CN115486728A - 一种基于温度传感器的智能烹饪方法 - Google Patents

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戚励文
支强
任育峰
张弘
戈亦余
侯涛
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Abstract

本发明公开一种基于温度传感器的智能烹饪方法，属于智能烹饪领域。步骤1：采集参照点的数据，烹饪不同质量食物时，温度传感器反馈从Tmin加热到Tmax所需要的时间为tM；步骤2：对食物质量M和温升时间tM进行三次样条曲线函数拟合；步骤3：通过烹饪中采集得到的温升时间tM0，计算得到当前烹饪的食物质量M0。温度传感器除了采集炉腔温度做温度控制外，还通过检测炉内温升速度的方法，判断所烹饪食物的重量。通过所判断食物的重量，给出合适的烹饪温度及烹饪时间。

Description

一种基于温度传感器的智能烹饪方法
技术领域
本发明涉及智能烹饪技术领域，特别涉及一种基于温度传感器的智能烹饪方法。
背景技术
随着智能控制技术的发展，家电厨电都进入了智能化时代。传统烤箱、空气炸锅的食物菜单通过限定食物质量，给出固定的温度与时间进行食物烹饪，温度传感器仅作炉温控制用，这种方法局限性大，烹饪效果较差。
通过温度传感器检测温升速度，对所烹饪的食物质量进行精确判断，自动给出烹饪温度时间。这种智能控制方法，准确率高，新加成本低，是目前厨具发展的主要方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于温度传感器的智能烹饪方法，以解决背景技术中的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于温度传感器的智能烹饪方法，包括：
步骤1：采集参照点的数据，烹饪不同质量食物时，温度传感器反馈从Tmin加热到Tmax所需要的时间为tM；
步骤2：对食物质量M和温升时间tM进行三次样条曲线函数拟合；
步骤3：通过烹饪中采集得到的温升时间tM0，计算得到当前烹饪的食物质量M0。
在一种实施方式中，所述步骤1中，取空盘质量Mmin为食物质量的最小值，满盘质量Mmax为食物质量的最大值，对不同质量Mmin，M1，M2，M3，...，Mmax的食物所需的时间进行平均得到一系列的参照点
Figure BDA0003900241560000011
Figure BDA0003900241560000012
在一种实施方式中，所述步骤二中，三次样条曲线函数分别为温升时间tM-质量M曲线、温升速度VM-质量M曲线和温升加速度aM-质量M曲线；其中温升速度VM-质量M曲线是温升时间tM-质量M曲线的一阶导数，温升加速度aM-质量M曲线是温升时间tM-质量M曲线的二阶导数；在食物质量M改变时，三条曲线均保持连续。
在一种实施方式中，通过Hermite基函数进行三次样条曲线插值计算，两端端点斜率取1。
在一种实施方式中，所述温度传感器包括ntc热敏电阻、热电堆传感器、热释电传感器。
本发明提供的一种基于温度传感器的智能烹饪方法，具有以下有益效果：
(1)摒弃传统烤箱、空气炸锅只能设置固定温度、时间的菜单模式，在不大量增加成本的前提下，实现食物质量的精准自动判断和智能烹饪；
(2)采用三次样条曲线的拟合方式，拟合温升速度和食物质量曲线，判断食物的质量，保证曲线的一次二次导数连续，提高拟合结果的精确度；
(3)操作过程中只需要选择食材种类，不需要精确设置温度与时间，***便可以根据温度传感器的反馈，自动加热，为厨具用户提供了便利。
附图说明
图1是本发明提供的基于温度传感器的智能烹饪方法流程示意图。
图2是智能控制器控制框图结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基于温度传感器的智能烹饪方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
温度传感器在厨具中一般起到采集炉腔温度或者食物温度的作用，本发明中，温度传感器除了控制炉温之外，还通过温度与质量间的关系起到了检测食物质量的功能，不同质量的食物在同样功率的加热下，温度传感器反馈温度上升速度不一样，根据这个温升速率可以判断食物的质量。
在烹饪过程中，加热功率恒定的情况下，某种食物的质量M与温度传感器反馈的温度的温升速度VM存在一定的关系。因为二者之间没有直接的公式联系，则通过曲线拟合的方式构建二者的关系曲线。
第一步，采集参照点的数据，采集烹饪不同质量食物时，温度传感器反馈从Tmin加热到Tmax所需要的时间为tM。Tmin与Tmax为根据不同食物种类给出的不同质量具有区分度，但相同质量保有一致性的一个温度判断区间。食物质量一般取空盘为最小值Mmin，满盘为最大值Mmax，对不同质量Mmin，M1，M2，M3，...，Mmax的食物所需的时间进行平均可以得到一系列的参照点
Figure BDA0003900241560000031
第二步，环境温度与温升速度是接近正比例的关系，但是食物质量因为有厚薄、水分等因素的影响，食物质量与温升速度的关系并不是简单的正比例关系。在这里进行曲线的拟合时，采用三次样条曲线拟合，保证在食物质量M改变时，tM-M曲线连续的同时，其一阶导数温升速度VM-M与二阶导数温升加速度aM-M与保持连续，实现食物质量M与温升时间tM的精确拟合。因为通过插值所拟合出的曲线需要经过第一步中得到的参数点，所以选择Hermite基函数进行三次样条曲线插值计算，两端端点斜率取1。
第三步，基于第二步中计算得到的食物质量M关于温升时间tM的三次样条曲线函数，那么通过烹饪中采集得到的温升时间tM0，可以计算得到当前烹饪的食物质量M0。
第四步，根据本发明提供的一种基于温度传感器的智能烹饪方法能够实现的智能厨具烹饪***如图2所示，根据数据库保存的食物烹饪数据，结合初始炉温，给出当前质量的食物最佳的烹饪温度与烹饪时间。
例如某型号烤箱，在初始炉温都是40度时，烹饪200g薯条与400g薯条，该智能烹饪***会通过温升速度，200g烹饪时间为14分钟，400g给出烹饪时间为20分钟。烹饪完成后，2锅薯条脱水率均为50％左右，保持了烹饪效果的一致。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于温度传感器的智能烹饪方法，其特征在于，包括：
步骤1：采集参照点的数据，烹饪不同质量食物时，温度传感器反馈从Tmin加热到Tmax所需要的时间为tM；
步骤2：对食物质量M和温升时间tM进行三次样条曲线函数拟合；
步骤3：通过烹饪中采集得到的温升时间tM0，计算得到当前烹饪的食物质量M0。
2.如权利要求1所述的基于温度传感器的智能烹饪方法，其特征在于，所述步骤1中，取空盘质量Mmin为食物质量的最小值，满盘质量Mmax为食物质量的最大值，对不同质量Mmin，M1，M2，M3，...，Mmax的食物所需的时间进行平均得到一系列的参照点
Figure FDA0003900241550000011
3.如权利要求2所述的基于温度传感器的智能烹饪方法，其特征在于，所述步骤二中，三次样条曲线函数分别为温升时间tM-质量M曲线、温升速度VM-质量M曲线和温升加速度aM-质量M曲线；其中温升速度VM-质量M曲线是温升时间tM-质量M曲线的一阶导数，温升加速度aM-质量M曲线是温升时间tM-质量M曲线的二阶导数；在食物质量M改变时，三条曲线均保持连续。
4.如权利要求3所述的基于温度传感器的智能烹饪方法，其特征在于，通过Hermite基函数进行三次样条曲线插值计算，两端端点斜率取1。
5.如权利要求1所述的基于温度传感器的智能烹饪方法，其特征在于，所述温度传感器包括ntc热敏电阻、热电堆传感器、热释电传感器。
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