專利名稱：使用加熱物體的射頻識(shí)別的磁感應(yīng)加熱方法和設(shè)備的制作方法
有關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求1999年9月7日提出的第60/152,559號(hào)臨時(shí)專利申請(qǐng)的利益。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般與磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)和方法有關(guān)，其中，可以使用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)對(duì)與磁感應(yīng)加熱器沒有物理連接的可感應(yīng)加熱的物體加熱和調(diào)節(jié)溫度。尤其，本發(fā)明與這種系統(tǒng)以及這種系統(tǒng)的各個(gè)部件有關(guān)，其中，使待加熱物體配備RFID標(biāo)記，而且感應(yīng)加熱器包括RFID讀出器；當(dāng)把諸如食物器皿之類的有標(biāo)記的物體放置在加熱器上時(shí)，標(biāo)記發(fā)送諸如待加熱物體的等級(jí)之類的信息，而加熱器控制電路使用該信息啟動(dòng)和進(jìn)行合適的加熱周期，對(duì)物體進(jìn)行加熱和溫度調(diào)節(jié)。在較佳形式中，建立在標(biāo)記和讀出器/寫入器之間的兩—路發(fā)送，每個(gè)具有電子存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)有關(guān)的加熱信息。使用RFID標(biāo)記得到更精確的溫度調(diào)節(jié)，所述RFID標(biāo)記具有響應(yīng)于外部條件(諸如開關(guān)經(jīng)受的溫度)的相關(guān)聯(lián)的開關(guān)。實(shí)際上本發(fā)明可應(yīng)用于任何類型的可感應(yīng)加熱的物體，諸如食物器皿。
現(xiàn)有技術(shù)的描述Smrke的美國專利第5,951,900號(hào)、Andre的第4,587,406號(hào)以及Harnden，Jr.的第3,742,178號(hào)描述使用磁感應(yīng)加熱的非接觸溫度調(diào)節(jié)方法和裝置。在這些現(xiàn)有裝置中，試圖利用待加熱物體和感應(yīng)裝置之間的射頻發(fā)送來控制感應(yīng)加熱過程。
在Smrke、Andre以及Harnden的專利中，把某種類型的溫度傳感器附加到待加熱物體上，以提供發(fā)送到感應(yīng)裝置的反饋信息。在所有情況下，除了用戶人工輸入之外，控制器所執(zhí)行的感應(yīng)裝置的功率輸出改變完全是基于溫度傳感器收集和發(fā)送的信息的。在大多數(shù)待溫度調(diào)節(jié)的物體不是均質(zhì)的情況中，這種完全依賴于溫度傳感器的反饋經(jīng)常導(dǎo)致在物體的某些部分中的溫度不是所要求的。例如，當(dāng)把充滿粘稠食物的調(diào)味汁鍋放在感應(yīng)爐灶面上并保持恒定的功率電平時(shí)，鍋表面溫度快速上升，而離鍋?zhàn)钸h(yuǎn)的食物層仍處于環(huán)境溫度。如果把溫度傳感器放在鍋表面上，則在該點(diǎn)測(cè)量的溫度對(duì)于遠(yuǎn)處食物層的溫度可能具有未知的或可變的關(guān)系。因此，當(dāng)傳感器達(dá)到感應(yīng)裝置控制單元試圖保持的預(yù)置溫度時(shí)，大部分食物可能還是冷的。相反地，如果把溫度傳感器放在上層食物的附近，則在這個(gè)食物層達(dá)到所要求的溫度之前，鍋表面可能已過熱，導(dǎo)致接近鍋表面的食物燒焦。
Smrke試圖解決這個(gè)問題，他要求把溫度傳感器放在鍋蓋上。Harnden的學(xué)說是使溫度傳感器放得與容器的鐵磁性內(nèi)壁直接熱接觸。然而，不管傳感器的位置如何，與加熱非均質(zhì)物體相關(guān)聯(lián)的問題仍然存在。此外，所建議的解決方案沒有一種可以防止溫度傳感器和它的指定的表面產(chǎn)生不完全的熱接觸，一種導(dǎo)致溫度控制中嚴(yán)重不正確的可能情況。制造一種裝置，以致放置有優(yōu)良熱接觸的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器通常是有困難的。還有，傳感器/物體連接處經(jīng)受的熱膨脹和收縮經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)導(dǎo)致不良熱接觸。
除了對(duì)于在待加熱物體上或待加熱物體附近的溫度傳感器的要求之外，現(xiàn)有技術(shù)的裝置還要求周期性的或連續(xù)的物體溫度測(cè)量，因此從物體到連接到感應(yīng)裝置的接收機(jī)進(jìn)行周期性和連續(xù)地發(fā)送。Harnden、Andre或Smrke的學(xué)說中沒有任何實(shí)用的手段來防止這些周期性的或連續(xù)的RF發(fā)送和感應(yīng)裝置產(chǎn)生的主磁場(chǎng)之間的干擾從而保證反饋信息的正確接收。
在Harnden的專利中，諸如熱敏電阻之類的溫度傳感器把相應(yīng)于所檢測(cè)溫度的連續(xù)變化的電壓信號(hào)提供給位于物體中的壓控振蕩器。壓控振蕩器產(chǎn)生相應(yīng)于所檢測(cè)溫度而變化頻率的信號(hào)。把這個(gè)可變射頻信號(hào)發(fā)送到連接到感應(yīng)燒煮范圍的接收單元。在Andre的專利中，以恒定的時(shí)間間隔把物體的溫度測(cè)量值發(fā)送到接收/控制單元。把每個(gè)溫度值存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器中。然后，差分電路計(jì)算溫度差，并使用這個(gè)信息來控制加熱單元。
為了保證正確接收這種基于溫度的射頻反饋信息，Harnden的學(xué)說是反饋信號(hào)的輸出頻率應(yīng)該至少是1兆赫或它的倍數(shù)。對(duì)于限制輻射產(chǎn)生家用電器，這不是一個(gè)實(shí)際的解決方案。在Andre和Smrke的專利中，沒有考慮提供防止RF溫度信號(hào)和主磁場(chǎng)之間的干擾的任何方法。
此外，雖然來自物體的溫度信息是重要的，但是它經(jīng)常不能滿足執(zhí)行正確的加熱操作，以在所要求的時(shí)間周期中調(diào)節(jié)到所要求的溫度。例如，眾知施加到放在感應(yīng)爐灶面上的物體的功率與物體的鐵磁材料和爐灶面的工作線圈之間的距離的關(guān)系最大。如在早期的醬汁鍋例子中那樣，如果要求特殊的逐步施加功率以防止物體某些部分的過熱，而同時(shí)使整個(gè)物體達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度，則在每個(gè)逐步施加期間把正確的功率耦合到物體是很重要的。此外，大多數(shù)實(shí)際加熱操作要求在最大規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的調(diào)節(jié)溫度。這個(gè)限制使在每個(gè)逐步施加期間施加正確功率成為更重要。根據(jù)在功率測(cè)量值和所存儲(chǔ)功率耦合數(shù)據(jù)之間的比較而校正不符合的功率耦合的一種手段對(duì)于得到符合的加熱操作和正確的溫度調(diào)節(jié)是很重要的。Smrke、Andre和Harnden都沒有致力于除了溫度信息之外的發(fā)送或使用。
最后，雖然Smrke和Andre試圖提供具有同類物體的多個(gè)感應(yīng)裝置操作，但是他們的學(xué)說中沒有單個(gè)感應(yīng)裝置如何可以自動(dòng)區(qū)分放在它上面的不同物體，所以對(duì)每種類型都應(yīng)用唯一的加熱操作。Andre使用有差別的溫度測(cè)量值來防止放在不同的、不是指定的加熱單元上的物體的過熱。在Smrke的專利中，當(dāng)存在一個(gè)以上的感應(yīng)裝置時(shí)，連接到所有感應(yīng)裝置的一個(gè)中央電子單元可以接收來自附加到相應(yīng)的鍋?zhàn)由系拿總€(gè)發(fā)射機(jī)的信號(hào)，并使用這些信號(hào)來確定該鍋?zhàn)釉谀膫€(gè)感應(yīng)裝置上面。在開始對(duì)每個(gè)物體類型進(jìn)行加熱之前，在任何一種情況中，單個(gè)感應(yīng)裝置都不能區(qū)分各種類型的物體。
RFID是在應(yīng)用上與條形碼技術(shù)相似的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，但是使用射頻來代替光信號(hào)。RFID系統(tǒng)可以是只讀的或讀/寫的。對(duì)于諸如摩托羅拉的OMR-705+讀出器和IT-254E標(biāo)記之類的只讀系統(tǒng)，RFID系統(tǒng)包括兩個(gè)主要的部件—讀出器和特殊“標(biāo)記”。讀出器執(zhí)行幾個(gè)功能，其中之一是產(chǎn)生一般在125kHz或在13.56MHz的低電平射頻磁場(chǎng)。通過一般為線圈形式的發(fā)射天線從讀出器輻射該RF磁場(chǎng)?？梢砸詢蓚€(gè)獨(dú)立部分來銷售讀出器包括無線電處理單元和數(shù)字處理單元的RFID耦合器，以及可拆卸的天線。RFID標(biāo)記也包括一般也是線圈形式的天線，以及集成電路(IC)。讀/寫系統(tǒng)允許標(biāo)記和讀出器/寫入器之間的雙向通信，而且這兩種部件一般包括存儲(chǔ)所接收信息的電子存儲(chǔ)器。
發(fā)明概要本發(fā)明一般提供一種改進(jìn)方法和設(shè)備，用于物體的磁感應(yīng)加熱，特別用于在接近預(yù)定溫度處對(duì)這種物體的溫度調(diào)節(jié)。廣義地說，本發(fā)明設(shè)想感應(yīng)加熱裝置和可感應(yīng)加熱的物體的組合，其中，使物體配備有RFID標(biāo)記，而加熱裝置具有接收來自RFID標(biāo)記的信息的設(shè)備。在使用中，把物體放置得貼近加熱裝置，并引起RFID標(biāo)記把消息(一般是關(guān)于物體的熱特征)發(fā)送到與加熱裝置相關(guān)聯(lián)的信息—接收設(shè)備；使用這個(gè)信息來控制形成加熱裝置的一部分的磁場(chǎng)發(fā)生器。
在較佳形式中，感應(yīng)加熱裝置包括為了對(duì)物體進(jìn)行感應(yīng)加熱而產(chǎn)生磁場(chǎng)的一個(gè)部件(例如，超聲頻率逆變器)，以及與發(fā)生部件耦合的基于微處理器的控制電路，用于選擇地啟動(dòng)和終止磁場(chǎng)的發(fā)生。把信息—接收設(shè)備可操作地耦合到控制電路，并且一般包括RFID信號(hào)讀出器(最好是讀出器/寫入器)以及RFID功率發(fā)射天線。與待加熱物體相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)記包括發(fā)送電路和天線。在本發(fā)明的較佳雙向系統(tǒng)中，讀出器/寫入器和RFID標(biāo)記兩者都有存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)器。加熱裝置的控制電路還有利地包括可操作的傳感器，以測(cè)量與裝置所接的負(fù)載的阻抗有關(guān)的電路參數(shù)；這種傳感器周期性地或連續(xù)地確定這種參數(shù)(諸如電流)，以便確定待加熱物體是否置于磁場(chǎng)中。
本發(fā)明的一個(gè)特定的特征是與待加熱物體的各等級(jí)相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)記允許使用不同的感應(yīng)加熱裝置，只要后者配備有RFID讀出器和相關(guān)聯(lián)的電路。此外，給定的感應(yīng)加熱裝置可以存儲(chǔ)為加熱不同等級(jí)的物體而設(shè)計(jì)的多個(gè)加熱算法；當(dāng)把給定等級(jí)的物體放在裝置上時(shí)，物體標(biāo)記把等級(jí)的識(shí)別符發(fā)送到讀出器，因此啟動(dòng)該等級(jí)的加熱算法。此外，在本發(fā)明的較佳系統(tǒng)中，物體標(biāo)記包括所存儲(chǔ)的信息，通過來自讀出器/寫入器的發(fā)送周期性地更新該信息，從而把特定物體的有關(guān)感應(yīng)加熱歷史存儲(chǔ)在標(biāo)記上。如此，如果把物體從感應(yīng)加熱器移開短時(shí)間然后再放回去，則可以把更新的RFID標(biāo)記信息傳遞到感應(yīng)加熱器，以致恢復(fù)合適的加熱算法。
為了保證RFID標(biāo)記和讀出器/寫入器之間高度完整的、無干擾的發(fā)送，設(shè)計(jì)感應(yīng)加熱裝置，以致在加熱器的主要磁場(chǎng)發(fā)生器的操作間歇停頓期間發(fā)生這些發(fā)送。
為了提供較佳的溫度調(diào)節(jié)，與待加熱物體相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)記包括有關(guān)的開關(guān)，根據(jù)開關(guān)經(jīng)歷的外部條件，該開關(guān)可以在電路連接和電路斷開定向之間切換，從而改變RFID標(biāo)記的操作。例如，可以使一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)與標(biāo)記(通常是天線或標(biāo)記的EEPROM)耦合，以致當(dāng)熱開關(guān)經(jīng)受預(yù)定的溫度條件時(shí)，開關(guān)響應(yīng)地操作，以阻止或改變從標(biāo)記發(fā)送消息。
配備有本發(fā)明的RFID標(biāo)記的可感應(yīng)加熱的物體、以及具有用于接收RFID標(biāo)記信息的合適控制電路和設(shè)備的感應(yīng)加熱器、相應(yīng)的方法、以及RFID標(biāo)記—開關(guān)組合也是本發(fā)明的分立的獨(dú)立的方面。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的示意圖，支持待使用該裝置加熱而設(shè)計(jì)的食物器皿；
圖2是瓷質(zhì)盤的橫截面示意圖，在該瓷質(zhì)盤的底部表面配備有金屬鍍層，并把RFID標(biāo)記粘合到金屬鍍層的中央；圖3是瓷質(zhì)咖啡杯的垂直截面示意圖，在該瓷質(zhì)咖啡杯的底部表面配備有金屬鍍層，并把RFID標(biāo)記粘合到金屬鍍層的中央；圖4是透視圖，示出除去一部分的熱—保持圓片，它具有固定到它的上表面中央的RFID標(biāo)記；圖5是爐灶面功率對(duì)于時(shí)間的曲線圖，示出理想功率步驟的序列，包括用于圖1中示出的食物器皿的一部分加熱算法，并在相同的時(shí)間刻度上標(biāo)繪覆蓋食物器皿的平均表面溫度的曲線圖；圖6是圖1的食物器皿的平均表面溫度對(duì)于時(shí)間的曲線圖，示出理想的冷卻特性；圖7是本發(fā)明的加熱裝置的較佳的全部軟件算法的流程圖；圖8是相當(dāng)于圖1中的食物器皿的特定軟件加熱算法的流程圖；圖9是附有一個(gè)熱開關(guān)的RFID天線的示意表示；圖10是相似于圖9的示意表示，但是示出具有兩個(gè)串聯(lián)附加的熱開關(guān)的RFID天線；以及圖11是示出物體的加熱操作的示例指令的清單，所述物體使用有一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)附加在其上的RFID標(biāo)記，其中，使用溫度信息來定義調(diào)節(jié)溫度。
較佳實(shí)施例的詳述圖1的實(shí)施例廣義地說，本發(fā)明的加熱裝置包括特殊的磁感應(yīng)加熱裝置以及具有RFID讀/寫標(biāo)記的，可感應(yīng)加熱以調(diào)節(jié)其溫度的物體。為此，最好加熱裝置能夠讀出存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記上的數(shù)字信息，還可以把新數(shù)字信息周期性地寫入標(biāo)記。提供合適的軟件算法用微處理器控制加熱裝置，并且可以根據(jù)從RFID標(biāo)記讀出的信息和/或從測(cè)量感應(yīng)加熱裝置電路參數(shù)的信息進(jìn)行修改。
與炊具有關(guān)的本發(fā)明的較佳實(shí)施例以及控制特定感應(yīng)加熱與某些特征相結(jié)合，這些特征是在美國專利第5,954,984和1999年2月19日提出的美國許可證(letters)專利S/N 09/314,824的未定申請(qǐng)中描述的，在此引用上述專利作為參考。
圖1描繪爐灶面20形式的較佳感應(yīng)加熱裝置，作為示例，其上有可感應(yīng)加熱的食物器皿22，在本情況中是在餐廳中使用的所謂的“咝咝發(fā)燙盤”。為了把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，裝置20包括整流器24，整流器24與電源插座26連接，從其得到可用的交流市電。使整流器與固態(tài)逆變器28連接，以便把直流電轉(zhuǎn)換成超聲頻率電流(最好約20-100kHz)，使超聲頻率電流通過感應(yīng)工作線圈30。把包括微處理器32的基于微處理器的控制電路連接到逆變器28，并控制逆變器28；這個(gè)電路還可以控制各種其它爐灶面內(nèi)部功能以及用戶—接口功能?？刂齐娐愤€包括與微處理器32連接的電路參數(shù)傳感器31，以測(cè)量在使用期間與裝置20的負(fù)載有關(guān)的或根據(jù)裝置20的負(fù)載的參數(shù)；實(shí)際上，這可能是在逆變器28中的一個(gè)電流傳感器，它測(cè)量通過逆變器的開關(guān)管中的一個(gè)開關(guān)管的電流。裝置20還包括在線圈30上的物體支座34。項(xiàng)目24、28、30、32和34包括許多可大批量得到的感應(yīng)爐灶面的主要元件。在本發(fā)明的情況中有用的一個(gè)特定的較佳感應(yīng)爐灶面是Cook TekModel CD-1800，雖然還可以使用多種其它可大批量得到的家用電器。
裝置20還包括與微處理器32連接的RFID讀出器/寫入器耦合器36；這個(gè)連接最好允許RS-232協(xié)議通信。較佳的耦合器36是Gemplus的Gem WaveTMMedioSO13。這個(gè)耦合器有RS-232、RS485以及TTL通信協(xié)議，并能以高達(dá)26kb/s發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，RFID天線38形成裝置20的一部分，并通過同軸電纜連接到耦合器36。最好使用Gemplus的1型天線，因?yàn)樗某叽缧?，沒有接地平面，約2英寸的讀/寫范圍；Gemplus的Medio A-SA型也可以滿意地工作。
通常，裝置20還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘42，它能夠保持在長時(shí)間周期上的精確時(shí)間。時(shí)鐘是微處理器兼容的，最好包括備用電源，如果拔去感應(yīng)加熱裝置的插頭，則備用電源可以延長工作的時(shí)間。兼容的時(shí)鐘包括國家半導(dǎo)體MM58274C型或Dallas半導(dǎo)體DS-1286型。
最好裝置20還具有微處理器32可以訪問的附加存儲(chǔ)器44。應(yīng)該能夠易于寫入或易于替代存儲(chǔ)器器件44，以致任何時(shí)候當(dāng)要使用裝置20加熱以前未曾編程的新類型的物體時(shí)，允許用戶添加軟件算法。一種較佳存儲(chǔ)器單元是快閃存儲(chǔ)器卡，諸如Micron的小型快閃卡；其它是裝備有調(diào)制解調(diào)器連接的EEPROM器件或快閃存儲(chǔ)器器件，以致允許經(jīng)過電話線路從遠(yuǎn)處位置進(jìn)行編程。
示例“咝咝發(fā)燙的盤”形式的食物器皿22包括一般放置在木質(zhì)、塑料或陶瓷材料的基座48中的金屬(例如，鑄鐵)盤46。把RFID標(biāo)記50可操作地連接到在基座48中形成的凹入處的食物器皿22，并通過黏合劑51或某些其它合適的媒質(zhì)進(jìn)行固定。一種較佳的RFID標(biāo)記是Gemplus的Gem WaveTMArio 40-SL標(biāo)志(Stamp)，具有17×17×1.6mm的尺寸，并設(shè)計(jì)成能耐受極端的溫度、濕度和壓力條件。這個(gè)標(biāo)記在它的存儲(chǔ)器的塊0、頁0中具有工廠嵌入的8字節(jié)代碼，并且有安排在4個(gè)塊中的2kb的EEPROM存儲(chǔ)器，每塊包括4頁數(shù)據(jù)。讀出器可以分別寫入8字節(jié)的每頁。其它合適的RFID標(biāo)記包括Gemplus的Ario 40-SL模塊，以及極—小的Gemplus的Ario 40-SDM。
如所示，RFID標(biāo)記50不必須與正在感生電流的物體部分(諸如，食物器皿22的金屬板46)直接熱接觸。實(shí)際上，由于限制大多數(shù)RFID標(biāo)記的工作溫度(摩托羅拉IT-254E標(biāo)記可以耐受高達(dá)200C的連續(xù)工作溫度，Gemplus的Ario 40-SL標(biāo)志標(biāo)記可以耐受高達(dá)350°F的溫度)，最好使標(biāo)記與任何如此的金屬加熱元件有某種熱隔離。要點(diǎn)是標(biāo)記50將攜帶物體的識(shí)別符和它的感應(yīng)加熱歷史的有關(guān)信息。此外，標(biāo)記將把該信息發(fā)送到詢問它的任何RFID讀出器/寫入器。當(dāng)標(biāo)記接收到讀出器的磁場(chǎng)能量時(shí)，它把在IC(集成電路)中的經(jīng)編程的存儲(chǔ)器信息發(fā)送到讀出器，然后讀出器確認(rèn)信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并按所要求的格式把數(shù)據(jù)發(fā)送到所要求的輸出裝置。一般，經(jīng)編程的存儲(chǔ)器信息包括唯一地識(shí)別物體的數(shù)字代碼。RFID標(biāo)記可以離開RFID讀出器的天線數(shù)英寸而仍與讀出器通信。
在圖2中描繪的食物器皿22還示出使用任選的熱開關(guān)52。不要求如此的開關(guān)，但是通常有它是較佳的。將更詳細(xì)地描述在這個(gè)方面的熱開關(guān)的特殊設(shè)計(jì)和使用。
在下面的討論中，將詳細(xì)描述示例感應(yīng)加熱裝置20和咝咝發(fā)燙的盤的食物器皿22。當(dāng)然，應(yīng)該理解，這個(gè)討論可以等效地應(yīng)用于(根據(jù)所要求的最終使用作適當(dāng)?shù)淖兏?諸如在圖2和3中示出的所有類型的其它食物器皿，也可以應(yīng)用于較廣范圍的多種其它可感應(yīng)加熱的物體，諸如在圖4中描繪的加熱圓片。因此，就廣義來說，應(yīng)該認(rèn)為本說明只是本發(fā)明的一種可能的利用。
硬件集成化-RFID讀出器/寫入器如上所述，把RFID讀出器/寫入器36與感應(yīng)加熱裝置20的基于微處理器的控制電路可操作地連接。應(yīng)該如此地放置RFID讀出器/寫入器36的天線38，致使當(dāng)要對(duì)食物器皿22物體進(jìn)行加熱時(shí)，食物器皿22離開RFID讀出器/寫入器36的距離在讀/寫距離之內(nèi)。在一種較佳天線配置中，RFID天線的扁平螺旋形天線線圈與工作線圈30是平面關(guān)系，并位于工作線圈30的中央開口中。參考圖1，測(cè)試已經(jīng)示出，也可以把RFID天線放置在感應(yīng)工作線圈30的平面和爐灶面支座表面34之間，而在爐灶面操作期間在RFID天線中不感應(yīng)不利的電流。
不管天線的精確取向，最好把天線38放置在工作線圈30的中央。為了在同一個(gè)工作線圈30上對(duì)各種類型的物體均勻地加熱，要求每個(gè)項(xiàng)目都位于工作線圈30的中心。此外，單個(gè)RFID天線38最好與標(biāo)記50連接，把所述標(biāo)記50放置在盡可能多的不同類型可兼容的感應(yīng)物體中的一個(gè)物體上。
形成讀出器/寫入器36的RFID讀出器/寫入器和標(biāo)記系統(tǒng)、天線38和RFID標(biāo)記50應(yīng)該發(fā)送和接收至少下列類型的信息1)物體的類型或等級(jí)(此后稱之為COB)；2)物體的最后已知加熱算法的功率步驟(此后稱之為LKPS)；以及3)施加最后已知加熱算法的功率步驟的最后已知時(shí)間(此后稱之為t(LKPS))。RFID標(biāo)記50應(yīng)該發(fā)送這個(gè)信息，并且靠放置在諸如在裝置20上面的食物器皿22之類的物體上的RFID讀出器/寫入器36讀出。此外，在裝置20使食物器皿22處于所選擇的調(diào)節(jié)溫度的整個(gè)時(shí)間周期期間，最好每隔所選擇的時(shí)間間隔Δtbetween transmit(發(fā)送之間)把這個(gè)信息(除了COB之外)和可能的其它信息再寫入RFID標(biāo)記50一次。把發(fā)生讀/寫操作時(shí)所需要的時(shí)間的持續(xù)期稱為Δttransmit(發(fā)送)。使用諸如Gemplus的Gem WaveMedioTMSO13以及Ario 40-SL讀/寫標(biāo)記之類的讀出器/寫入器，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于預(yù)-生產(chǎn)樣機(jī)的Δttransmit約為150毫秒。
最好，讀出器/寫入器36和標(biāo)記50之間的通信發(fā)生在裝置20產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的中斷期間。即，希望正好在RFID讀出器/寫入器36和標(biāo)記50之間發(fā)送信息之前中斷主磁場(chǎng)的產(chǎn)生，并在停止RFID發(fā)送之后恢復(fù)主磁場(chǎng)的產(chǎn)生。通過使用從在Gem Medio SO-13耦合器上的3個(gè)內(nèi)置式輸出端口中之一發(fā)射的5V輸出信號(hào)來觸發(fā)爐灶面的逆變器可以觸發(fā)這個(gè)中斷。另一方面，由于大多數(shù)爐灶面的微處理器控制和可得到RFID耦合器和所述微處理器之間的通信，可以通過微處理器32使中斷同步。
例如，即使在正常操作期間，Cook TekC-1800型爐灶面的逆變器只對(duì)于60周的電源(線路)中的59周是“接通”的(電流通過開關(guān)元件流入工作線圈，以致補(bǔ)充傳遞到負(fù)載的能量)，即使當(dāng)使用最高功率輸出電平時(shí)。對(duì)于在正常操作期間的較低輸出電平，使用逆變器的低于59周的“接通”。
在逆變器的一些“斷開”時(shí)間期間，不允許整流電流從AC(交流)電源通過開關(guān)元件流入工作線圈30。在這些“斷開”時(shí)間期間，發(fā)射磁場(chǎng)的接近—零的強(qiáng)度對(duì)于RFID標(biāo)記50和讀出器/寫入器36之間的發(fā)送不產(chǎn)生干擾。因此微處理器32可以控制逆變器的“接通”和“斷開”周期的次數(shù)和定時(shí)，并且還控制發(fā)送和接收來自RFID標(biāo)記50的信息的時(shí)間。因此，當(dāng)在磁場(chǎng)干擾最小時(shí)的逆變器的“斷開”時(shí)間期間，可以從RFID讀出器/寫入器36到RFID標(biāo)記50成功地讀出和寫入信息，甚至無需修改“正常操作”功率電平占空度。
此外，因?yàn)槲⑻幚砥?2的適應(yīng)性和易于編程，可以修改“正常操作”功率電平占空度，使逆變器在選擇60周期間或某些其它時(shí)間間隔期間在任何數(shù)目的周期中保持“斷開”?？梢詫?duì)這些“斷開”周期定時(shí)，使之在任何需要的時(shí)間間隔處周期性地開始。例如，在此后稱之為“發(fā)送開始之間所消逝的時(shí)間”的接連的時(shí)間間隔(或Δtbetween transmit)處，微處理器可以保證使通過開關(guān)晶體管流入工作線圈30的電流中斷Δttransmit時(shí)間持續(xù)期。在這個(gè)例子中，逆變器的“接通”時(shí)間的最大可能有效百分比是{(Δtbetween transmit-Δttransmit)/(Δtbetween transmit)}。應(yīng)該注意，因?yàn)棣transmit是始終如一的，所以Δtbetween transmit也是發(fā)送終止之間所消逝的時(shí)間。不管所選擇的周期，通過使RFID讀出器/寫入器/標(biāo)記系統(tǒng)36、38、50的發(fā)送/接收周期與工作線圈30產(chǎn)生接近—零的磁場(chǎng)的時(shí)間同步，可以獲得滿意的無干擾的發(fā)送/接收周期。
由于可以選擇RFID讀出器/寫入器36中具有遠(yuǎn)離感應(yīng)爐灶面的輸出頻率(一般20-60kHz)的輸出頻率(125kHz、13.56MHz或其它頻率)，在這些逆變器“斷開”時(shí)間期間，它的相關(guān)聯(lián)的天線可以可靠地發(fā)送和接收來自RFID標(biāo)記的數(shù)據(jù)。此外，由于磁感應(yīng)爐灶面產(chǎn)生的場(chǎng)的瓦特磁感應(yīng)(watt density)是足夠的低，在逆變器接通時(shí)間期間，讀出器/寫入器36和標(biāo)記50的天線不會(huì)因暴露在所述場(chǎng)中而產(chǎn)生有害的電流。
軟件綜合軟件綜合的基本目的是執(zhí)行磁感應(yīng)加熱裝置20遵循的一種軟件算法，它允許裝置20對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行加熱，可以以任何給定溫度開始加熱周期到所要求的調(diào)節(jié)溫度，然后在不限定的時(shí)間周期上把它保持在該溫度處?！败浖C合”是指這樣的事實(shí)，即，最好軟件算法允許微處理器32使用下列3中信息源，使預(yù)—編程加熱算法滿足當(dāng)加熱開始時(shí)存在的特定的初始條件1)從RFID標(biāo)記50取得的信息；2)來自監(jiān)測(cè)諸如電流和電壓等電路參數(shù)的裝置20的電路傳感器的信息；以及3)微處理器32可訪問的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的信息。
軟件算法的其它目的是允許使用相同的裝置20對(duì)許多不同類型的物體(每種物體具有不同的調(diào)節(jié)溫度和加熱要求)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。這可以容易地實(shí)現(xiàn)，如果每個(gè)相應(yīng)的物體的RFID標(biāo)記50存儲(chǔ)識(shí)別符信息，一旦由RFID讀出器/寫入器36讀出，則軟件算法就使用這些識(shí)別符信息來訪問和修改已經(jīng)為該特定類型的目標(biāo)設(shè)計(jì)的適合的預(yù)—編程加熱算法。
概括地說，裝置20的微處理器32具有占優(yōu)勢(shì)的軟件算法，即，根據(jù)特定的RFID標(biāo)記的識(shí)別符信息，訪問許多預(yù)—編程加熱算法中之一。預(yù)—編程加熱算法(此后稱之為“特定物體類別的加熱算法”，或HA(COB))是用于計(jì)算必需的變量的數(shù)據(jù)、公式的特定組，以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，所述指令是爐灶面使用來對(duì)特定“物體的類別”(COB)進(jìn)行加熱和溫度調(diào)節(jié)的。HA(COB)的基本任務(wù)是任務(wù)1估計(jì)物體的當(dāng)前溫度，EPT。
任務(wù)2使用EPT的計(jì)算值，使用“經(jīng)校正的”功率電平對(duì)物體加熱達(dá)特定的消逝時(shí)間(以適當(dāng)?shù)摹敖?jīng)校正的”功率電平開始，并按該功率電平達(dá)適當(dāng)?shù)南艜r(shí)間)，以致使物體從它的EPT到所要求的調(diào)節(jié)溫度，并使之保持在該溫度。
任務(wù)3用加熱算法的物體的最后已知功率步驟，LKPS，以及施加這個(gè)加熱算法步驟的時(shí)間，t(LKPS)，更新附加到物體上的RFID標(biāo)記50，每個(gè)時(shí)間間隔tbetween transmit更新一次，直到達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度。
為了實(shí)現(xiàn)這些基本任務(wù)，可以以下述方式開發(fā)和實(shí)施HA(COB)。為了示例的目的，將描述使用裝置20對(duì)圖1中描繪的“咝咝發(fā)燙盤”進(jìn)行正確加熱所需要的軟件，其中，鑄鐵鍋46的食物—接觸表面應(yīng)該具有250°F加或減20°F的所要求的調(diào)節(jié)溫度。
加熱算法為了實(shí)現(xiàn)任務(wù)1和2，首先應(yīng)該收集在“理想”工作條件下調(diào)節(jié)物體溫度所需要的“永久存儲(chǔ)器”數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括在“理想”工作條件下收集的加熱和冷卻兩種信息。永久存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)不是周期性地更新的，但是是永久地存儲(chǔ)在相應(yīng)的，或易于訪問的HA(加熱算法)(咝咝發(fā)燙盤)的存儲(chǔ)器單元中。雖然最好把永久存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在作為感應(yīng)加熱裝置(諸如圖1的附加存儲(chǔ)器器件44)的一部分的存儲(chǔ)器器件中，但是也可以把這些信息存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記的EEPROM存儲(chǔ)器中。既然是這樣，一旦RFID標(biāo)記投入服務(wù)，就不需要再寫入相應(yīng)于這個(gè)永久存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的EEPROM存儲(chǔ)器單元。不管永久存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的物理位置，在加熱操作之前和期間，微處理器32必需可得到它。
然后知道幾乎從來也不會(huì)出現(xiàn)理想工作條件，就開發(fā)待在加熱算法中使用的“改變”指令和公式，以允許系統(tǒng)在“實(shí)際”工作條件下操作。最終，對(duì)于在加熱算法中使用的這些“改變”指令和公式，最好通過RFID讀出器/寫入器36和爐灶面電路傳感器周期性地收集信息。把所收集的這個(gè)信息存儲(chǔ)在“臨時(shí)”存儲(chǔ)器中，并在整個(gè)加熱操作中周期性地更新。
“改變”指令和公式、所存儲(chǔ)的“永久存儲(chǔ)器”信息以及“臨時(shí)存儲(chǔ)器”信息的合成組包括經(jīng)編程用于綜合微處理器32的加熱算法的“組合塊(buildingblock)”。一旦已經(jīng)在下面描述這些“組合塊”，就將逐行描述實(shí)際軟件算法和HA(咝咝發(fā)燙盤)算法。
“組合塊”1在“理想”條件下的“永久存儲(chǔ)器”數(shù)據(jù)假定對(duì)于咝咝發(fā)燙盤的“理想”工作條件是咝咝發(fā)燙盤1)從來不從低于室溫的板的初始溫度進(jìn)行加熱；2)總是沒有食物在它的上表面而加熱；3)總是放置在裝置20上以致以峰值效率進(jìn)行磁耦合；以及4)總是當(dāng)它達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度時(shí)才從爐灶面取下。用這些理想條件控制，使有代表性的咝咝發(fā)燙盤在有代表性的磁感應(yīng)爐灶面上加熱。把熱電偶附加到咝咝發(fā)燙盤上，而爐灶面的微處理器利用它們的測(cè)量值作為反饋，以致在所要求的時(shí)間周期中使物體達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度。對(duì)于一個(gè)時(shí)間周期，使用相同的反饋來保持所要求的調(diào)節(jié)溫度，直到存在平衡和出現(xiàn)所要求的爐灶面保溫操作的清楚圖案。一旦爐灶面正運(yùn)行在技術(shù)條件內(nèi)對(duì)咝咝發(fā)燙盤加熱到其規(guī)定的溫度并保持在該溫度上。
在“永久存儲(chǔ)器”中收集和存儲(chǔ)下列信息，在HA(咝咝發(fā)燙盤)中使用的爐灶面的微處理器可訪問所述“永久存儲(chǔ)器”。
表1信息 代碼識(shí)別符1)從/到RFID標(biāo)記的發(fā)送讀/寫開始之間的時(shí)間周期 Δtbetween transmit2)理想功率電平#1(93％逆變器“接通”時(shí)間)命令111個(gè)“接通”周期，9個(gè)“斷開”周期，重復(fù) IPL 13)理想功率電平#2(83％逆變器“接通”時(shí)間)命令100個(gè)“接通”周期，20個(gè)“斷開”周期，重復(fù) IPL 24)理想功率電平#3(74％逆變器“接通”時(shí)間)命令89個(gè)“接通”周期，31個(gè)“斷開”周期，重復(fù) IPL 35)理想功率電平#4(65％逆變器“接通”時(shí)間)命令78個(gè)“接通”周期，42個(gè)“斷開”周期，重復(fù) IPL 46)理想功率電平#5(55％逆變器“接通”時(shí)間)命令66個(gè)“接通”周期，54個(gè)“斷開”周期，重復(fù) IPL 57)預(yù)期的最低工作溫度(72F) T(0)8)在理想功率步驟1之后的溫度 T(1)9)在理想功率步驟2之后的溫度 T(2)10)在理想功率步驟3之后的溫度T(3)11)在理想功率步驟4之后的溫度T(4)12)在理想功率步驟5之后的溫度T(5)13)在理想功率步驟6之后的溫度T(6)14)在理想功率步驟7之后的溫度T(7)15)在理想功率步驟8之后的溫度T(8)16)在理想功率步驟9之后的溫度T(9)17)調(diào)節(jié)溫度(250F) T(10)18)線性冷卻速率#1(從T(10)到T(6))CR119)線性冷卻速率#2(從T(6)到T(2)) CR220)線性冷卻速率#3(從T(2)到T(0)) CR321)在逆變器“接通”時(shí)間具有理想耦合負(fù)載期間通過爐灶面的開關(guān)晶體管流過的電流值 Ltransistor max ideal(晶體管最大理性)22)最大延遲時(shí)間(120秒) MXDT根據(jù)用戶要求選擇加熱過程的時(shí)間定標(biāo)，即，Δtbetween transmit有效地表示什么。假定用戶已經(jīng)要求在放置到爐灶面上之后25秒內(nèi)使咝咝發(fā)燙盤從室溫加熱到它上面的食物接觸表面溫度為250°F±20°F。通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)確定使用Cook Tek CD-1800型爐灶面的功率控制方法的5.0kW爐灶面可以完成這個(gè)任務(wù)。應(yīng)該注意，Δtbetween transmit的值將確定整個(gè)較佳調(diào)節(jié)方法的給定溫度調(diào)節(jié)操作的正確度和精確度，其中，沒有使用溫度傳感器。選擇更小的有效加熱時(shí)間定標(biāo)，調(diào)節(jié)溫度將更正確，而且關(guān)于所述調(diào)節(jié)溫度的變化將更小。然而，選擇更小的時(shí)間定標(biāo)，RFID標(biāo)記將在需要更換之前耐受較少的完整的加熱周期。一般把RFID標(biāo)記設(shè)計(jì)成在失效之前至少工作100,000次讀/寫操作。由于使圖1的咝咝發(fā)燙盤從室溫加熱到250°F的平均上表面溫度所要求的時(shí)間需要至少10次讀/寫操作，所以不能夠保證附加到咝咝發(fā)燙盤上的RFID標(biāo)記的壽命大于10,000個(gè)加熱周期。
根據(jù)所假定的用戶要求和正確度、精度和系統(tǒng)壽命之間所選擇的平衡，選擇咝咝發(fā)燙盤應(yīng)用的Δtbetween transmit為2.0秒。把該值存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤)中使用的爐灶面微處理器可訪問的永久存儲(chǔ)器中。
好象對(duì)咝咝發(fā)燙盤感應(yīng)加熱致使食物—接觸上表面達(dá)到均勻的250°F溫度的最簡單的方法將是在整個(gè)加熱時(shí)間周期中施加來自爐灶面的所有可得到的耦合功率。然而，對(duì)于許多物體，包括咝咝發(fā)燙盤，趨膚效應(yīng)加上物體本身的有限熱傳導(dǎo)導(dǎo)致在食物—接觸表面和最接近感應(yīng)工作線圈的表面的溫度之間的溫度平衡的延遲。因此，既然是這樣，發(fā)現(xiàn)在加熱周期結(jié)束處達(dá)到均勻的250°F的食物—接觸表面而沒有超過它非常多或沒有導(dǎo)致最接近工作線圈的表面達(dá)到比250°F高得多的溫度的最佳方法是當(dāng)食物—接觸表面的溫度增加時(shí)“逐級(jí)下降”施加到咝咝發(fā)燙盤的功率電平的電平。
圖5用圖形描繪所要求的“理想”功率電平的序列，要把該“理想”功率電平的序列施加到在室溫處的咝咝發(fā)燙盤，以在25秒內(nèi)得到均勻的250°F的食物—接觸表面。此后將把對(duì)于等于一個(gè)時(shí)間間隔Δtbetween transmit的時(shí)間單元的每個(gè)理想功率電平的施加稱為“理想功率步驟”。在本例子中使咝咝發(fā)燙盤從室溫轉(zhuǎn)變到250°F的均勻表面溫度需要10個(gè)理想功率步驟。應(yīng)該注意，只在理想功率步驟10的結(jié)束處，食物—接觸表面咝咝發(fā)燙盤實(shí)際達(dá)到250°F，但是在此后它繼續(xù)升高。表2是在圖5中示出的理想功率步驟序列的寫入清單。使用理想功率步驟的這個(gè)序列作為藍(lán)圖，以在咝咝發(fā)燙盤的加熱操作期間命令爐灶面的操作，除了在每個(gè)理想功率步驟中由“經(jīng)校正的”功率電平來代替“理想”功率電平。
表2步驟號(hào) 到爐灶面的命令理想功率步驟1 施加IPL1達(dá)2秒*理想功率步驟2 施加IPL1達(dá)2秒*理想功率步驟3 施加IPL1達(dá)2秒*理想功率步驟4 施加IPL1達(dá)2秒*理想功率步驟5 施加IPL2達(dá)2秒*理想功率步驟6 施加IPL2達(dá)2秒*理想功率步驟7 施加IPL3達(dá)2秒*理想功率步驟8 施加IPL3達(dá)2秒*理想功率步驟9 施加IPL4達(dá)2秒*理想功率步驟10 施加IPL4達(dá)2秒*時(shí)間周期MXDT 命令爐灶面進(jìn)入等待模式，其中，1個(gè)周期的測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**理想功率步驟11 施加IPL5達(dá)2秒**時(shí)間周期(0.50)(MXDT) 命令爐灶面進(jìn)入等待模式，其中，1個(gè)周期的測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**理想功率步驟11 施加IPL5達(dá)2秒**時(shí)間周期(0.50)(MXDT) 命令爐灶面進(jìn)入等待模式，其中，1個(gè)周期的測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**無限地重復(fù)以前的兩個(gè)步驟***在每個(gè)理想功率步驟的最后0.15秒期間，RFID讀出器/寫入器與RFID標(biāo)記通信。
**永遠(yuǎn)不會(huì)分配大于數(shù)10的LKPS值。然而，將使用每個(gè)實(shí)際功率步驟11的完成的實(shí)際時(shí)間來更新t(LKPS)。
在理想功率步驟的序列中的每個(gè)理想功率電平的值是“理想的”，因?yàn)樗腔谖矬w和感應(yīng)爐灶面的工作線圈之間所要求的(“理想”)功率耦合效率的，即，它是基于置于工作線圈上中央處的咝咝發(fā)燙盤的鑄鐵部分的，咝咝發(fā)燙盤的鑄鐵部分是工作線圈上面的標(biāo)準(zhǔn)高度，并且選擇市電的線電壓的值作為標(biāo)準(zhǔn)。雖然諸如CookTek Model CD-1800爐灶面或它的5kW的對(duì)應(yīng)物可能是60周線電壓的59個(gè)“接通”周期，但是對(duì)于不置于工作線圈上面中央的咝咝發(fā)燙盤，耦合到咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際功率可能比只使用可用的60周的40個(gè)“接通”周期而放置在相同爐灶面上具有理想耦合效率的咝咝發(fā)燙盤要小。因此，在“功率電平”和耦合到負(fù)載(咝咝發(fā)燙盤)的實(shí)際功率之間進(jìn)行區(qū)分是很重要的。因此，對(duì)于逆變器“接通”時(shí)間的百分比控制爐灶面功率輸出的這個(gè)例子，此后將以術(shù)語逆變器“接通”時(shí)間的百分比來表達(dá)“功率電平”。通過測(cè)量一個(gè)或多個(gè)各種爐灶面參數(shù)可以導(dǎo)出耦合到給定“功率電平”的咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際功率。
在最終模型化期間(理想功率電平1，此后稱之為IPL1)使用最高理想功率電平來確定這個(gè)理想功率步驟的序列是最高的，可用于理想條件下的加熱算法。因此，它是逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比是{(Δtbetween transmot-Δttransmit)/(Δtbetween transmit)}時(shí)的功率電平。所有接著施加的較低的理想功率電平(理想功率電平2(IPL2)、理想功率電平3(IPL3)、理想功率電平4(IPL4)以及理想功率電平5(IPL5))也都是以術(shù)語逆變器“接通”時(shí)間的百分比來描述的。在本揭示的較后面描述對(duì)于咝咝發(fā)燙盤例子的這些百分比。
圖5還示出一旦咝咝發(fā)燙盤達(dá)到250°F而待施加到咝咝發(fā)燙盤的理想功率步驟序列的第一個(gè)，以致使它無限期地保持在該溫度(在20F之內(nèi))。理想功率步驟11是在一個(gè)時(shí)間間隔Δtbetween transmit上施加到物體的能量的短的突發(fā)，這添加了足夠的能量以在物體正在等待使用時(shí)克服在環(huán)境中的損耗。對(duì)于咝咝發(fā)燙盤，以55％的逆變器“接通”時(shí)間的理想功率電平施加達(dá)一個(gè)時(shí)間周期Δtbetween transmit的持續(xù)期的理想功率電平11。應(yīng)該注意，在完成理想功率步驟10之后，仍進(jìn)行RFIDD讀出器/寫入器和RFID標(biāo)記之間的更新t(LKPS)但是不是LKPS的實(shí)際值的發(fā)送。因此在理想功率步驟11施加期間，值LKPS保持在10，但是更新t(10)的值，以反映最后的理想功率步驟11的完成時(shí)間。
無限期地重復(fù)理想功率步驟11直到從爐灶面取下物體。然而，不需要以施加之間的相等時(shí)間間隔來重復(fù)理想功率步驟11。此后把接連著施加的理想功率步驟11之間的時(shí)間間隔稱為延遲時(shí)間，或DT。雖然延遲時(shí)間是變量，但是最大延遲時(shí)間，此后稱之為MXDT，是確定的和存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中的。對(duì)于本例子的咝咝發(fā)燙盤，確定MXDT為2秒。對(duì)于咝咝發(fā)燙盤，在理想功率步驟10完成之后的MXDT的延遲時(shí)間首先施加理想功率步驟11。此后，以等于(50％MXDT)或1分鐘的接連著的延遲時(shí)間施加相同的功率步驟11。
所述理想功率步驟的上述序列是在理想條件下施加到咝咝發(fā)燙盤上使之從室溫到250°F±20°F的平均表面溫度，并保持在該溫度，概括施加理想功率步驟的上述序列的結(jié)果發(fā)生下列各項(xiàng)以IPL1施加理想功率步驟1。在理想功率步驟1期間，咝咝發(fā)燙盤的平均食物接觸表面溫度從室溫(指定為T(0))上升到溫度T1＝100°F。然后立即以IPL1施加理想功率步驟2。在功率步驟2期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(1)＝100°F上升到溫度T(2)＝130°F。然后立即以IPL1施加理想功率步驟3。在理想功率步驟3期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(2)＝130°F上升到溫度T(3)＝160°F。然后立即以IPL1施加理想功率步驟4。在理想功率步驟4期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(3)＝160°F上升到溫度T(4)＝190°F。然后立即以IPL2施加理想功率步驟5。在理想功率步驟5期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(4)＝190°F上升到溫度T(5)＝210°F。然后立即以IPL2施加理想功率步驟6。在理想功率步驟6期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(5)＝210°F上升到溫度T(6)＝224°F。然后立即以IPL3施加理想功率步驟7。在理想功率步驟7期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(6)＝224°F上升到溫度T(7)＝232°F。然后立即以IPL3施加理想功率步驟8。在理想功率步驟8期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(7)＝232°F上升到溫度T(8)＝240°F。然后立即以IPL4施加理想功率步驟9。在理想功率步驟9期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(8)＝240°F上升到溫度T(9)＝246°F。然后立即以IPL4施加理想功率步驟10。在理想功率步驟10期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從溫度T(9)＝246°F上升到溫度T(10)＝250°F。
此時(shí)，使逆變器保持在斷開狀態(tài)，除了磁場(chǎng)的小占空度測(cè)試脈沖在MXDT時(shí)間周期中搜索正確負(fù)載。在操作的“等待”模式期間執(zhí)行使用這些小占空度(通常每60個(gè)可用周期的一個(gè)周期)測(cè)試脈沖來搜索爐灶面頂上的合適負(fù)載，這對(duì)于大多數(shù)爐灶面是標(biāo)準(zhǔn)的操作過程。進(jìn)入MXDT約1分鐘，咝咝發(fā)燙盤的平均表面溫度漂移到255°F，因?yàn)樵谶羞邪l(fā)燙盤的鑄鐵壁的厚度中的溫度均衡了。在MXDT之后，然后立即以IPL5施加在理想功率步驟11中的第一個(gè)。在理想功率步驟11期間，咝咝發(fā)燙盤的表面溫度從約245°F上升到255°F。緊接著理想功率步驟11的第一個(gè)施加之后，逆變器再次保持在“斷開”狀態(tài)，直到(0.5)(MXDT)的延遲時(shí)間，此時(shí)，再次施加理想功率步驟11。此后，只要咝咝發(fā)燙盤保留在爐灶面上，在(0.5)(MXDT)的延遲時(shí)間之后就會(huì)施加理想功率步驟11。如果取下咝咝發(fā)燙盤，則爐灶面恢復(fù)到等待模式，并產(chǎn)生周期性的小占空度測(cè)試脈沖，在離開等待模式之前，它將等待具有合適的負(fù)載阻抗和合適的RFID標(biāo)記的物體，并開始另一次加熱操作。
如在圖5中所示，在時(shí)間間隔Δttransmit期間發(fā)生在RFID讀出器/寫入器和附加到物體的RFID標(biāo)記之間的發(fā)送，這發(fā)生在每個(gè)時(shí)間間隔Δtbetween transmit的結(jié)束處，但是在Δtbetween transmit中。此外，等于Δtbetween transmit的時(shí)間周期包括每個(gè)理想功率步驟的完整的時(shí)間周期。由于執(zhí)行IPL2、IPL3、IPL4或IPL5而減少逆變器的“接通”周期的數(shù)目不會(huì)減小現(xiàn)有的逆變器“斷開”周期Δttransmit，但是只可能增加更多的“斷開”周期。
除非在每個(gè)理想功率步驟中將以“校正的”功率電平來代替“理想”功率電平，在咝咝發(fā)燙盤的加熱操作期間，使用上述理想功率步驟的序列作為藍(lán)圖，以命令爐灶面的操作。然而，把“理想”功率電平存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中供計(jì)算中使用，以計(jì)算合適的“經(jīng)校正的”功率電平。
對(duì)于本咝咝發(fā)燙盤例子，在理想工作條件下有5種理想功率電平最高的IPL1到最低的IPL5。IPL1是逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比是{(Δtbetween transmot-Δttransmit)/(Δtbetween transmit)}時(shí)的功率電平，而磁耦合到咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際功率與上面所述的因素有關(guān)。在這個(gè)咝咝發(fā)燙盤例子中，Δtbetween transmit等于2.0秒，而Δttransmit等于0.150秒。因此，對(duì)于IPL1，逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比是93％。為了執(zhí)行IPL1，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的111個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的9個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
IPL2是具有83％的逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比的功率電平。因此，為了執(zhí)行IPL2，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的100個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的20個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這20個(gè)“斷開”周期中的最后9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
IPL3是具有74％的逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比的功率電平。因此，為了執(zhí)行IPL3，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的89個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的31個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這31個(gè)“斷開”周期中的最后9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
IPL3是具有74％的逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比的功率電平。因此，為了執(zhí)行IPL3，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的89個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的31個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這31個(gè)“斷開”周期中的最后9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
IPL4是具有65％的逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比的功率電平。因此，為了執(zhí)行IPL4，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的78個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的42個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這31個(gè)“斷開”周期中的最后9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
IPL5是具有55％的逆變器的“接通”時(shí)間的有效百分比的功率電平。因此，為了執(zhí)行IPL5，爐灶面微處理器(或RFID耦合器的輸出端口)將命令逆變器在120個(gè)周期中的66個(gè)周期中保持“接通”(允許電流通過開關(guān)晶體管流到工作線圈)，然后在其余的54個(gè)周期中保持“斷開”狀態(tài)。在這54個(gè)“斷開”周期中的最后9個(gè)“斷開”周期中發(fā)生RFID系統(tǒng)的發(fā)送和接收操作。
為了執(zhí)行允許HA(咝咝發(fā)燙盤)對(duì)于非—理想功率耦合進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹案淖儭惫胶椭噶?，在永久存?chǔ)器中存儲(chǔ)表示在理想耦合條件下磁耦合到咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際功率的爐灶面電路參數(shù)。用于這個(gè)存儲(chǔ)項(xiàng)目的較佳存儲(chǔ)單元是RFID標(biāo)記，但是可用使用爐灶面微處理器存儲(chǔ)器或另外的存儲(chǔ)器器件。
可以從許多可能的參數(shù)中選擇表示在IPL1和理想條件下耦合到咝咝發(fā)燙盤的功率的電路參數(shù)在逆變器帶有負(fù)載的接通時(shí)間期間流過開關(guān)晶體管的電流值(此后稱之為Itransistor ideal)、在逆變器帶有負(fù)載的接通時(shí)間期間的諧振電流值(此后稱之為Iresonant)、從市電流到帶有負(fù)載的開關(guān)晶體管的經(jīng)整流的線電流值(此后稱之為Iline)、或其它。把表示IPL1的爐灶面電路參數(shù)稱為Itransistor max ideal，雖然應(yīng)該理解，表示以IPL1耦合功率的任何其它爐灶面電路參數(shù)也滿足本發(fā)明。因此，可以通過一個(gè)變壓器來測(cè)量Itransistor max ideal值，使在逆變器的平均“接通”周期期間流過開關(guān)晶體管中之一的電流流過變壓器的初級(jí)，而感應(yīng)電流流過變壓器的次級(jí)。然后對(duì)該感應(yīng)電流進(jìn)行整流，并饋送到爐灶面的微處理器控制單元。這個(gè)感應(yīng)的，經(jīng)整流的次級(jí)電流值相當(dāng)于在IPL1和理想條件下耦合到咝咝發(fā)燙盤的功率，將把該電流值存儲(chǔ)在表1中示出的永久存儲(chǔ)器單元中，標(biāo)為值Itransistor max ideal。
參考圖5，咝咝發(fā)燙盤的食物接觸表面的平均溫度對(duì)于時(shí)間的圖疊加在描繪理想功率步驟的序列的曲線圖上。在每個(gè)理想功率步驟的結(jié)束處，測(cè)量食物接觸表面的平均溫度并存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中。值T(0)相當(dāng)于最低正常工作溫度，在咝咝發(fā)燙盤的情況中是室溫，72°F。在理想功率步驟1之后的溫度T(1)是100°F。在理想功率步驟2之后的溫度T(2)是130°F。在理想功率步驟3之后的溫度T(3)是160°F。在理想功率步驟4之后的溫度T(4)是190°F。在理想功率步驟5之后的溫度T(5)是210°F。在理想功率步驟6之后的溫度T(6)是224°F。在理想功率步驟7之后的溫度T(7)是232°F。在理想功率步驟8之后的溫度T(8)是240°F。在理想功率步驟9之后的溫度T(9)是246°F。在理想功率步驟10之后的溫度T(10)是250°F。
稱為MXDT的相等功率施加之間的最大延遲時(shí)間是理想功率步驟10的結(jié)束和理想功率步驟11的第一施加開始之間的時(shí)間。對(duì)于咝咝發(fā)燙盤例子，MXDT等于120秒。
為了估計(jì)咝咝發(fā)燙盤的當(dāng)前溫度，確定咝咝發(fā)燙盤在理想條件下的冷卻性能。然后在以后的“改變”步驟中使用來自所產(chǎn)生的溫度/時(shí)間曲線的信息。圖6是在成功地加熱到250°F之后已經(jīng)從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤，并且已經(jīng)允許在理想條件下冷卻的咝咝發(fā)燙盤的平均溫度/時(shí)間分布的曲線圖。通過簡單地使用咝咝發(fā)燙盤可以收集到這個(gè)曲線圖中所標(biāo)繪的數(shù)據(jù)，所述咝咝發(fā)燙盤帶有附加到咝咝發(fā)燙盤的食物接觸表面的數(shù)個(gè)位置處的熱電偶，已經(jīng)把所述食物接觸表面加熱到它所要求的調(diào)節(jié)溫度，并在它的冷卻期間經(jīng)受“理想”條件。咝咝發(fā)燙盤的理想條件是在正常操作期間通常發(fā)生的大多數(shù)條件。在本例子中，最早幾分鐘沒有食物負(fù)載，在以后的20分鐘減少食物負(fù)載，然后在以后40分鐘沒有食物負(fù)載，直到咝咝發(fā)燙盤的平均食物接觸表面溫度再次處于室溫。咝咝發(fā)燙盤具有如此大的表面面積，高的導(dǎo)熱性以及高的輻射性，外部食物負(fù)載可以變化很大而不明顯地影響它在冷卻時(shí)的溫度/時(shí)間分布。
一旦已經(jīng)收集和標(biāo)繪數(shù)據(jù)，就記錄咝咝發(fā)燙盤從溫度T(10)冷卻到溫度T(9)、T(8)、T(0)所需要的時(shí)間。在圖6中示出這些時(shí)間。接著，通過3根線使冷卻曲線模型化，所述3根線在組T(0)到T(9)中的溫度處與實(shí)際冷卻曲線相交。在這個(gè)例子中，把它的斜率指定為“冷卻速率1”的第一線性段，CR1，在T(10)和T(6)處與冷卻曲線相交。把它的斜率指定為“冷卻速率2”的第二線性段，CR2，在T(6)和T(2)處與冷卻曲線相交。最終，把它的斜率指定為“冷卻速率3”的第三線性段，CR3，在T(2)和T(0)處與冷卻曲線相交。
模型化的冷卻曲線越逼真，所推導(dǎo)的咝咝發(fā)燙盤的估計(jì)當(dāng)前溫度，EPT，越正確。此外，在冷卻期間越偏離理想熱負(fù)載，所推導(dǎo)的EPT的正確度就較差?？梢钥吹?，設(shè)計(jì)成確定咝咝發(fā)燙盤的EPT的所推薦的“改變”步驟是極保守的?！敖M合塊”2“改變步驟”允許HA(咝咝發(fā)燙盤)在非—理想條件下工作如上所述，由于給定的咝咝發(fā)燙盤幾乎從來沒有在理想條件下工作，所以設(shè)計(jì)在理想算法中使用的被稱為“改變步驟”的公式和指令，以致每個(gè)咝咝發(fā)燙盤加熱操作將在爐灶面加熱的25秒中達(dá)到它在250°F加或減20°F的目標(biāo)而不管咝咝發(fā)燙盤的初始條件或工作條件。在日常操作中可能碰到無數(shù)的非—理想條件。然而，在任何系統(tǒng)中，一般可以識(shí)別最影響加熱操作的結(jié)果的非—理想條件。在咝咝發(fā)燙盤的例子中，提供“改變步驟”，它試圖校正下列兩種非—理想條件1)爐灶面和咝咝發(fā)燙盤之間的非—理想功率耦合；以及2)從不同于室溫的溫度處開始用咝咝發(fā)燙盤的加熱操作。
為了對(duì)非—理想功率耦合進(jìn)行補(bǔ)償，在永久存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)表示在IPL1以及理想耦合條件下磁耦合到咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際功率的爐灶面電路參數(shù)。該電路參數(shù)是Itransistor max ideal，已經(jīng)在以前通過在理想條件下的測(cè)試而確定。
在咝咝發(fā)燙盤的每個(gè)加熱操作的開始時(shí)，測(cè)量表示流過爐灶面的開關(guān)晶體管的電流值的其它值，并存儲(chǔ)在“臨時(shí)存儲(chǔ)”存儲(chǔ)器中。此后把該值稱為Itransistor max actual(晶體管最大實(shí)際值)。用測(cè)量Itransistor max ideal的相同方式測(cè)量Itransistor max actual，除了在磁場(chǎng)的測(cè)試脈沖期間的爐灶面的每個(gè)等待模式的結(jié)束處，必然是在每個(gè)加熱操作的開始處，測(cè)量Itransistor max actual。
“每個(gè)加熱操作的開始”意味著以前已經(jīng)在工作的等待模式(在該模式中它正在發(fā)送磁場(chǎng)的測(cè)試脈沖尋找正確的阻抗負(fù)載)中的爐灶面具有放置在其上的物體，所述物體不但具有引起在待檢測(cè)的規(guī)定范圍中的Itransistor max actual值的負(fù)載阻抗，而且還具有RFID標(biāo)記，所述RFID標(biāo)記把正確的識(shí)別信號(hào)發(fā)送到組合在爐灶面的控制電路中的RFID讀出器。在開始物體的感應(yīng)加熱之前，爐灶面檢測(cè)來自物體的正確負(fù)載阻抗和正確RFID識(shí)別符信號(hào)兩者。給定的咝咝發(fā)燙盤在達(dá)到它的250°F溫度之前可以從爐灶面取下和再放回爐灶面許多次，此外，每次把它放回時(shí)，將把Itransistor max actual的新的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
用這個(gè)可用于爐灶面的微處理器的Itransistor max actual值，在加熱操作的最開始處以實(shí)時(shí)計(jì)算使用理想功率電平的一組經(jīng)校正的功率電平作為它們的基線。在這個(gè)咝咝發(fā)燙盤的例子中，以實(shí)時(shí)計(jì)算5個(gè)經(jīng)校正的功率電平經(jīng)校正的功率電平1，CPL1；經(jīng)校正的功率電平2，CPL2；經(jīng)校正的功率電平3，CPL3；經(jīng)校正的功率電平4，CPL4；以及經(jīng)校正的功率電平5，CPL5。下面的表3示出用來對(duì)這些經(jīng)校正的功率電平的每一個(gè)計(jì)算逆變器的“接通”時(shí)間的百分比的公式。
表3經(jīng)校正的功率電平 以逆變器“接通”時(shí)間表示的功率電平公式CPL1 CPL1＝{(Δtbetween transmit-Δttransmit)/(Δtbetween transmit)}＝93％CPL2 CPL2＝(IPL2)*[(Itransistor max ideal)2/(Itransistor max actual)2]CPL3 CPL3＝(IPL3)*[(Itransistor max ideal)2/(Itransistor max actual)2]CPL4 CPL4＝(IPL4)*[(Itransistor max ideal)2/(Itransistor max actual)2]CPL5 CPL5＝(IPL5)*[(Itransistor max ideal)2/(Itransistor max actual)2]
CPL1等于IPL1，因?yàn)樾枰锌捎玫鸟詈瞎β书_始加熱操作。任何校正IPL1的公式從來也不會(huì)提供比使用93％的逆變器“接通”時(shí)間可得到的功率更多的耦合功率。在CPL1等于IPL1時(shí)，可以把每個(gè)余留的CPL校正為比它們相應(yīng)的IPL較高的“接通”時(shí)間百分比或較低的“接通”時(shí)間百分比。
然后，以以前描述的方式計(jì)算每tbetween transmit的“接通”周期的數(shù)目。一旦計(jì)算，把功率電平值和執(zhí)行爐灶面的每個(gè)功率電平的指令存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。
一旦已經(jīng)在每個(gè)加熱操作的開始處計(jì)算CPL1到CPL5的值，而且把這些值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中，就使用它們來執(zhí)行功率步驟的實(shí)際序列，此后稱之為“實(shí)際功率步驟”。在下面表4中示出實(shí)際功率步驟的序列。
表4步驟號(hào) 到爐灶面的命令實(shí)際功率步驟1 施加CPL1達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟2 施加CPL1達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟3 施加CPL1達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟4 施加CPL1達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟5 施加CPL2達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟6 施加CPL2達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟7 施加CPL3達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟8 施加CPL3達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟9 施加CPL4達(dá)2秒*實(shí)際功率步驟10 施加CPL4達(dá)2秒*時(shí)間周期MXDT 命令爐灶面進(jìn)入等待模式其中1個(gè)周期測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**實(shí)際功率步驟11 施加CPL5達(dá)2秒**時(shí)間周期(0.50)(MXDT) 命令爐灶面進(jìn)入等待模式其中1個(gè)周期測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**實(shí)際功率步驟11 施加CPL5達(dá)2秒**時(shí)間周期(0.50)(MXDT) 命令爐灶面進(jìn)入等待模式其中1個(gè)周期測(cè)試脈沖檢查負(fù)載在阻抗范圍內(nèi)**
無限地重復(fù)以前的兩個(gè)步驟***在每個(gè)實(shí)際功率步驟的最后0.15秒期間，RFID讀出器/寫入器與RFID標(biāo)記通信。
**永遠(yuǎn)不會(huì)分配大于數(shù)10的LKPS值。然而，將使用每個(gè)實(shí)際功率步驟11的完成的實(shí)際時(shí)間來更新t(LKPS)。
因此，除了IPL的使用之外，遵循理想功率步驟的序列的所有方面(功率步驟的持續(xù)期、功率步驟的數(shù)目、延遲時(shí)間等)。使用以插入CPL代替IPL的理想功率步驟的序列的目的是當(dāng)實(shí)際功率步驟的序列遵循除了理想功率耦合之外的所有其它理想工作條件時(shí)保證得到在圖5中重疊示出的實(shí)際相同的溫度/時(shí)間曲線。雖然由于不能夠?qū)^低的功率耦合效率校正IPL1而在其它理想工作條件下施加的每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處得到的實(shí)際溫度可能不等于T(1)到T(10)，但是所達(dá)到的相應(yīng)溫度決不會(huì)更高，將是極接近的。
上面概述的過程對(duì)于市電電源的非—理想線電壓也是正確的，因?yàn)橛捎谶@個(gè)因素，Itransistor max actual與Itransistor max ideal也不同。
為了使HA(咝咝發(fā)燙盤)能夠讓咝咝發(fā)燙盤上升到所要求的調(diào)節(jié)溫度而不管它在開始加熱操作時(shí)的實(shí)際溫度，首先要估計(jì)當(dāng)前溫度，然后爐灶面必須以正確的實(shí)際功率步驟開始實(shí)際功率步驟的序列。還假定咝咝發(fā)燙盤決不會(huì)冷卻到室溫以下。如果當(dāng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上時(shí)它是在室溫以下，則HA(咝咝發(fā)燙盤)將使它上升到低于所要求的250°F的溫度，這是一個(gè)安全的結(jié)果。還假定咝咝發(fā)燙盤決不會(huì)經(jīng)受不是本發(fā)明的爐灶面的熱源(不是把食物放置在它的上表面)。
假定在實(shí)際功率步驟1到10完成之后得到的溫度T(1)到T(10)與沿理想冷卻曲線的各個(gè)位置處在圖6中示出的溫度是相同的溫度。相應(yīng)于在冷卻曲線上的這些溫度T(0)到T(10)的每一個(gè)溫度的是以秒為單位的時(shí)間，這是完全加熱的咝咝發(fā)燙盤冷卻到相應(yīng)溫度所需要的時(shí)間。設(shè)計(jì)來確定EPT的加熱算法HA(咝咝發(fā)燙盤)的這部分中的第一步驟是把一個(gè)值分配給指定為“n”的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元，它相應(yīng)于從T(10)(假定在實(shí)際功率步驟11之后產(chǎn)生的相同的溫度)冷卻到T(LKPS)中的給定溫度所需要的秒數(shù)。
下面表5描述把值分配到“n”的意義。在咝咝發(fā)燙盤已經(jīng)放置在爐灶面上，并且第一RFID標(biāo)記發(fā)送已經(jīng)傳遞值LKPS和t(LKPS)到RFID讀讀出器/寫入器而因此傳遞到它們相應(yīng)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元之后，立即把“n”的值分配到變量存儲(chǔ)器。因此，根據(jù)從RFID標(biāo)記得到的LKPS的值(記住，大于10的值是不允許作為LKPS存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器中的)，在理想條件下，將把從T(10)冷卻到溫度T(LKPS)所需要的秒數(shù)存儲(chǔ)為“n”。
表5如果在加熱操作開始處的則，分配值“n”＝LKPS的RFID標(biāo)記值是如果LKPS＝10 則n＝0如果LKPS＝9 則n＝120如果LKPS＝8 則n＝360如果LKPS＝7 則n＝720如果LKPS＝6 則n＝1200如果LKPS＝5 則n＝1440如果LKPS＝4 則n＝1800如果LKPS＝3 則n＝2100如果LKPS＝2 則n＝2400如果LKPS＝1 則n＝3000如果LKPS＝0 則n＝3600設(shè)計(jì)來確定EPT的加熱算法HA(咝咝發(fā)燙盤)的這部分中的第二步驟是確定所消逝的冷卻時(shí)間，ELCLT，并把它的秒數(shù)值存儲(chǔ)在它的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元。ELCLT簡單地等于當(dāng)前時(shí)間Pt(如通過實(shí)時(shí)時(shí)鐘確定或如在爐灶面的微處理器時(shí)間時(shí)鐘中所反映)減去所施加的最后已知功率步驟的完成時(shí)間t(LKPS)。
設(shè)計(jì)來確定EPT的加熱算法HA(咝咝發(fā)燙盤)的這部分中的最終步驟是遵循如在表6中所描述的“如果，那么”語句的。
表6如果6≤LKPS≤10，則如果0≤ELCLT≤(1200-n)，則EPT＝T(LKS)-[(CR1)·(ELCLT)]，以及如果(1200-n)＜ELCLT≤(2400-n)，則EPT＝T(LKS)-{[(CR1)·(1200-n)]+[(CR2)·([ELCLT-(1200-n)])}，
以及如果(2400-n)＜ELCLT≤(3600-n)，則EPT＝T(LKS)-{[(CR1)·(1200-n)]+[(CR2)·(1200)]+[(CR3)·([ELCLT-(2400-n)])}，以及如果(3600-n)＜ELCLT，則EPT＝T(0)。如果2≤LKPS＜6，則如果0≤ELCLT≤(2400-n)，則EPT＝T(LKS)-[(CR2)·(ELCLT)]，以及如果(2400-n)＜ELCLT≤(3600-n)，則EPT＝T(LKS)-{[(CR2)·(2400-n)]+[(CR3)·([ELCLT-(2400-n)])}，以及如果(3600-n)＜ELCLT，則EPT＝T(0)。如果0≤LKPS＜2，則如果0≤ELCLT≤(3600-n)，則EPT＝T(LKS)-[(CR3)·(ELCLT)]，以及以及如果(3600-n)＜ELCLT，則EPT＝T(0)。
因此確定EPT的公式需要ELCLT值、n、T(LKPS)以及線性冷卻速率CR1、CR2和CR3。例如，對(duì)于從附加到咝咝發(fā)燙盤的RFID標(biāo)記得到的為8的LKPS值，相應(yīng)的EPT值將等于{T(8)-[(CR1)(Pt-t(8))]}。
一旦已經(jīng)使用在表6示出的一部分加熱算法確定EPT，就把指令編程入爐灶面的微處理器，它使用這個(gè)EPT值以在表4中示出的正確的實(shí)際功率步驟開始加熱操作。下面的表7示出指令，這些指令編程入爐灶面的微處理器以致允許以與EPT(估計(jì)的當(dāng)前溫度)相當(dāng)?shù)膶?shí)際功率步驟開始加熱操作。如果在給定加熱操作的開始處所計(jì)算的EPT值小于給定的T(LKPS)，則爐灶面將以實(shí)際功率步驟開始加熱操作，所述實(shí)際功率步驟相應(yīng)于咝咝發(fā)燙盤可能極接近所述T(LKPS)的假設(shè)。這樣，咝咝發(fā)燙盤的實(shí)際調(diào)節(jié)溫度應(yīng)該始終小于或等于所要求的調(diào)節(jié)溫度，這是最安全的方法。例如，如果計(jì)算的EPT是大于T(3)但是小于T(4)的溫度，則加熱算法，HA(咝咝發(fā)燙盤)，將以實(shí)際功率步驟5開始加熱操作。
表7如果EPT＝T(0)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟1并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(0)＜EPT≤T(1)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟2并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(1)＜EPT≤T(2)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟3并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(2)＜EPT≤T(3)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟4并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(3)＜EPT≤T(4)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟5并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(4)＜EPT≤T(5)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟6并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(5)＜EPT≤T(6)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟7并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(6)＜EPT≤T(7)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟8并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(7)＜EPT≤T(8)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟9并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(8)＜EPT≤T(9)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟10并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；如果T(9)＜EPT≤T(10)，則轉(zhuǎn)向?qū)嶋H功率步驟11并完成實(shí)際功率步驟的余留序列；“組合塊3”“臨時(shí)存儲(chǔ)器”數(shù)據(jù)單元以及把當(dāng)前信息輸入每個(gè)單元的手段如上所述，從附加到咝咝發(fā)燙盤的RFID標(biāo)記或從爐灶面電路傳感器進(jìn)行的測(cè)量確定而得到數(shù)段信息，以允許HA(咝咝發(fā)燙盤)正確地操作。已經(jīng)描述了這些需要信息段的大多數(shù)、確定它們的手段以及給予它們的名稱。表8列出必須存儲(chǔ)在爐灶面的微處理器可以訪問的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元中的這些需要數(shù)據(jù)項(xiàng)的每一個(gè)。
表8信息 代碼識(shí)別符1)所施加的加熱算法的最后已知功率步驟 LKPS2)所施加的加熱算法的最后已知功率步驟的結(jié)束時(shí)間t(LKPS)3)最后已知功率步驟結(jié)束處的溫度T(LKPS)4)所消逝的冷卻時(shí)間＝(Pt-t(LKPS)) ELCLT5)估計(jì)的當(dāng)前溫度 EPT6)重復(fù)實(shí)際功率步驟11之間的延遲時(shí)間DT7)經(jīng)校正的功率電平1(％逆變器“接通”時(shí)間) CPL18)經(jīng)校正的功率電平2(％逆變器“接通”時(shí)間) CPL29)經(jīng)校正的功率電平3(％逆變器“接通”時(shí)間) CPL310)經(jīng)校正的功率電平4(％逆變器“接通”時(shí)間)CPL411)經(jīng)校正的功率電平5(％逆變器“接通”時(shí)間)CPL512)在爐灶面的等待操作模式期間，在逆變器“接通”時(shí)的測(cè)試脈沖期間，通過爐灶面的開關(guān)晶體管的電流值Itransistor max actual13)當(dāng)前時(shí)間(從來自爐灶面的微處理器時(shí)鐘的實(shí)時(shí)時(shí)鐘確定)Pt14)從T(10)冷卻到相應(yīng)于給定實(shí)際功率步驟結(jié)束的溫度所需要的秒數(shù)。
n執(zhí)行綜合軟件算法以及HA(咝咝發(fā)燙盤)圖7是示出較佳綜合軟件算法的流程圖，所述軟件算法操作而指揮爐灶面訪問HA(咝咝發(fā)燙盤)，假定在下述表9中表示的至少3個(gè)信息項(xiàng)是強(qiáng)制地存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器中的。
表9強(qiáng)制信息信息 代碼首字母 在Ario 40-SL上需要的字節(jié)1)物體的類別 COB 12)加熱算法的最后已知功率步驟 LKPS 13)算法的最后已知功率步驟的時(shí)間 t(LKPS) 4任意信息信息代碼首字母13)“永久存儲(chǔ)器”的任何變量 與圖10中的相同14)如在圖10中所描述的1-2215)16)這個(gè)RFID標(biāo)記已經(jīng)完成的全部加熱周期的總數(shù) #CYCLE17)18)13)19)3)第一溫度開關(guān)的實(shí)際溫度TS120)在溫度上升期間使到RFID標(biāo)記的連接動(dòng)作21)22)4)第一溫度開關(guān)的實(shí)際溫度 TS223)在溫度上升期間使到RFID標(biāo)記的連接動(dòng)作24)25)5)對(duì)于理想冷卻負(fù)載的TS1和TS2之間的消逝時(shí)間TS1/TS2_time26)27)28)13)29)注意這些項(xiàng)目對(duì)于另外的實(shí)施例是較佳的，其中，把一個(gè)或多個(gè)開關(guān)連接到RFID標(biāo)記。30)信息的3個(gè)必需項(xiàng)的第一個(gè)是“物體的類別”，或COB。把這個(gè)信息項(xiàng)永久地存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記的微處理器存儲(chǔ)器中，而且來自爐灶面的RFID讀出器/寫入器的信息永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)它重寫。對(duì)于附加到咝咝發(fā)燙盤的RFID標(biāo)記，COB數(shù)字代碼對(duì)于咝咝發(fā)燙盤的類別將是唯一的。對(duì)于物體的不同類別，例如餐盤，在它的RFID標(biāo)記上將存在不同的數(shù)字代碼。COB可以包括，也可以不包括代碼的一部分，所述代碼的一部分進(jìn)一步識(shí)別它的附加的咝咝發(fā)燙盤對(duì)于所有其它咝咝發(fā)燙盤是唯一的。
必需信息的其它兩項(xiàng)，在HA(咝咝發(fā)燙盤)的臨時(shí)存儲(chǔ)器中，加熱算法的最后已知功率步驟LKPS以及算法的最后已知功率步驟的時(shí)間t(LKPS)具有相應(yīng)的存儲(chǔ)器單元(并且，對(duì)于其它的物體類別，有那些HA(COB)的相應(yīng)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元)。在附加到新商標(biāo)的咝咝發(fā)燙盤上的新制造的RFID標(biāo)記上，將對(duì)LKPS和t(LKPS)編程成為一些0。此后，RFID讀出器/寫入器將周期性地重寫這些值。
表9還表示可能存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記中的任選信息。例如，可以把“永久存儲(chǔ)器”的任何變量存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記中。此外，可以存儲(chǔ)RFID標(biāo)記已經(jīng)完成的全部加熱周期的總數(shù)。可以使用這個(gè)信息以允許通知用戶何時(shí)要更換標(biāo)記。
參考圖7，綜合控制算法操作如下，假定“接通”到爐灶面的電源，步驟54。首先，爐灶面恢復(fù)到等待模式，步驟56，并每秒發(fā)送一個(gè)測(cè)試脈沖以便確定是否有物體放置在爐灶面上；為了這個(gè)目的，使用為了這個(gè)目的的傳感器31在每個(gè)脈沖處測(cè)量Itransistor。其次，在步驟58中，確定Itransistor是否大于或等于I1和小于或等于I2(對(duì)于特定的爐灶面，這些電流值是根據(jù)它在低和高晶體管電流時(shí)的效率而預(yù)—設(shè)置的)。還有，把如在表8中表示的在微處理器存儲(chǔ)器中的所有臨時(shí)存儲(chǔ)器項(xiàng)目都設(shè)置成0值，除了Pt(當(dāng)前時(shí)間)，它始終保持根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘或微處理器的時(shí)基記錄的當(dāng)前時(shí)間。如果對(duì)詢問58的回答是“否”，則意味著在爐灶面上沒有合適的感應(yīng)加熱物體，程序就返回步驟56。如果在步驟58中的回答是“是”，則程序進(jìn)行到步驟60，在該步驟中，RFID讀出器/寫入器發(fā)送信號(hào)，以搜索來自可兼容的RFID標(biāo)記的答復(fù)。在接著的步驟62中，作出RFID讀出器/寫入器是否接收到來自RFID標(biāo)記的有效COB代碼的判定。如果對(duì)這個(gè)問題的回答是“否”(這可能發(fā)生，例如，當(dāng)把沒有RFID標(biāo)記的鑄鐵板放置在爐灶面上)，則程序返回步驟56，并且爐灶面保持在它的等待模式。因此，不會(huì)對(duì)不要求的物體加熱到任何有影響的程度。
如果接收到有效的COB代碼，則在步驟62中的回答是“是”，然后程序就進(jìn)行到步驟64，在該步驟中，讀出器/寫入器把合適的COB代碼發(fā)送到爐灶面的微處理器；這把軟件算法引導(dǎo)到正確的HA(COB)，在該情況中是HA(咝咝發(fā)燙盤)。在執(zhí)行HA(咝咝發(fā)燙盤)的過程(步驟66)期間，爐灶面不斷周期性地測(cè)量負(fù)載阻抗，并保證它在范圍內(nèi)，如在步驟68中所反映。只要值Itransistor在極限范圍內(nèi)，將按次序繼續(xù)HA(咝咝發(fā)燙盤)的算法步驟。然而，如果Itransistor的值落在這些范圍之外(諸如當(dāng)從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤時(shí)會(huì)發(fā)生)，則算法將退出HA(咝咝發(fā)燙盤)，而圖7的綜合算法將返回到爐灶面處于等待模式中的步驟56。
接著把注意力引向圖8，圖8示出用于HA(COB)的，特別用于HA(咝咝發(fā)燙盤)的重要算法指令。在這個(gè)討論中，假定圖7的步驟64已經(jīng)啟動(dòng)圖8的算法，此外，把在室溫處的新的咝咝發(fā)燙盤放置在加熱裝置上，并保持在其上經(jīng)過2個(gè)實(shí)際功率步驟11。因此，在步驟70中，當(dāng)讀出器/寫入器詢問在咝咝發(fā)燙盤上的RFID標(biāo)記時(shí)，LKPS和t(LKPS)將具有0值，并且在HA(咝咝發(fā)燙盤)中相應(yīng)于LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收0值。接著，在步驟72中，測(cè)量Itransistor值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤)臨時(shí)存儲(chǔ)器Itransistor max actual的單元中(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)。使用在表3中表示的公式，計(jì)算用于加熱操作的一些CPL，步驟74。如果用戶把咝咝發(fā)燙盤放置在爐灶面上它的正確位置上，則這些CPL值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76中，把值3600分配給n，因?yàn)長KPS等于0。在步驟78中，計(jì)算ELCLT的值比3600秒要大許多，并把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。接著，在步驟80中，計(jì)算EPT等于T(0)或72°F。把EPT的這個(gè)值也存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。在步驟82中，使用這個(gè)存儲(chǔ)的EPT值，爐灶面的微處理器將遵循在表7中表示的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始如在表4中所描述的實(shí)際功率步驟的序列。
在步驟84中，命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1-10以及兩個(gè)11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送剛完成的LKPS的值(最大到值10)。例如，在實(shí)際功率步驟1的結(jié)束處，在時(shí)間間隔ttransmit期間，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送值1作為LKPS，而RFID標(biāo)記將把該值存儲(chǔ)在它的LKPS專用的存儲(chǔ)器單元中。同時(shí)，RFID讀出器/寫入器還將發(fā)送發(fā)送日的時(shí)間，最好以UTC(世界時(shí)間)格式。把這個(gè)信息存儲(chǔ)在為t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元中。在每個(gè)接連的實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，為LKPS和t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元將接收兩個(gè)新的值。
還可以看到，在步驟84中，重復(fù)步驟68(圖7)的詢問，保證Itransistor在I1和I2之間，只要保持這樣，就繼續(xù)進(jìn)行步驟84，并進(jìn)行余留的實(shí)際功率步驟。然而，如果對(duì)于步驟68的詢問的回答是“否”，則把臨時(shí)存儲(chǔ)器的值設(shè)置成0(步驟86)，而且軟件返回到圖7的步驟56的等待(即，除了測(cè)試脈沖之外，逆變器是斷開的)模式。
在這個(gè)情況中，到咝咝發(fā)燙盤已經(jīng)完成兩次施加實(shí)際功率步驟11時(shí)才從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤，因此板已經(jīng)達(dá)到它所要求的250°F±20°F的調(diào)節(jié)溫度。一旦取下，將有下列信息存儲(chǔ)在板的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器中LKPS＝10、t(LKPS)＝完成第二次實(shí)際功率步驟11的施加的時(shí)間、COB＝咝咝發(fā)燙盤。由于所允許的LKPS的最大值是10，而按t(LKPS)更新RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器以反映實(shí)際功率步驟11的最后施加時(shí)間，所以使咝咝發(fā)燙盤裝備了有關(guān)它的過去加熱歷史的信息。
接著假定咝咝發(fā)燙盤為一個(gè)用戶服務(wù)，此后清洗，并置于架上，并在60分鐘的時(shí)間周期之后再次放置在爐灶面上，但是在6秒之后取下。如上所述，板的RFID標(biāo)記存儲(chǔ)器將具有LKPS值為10，以及t(LKPS)的值相應(yīng)于第二次施加實(shí)際功率步驟11的結(jié)束的時(shí)間，比RFID讀出器/寫入器在步驟70中(圖8)詢問RFID標(biāo)記早一個(gè)小時(shí)。
因此，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤)中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收到這些值，諸如10和剛描述的t(LKPS)的值。接著，在步驟72中，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤)臨時(shí)存儲(chǔ)器的Itransistor max ideal的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把0值分配給n，因?yàn)長KPS等于10。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值等于3600秒，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的指令)等于T(0)或72°F。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1到10和一些11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送它剛完成的LKPS的值(不超過10的值)。例如，在實(shí)際功率步驟4的結(jié)束處，在時(shí)間間隔ttransmit期間，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送值4作為LKPS，而RFID標(biāo)記將把該值存儲(chǔ)在它的專用于LKPS的存儲(chǔ)器單元中。同時(shí)RFID讀出器/寫入器還將發(fā)送發(fā)送日的時(shí)間。將把這個(gè)信息存儲(chǔ)在為t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元中。在每個(gè)接連著的實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器將接收LKPS(最大到值10)和t(LKPS)的兩個(gè)新的值。
由于在6秒之后從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤的這個(gè)事實(shí)，所以剛完成了實(shí)際功率步驟3的施加。因此，它將已經(jīng)達(dá)到接近T(3)的溫度。此外，當(dāng)從爐灶面取下時(shí)，現(xiàn)在將有下列信息存儲(chǔ)在它的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器中LKPS＝3、t(LKPS)＝剛完成實(shí)際功率步驟3的施加的時(shí)間、COB＝咝咝發(fā)燙盤。因此，將使咝咝發(fā)燙盤裝備有關(guān)它的過去加熱歷史的信息，并準(zhǔn)備再次放置在加熱器上。
如果接著的假設(shè)是把溫度接近T(3)的咝咝發(fā)燙盤立刻再放置在爐灶面上，則咝咝發(fā)燙盤將具有值為3的LKPS，而t(LKPS)的值相應(yīng)于第二次實(shí)際功率步驟3的施加的結(jié)束的時(shí)間。假定t(LKPS)的值與一旦把它放置在爐灶面上時(shí)的微處理器的值匹配，則在步驟70處，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤)中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收到這些值，諸如3和剛描述的t(3)的值。接著，在步驟72中，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤)臨時(shí)存儲(chǔ)器的Itransistor max ideal的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把值2100分配給n，因?yàn)長KPS等于3。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值等于1秒左右，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在指令步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的指令)等于略小于T(3)但是大于T(2)的溫度。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟4開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(步驟4到10和一些11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送它剛完成的LKPS的值(直到它達(dá)到值10)。例如，在實(shí)際功率步驟4的結(jié)束處，在時(shí)間間隔ttransmit期間，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送值4作為LKPS，而RFID標(biāo)記將把該值存儲(chǔ)在它的LKPS專用的存儲(chǔ)器單元中。同時(shí)，RFID讀出器/寫入器還將發(fā)送發(fā)送日的時(shí)間。把這個(gè)信息存儲(chǔ)在為t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元中。在每個(gè)接連的實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元將接收LKPS(不超過10)和t(LKPS)的兩個(gè)新的值。
在這個(gè)情況中，爐灶面將使咝咝發(fā)燙盤無限期地保持在接近250°F處。在RFID存儲(chǔ)器中的LKPS值將繼續(xù)保持在10，而在每個(gè)實(shí)際功率步驟11的結(jié)束處將繼續(xù)更新t(LKPS)的值。
如上所述，在圖1中描繪的食物器皿22可以包括(作為另一個(gè)特征)熱開關(guān)52。圖9和10分別示出帶有一個(gè)和兩個(gè)熱開關(guān)的RFID標(biāo)記。在圖1實(shí)施例的情況下，最好使熱開關(guān)52與鑄鐵板46的下表面接觸。
在這個(gè)情況中的熱開關(guān)的用途是在特定溫度處以某種方式來改變來自標(biāo)記的數(shù)據(jù)發(fā)送，其中，激勵(lì)熱開關(guān)，以致在激勵(lì)熱開關(guān)之后，RFID讀出器將接收來自標(biāo)記的，與在這種激勵(lì)之前所接收的信息不同的信息。本質(zhì)上，一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)和標(biāo)記的組合變成開關(guān)本身，它能夠把射頻答復(fù)信號(hào)發(fā)送到RFID讀出器/寫入器，從而RFID讀出器/寫入器知道已經(jīng)發(fā)生開關(guān)動(dòng)作。然而，這個(gè)新的組合開關(guān)是“智能”的，因?yàn)樗€存儲(chǔ)在較佳實(shí)施例中所描述的全部數(shù)字信息，RFID讀出器/寫入器可以讀出和更新的信息。
接著轉(zhuǎn)到圖9，圖中示出經(jīng)組合的RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物88。在這個(gè)例子中，RFID標(biāo)記90是Gemplus ARIO 40-SL標(biāo)志，在環(huán)氧樹脂基座92上雕刻銅天線94而構(gòu)成。把天線94連接到一個(gè)集成電路上(由于實(shí)際上它在標(biāo)記的反面而在圖9中未示出)。銅天線94終止于兩個(gè)“終端板”96和98處，它們是矩形的銅片，尺寸上比其余的天線線條要大許多。這個(gè)ARIO 40-SL標(biāo)志結(jié)構(gòu)，與ARIO 40-SM模塊和較小的ARIO 40-SMD的結(jié)構(gòu)相似，使連接到熱開關(guān)成為簡單的任務(wù)。然而，根據(jù)本發(fā)明，任何RFID標(biāo)記都適合于構(gòu)成組合物，因?yàn)樗羞@種標(biāo)記都包括天線和集成電路。
RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物的其它部件或“智能開關(guān)”是熱開關(guān)100本身。在預(yù)—設(shè)置或可變溫度處，從觸點(diǎn)打開到閉合的，或從閉合到打開的任何現(xiàn)有技術(shù)開關(guān)都是適用的。合適的開關(guān)具有下列特征尺寸小、可模型化、工作溫度高、能在磁場(chǎng)中工作，預(yù)—設(shè)置開關(guān)溫度的容差小，以及差示(differential)窄。在工廠中設(shè)置在150°F溫度處容差為±5°F的從觸點(diǎn)打開到閉合的熱開關(guān)將在145°F和155°F之間的某個(gè)溫度處使觸點(diǎn)閉合。然而，在開關(guān)閉合之后，它將在某個(gè)有限時(shí)間中，因此是有限的溫度范圍，保持觸點(diǎn)閉合，直到它冷卻到開關(guān)重新打開的溫度。這個(gè)有限的溫度范圍的術(shù)語是差示。例如，具有40°F±20°F差示的如上所述的完美的150°F(通常是打開的)開關(guān)在130°F之前將不會(huì)重新打開，并且在重新打開之前最低可以冷卻到90°F。
在本發(fā)明中使用的較佳熱開關(guān)100是一個(gè)小型的雙—金屬溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器，有時(shí)經(jīng)常稱之為熱保護(hù)器。通常使用這些是為了控制的目的或溫度限制的目的。可以按兩種配置之一來購買它們1)(通常打開)溫度上升時(shí)閉合，或2)(通常閉合)溫度上升時(shí)打開。用于本發(fā)明的較佳開關(guān)模型是AirpaxThermal SensingProducts制造的5003系列小型雙—金屬溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器。對(duì)于本發(fā)明感興趣的溫度范圍，這個(gè)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器具有15°F的差示。其它合適的熱開關(guān)包括TexasInstruments制造的Klixon系列的雙—金屬快動(dòng)作溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器，UCHIYA制造的和加利福尼亞的Selco Products Company銷售的Airpax 6600系列小型雙—金屬快動(dòng)作溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器以及OP6和UP7系列雙—金屬熱保護(hù)器。后面提及的這些開關(guān)，雖然比5003系列小，但是具有50°F的差示。
已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使RFID標(biāo)記轉(zhuǎn)變成智能射頻開關(guān)或組合物的最簡單的方法是把熱開關(guān)的每個(gè)端子連接到在終端板96和98處的天線的相應(yīng)端子。簡單的焊接連接已經(jīng)足夠。當(dāng)然，用戶或RFID標(biāo)記制造者可以作為后—制造來完成這種連接。
當(dāng)以這個(gè)方式連接單個(gè)熱開關(guān)時(shí)，它應(yīng)該是一個(gè)(通常打開)在溫度上升時(shí)閉合的開關(guān)。這允許RFID標(biāo)記與RFID讀出器在低于開關(guān)溫度時(shí)正常地進(jìn)行通信(此后稱之為TS1)，因?yàn)樘炀€94保持它的原始的阻抗特征。溫度超過TS1時(shí)開關(guān)100閉合。這使天線94短路，改變了它的阻抗特征，并阻止它與RFID讀出器/寫入器通信。當(dāng)然，在雙—金屬溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器冷卻期間存在的“差示”溫度范圍期間(例如，對(duì)于Airpax 5003系列溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器在TS1之下15°F)，如在圖9中配置的RFID天線94將不能夠與RFID讀出器/寫入器通信。對(duì)于具有小差示的熱開關(guān)100，這個(gè)事實(shí)對(duì)于下面描述的變更溫度調(diào)節(jié)方法的正確度和精度并無較大的損害。然而，對(duì)于較大差示的熱開關(guān)，更大的溫度范圍的“沉默(muteness)”是有害的。
圖10描繪RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物102，它克服了具有大差示的單個(gè)雙—金屬開關(guān)可能引起的“沉默”的問題。組合物102包括具有基座92的相同的RFID標(biāo)記90、天線94以及板96、98。然而，在這個(gè)例子中，如圖所示，把兩個(gè)串聯(lián)關(guān)系的熱開關(guān)連接到終端板。開關(guān)106是通常打開，溫度上升閉合的開關(guān)，而另一個(gè)開關(guān)104是通常閉合，溫度上升打開的開關(guān)。開關(guān)106應(yīng)該具有開關(guān)溫度TS1，低于通常閉合的開關(guān)104的開關(guān)溫度TS2。因此，在TS1之前的加熱期間，RFID標(biāo)記可以與RFID讀出器進(jìn)行正常的通信。在TS1和TS2之間，RFID標(biāo)記不能夠與RFID讀出器進(jìn)行通信。在TS2以上，通信又正常。在冷卻期間，“沉默”溫度周期不再是單個(gè)雙—金屬溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器的差示，但是現(xiàn)在是TS1和TS2之間的溫度差。如果選擇TS2作為調(diào)節(jié)溫度，則設(shè)計(jì)者可以選擇這個(gè)溫度間隔使之較小。然而，如果選擇TS1作為定標(biāo)溫度而不作為調(diào)節(jié)溫度，則也可以選擇TS1和TS2之間的較大溫度間隔，用于對(duì)非—理想冷卻負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償。
不管這樣的事實(shí)，即，把一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)連接到RFID標(biāo)記以致提供智能開關(guān)或組合物的最簡單地方法是連接它們致使天線短路，也可能把一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)連接到RFID標(biāo)記以致只短路標(biāo)記的EEPROM部分。在這個(gè)連接模式中，在RFID讀出器/寫入器低于開關(guān)溫度TS 1(或?qū)τ陔p開關(guān)配置在TS2以上)時(shí)，RFID標(biāo)記具有完整的通信能力，即，讀和寫的能力。然而，在TS1以上(或?qū)τ陔p開關(guān)配置在TS1和TS2之間)，標(biāo)記的性能如同只讀標(biāo)記。因此RFID讀出器/寫入器(所以是本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置)在標(biāo)記在讀出器/寫入器的字段中的所有時(shí)間中都能夠從物體讀出信息，諸如它的COB。也可以采用其他連接方法。不管熱開關(guān)的連接手段或連接位置，RFID讀出器/寫入器能夠檢測(cè)標(biāo)記(所述標(biāo)記的開關(guān)或一些開關(guān)處于一種條件對(duì)于另一種條件之中)之間的差異。
在下面的討論中，將說明在圖9中示出的組合物88的應(yīng)用或在圖10中描繪的雙開關(guān)組合物102的應(yīng)用。因此，在RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物的“變更”狀態(tài)期間(當(dāng)一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)使圖9和10中的RFID天線短路)，它將向RFID讀出器/寫入器顯示出好象在字段中不存在標(biāo)記，但是，在相反的情況下，顯示為正常的讀/寫標(biāo)記。在RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物的“變更”狀態(tài)期間，在標(biāo)記和讀出器之間不可能進(jìn)行通信。然而，下面描述的另外的方法可以使其它RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物工作，其中RFID標(biāo)記仍是在變更狀態(tài)期間進(jìn)行通信。
使用從與一個(gè)或多個(gè)溫度開關(guān)耦合的RFID標(biāo)記發(fā)送的信息的溫度調(diào)節(jié)，其中，溫度開關(guān)或一些溫度開關(guān)定義調(diào)節(jié)溫度首先考慮在圖1中示出的設(shè)備，在食物器皿22具有單個(gè)熱開關(guān)52的情況下，選擇開關(guān)52的示例開關(guān)溫度(TS1)等于T(10)，在圖5中示出預(yù)—編程的調(diào)節(jié)溫度。圖7的綜合軟件算法也允許使用如此的結(jié)構(gòu)而無需改變。然而，在軟件HA(COB)中作出改變，在這個(gè)情況下是HA(咝咝發(fā)燙盤)。因此，在對(duì)感應(yīng)加熱裝置加電時(shí)將遵循圖7中所有的步驟，如上所述。只是在執(zhí)行HA(COB)的步驟66中，微處理器遵循不同的算法。
在具有一個(gè)附加熱開關(guān)的RFID標(biāo)記上的物體類別(COB)代碼將指揮感應(yīng)加熱裝置的微處理器控制器執(zhí)行在圖11中示意地示出的HA(COB帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))。圖11的流程圖與圖8的流程圖只有一個(gè)差別，即在步驟84a中。這個(gè)差別簡單地是如果，在功率步驟的最后0.15秒期間的任何讀/寫操作期間，檢測(cè)到“變更狀態(tài)”RFID標(biāo)記，則程序通過步驟86和56返回操作的等待模式達(dá)等于(0.5)(MXDT)的一個(gè)時(shí)間周期，隨后程序轉(zhuǎn)移到實(shí)際功率步驟11。
為了使這個(gè)差別清楚，假定把帶有RFID標(biāo)記/熱開關(guān)組合物(它的開關(guān)溫度，TS1，與T(10)一致)的咝咝發(fā)燙盤放置在感應(yīng)加熱裝置20上。假定RFID標(biāo)記是新的。參考圖7，在步驟66處，爐灶面的微處理器將開始執(zhí)行HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))。參考圖11，當(dāng)在步驟70中RFID讀出器/寫入器詢問RFID標(biāo)記時(shí)，咝咝發(fā)燙盤具有LKPS和t(LKPS)的0值。因此，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收0值。接著，在步驟72處，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))臨時(shí)存儲(chǔ)器Itransistor max actual的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把值3600分配給n，因?yàn)長KPS等于0。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值比3600秒大許多，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的最后兩行)等于T(0)或72°F。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84(圖11)命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1到10和一些11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送它剛完成的LKPS的值(最大到值10)。然而，在操作模式和上述聯(lián)系圖8所描述的的模式之間有一個(gè)可能的差別。當(dāng)咝咝發(fā)燙盤達(dá)到實(shí)際功率步驟10的結(jié)束處并試圖把新的LKPS和t(LKPS)值寫入RFID標(biāo)記時(shí)，它將發(fā)現(xiàn)因?yàn)镽FID標(biāo)記處于變更狀態(tài)而沒有返回的通信。如果熱開關(guān)在實(shí)際功率步驟10結(jié)束之前到達(dá)TS1就是這種情況(在TS1之前到達(dá)實(shí)際功率步驟10的結(jié)束處的情況下，爐灶面的性能就象沒有熱開關(guān)附加到RFID標(biāo)記上那樣)。假定發(fā)生這個(gè)情況，則RFID讀出器/寫入器將知道咝咝發(fā)燙盤仍在加熱器上，因?yàn)樵诓襟E68中，問題的回答仍是“是”。因此，爐灶面的微處理器將遵循步驟84a的指令，并導(dǎo)致爐灶面返回等待模式達(dá)等于(0.50)(MXDT)的時(shí)間周期。此時(shí)，爐灶面將施加實(shí)際功率步驟11，從而，根據(jù)表4，它將施加CPL5達(dá)2秒。然而，在CPL5的最后0.15秒期間，讀出器/寫入器將再次確定RFID標(biāo)記是在變更狀態(tài)中，因此將重復(fù)時(shí)間周期(0.5)(MXDT)，并第二次施加實(shí)際功率步驟11。
由于在這個(gè)情況中，要到咝咝發(fā)燙盤完成實(shí)際功率步驟的兩次施加才從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤，所以它將達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度250°F±20°F。然而，與圖8中的方法不一樣，在它的RFID標(biāo)記中將有下列信息存儲(chǔ)在它的存儲(chǔ)器中LKPS＝9、t(LKPS)＝最后完成實(shí)際功率步驟9的時(shí)間、COB＝帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān)的咝咝發(fā)燙盤。因此，將使咝咝發(fā)燙盤裝備有關(guān)它的過去加熱歷史的信息，并準(zhǔn)備再次放置在加熱器上。
接著假定使用咝咝發(fā)燙盤為用戶服務(wù)，此后清洗，并置于架上，并在60分鐘的時(shí)間周期之后再次放置在爐灶面上，并在6秒之后取下。既然是這樣，咝咝發(fā)燙盤將具有LKPS值為9，以及t(LKPS)的值相應(yīng)于施加實(shí)際功率步驟9的結(jié)束的時(shí)間。這個(gè)t(LKPS)的值比RFID讀出器/寫入器在步驟70中詢問RFID標(biāo)記早一個(gè)小時(shí)多一些。因此，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收到這些值，諸如值9和剛描述的t(LKPS)的值。接著，在步驟72中，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))臨時(shí)存儲(chǔ)器的Itransistor max ideal的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。
在步驟76處，將把值120分配給n，因?yàn)長KPS等于9。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值等于，假定，3700秒，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的指令)等于T(0)或72°F。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84a命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1-10以及一些11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送剛完成的LKPS的值(不超過值10)。例如，在實(shí)際功率步驟1的結(jié)束處，在時(shí)間間隔ttransmit期間，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送值1作為LKPS，而RFID標(biāo)記將把該值存儲(chǔ)在它的LKPS專用的存儲(chǔ)器單元中。同時(shí)，RFID讀出器/寫入器還將發(fā)送發(fā)送日的時(shí)間。把這個(gè)信息存儲(chǔ)在為t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元中。在每個(gè)接連的實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元將接收LKPS(最大到值10)和t(LKPS)的兩個(gè)新的值。
由于在6秒之后從爐灶面取下咝咝發(fā)燙盤，所以剛完成了實(shí)際功率步驟3的施加。因此，它將已經(jīng)達(dá)到接近T(3)的溫度。此外，當(dāng)從爐灶面取下時(shí)，現(xiàn)在將有下列信息存儲(chǔ)在它的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器中LKPS＝3、t(LKPS)＝剛完成實(shí)際功率步驟3的施加的時(shí)間、COB＝帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān)的咝咝發(fā)燙盤。因此，將使咝咝發(fā)燙盤裝備有關(guān)它的過去加熱歷史的信息，并準(zhǔn)備再次放置在加熱器上。
假定接著把咝咝發(fā)燙盤立刻再放回爐灶面上并允許無限期地保留在那里。由于咝咝發(fā)燙盤剛達(dá)到接近溫度T(3)，咝咝發(fā)燙盤將具有值為3的LKPS，而t(LKPS)的值相應(yīng)于第二次實(shí)際功率步驟3在此刻之前幾秒鐘的施加的結(jié)束的時(shí)間。如果t(LKPS)的值與一旦把它放回在爐灶面上時(shí)的計(jì)算機(jī)的值匹配，則在步驟70處，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收到這些值，諸如值3和剛描述的t(3)的值。接著，在步驟72中，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))臨時(shí)存儲(chǔ)器的Itransistor max ideal的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把值2100分配給n，因?yàn)長KPS等于3。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值等于1秒左右，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的指令)等于略小于T(3)但是大于T(2)的溫度。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟4開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84a命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(步驟4-10以及到一些11)。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送剛完成的LKPS的值(直到它到達(dá)值10)。例如，在實(shí)際功率步驟4的結(jié)束處，在時(shí)間間隔transmit期間，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送值4作為LKPS，而RFID標(biāo)記將把該值存儲(chǔ)在它的LKPS專用的存儲(chǔ)器單元中。同時(shí)，RFID讀出器/寫入器還將發(fā)送發(fā)送日的時(shí)間。把這個(gè)信息存儲(chǔ)在為t(LKPS)放在一邊的RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元中。在每個(gè)接連的實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID標(biāo)記的存儲(chǔ)器單元將接收LKPS(不超過10)和t(LKPS)的兩個(gè)新的值。
可能將完成到數(shù)11的所有實(shí)際功率步驟。還可能熱開關(guān)沒有引起RFID標(biāo)記進(jìn)入變更狀態(tài)。因此，將確切地遵循如在圖4中所示的功率步驟11激勵(lì)的序列的較佳方法。爐灶面將無限地保持咝咝發(fā)燙盤在接近250°F的溫度上。在RFID存儲(chǔ)器中的LKPS值將仍保持在10，而在每個(gè)實(shí)際功率步驟11的結(jié)束處將繼續(xù)更新t(LKPS)的值。
接著假定從爐灶面取下相同的咝咝發(fā)燙盤，清洗，在烘箱中加熱到150°F，然后在60分鐘的時(shí)間周期之后放回爐灶面上，并允許無限期地保留在那里。
既然是這樣，熱開關(guān)附加的安全特征就起作用了。咝咝發(fā)燙盤將具有值為10的LKPS和相應(yīng)于實(shí)際功率步驟11的最后的t(LKPS)的值。t(LKPS)的值將是在步驟70中RFID讀出器/寫入器詢問RFID標(biāo)記的時(shí)間之前的約1小時(shí)。因此，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的一個(gè)熱開關(guān))中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收這些值，諸如10和剛描述的t(LKPS)的值。接著，在步驟72中，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并把它存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤)臨時(shí)存儲(chǔ)器的Itransistor max ideal的單元。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把0值分配給n，因?yàn)長KPS等于10。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值等于3600秒，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的指令)等于T(0)或72°F。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。
因?yàn)樵诤嫦渲屑訜岬綔囟?50°F是咝咝發(fā)燙盤的不認(rèn)可的加熱，EPT的這個(gè)值是不正確的。然而，雖然如此，將遵循在表7中找到的指令。因此，使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。
步驟84a命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1-10以及一些11)。然而，在實(shí)際功率步驟10之前熱開關(guān)將達(dá)到TS1。因此，在相同實(shí)際功率步驟的最后0.15秒期間，RFID標(biāo)記將不向RFID讀出器回復(fù)通信，因?yàn)樗幱谧兏鼱顟B(tài)。RFID讀出器/寫入器仍將知道咝咝發(fā)燙盤在加熱器上，因?yàn)樵诓襟E68中，問題的回答仍是“是”。因此，爐灶面的微處理器將遵循步驟84a的指令，并導(dǎo)致爐灶面返回等待模式達(dá)等于(0.50)(MXDT)的時(shí)間周期。此時(shí)，爐灶面將施加實(shí)際功率步驟11，從而，根據(jù)表4，它將施加CPL5達(dá)2秒。然而，在CPL5的最后0.15秒期間，讀出器/寫入器將再次確定RFID標(biāo)記是在變更狀態(tài)中，因此將重復(fù)時(shí)間周期(0.5)(MXDT)，并第二次施加實(shí)際功率步驟11。
顯而易見，如果在把咝咝發(fā)燙盤放置在所述感應(yīng)加熱裝置上之前無意地通過與本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置不同的裝置對(duì)咝咝發(fā)燙盤加熱，則附加到RFID標(biāo)記的熱開關(guān)能防止咝咝發(fā)燙盤的過熱。又顯而易見，只要略為修改就可以使用如在圖10中所示的具有兩個(gè)熱開關(guān)的RFID標(biāo)記而得到相同的結(jié)果。當(dāng)RFID讀出器檢測(cè)時(shí)，使用具有兩個(gè)熱開關(guān)的RFID標(biāo)記的變更狀態(tài)可以定義調(diào)節(jié)溫度。因此，調(diào)節(jié)溫度是在TS1和TS2之間的某些溫度。
詳細(xì)地，下面是使用諸如在圖10中所示的雙開關(guān)RFID標(biāo)記組合器的另一種溫度調(diào)節(jié)方案。這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)1)在加熱期間測(cè)量物體的中間溫度，以致發(fā)送加熱算法到正確的加熱步驟—以對(duì)加熱算法進(jìn)行必要的“定標(biāo)”，以及2)測(cè)量TS1和TS2之間的時(shí)間，把它與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的理想時(shí)間進(jìn)行比較，并根據(jù)其調(diào)節(jié)余留的CPL，以致更正確地達(dá)到所要求的調(diào)節(jié)溫度。
要進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的物體必須具有附加的RFID標(biāo)記，而上述RFID標(biāo)記帶有兩個(gè)或多個(gè)連接熱開關(guān)，如上所述。為了簡化下列討論，使用圖1的咝咝發(fā)燙盤，但是用根據(jù)圖10的RFID標(biāo)記/雙開關(guān)組合器來代替單個(gè)熱開關(guān)52。選擇熱開關(guān)106的開關(guān)溫度(TS1)與T(2)相同，而選擇熱開關(guān)104的開關(guān)溫度(TS2)為T(4)。這兩個(gè)溫度處于一個(gè)區(qū)域中，等于IPL1的CPL1就施加在該區(qū)域上。
最好，感應(yīng)加熱裝置20能夠自動(dòng)在沒有溫度傳感器的物體因此使用較佳的溫度調(diào)節(jié)方法和使用熱開關(guān)的物體并自動(dòng)地執(zhí)行合適的溫度調(diào)節(jié)方法之間進(jìn)行區(qū)分。
因此，圖7的綜合軟件算法允許使用另外的調(diào)節(jié)方案，而且相應(yīng)地，只在HA(COB)本身中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于較佳實(shí)施例的所有的變化(在綜合算法的步驟66中，圖7)。因此在感應(yīng)加熱裝置通電時(shí)，將相同地遵循圖7中的所有步驟。只有在執(zhí)行HA(COB)的步驟66中，微處理器才遵循不同的算法。附加兩個(gè)熱開關(guān)的RFID標(biāo)記上的物體類別(COB)代碼將指揮感應(yīng)加熱裝置的微處理器控制器遵循HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義中間溫度的兩個(gè)熱開關(guān))。
既然是這樣，在RFID標(biāo)記存儲(chǔ)器清單中添加3個(gè)新的永久存儲(chǔ)器項(xiàng)目。參考表9，這些存儲(chǔ)器項(xiàng)目是TS1、TS2和TS1/TS2_time。TS1是熱開關(guān)#1切換的溫度，導(dǎo)致來自所附加的RFID標(biāo)記的發(fā)送的變更狀態(tài)。TS2是熱開關(guān)#2切換的溫度，導(dǎo)致RFID標(biāo)記從變更狀態(tài)返回正常通信模式。TS1/TS2_time是對(duì)于理想工作條件下的咝咝發(fā)燙盤的TS1和TS2之間的消逝時(shí)間。必須把這些項(xiàng)目存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記存儲(chǔ)器中，因?yàn)樗鼈儗?duì)于咝咝發(fā)燙盤本身是特定的，因此，任何獨(dú)立的感應(yīng)加熱裝置都應(yīng)該可以讀出它們。
使用在本例子中等于T(4)的TS2的值作為定標(biāo)溫度，以致在加熱期間的任何時(shí)候當(dāng)RFID讀出器/寫入器確定熱開關(guān)#2正在動(dòng)作時(shí)，爐灶面的微處理器將啟動(dòng)實(shí)際功率步驟#5。例如，如果把已經(jīng)無意地放入熱烘箱到125°F的一個(gè)新商標(biāo)的咝咝發(fā)燙盤放在感應(yīng)加熱裝置上，則HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義中間溫度的兩個(gè)熱開關(guān))將計(jì)算估計(jì)的當(dāng)前溫度(EPT)為72°F，并因此而以實(shí)際功率步驟#1開始加熱算法。RFID讀出器剛確定已經(jīng)出現(xiàn)TS2(在190°F處)，爐灶面的微處理器就使任何中間實(shí)際功率步驟旁路，并自動(dòng)地啟動(dòng)實(shí)際功率步驟5。因此另一個(gè)方法#2的這個(gè)特征把加熱算法“定標(biāo)”到咝咝發(fā)燙盤的真實(shí)的起始條件。
為了達(dá)到第一目標(biāo)(在加熱期間測(cè)量中間溫度，以致發(fā)送加熱算法到正確的加熱步驟)，只需要有能力來確定RFID標(biāo)記何時(shí)從變更狀態(tài)轉(zhuǎn)到通信的正常狀態(tài)，這發(fā)生在TS2處。然而，為了達(dá)到第二目標(biāo)(測(cè)量TS1和TS2之間的時(shí)間，并把這個(gè)時(shí)間與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的理想時(shí)間進(jìn)行比較)，需要確定通過實(shí)時(shí)時(shí)鐘測(cè)量的消逝時(shí)間，此后把對(duì)于理想條件下的實(shí)驗(yàn)加熱使咝咝發(fā)燙盤從TS1到TS2的所述消逝時(shí)間定義為TS1/TS2_time，而此后把對(duì)于每個(gè)實(shí)際加熱操作使咝咝發(fā)燙盤從TS1到TS2的所述消逝時(shí)間定義為TS1/TS2_time_actual。
通過實(shí)驗(yàn)確定存儲(chǔ)在特定咝咝發(fā)燙盤的RFID存儲(chǔ)器中的TS1/TS2_time值，如上面在理想工作條件下對(duì)于永久存儲(chǔ)器信息所描述。這些理想工作條件包括工作在正常線電壓的基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)加熱裝置。此外，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)確定中，爐灶面必須施加等于IPL1的CPL1。因此TS1/TS2_time是一個(gè)理想時(shí)間。
對(duì)于標(biāo)出TS1/TS2_time_actual的必須提供相應(yīng)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元。在每個(gè)加熱操作期間爐灶面的微處理器將測(cè)量這個(gè)值，并把它存儲(chǔ)在在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義調(diào)節(jié)溫度的兩個(gè)熱開關(guān))中的臨時(shí)存儲(chǔ)器中。此外，必須提供兩個(gè)另外的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元，用于TS1_time(當(dāng)RFID讀出器首次檢測(cè)到RFID標(biāo)記從通信的正常狀態(tài)轉(zhuǎn)到通信的變更狀態(tài)時(shí)通過實(shí)時(shí)時(shí)鐘測(cè)量的時(shí)間)，以及TS2_time(當(dāng)RFID讀出器首次檢測(cè)到RFID標(biāo)記從通信的變更狀態(tài)轉(zhuǎn)到通信的正常狀態(tài)時(shí)通過實(shí)時(shí)時(shí)鐘測(cè)量的時(shí)間)。在加熱操作期間，這3個(gè)附加臨時(shí)存儲(chǔ)器單元中的每一個(gè)對(duì)于爐灶面的微處理器必須是可訪問的。
最終，用使用TS1/TS2_time和TS1/TS2_time_actual的值的變更步驟對(duì)爐灶面的微處理器進(jìn)行編程，以試圖校正在加熱期間的不正確的熱負(fù)載。在新的步驟48b處，在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義中間溫度的兩個(gè)熱開關(guān))中施加這個(gè)新的變更步驟，其中，除了附加的變更步驟命令之外，步驟48b與圖8的步驟84相同。這個(gè)新的變更步驟命令的作用是根據(jù)所測(cè)量的TS1/TS2_time_actual的值與理想值TS1/TS2_time的值比較而改變CPL2、CPL3、CPL4和CPL5的值。注意，將對(duì)經(jīng)校正的功率電平2到5作出改變，因?yàn)樵陂_始加熱操作之前，加熱算法已經(jīng)校正理想功率電平，如上聯(lián)系較佳實(shí)施例所述。在爐灶面的微處理器正在啟動(dòng)實(shí)際功率步驟#5的時(shí)間處，進(jìn)行對(duì)于CPL2、CPL3、CPL4和CPL5的這個(gè)新的校正。
新的變更步驟的目的是對(duì)在加熱期間碰到的非—理想食物負(fù)載的施加功率電平進(jìn)行校正。例如，對(duì)于咝咝發(fā)燙盤較佳加熱算法，經(jīng)校正的功率電平是根據(jù)加熱在表面上沒有食物的咝咝發(fā)燙盤的。如果無意地對(duì)在表面上有咝咝發(fā)燙食物負(fù)載的咝咝發(fā)燙盤進(jìn)行加熱，則較佳加熱算法將導(dǎo)致咝咝發(fā)燙盤達(dá)到大大地低于250°F的目標(biāo)調(diào)節(jié)溫度的平均表面溫度。通過比較渡越溫度T(2)到T(4)的實(shí)際時(shí)間和渡越相同溫度范圍的理想時(shí)間，可以近似地確定咝咝發(fā)燙盤的冷卻負(fù)載是否為理想的。例如，如果TS1/TS2_time_actual的值比TS1/TS2_time的值大許多，則有食物或其它散熱器與咝咝發(fā)燙盤有熱接觸。因此，為了達(dá)到所要求的表面溫度，必須增加CPL 2到CPL5的功率。如果發(fā)現(xiàn)TS1/TS2_time_actual比TS1/TS2_time小許多，則相反的情況也是成立的。
為了獲得這個(gè)功率校正，稱為公式1的用于咝咝發(fā)燙盤例子的較佳變更步驟公式如下CPL(n)＝CPL(n)*{1+(0.1*((TS1/TS2_time_actual)-(TS1/TS2_time)))}，其中，在我們的咝咝發(fā)燙盤例子中，n＝2，3，4，和5。
當(dāng)然，對(duì)于其它物體，不同的變更步驟公式可能更合適，但是仍包括相同的比較值。
下面的示例加熱操作說明本實(shí)施例，其中，兩個(gè)熱開關(guān)定義中間溫度?？紤]一個(gè)新的相同的咝咝發(fā)燙盤，在熱烘箱中加熱到125°F和把食物放在其上之后，把它放置在爐灶面上，并允許無限期地保留在那里。對(duì)于下面的討論，參考圖8，記住新的步驟84b，它使用步驟84中所有的指令，但是添加上述變更步驟來代替圖8的步驟84。
既然是這樣，在步驟70中，當(dāng)RFID讀出器/寫入器詢問RFID標(biāo)記時(shí)，咝咝發(fā)燙盤將具有LKPS和t(LKPS)的0值。此外，RFID讀出器將讀出已經(jīng)存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記中的TS1/TS2_time的值。因此，相應(yīng)于在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義中間溫度的兩個(gè)熱開關(guān))中的和爐灶面的微處理器可訪問的LKPS和t(LKPS)的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收0值。此外，相應(yīng)于爐灶面的微處理器可訪問的TS1/TS2_time的臨時(shí)存儲(chǔ)器單元將接收存儲(chǔ)在芯片上的值。對(duì)于我們的咝咝發(fā)燙盤例子，這個(gè)值是4秒。接著，在步驟72處，在來自爐灶面的磁場(chǎng)的下一個(gè)測(cè)試脈沖的時(shí)間處(此時(shí)爐灶面仍處于它的等待模式)，將測(cè)量Itransistor的值，并存儲(chǔ)在HA(咝咝發(fā)燙盤帶有定義中間溫度的兩個(gè)熱開關(guān))臨時(shí)存儲(chǔ)器Itransistor max actual的單元中。使用在表3中找到的公式，將在步驟74處計(jì)算這個(gè)加熱操作的一些CPL。如果用戶已經(jīng)把咝咝發(fā)燙盤放在爐灶面上它的正確的位置處，則CPL的這些值應(yīng)該近似等于它們相應(yīng)的IPL值。在步驟76處，將把值3600分配給n，因?yàn)長KPS等于0。在步驟78處，將計(jì)算ELCLT的值比3600秒大許多，并將把它存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。因此，在步驟80處，將計(jì)算EPT的值(通過表6的最后兩行)等于T(0)或72°F。將把這個(gè)EPT的值存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)器中。使用這個(gè)所存儲(chǔ)的EPT的值，爐灶面的微處理器將遵循如表7中所描述的指令，并以實(shí)際功率步驟1開始實(shí)際功率步驟的序列，如在表4中所述。不幸地，咝咝發(fā)燙盤的上表面上有食物時(shí)實(shí)際是125°F。
幸運(yùn)地，除非RFID讀出器檢測(cè)到在TS2處(爐灶面的微處理器將在該時(shí)間啟動(dòng)實(shí)際功率步驟#5)RFID標(biāo)記從變更狀態(tài)轉(zhuǎn)到正常狀態(tài)，步驟84b命令爐灶面完成所有余留的實(shí)際功率步驟(1到10和一些11)。此外，步驟84b命令爐灶面的微處理器和RFID讀出器讀出和存儲(chǔ)時(shí)間TS1_time和TS2_time，然后，如果在相同的加熱操作期間記錄TS1_time和TS2_time，則使用它們來計(jì)算TS1/TS2_time_actual。最后，如果成功地計(jì)算TS1/TS2_time_actual的值，則步驟84b命令爐灶面的微處理器應(yīng)用公式1來修改CPL2、3、4和5。
因此，在施加實(shí)際功率步驟#1之后很短時(shí)間，咝咝發(fā)燙盤將達(dá)到130°F，在這個(gè)時(shí)間，熱開關(guān)#1將閉合，并當(dāng)讀出器試圖寫入LKPS和t(LKPS)的新的值時(shí)，導(dǎo)致RFID標(biāo)記和讀出器之間的通信的變更狀態(tài)。因此，爐灶面的微處理器將知道已經(jīng)達(dá)到TS1，并將存儲(chǔ)當(dāng)前的時(shí)間作為TS1_time。將施加實(shí)際功率步驟#2，接著施加實(shí)際功率步驟#3。在實(shí)際功率步驟#3的結(jié)束處，咝咝發(fā)燙盤的表面可能已經(jīng)達(dá)到約180°F，仍低于TS2的溫度。因此，將施加實(shí)際功率步驟#4。在實(shí)際功率步驟#4的最后0.15秒期間，RFID讀出器/寫入器將試圖發(fā)送LKPS和t(LKPS)的新的值。然而，RFID讀出器/寫入器將確定現(xiàn)在RFID標(biāo)記已經(jīng)從通信的變更狀態(tài)轉(zhuǎn)到正常狀態(tài)。因此，爐灶面的微處理器將知道已經(jīng)達(dá)到TS2，并存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)間作為TS2_time。因此，爐灶面的微處理器將計(jì)算TS1/TS2_time_actual，并進(jìn)行到應(yīng)用變更公式1。公式#1將對(duì)當(dāng)前CPL2、3、4和5的每一個(gè)乘以(1.2)，并存儲(chǔ)這些新的CPL2、3、4和5的值。最后，爐灶面的微處理器將啟動(dòng)實(shí)際功率步驟#5，并施加CPL2的這個(gè)新的值。
現(xiàn)在爐灶面將進(jìn)行到施加實(shí)際功率步驟#5到#10，然后施加無限數(shù)目的實(shí)際功率步驟#11，正如上面所述。在每個(gè)實(shí)際功率步驟的結(jié)束處，RFID讀出器/寫入器將發(fā)送剛完成的LKPS的值(最大到10)，并發(fā)送每個(gè)相應(yīng)的t(LKPS)的值。
圖2-4的實(shí)施例在上面的討論已經(jīng)為了示例的目的而描述了食物器皿咝咝發(fā)燙盤22的構(gòu)成和操作的同時(shí)，但本發(fā)明不限于任何特定類型的食物器皿或待加熱的其它物體。例如，圖2描繪傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的盤108，為了省去提供在它下面的金屬層110和RFID標(biāo)記112，后者封裝在合適的環(huán)氧樹脂或其它合成樹脂體114中。相似地，圖3示出咖啡杯116，在它的底部有金屬層118和RFID標(biāo)記120；后者用合成樹脂基質(zhì)保持在位。最后，圖4示出熱保溫圓片124，設(shè)計(jì)成可感應(yīng)加熱，并可連同食物遞送袋等(諸如比薩袋)一起使用。圓片124包括可感應(yīng)加熱的芯126和包圍的合成樹脂體128。圓片還具有放置在中央的RFID標(biāo)記130?？梢岳斫?，在本發(fā)明的范圍中可以使用這些裝置，以及無數(shù)其它類型的可感應(yīng)加熱的物體。
權(quán)利要求
1.一種可感應(yīng)加熱的物體包括當(dāng)經(jīng)受磁場(chǎng)時(shí)將加熱的一種部件，以及與所述物體可操作地聯(lián)結(jié)的RFID標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，所述物體是食物的食物器皿。
3.如權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，所述RFID標(biāo)記攜帶有關(guān)所述物體的加熱特征的信息。
4.如權(quán)利要求3所述的物體，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體屬于哪個(gè)物體類別的信息。
5.如權(quán)利要求4所述的物體，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體以前所經(jīng)歷的感應(yīng)加熱歷史的信息。
6.如權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，所述RFID標(biāo)記對(duì)于發(fā)送和接收信息兩者都是可操作的。
7.如權(quán)利要求6所述的物體，其特征在于，所述RFID標(biāo)記具有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所接收的信息。
8.如權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，包括至少一個(gè)開關(guān)可操作地與所述RFID標(biāo)記耦合，以及為了改變所述RFID標(biāo)記的操作，可以根據(jù)開關(guān)經(jīng)歷的外部條件在電路接通和電路斷開定位之間切換。
9.如權(quán)利要求8所述的物體，其特征在于，所述開關(guān)是根據(jù)所述物體的溫度可在所述定位之間切換的熱開關(guān)。
10.如權(quán)利要求8所述的物體，其特征在于，所述開關(guān)與所述RFID標(biāo)記的天線耦合，可操作所述開關(guān)以所述開關(guān)定位中之一使所述天線短路。
11.如權(quán)利要求8所述的物體，其特征在于，包括與所述RFID標(biāo)記耦合的一對(duì)可獨(dú)立操作的，串聯(lián)連接的開關(guān)。
12.如權(quán)利要求8所述的物體，其特征在于，可操作所述至少一個(gè)開關(guān)，以所述開關(guān)定位中之一阻止RFID標(biāo)記的信息發(fā)送。
13.一種感應(yīng)加熱裝置包括一種部件，用于為了對(duì)物體感應(yīng)加熱而產(chǎn)生磁場(chǎng)；可操作地與所述產(chǎn)生部件耦合的控制電路，用于選擇地啟動(dòng)和終止磁場(chǎng)的產(chǎn)生；以及與所述電路耦合的設(shè)備，用于接收與所述物體相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)記的信息。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)備和控制電路根據(jù)從所述RFID標(biāo)記接收到的信息可操作地改變所述產(chǎn)生部件的操作。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述控制電路包括微處理器，所述設(shè)備包括RFID讀出器寫入器以及RFID天線。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述控制電路包括可操作以測(cè)量電路參數(shù)的傳感器，所述電路參數(shù)與所述裝置經(jīng)受的負(fù)載阻抗有關(guān)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括電流傳感器。
18.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，包括與所述控制電路可操作地耦合的電子存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)從所述RFID標(biāo)記接收到的信息。
19.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述部件包括逆變器。
20.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，可操作所述控制電路以周期性地停止所述部件的操作，以便允許所述設(shè)備接收來自所述RFID標(biāo)記的信息。
21.組合包括感應(yīng)加熱裝置，包括一個(gè)部件用于產(chǎn)生磁場(chǎng)以便對(duì)物體進(jìn)行感應(yīng)加熱；可操作地與所述產(chǎn)生部件耦合的控制電路，用于選擇性地啟動(dòng)和終止磁場(chǎng)的產(chǎn)生；以及與所述電路耦合的設(shè)備，用于接收與所述物體相關(guān)聯(lián)的來自所述RFID標(biāo)記的信息；以及可感應(yīng)加熱的物體，包括一個(gè)部件當(dāng)它經(jīng)受磁場(chǎng)時(shí)將使它加熱；以及與所述物體可操作地耦合的RFID標(biāo)記，所述RFID標(biāo)記可操作使之發(fā)送信息，以及所述設(shè)備可操作使之接收所述信息。
22.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述物體是食物的食物器皿。
23.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述RFID標(biāo)記攜帶有關(guān)所述物體的加熱特征的信息。
24.如權(quán)利要求23所述的組合，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體屬于哪個(gè)物體類別的信息。
25.如權(quán)利要求24所述的組合，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體以前經(jīng)歷的感應(yīng)加熱歷史的信息。
26.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，可操作所述RFID標(biāo)記，用于接收和發(fā)送信息兩者，可操作所述設(shè)備，用于接收來自所述RFID標(biāo)記的信息，并把其它信息發(fā)送到RFID標(biāo)記。
27.如權(quán)利要求26所述的組合，其特征在于，所述RFID標(biāo)記具有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所接收的信息。
28.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，包括至少一個(gè)與所述RFID標(biāo)記可操作地耦合的開關(guān)，并且根據(jù)開關(guān)所經(jīng)受的外部條件可在電路接通和電路斷開定位之間切換，以便改變所述RFID標(biāo)記的操作。
29.如權(quán)利要求28所述的組合，其特征在于，所述開關(guān)是熱開關(guān)，可根據(jù)所述物體的溫度在所述定位之間切換。
30.如權(quán)利要求28所述的組合，其特征在于，所述開關(guān)與所述RFID標(biāo)記的天線耦合，可操作所述開關(guān)以所述開關(guān)定位中之一使所述天線短路。
31.如權(quán)利要求28所述的組合，其特征在于，包括與所述RFID標(biāo)記耦合的一對(duì)可獨(dú)立操作的，串聯(lián)連接的開關(guān)。
32.如權(quán)利要求28所述的組合，其特征在于，可操作所述至少一個(gè)開關(guān)，以所述開關(guān)定位中之一阻止RFID標(biāo)記的信息發(fā)送。
33.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述設(shè)備和控制電路根據(jù)從所述RFID標(biāo)記接收到的信息可操作地改變所述產(chǎn)生部件的操作。
34.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述控制電路包括微處理器，所述設(shè)備包括RFID讀出器/寫入器以及RFID天線。
35.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述控制電路包括可操作以測(cè)量電路參數(shù)的傳感器，所述電路參數(shù)與所述裝置經(jīng)受的負(fù)載阻抗有關(guān)。
36.如權(quán)利要求35所述的組合，其特征在于，所述傳感器包括電流傳感器。
37.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，包括與所述控制電路可操作地耦合的電子存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)從所述RFID標(biāo)記接收到的信息。
38.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，所述部件包括逆變器。
39.如權(quán)利要求21所述的組合，其特征在于，可操作所述控制電路以周期性地停止所述部件的操作，以便允許所述設(shè)備接收來自所述RFID標(biāo)記的信息。
40.對(duì)可感應(yīng)加熱的物體加熱的一種方法，包括下列步驟提供可感應(yīng)加熱的物體，所述物體具有可操作地聯(lián)結(jié)在其上的RFID標(biāo)記；放置所述物體鄰近磁感應(yīng)加熱器，所述加熱器包括一個(gè)部件，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，以便對(duì)所述物體進(jìn)行感應(yīng)加熱；可操作地與所述產(chǎn)生部件耦合的控制電路，用于選擇地啟動(dòng)和終止磁場(chǎng)的產(chǎn)生；以及與所述電路耦合的設(shè)備，用于接收來自與所述物體相關(guān)聯(lián)的RFID標(biāo)記的信息。使所述RFID標(biāo)記把信息發(fā)送到所述設(shè)備從而接收，并允許所述設(shè)備和控制電路至少一部分根據(jù)所述RFID標(biāo)記發(fā)送的信息和所述設(shè)備接收的信息而控制所述部件的操作。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送信息包括所述物體的加熱特征。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體屬于哪個(gè)物體類別的信息。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述加熱特征包括有關(guān)所述物體以前經(jīng)歷的感應(yīng)加熱歷史的信息。
44.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，包括使所述設(shè)備把更多的信息發(fā)送到所述RFID標(biāo)記的步驟。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述RFID標(biāo)記把所述更多的信息存儲(chǔ)在RFID標(biāo)記存儲(chǔ)器中。
46.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，包括周期性地停止所述部件的操作，以便停止所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的步驟，并在至少某些所述周期性地停止所述磁場(chǎng)產(chǎn)生的期間使所述RFID標(biāo)記發(fā)送所述信息。
47.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，包括周期性地測(cè)量與所述裝置所經(jīng)受的負(fù)載有關(guān)的所述控制電路的參數(shù)的步驟。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)包括至少一部分所述控制電路經(jīng)受的電流。
49.一種RFID標(biāo)記包括發(fā)送電路以及與發(fā)送電路可操作地耦合的天線，具有與至少一個(gè)發(fā)送電路和天線可操作地耦合的開關(guān)，根據(jù)開關(guān)所經(jīng)受的外部條件可操作所述開關(guān)在電路接通和電路斷開定位之間切換，以便改變RFID標(biāo)記的操作。
50.如權(quán)利要求49所述的標(biāo)記，其特征在于，所述開關(guān)是熱開關(guān)，根據(jù)熱開關(guān)所經(jīng)受的溫度可在所述定位之間切換。
51.如權(quán)利要求49所述的標(biāo)記，其特征在于，把所述開關(guān)可操作地耦合到所述天線，以便以所述開關(guān)定位中之一使所述天線短路。
52.如權(quán)利要求49所述的標(biāo)記，其特征在于，包括與至少一個(gè)所述發(fā)送電路和天線可操作地耦合的一對(duì)串聯(lián)連接的開關(guān)。
53.如權(quán)利要求52所述的標(biāo)記，其特征在于，所述開關(guān)可操作地耦合到所述天線。
全文摘要
提供一種溫度調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱系統(tǒng),它包括具有用于接收RFID發(fā)送的設(shè)備(36、38、40)的感應(yīng)加熱器(20);以及具有RFID標(biāo)記(50)的可感應(yīng)加熱的物體(22)。加熱器(20)包括用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的一個(gè)部件(28),包括與部件(28)耦合的微處理器(32)的控制電路,用于選擇地啟動(dòng)和終止磁場(chǎng)的產(chǎn)生;接收設(shè)備(36、38、40)把信息提供給微處理器(32),導(dǎo)致啟動(dòng)對(duì)于物體(22)的加熱算法。在較佳形式中,把標(biāo)記(50)和設(shè)備(36、38、40)設(shè)計(jì)成雙向傳遞信息,從而允許連續(xù)更新標(biāo)記(50)攜帶的信息。這樣,如果中斷物體(20)的感應(yīng)加熱,則可以恢復(fù)仍然得到所要求的調(diào)節(jié)溫度。有利地,標(biāo)記(50)和設(shè)備(36、38、40)在加熱器(20)的基本磁場(chǎng)的周期性中斷期間操作,以消除發(fā)送干擾?？梢允箻?biāo)記(50)配備一個(gè)或多個(gè)熱開關(guān)(100、104、106),以提供更佳的溫度控制。
文檔編號(hào)G06K19/00GK1387743SQ00815396
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月7日
發(fā)明者B·L·克勞西爾 申請(qǐng)人:熱溶體股份有限公司