述物体的温度，

其中所述检测单元(120)包括发送器接收器线圈，并且其中将所述检测单元与所述谐振电路(112)对接(302)包括控制所述发送器接收器线圈执行频率扫描以激励在所述感测元件(110)中的所述谐振电路，

其中执行所述频率扫描包括执行阶跃式扫描，所述阶跃式扫描包括多个离散步骤，每个离散步骤与不同频带相关联，并且

其中所述方法还包括：由所述谐振电路针对所述扫描中的每个步骤发送响应信号，

并且其中确定(304)所述谐振电路的所述当前谐振频率包括：处理所述响应信号以确定所述当前谐振频率。

10.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述阶跃式扫描包括通过向所述感测元件(110)的所述谐振电路(112)发送对应的射频刺激信号来执行所述频率扫描中的每个步骤。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，还包括：控制显示单元(140)显示所确定的所述物体的温度。

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