DE4341486A1 - Auswerteschaltung für die Widerstandsänderung einer Glaskeramik-Kochfläche - Google Patents
Auswerteschaltung für die Widerstandsänderung einer Glaskeramik-KochflächeInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
Auswertung von Sensorsignalen, die die physikalischen Eigen
schaften von Glaskeramik-Kochflächen betreffen.
Glaskeramik-Kochflächen sind mit mindestens vier Kochstellen
ausgestattet, die durch Strahlungsheizungen betrieben werden
können. Die derzeitig verwendeten Materialien, aus denen
Glaskeramiken bestehen, sind durch eine schlechte Wärmeleit
fähigkeit quer zur Strahlungsrichtung der Strahlungsheizun
gen ausgestattet. Die Durchlässigkeit für Strahlungswärme
der Infrarotsender (konventionelle Infrarotstrahler oder Ha
logenstrahler) ist weitgehend optimiert und den erwarteten
Kochvorgängen angepaßt. Die auftretenden üblichen Betriebs
temperaturen der Glaskeramik für Kochvorgänge der jeweiligen
Kochstelle, die eine Strahlungsheizung voraussetzt, betrifft
einen Temperaturbereich von 300 bis 500°C. In Abhängigkeit
von diesen Temperaturen verändern sich physikalische Werte
der Glaskeramik, beispielsweise Wärmeleitfähigkeit, spezifi
scher Widerstand, kapazitive Verhaltensweise.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Auswerteschaltung
anzugeben, die in Abhängigkeit der Auswertung physikalischer
Parameter der Glaskeramik einen Rückschluß auf die jeweilige
Temperatursituation zuläßt.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Lösung dieser
Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der mittels Sensor
ermittelte temperaturabhängige, komplexe Widerstand eines
sensorüberwachten Glaskeramik-Kochfeldabschnittes als Fre
quenz bestimmende Einheit eines Frequenzgenerators angeord
net ist, wobei eine Steuerung, die durch eine Auswerteschal
tung erzeugte Impulsfrequenz in eine entsprechende Glaskera
mik-Kochfeldtemperatur wandelt. Vorteilhafte weitere Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthal
ten.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden
anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Blockschaltbild,
Fig. 2 ein Prinzip der Auswerteschaltung.
Gemäß Fig. 1 ist eine Auswerteschaltung 1, ein Impulsformer
2, ein Verstärker 3 und eine Steuerung 4 dargestellt. Die
Auswerteschaltung 1 ist gemäß Fig. 2 spezifiziert durch ein
RC-Glied 1a, das eingangsseitig auf einen astabilen Multivi
brator 1b geführt ist.
Die als RC-Glied ausgebildete Eingangsstufe 1a für den asta
bilen Multivibrator 1b wird bezüglich ihrer Frequenzabhän
gigkeit durch den komplexen Widerstand, der teilweise durch
einen Teil der erwärmten Glaskeramik selbst gebildet wird,
bestimmt. Dabei wird die Glaskeramik durch aufgedampftes
Gold elektrisch kontaktiert. Der elektrische Widerstand der
erwärmten Glaskeramik ist ein Maß für deren Temperatur T.
Zwischen den aufgedampften Goldsensoren liegt ein Teil Glas
keramik, dessen Widerstand ungefähr exponentiell verläuft,
wobei die Konstante den geometrischen Gegebenheiten der
Goldsensor-Gestaltung entspricht. Der Sensor besteht aus
durch ausgedampftes Gold gebildete Leiterbahnen und den von
diesen eingeschlossenen Glaskeramik-Kochfeldabschnitten, wo
bei der zwischen diesen Leiterbahnen auftretende elektrische
Widerstand der Beziehung (R = K×exp. (B/T) genügt. Dabei
ist K eine Leiterbahn-Geometriekonstante, B eine Bezugstem
peratur in Grad Celvin und T die Realtemperatur in Grad
Celvin.
Für die Auswerteschaltung 1 stellt dieser Sensoraufbau ein
Signal zur Verfügung, womit eine Frequenz erzeugbar ist, die
indirekt proportional zum Widerstand der Glaskeramik ist.
Die aufgebaute Frequenzanalyse des erfindungsgemäßen Schal
tungsaufbaues gemäß Fig. 1 erzeugt eine auswertbare Fre
quenz, die direkt proportional zur Temperaturerhöhung der
Glaskeramik ist. Da die Temperatur der Glaskeramik innerhalb
einer Kochfläche stark vom Wärmeentzug des aufgesetzten Top
fes und des in diesem befindlichen Gargutes abhängig ist,
kann mit Hilfe der angegebenen Schaltungsanordnung auf das
Gargutverhalten rückgeschlossen werden. Veränderungen des
Gargutzustandes, die mit einer Veränderung des Wärmeentzuges
einhergehen, erlauben anhand von auswertbaren Temperaturver
läufen ein frühzeitiges Erkennen von Kochvorgängen und Ver
brennungen des Gargutes. Gargutverbrennungen beginnen dann,
wenn aufgrund der bereits verdampften Gargutflüssigkeit ein
deutlich schlechterer Wärmeentzug der Kochfläche stattfin
det. Dadurch, daß die Auswerteschaltung 1 über einen Impuls
former 2 und einen nachfolgenden Verstärker 3 mit der Steue
rung 4 verbunden ist, die die Frequenz der jeweiligen digi
talisierten Impulsfolge einer Glaskeramik-Kochfeldtemperatur
zuordnen kann, kann im Vergleich mit Norm-Grafiken prinzi
pieller Temperaturverläufe die Steuerung 4 über die aktuell
ermittelte Temperatur den Fortschritt des Kochvorganges er
mitteln und ggf. Kochprozesse regeln. Die Steuerung 4 lei
stet dabei über die ermittelte Temperatur der Glaskeramik-
Kochfläche eine Früherkennung von Gargutverbrennungen. Für
Überschreitungen ermittelter Grenztemperaturen kann es vor
gesehen sein, daß die Steuerung 4 die Strahlungsheizungen
der entsprechenden Kochstelle abschaltet.
Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind die
digitale Signallauswertung, die kurze Ansprechzeit der er
findungsgemäßen Schaltungsanordnung und der große Dynamikbe
reich gepaart mit der Empfindlichkeit der Temperaturauswer
tung.
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen,
die die physikalischen Eigenschaften von Glaskeramik-
Kochflächen betreffen, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mittels Sensor ermittelte,
temperaturabhängige, komplexe Widerstand eines sensor
überwachten Glaskeramik-Kochfeldabschnittes als fre
quenzbestimmende Einheit eines Frequenzgenerators ange
ordnet ist, wobei eine Steuerung (4), die durch eine
Auswerteschaltung (1) erzeugte Impulsfrequenz in eine
entsprechende Glaskeramik-Kochfeldtemperatur wandelt.
2. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fre
quenzbestimmende Einheit der Auswerteschaltung (1) ein
im wesentlichen durch den Glaskeramik-Kochfeldabschnitt
vorgegebenes RC-Glied ist.
3. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
werteschaltung (1) über einen Impulsformer (2) und ei
nen nachfolgenden Verstärker (3) mit der Steuerung (4)
verbunden ist, wobei die Steuerung (4) die Frequenz der
jeweiligen digitalisierten Impulsfolge einer Glaskera
mik-Kochfeldtemperatur zuordnet.
4. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue
rung (4) über die ermittelte Temperatur Kochprozesse
regelt.
5. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung (4) über die ermittelte Temperatur eine Früh
erkennung von Gargutverbrennungen leistet.
6. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung (4) die ermittelte Temperatur mit gespeicher
ten Grenztemperaturen vergleicht und ggf. die Strah
lungsheizung an einer entsprechenden Kochstelle ab
schaltet.
7. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Sensorsignalen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor
aus durch aufgedampftes Gold gebildete Leiterbahnen und
den von diesen eingeschlossenen Glaskeramik-Kochfeldab
schnitten besteht, wobei der zwischen diesen Leiterbah
nen auftretende elektrische Widerstand der Beziehung
(R = K×exp. (B/T) genügt, wobei (K) eine Leiterbahn-
Geometriekonstante, (B) eine Bezugstemperatur in Grad
Celvin und (T) die Realtemperatur in Grad Celvin ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934341486 DE4341486A1 (de) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Auswerteschaltung für die Widerstandsänderung einer Glaskeramik-Kochfläche |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934341486 DE4341486A1 (de) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Auswerteschaltung für die Widerstandsänderung einer Glaskeramik-Kochfläche |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4341486A1 true DE4341486A1 (de) | 1995-06-08 |
Family
ID=6504263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934341486 Ceased DE4341486A1 (de) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Auswerteschaltung für die Widerstandsänderung einer Glaskeramik-Kochfläche |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4341486A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19526091A1 (de) * | 1995-07-18 | 1997-01-23 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Einrichtung zur Temperaturbegrenzung eines elektrischen Wärmegerätes |
DE19828052A1 (de) * | 1998-06-24 | 1999-12-30 | Cherry Gmbh | Einrichtung zur Temperaturbegrenzung eines Glaskeramikkochfelds |
DE19941299A1 (de) * | 1999-08-31 | 2001-03-01 | Eckhard Wahl | Steuerung der Wärmeregelung einer Kochplatte am E-Herd mit elektronischem Zeitschaltglied, kombiniert mit Wärmefühler |
DE102004016631A1 (de) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Temperatur eines Kochgeschirrs auf einer Abdeckung eines Kochfeldes sowie von weiteren Vorgängen auf der Abdeckung |
-
1993
- 1993-12-06 DE DE19934341486 patent/DE4341486A1/de not_active Ceased
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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