本發(fā)明涉及微波加熱技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法、一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置和一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的微波爐通常是采用熱敏電阻溫度傳感器和紅外溫度傳感器來進行溫度檢測,如通過溫度傳感器檢測爐腔內(nèi)的食物溫度,以判斷食物的加熱狀態(tài),若檢測到食物達到指定的溫度,則停止加熱。
但是,現(xiàn)有的微波爐無法檢測食物的溫度分布情況,進而也就不能根據(jù)食物的溫度分布情況來對爐腔內(nèi)的微波場進行調(diào)整,并且現(xiàn)有的微波爐也不能識別爐腔內(nèi)食物的種類,因此也不能實現(xiàn)自動烹飪。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
為此,本發(fā)明的一個目的在于提出了一種新的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法,可以根據(jù)食物的溫度分布情況來對微波加熱設(shè)備內(nèi)的微波場進行調(diào)整,保證了食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
本發(fā)明的另一個目的在于對應(yīng)提出了一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置和具有該控制裝置的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例,提出了一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法,包括以下步驟:
在接收到加熱指令時,控制所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號;
控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以確定所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合;
控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號,并基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法,通過在接收到加熱指令時,先控制微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號,并控制微波源模塊對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,進而在微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號時,能夠基于確定的至少一個頻率和相位組合來對食物進行加熱,實現(xiàn)了根據(jù)食物的溫度分布情況來對微波加熱設(shè)備內(nèi)的微波場進行調(diào)整,保證食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
其中,半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備可以是半導(dǎo)體微波爐,微波源模塊包括了多個微波源,優(yōu)選地,這多個微波源的工作頻率是相同的,并且可以通過這多個微波源的配合來實現(xiàn)對微波信號的相位進行調(diào)節(jié)。微波源模塊產(chǎn)生的預(yù)定功率的微波信號優(yōu)選為較小功率的微波信號,如可以是100W等。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法,還可以具有以下技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號,并基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱的步驟,具體包括:
控制所述微波源模塊依次循環(huán)采用所述至少一個頻率和相位組合中的每個頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以對所述食物進行加熱。
在該實施例中,通過控制微波源模塊依次循環(huán)采用確定的每個頻率和相位組合來對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠保證食物的各個區(qū)域都能夠得到快速升溫,進而提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
進一步地,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法還包括:在對所述食物進行加熱的過程中,檢測所述食物的各個區(qū)域的溫度;根據(jù)所述食物的各個區(qū)域的溫度,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長。
在該實施例中,通過根據(jù)食物的各個區(qū)域的溫度來控制微波源模塊采用每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長,使得能夠控制微波加熱設(shè)備對食物的各個區(qū)域的加熱程度,進而滿足用戶不同的加熱需求,如均勻加熱或不同區(qū)域加熱程度不同。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長的步驟,具體包括:控制所述微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與所述任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系。
在該實施例中,通過控制微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系,使得對于溫度較低的區(qū)域,能夠通過增加加熱時長來進行快速升溫,而對于溫度較高的區(qū)域,則可以減少加熱時長,進而能夠?qū)崿F(xiàn)對食物的均勻加熱。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法還包括:在基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱預(yù)定時長之后,重新確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,并基于重新確定的頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
在該實施例中,當(dāng)加熱預(yù)定時長之后,由于食物溫度的變化可能導(dǎo)致之前確定的至少一個頻率和相位組合不再適用,因此通過重新確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,以基于重新確定的頻率和相位組合來對食物進行加熱,使得微波源模塊產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位能夠適應(yīng)于微波加熱設(shè)備內(nèi)的環(huán)境變化,進而能夠保證微波加熱設(shè)備的烹飪效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)頻率的微波信號的步驟之前,還包括:通過傳感器檢測所述食物的屬性信息;基于檢測到的所述食物的屬性信息,判斷所述食物的種類;根據(jù)所述食物的種類,確定所述目標(biāo)功率的值。
在該實施例中,通過根據(jù)傳感器檢測到的屬性信息來判斷食物的種類,進而根據(jù)食物的種類來確定目標(biāo)功率的值,使得微波加熱設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動烹飪,簡化了用戶的操作。
其中,傳感器可以是圖像傳感器、氣味傳感器、重量傳感器等,食物的屬性信息可以是顏色、形狀、氣味、重量等。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,確定所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合的步驟,具體包括:在控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的過程中,通過電子視覺裝置識別所述食物的表面顏色,并根據(jù)所述食物的表面顏色的變化確定所述食物的溫度變化,以確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
在該實施例中,由于食物在加熱過程中,其表面顏色的變化不易觀察,而表面顏色的變化是與溫度的變化相關(guān)聯(lián)的,因此通過電子視覺裝置識別食物的表面顏色,以基于食物表面顏色的變化來確定食物的溫度變化,使得可以提高對食物溫度檢測的靈敏度,進而能夠準(zhǔn)確檢測到食物表面的溫度變化,從而精確地獲取到食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。其中,電子視覺裝置是具有圖像識別功能且能夠識別顏色變化的裝置,比如電子視覺裝置可以是攝像頭等。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例,還提出了一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置,包括:第一控制單元,用于在接收到加熱指令時,控制所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號;處理單元,用于控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以確定所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合;第二控制單元,用于控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號,并基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置,通過在接收到加熱指令時,先控制微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號,并控制微波源模塊對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,進而在微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號時,能夠基于確定的至少一個頻率和相位組合來對食物進行加熱,保證食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
其中,半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備可以是半導(dǎo)體微波爐,微波源模塊包括了多個微波源,優(yōu)選地,這多個微波源的工作頻率是相同的,并且可以通過這多個微波源的配合來實現(xiàn)對微波信號的相位進行調(diào)節(jié)。微波源模塊產(chǎn)生的預(yù)定功率的微波信號優(yōu)選為較小功率的微波信號,如可以是100W等。
根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置,還可以具有以下技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述第二控制單元具體用于:控制所述微波源模塊依次循環(huán)采用所述至少一個頻率和相位組合中的每個頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以對所述食物進行加熱。
在該實施例中,通過控制微波源模塊依次循環(huán)采用確定的每個頻率和相位組合來對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠保證食物的各個區(qū)域都能夠得到快速升溫,進而提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
進一步地,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置還包括:第一檢測單元,用于在所述食物的加熱過程中,檢測所述食物的各個區(qū)域的溫度;所述第二控制單元具體還用于:根據(jù)所述食物的各個區(qū)域的溫度,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長。
在該實施例中,通過根據(jù)食物的各個區(qū)域的溫度來控制微波源模塊采用每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長,使得能夠控制微波加熱設(shè)備對食物的各個區(qū)域的加熱程度,進而滿足用戶不同的加熱需求,如均勻加熱或不同區(qū)域加熱程度不同。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述第二控制單元具體還用于:控制所述微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與所述任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系。
在該實施例中,通過控制微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系,使得對于溫度較低的區(qū)域,能夠通過增加加熱時長來進行快速升溫,而對于溫度較高的區(qū)域,則可以減少加熱時長,進而能夠?qū)崿F(xiàn)對食物的均勻加熱。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述處理單元還用于:在所述第二控制單元基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱預(yù)定時長之后,重新確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,并由所述第二控制單元基于重新確定的頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
在該實施例中,當(dāng)加熱預(yù)定時長之后,由于食物溫度的變化可能導(dǎo)致之前確定的至少一個頻率和相位組合不再適用,因此通過重新確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,以基于重新確定的頻率和相位組合來對食物進行加熱,使得微波源模塊產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位能夠適應(yīng)于微波加熱設(shè)備內(nèi)的環(huán)境變化,進而能夠保證微波加熱設(shè)備的烹飪效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置還包括:第二檢測單元,用于通過傳感器檢測所述食物的屬性信息;確定單元,用于基于所述第二檢測單元檢測到的所述食物的屬性信息,確定所述食物的種類,并根據(jù)所述食物的種類,確定所述目標(biāo)功率的值。
在該實施例中,通過根據(jù)傳感器檢測到的屬性信息來判斷食物的種類,進而根據(jù)食物的種類來確定目標(biāo)功率的值,使得微波加熱設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動烹飪,簡化了用戶的操作。
其中,傳感器可以是圖像傳感器、氣味傳感器、重量傳感器等,食物的屬性信息可以是顏色、形狀、氣味、重量等。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述處理單元具體用于:在控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的過程中,通過電子視覺裝置識別所述食物的表面顏色,并根據(jù)所述食物的表面顏色的變化確定所述食物的溫度變化,以確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
在該實施例中,由于食物在加熱過程中,其表面顏色的變化不易觀察,而表面顏色的變化是與溫度的變化相關(guān)聯(lián)的,因此通過電子視覺裝置識別食物的表面顏色,以基于食物表面顏色的變化來確定食物的溫度變化,使得可以提高對食物溫度檢測的靈敏度,進而能夠準(zhǔn)確檢測到食物表面的溫度變化,從而精確地獲取到食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的實施例,還提出了一種半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備,包括:如上述實施例中任一項所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法的流程示意圖;
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置的示意框圖;
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的示意框圖;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法的流程示意圖;
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的系統(tǒng)框圖;
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的加熱室內(nèi)放置的食物位置示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細(xì)描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法的流程示意圖。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法,包括以下步驟:
步驟S10,在接收到加熱指令時,控制所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號。
其中,半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊包括了多個微波源,優(yōu)選地,這多個微波源的工作頻率是相同的,并且可以通過這多個微波源的配合來實現(xiàn)對微波信號的相位進行調(diào)節(jié)。微波源模塊產(chǎn)生的預(yù)定功率的微波信號優(yōu)選為較小功率的微波信號,如可以是100W等。
步驟S12,控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以確定所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
在本發(fā)明的一個實施例中,步驟S12中確定半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合的步驟,具體包括:在控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的過程中,通過電子視覺裝置識別所述食物的表面顏色,并根據(jù)所述食物的表面顏色的變化確定所述食物的溫度變化,以確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
在該實施例中,由于食物在加熱過程中,其表面顏色的變化不易觀察,而表面顏色的變化是與溫度的變化相關(guān)聯(lián)的,因此通過電子視覺裝置識別食物的表面顏色,以基于食物表面顏色的變化來確定食物的溫度變化,使得可以提高對食物溫度檢測的靈敏度,進而能夠準(zhǔn)確檢測到食物表面的溫度變化,從而精確地獲取到食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
步驟S14,控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號,并基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
在圖1所示的技術(shù)方案中,通過在接收到加熱指令時,先控制微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號,并控制微波源模塊對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,進而在微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號時,能夠基于確定的至少一個頻率和相位組合來對食物進行加熱,實現(xiàn)了根據(jù)食物的溫度分布情況來對微波加熱設(shè)備內(nèi)的微波場進行調(diào)整,保證食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
進一步地,在本發(fā)明的一個實施例中,圖1中所示的步驟S14具體包括:控制所述微波源模塊依次循環(huán)采用所述至少一個頻率和相位組合中的每個頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以對所述食物進行加熱。
在該實施例中,通過控制微波源模塊依次循環(huán)采用確定的每個頻率和相位組合來對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠保證食物的各個區(qū)域都能夠得到快速升溫,進而提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
進一步地,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法還包括:在對所述食物進行加熱的過程中,檢測所述食物的各個區(qū)域的溫度;根據(jù)所述食物的各個區(qū)域的溫度,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長。
在該實施例中,通過根據(jù)食物的各個區(qū)域的溫度來控制微波源模塊采用每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長,使得能夠控制微波加熱設(shè)備對食物的各個區(qū)域的加熱程度,進而滿足用戶不同的加熱需求,如均勻加熱或不同區(qū)域加熱程度不同。
進一步地,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長的步驟,具體包括:
控制所述微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與所述任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系。
在該實施例中,通過控制微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系,使得對于溫度較低的區(qū)域,能夠通過增加加熱時長來進行快速升溫,而對于溫度較高的區(qū)域,則可以減少加熱時長,進而能夠?qū)崿F(xiàn)對食物的均勻加熱。
在本發(fā)明的一個實施例中,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方法還包括:在基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱預(yù)定時長之后,重新確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,并基于重新確定的頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
在該實施例中,當(dāng)加熱預(yù)定時長之后,由于食物溫度的變化可能導(dǎo)致之前確定的至少一個頻率和相位組合不再適用,因此通過重新確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,以基于重新確定的頻率和相位組合來對食物進行加熱,使得微波源模塊產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位能夠適應(yīng)于微波加熱設(shè)備內(nèi)的環(huán)境變化,進而能夠保證微波加熱設(shè)備的烹飪效果。
在本發(fā)明的一個實施例中,在控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)頻率的微波信號的步驟之前,還包括:通過傳感器檢測所述食物的屬性信息;基于檢測到的所述食物的屬性信息,判斷所述食物的種類;根據(jù)所述食物的種類,確定所述目標(biāo)功率的值。
在該實施例中,通過根據(jù)傳感器檢測到的屬性信息來判斷食物的種類,進而根據(jù)食物的種類來確定目標(biāo)功率的值,使得微波加熱設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動烹飪,簡化了用戶的操作。
其中,傳感器可以是圖像傳感器、氣味傳感器、重量傳感器等,食物的屬性信息可以是顏色、形狀、氣味、重量等。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置的示意框圖。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置200,包括:第一控制單元202、處理單元204和第二控制單元206。
其中,第一控制單元202用于在接收到加熱指令時,控制所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號;處理單元204用于控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以確定所述半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合;第二控制單元206用于控制所述微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號,并基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
具體地,通過在接收到加熱指令時,先控制微波源模塊產(chǎn)生預(yù)定功率的微波信號,并控制微波源模塊對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,進而在微波源模塊產(chǎn)生目標(biāo)功率的微波信號時,能夠基于確定的至少一個頻率和相位組合來對食物進行加熱,保證食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
其中,半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的微波源模塊包括了多個微波源,優(yōu)選地,這多個微波源的工作頻率是相同的,并且可以通過這多個微波源的配合來實現(xiàn)對微波信號的相位進行調(diào)節(jié)。微波源模塊產(chǎn)生的預(yù)定功率的微波信號優(yōu)選為較小功率的微波信號,如可以是100W等。
進一步地,所述第二控制單元206具體用于:控制所述微波源模塊依次循環(huán)采用所述至少一個頻率和相位組合中的每個頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),以對所述食物進行加熱。
在該實施例中,通過控制微波源模塊依次循環(huán)采用確定的每個頻率和相位組合來對微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié),使得能夠保證食物的各個區(qū)域都能夠得到快速升溫,進而提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
進一步地,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置200還包括:第一檢測單元208,用于在所述食物的加熱過程中,檢測所述食物的各個區(qū)域的溫度;所述第二控制單元206具體還用于:根據(jù)所述食物的各個區(qū)域的溫度,控制所述微波源模塊采用所述每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長。
在該實施例中,通過根據(jù)食物的各個區(qū)域的溫度來控制微波源模塊采用每個頻率和相位組合對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長,使得能夠控制微波加熱設(shè)備對食物的各個區(qū)域的加熱程度,進而滿足用戶不同的加熱需求,如均勻加熱或不同區(qū)域加熱程度不同。
進一步地,所述第二控制單元206具體還用于:控制所述微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與所述任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系。
在該實施例中,通過控制微波源模塊采用任一頻率和相位組合來對產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的時長與任一頻率和相位組合對應(yīng)的區(qū)域的溫度成反相關(guān)關(guān)系,使得對于溫度較低的區(qū)域,能夠通過增加加熱時長來進行快速升溫,而對于溫度較高的區(qū)域,則可以減少加熱時長,進而能夠?qū)崿F(xiàn)對食物的均勻加熱。
在本發(fā)明的一個實施例中,上述的處理單元204還用于:在所述第二控制單元206基于確定的至少一個頻率和相位組合對所述食物進行加熱預(yù)定時長之后,重新確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,并由所述第二控制單元206基于重新確定的頻率和相位組合對所述食物進行加熱。
在該實施例中,當(dāng)加熱預(yù)定時長之后,由于食物溫度的變化可能導(dǎo)致之前確定的至少一個頻率和相位組合不再適用,因此通過重新確定食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合,以基于重新確定的頻率和相位組合來對食物進行加熱,使得微波源模塊產(chǎn)生的微波信號的頻率和相位能夠適應(yīng)于微波加熱設(shè)備內(nèi)的環(huán)境變化,進而能夠保證微波加熱設(shè)備的烹飪效果。
在本發(fā)明的一個實施例中,所述的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置200還包括:第二檢測單元210和確定單元212。
其中,第二檢測單元210用于通過傳感器檢測所述食物的屬性信息;確定單元212用于基于所述第二檢測單元210檢測到的所述食物的屬性信息,確定所述食物的種類,并根據(jù)所述食物的種類,確定所述目標(biāo)功率的值。
在該實施例中,通過根據(jù)傳感器檢測到的屬性信息來判斷食物的種類,進而根據(jù)食物的種類來確定目標(biāo)功率的值,使得微波加熱設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動烹飪,簡化了用戶的操作。
其中,傳感器可以是圖像傳感器、氣味傳感器、重量傳感器等,食物的屬性信息可以是顏色、形狀、氣味、重量等。
在本發(fā)明的一個實施例中,處理單元204具體用于:在控制所述微波源模塊對所述微波信號的頻率和相位進行調(diào)節(jié)的過程中,通過電子視覺裝置識別所述食物的表面顏色,并根據(jù)所述食物的表面顏色的變化確定所述食物的溫度變化,以確定所述食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
在該實施例中,由于食物在加熱過程中,其表面顏色的變化不易觀察,而表面顏色的變化是與溫度的變化相關(guān)聯(lián)的,因此通過電子視覺裝置識別食物的表面顏色,以基于食物表面顏色的變化來確定食物的溫度變化,使得可以提高對食物溫度檢測的靈敏度,進而能夠準(zhǔn)確檢測到食物表面的溫度變化,從而精確地獲取到食物的各個區(qū)域在溫升速率高于預(yù)定值時對應(yīng)的微波信號的頻率和相位組合。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的示意框圖。
如圖3所示,根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備300,包括:如圖2中所示的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制裝置200。
綜上,本發(fā)明的技術(shù)方案主要是提出了一種具有如下功能的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備:
1、能夠在2.4GHz至2.5GHz內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)輸出的微波頻率,并且能夠在-180°至+180°內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)相位。
2、具有至少有兩個微波源,各個微波源能夠工作在相同的頻率下(最好由同一微波信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生才能做到頻率完全相同)。
3、能夠檢測放置在微波加熱設(shè)備內(nèi)的食物種類,如通過圖像傳感器采集加熱室內(nèi)的圖片,進而基于拍攝的圖片來確定食物種類。優(yōu)選地,圖像傳感器能夠分辨顏色的不同。
4、能夠檢測微波加熱設(shè)備的入射功率和反射功率。
5、能夠連續(xù)調(diào)節(jié)所有微波源的輸出功率。
6、能夠分析、計算、儲存、調(diào)用相應(yīng)的參數(shù)(如輸出功率、頻率、相位、入射功率、反射功率等)。
7、能夠根據(jù)反射功率的值和入射功率的值來調(diào)節(jié)微波加熱狀態(tài)(如調(diào)節(jié)微波的工作頻率、相位、功率、通斷等)。
由于微波源模塊(具有至少有兩個微波源)的每一種頻率和相位的組合在加熱室內(nèi)都會形成對應(yīng)的場分布,如果把加熱室分成若干區(qū)域,每一個區(qū)域的電磁場強度會存在差異,當(dāng)微波信號的相位和頻率變化時,各加熱室內(nèi)各區(qū)域的電磁場強度也會發(fā)生變化。并且,對于同一種或相近的食物來說,電磁場強度較強的區(qū)域放置的被加熱物的溫升更快,而電磁場強度較弱的區(qū)域放置的被加熱物的溫升則較慢。同時,不同的食物有不同的特點,如顏色、形狀(大小、邊緣曲率等)等,因此可以將食物的特征信息提取出來,并進行存儲形成數(shù)據(jù)庫,以便于實現(xiàn)食物種類的自動識別。
基于上述理論基礎(chǔ),本發(fā)明提出的半導(dǎo)體微波加熱裝置的控制方案如圖4所示,包括:
步驟402,檢測食物種類。
具體地,在圖5所示的系統(tǒng)框圖中,當(dāng)半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備通電且放入食物后,電子視覺裝置開始不斷的對加熱室中的食物及食物所在的整個平面進行拍攝,并將拍攝的圖片信息傳輸給控制器。其中,圖片信息包括食物的顏色、形狀、位置信息(拍攝的圖片和食物所在平面是一致的,因此可通過圖片中食物的特殊顏色在圖片中所處的位置,計算出實際情況中食物相對與整個平面的位置)等。進而控制器根據(jù)圖片信息中包含的食物顏色、形狀(如大小、邊緣曲率等)等與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(由不同種類食物的特征參數(shù)組成)進行對比,判斷出食物的種類。
此外,也可以通過其它傳感器來檢測食物的種類,比如氣味傳感器、重量傳感器等。
在檢測出食物的種類之后,可以基于食物的種類來確定大功率加熱時使用的加熱功率的大小。
步驟404,小功率檢測出適合不同區(qū)域加熱的頻率和相位組合。
具體地,在加熱初始階段,控制器控制微波源使用較小功率(如100瓦)測試在每一個頻率和相位組合下,食物的哪些區(qū)域溫升較快(食物在加熱過程中,表面的顏色會發(fā)生變化,在分辨率足夠高的情況下,可以使用電子視覺裝置來分辨溫度的變化),進而將特定的頻率和相位組合與在使用此頻率和相位組合時食物上溫升高的區(qū)域進行對應(yīng)。
步驟406,使用檢測出的各種頻率和相位組合進行大功率加熱。
具體地,控制器可以根據(jù)食物的大小,將食物劃分為多個區(qū)域,并計算出每一個區(qū)域的位置信息(如計算出每個區(qū)域的中心位置信息)。通過位置信息確定對此位置加熱時溫升較快(熱點在此位置的組合)的頻率和相位組合,并用這些組合來進行大功率加熱。具體可以是使用確定的頻率和相位組合依次循環(huán)進行加熱。
步驟408,在加熱過程中,若控制器分析出某個區(qū)域的溫度較低,則增加此區(qū)域?qū)?yīng)的溫升較快的頻率和相位組合的工作時長,以使此區(qū)域的溫升更快,實現(xiàn)負(fù)載的均勻加熱。
當(dāng)然,也可以通過對不同頻率和相位組合的使用時長的控制來實現(xiàn)不同區(qū)域存在一定溫差的加熱。
以下以具體的實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案:
如圖6所示為在半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的加熱室內(nèi)放置4個土豆的位置示意圖。當(dāng)放入土豆且系統(tǒng)通電后,電子視覺裝置(如攝像頭)對微波加熱設(shè)備的底板進行拍攝。控制器對拍攝的圖像信息進行分析(如通過圖像識別算法對拍攝的圖像進行分析),可以檢測到食物的顏色為土黃色、形狀為卵圓或長圓形,直徑在3~10厘米之間,邊緣為圓滑的弧形,進而可以判斷出放置的食物種類是土豆。
在加熱過程中,首先使用小功率測試在不同頻率相位組合下4個土豆的溫升情況。土豆隨著溫度升高,表面的溫度會有細(xì)微的變化,使用高分辨率的攝像設(shè)備來分辨土豆表面的色度變化,然后根據(jù)預(yù)存在存儲器中的土豆色度與溫度對應(yīng)關(guān)系,判斷出土豆的溫度。
假設(shè)確定了A、B、C、D四種頻率和相位的組合,這四種頻率和相位的組合分別會使圖6中的所示的1、2、3、4位置上的土豆的溫升較高。進而可以輪流使用A、B、C、D四種頻率和相位組合來進行大功率加熱。在加熱過程中,若發(fā)現(xiàn)某個位置上的土豆的溫度較低,則增加該位置對應(yīng)的頻率和相位組合的工作時長,以使這四個位置上的土豆的溫度保持相對一致,實現(xiàn)均勻加熱。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)方案,本發(fā)明提出了一種新的半導(dǎo)體微波加熱設(shè)備的控制方案,可以根據(jù)食物的溫度分布情況來對微波加熱設(shè)備內(nèi)的微波場進行調(diào)整,保證了食物的各個區(qū)域均能夠得到快速升溫,有利于提高微波加熱設(shè)備的烹飪效率。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。