用于灶具的旋转检测装置及包含其的灶具的制作方法

1.本实用新型涉及厨房电器领域，尤其涉及一种用于灶具的旋转检测装置及包含其的灶具。


背景技术：

2.烟灶联动是未来厨房家电发展的趋势之一。为了使烟机能够根据灶具火力大小的信息调整烟机的风力档位，目前已有的方案是：首先基于拍摄设备对灶具旋钮区域进行监控，获取包含灶具旋钮的图像数据；而后根据所述图像数据得到所述灶具旋钮的转角数据；最后根据所述转角数据确定灶具的火力大小。然而，该方案容易受到环境中油烟的干扰，影响联动准确性。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中基于拍摄设备检测灶具旋钮旋转信息时容易受到环境中油烟的干扰，影响后续联动准确性的问题，本实用新型提供一种用于灶具的旋转检测装置及包含其的灶具。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于灶具的旋转检测装置，该灶具包括设置于灶具面板上的旋钮，所述旋钮包括旋钮盖体，其中，所述旋转检测装置包括：
5.安装在所述旋钮盖体底面的磁性元件；以及
6.安装在所述灶具面板底面的若干磁性检测元件，其中，所述若干磁性检测元件对应于所述磁性元件的旋转路径间隔设置，且其中一个所述磁性检测元件的位置与所述磁性元件的初始位置对应。
7.优选地，所述旋转检测装置还包括与所述若干磁性检测元件电连接的信号传输电路，所述信号传输电路包括无线通信模块。
8.优选地，所述信号传输电路还包括：
9.连接在所述若干磁性检测元件与所述无线通信模块之间的信号稳定模块。
10.优选地，所述信号传输电路还包括：
11.连接在所述若干磁性检测元件与所述无线通信模块之间的信号合并模块。
12.优选地，所述若干磁性检测元件相对于所述旋钮盖体的中心成60度角。
13.优选地，所述磁性元件为强磁铁。
14.优选地，所述磁性检测元件为霍尔元件。
15.优选地，所述无线通信模块为2.4g无线模块。
16.为了实现上述目的，本实用新型还提供一种灶具，该灶具包括设置于灶具面板上的旋钮，所述旋钮包括旋钮盖体，其中，所述灶具还包括如前所述的旋转检测装置。
17.通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
18.本实用新型通过在所述旋钮盖体的底面安装磁性元件，并在所述灶具面板的底面安装若干磁性检测元件，其中所述若干磁性检测元件对应于所述磁性元件的旋转路径间隔
设置，且其中一个所述磁性检测元件的位置与所述磁性元件的初始位置对应，从而可以通过各磁性检测元件检测该磁性元件是否到达相应位置，由于磁性元件设置于灶具旋钮盖体的底面，因而该检测结果即可反映灶具旋钮的旋转信息。本实用新型与现有技术基于拍摄设备检测灶具旋钮旋转信息的方案相比，不会受到环境中油烟的干扰，检测精度高。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例1中用于灶具的旋转检测装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例1中磁性元件的安装示意图；
21.图3为本实用新型实施例1中磁性检测元件的安装示意图；
22.图4为本实用新型实施例1中旋转信息检测装置的电路原理图；
23.图5为本实用新型实施例1中旋钮转动角度对应灶具火力大小的示意图；
24.图6为本实用新型实施例1中旋钮转动角度对应火力大小关系曲线图；
25.图7为本实用新型实施例1中采用的74ls08芯片的原理图。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
28.实施例1
29.本实施例提供一种用于灶具的旋转检测装置。如图1-3所示，该灶具包括设置于灶具面板1上的旋钮，该旋钮包括旋钮盖体2，当转动旋钮盖体2时，即可带动旋钮调整灶具的火力大小。
30.本实施例的旋转检测装置包括：安装在旋钮盖体2底面的磁性元件3；以及安装在灶具面板1底面的若干磁性检测元件4，各磁性检测元件集成于一壳体5中。其中，若干磁性检测元件4对应于磁性元件3的旋转路径设置(具体位于磁性元件3旋转路径的正下方)并相互间隔开，且其中一个磁性检测元件4的位置与磁性元件3的初始位置对应。
31.当旋钮盖体2转动时，由于磁性元件3设置于灶具旋钮盖体2的底面并对应于磁性元件3的旋转路径间隔设置，因而通过各磁性检测元件4可以检测该磁性元件3是否到达相应位置，结合当前检测结果与历史检测结果即可反映灶具旋钮的旋转信息(包括旋转角度和旋转方向信息)。本实用新型与现有技术基于拍摄设备检测灶具旋钮旋转信息的方案相比，不会受到环境中油烟的干扰，检测精度高。
32.在本实施例中，如图4所示，旋转检测装置还包括与若干磁性检测元件4电连接的信号传输电路。其中，信号传输电路包括无线通信模块41。当信号传输电路将磁性检测元件4的检测结果上传到烟机(未示出)时，烟机即可根据该检测结果确定灶具的火力大小，并相
应调节风力档位，进而实现烟灶联动。其中，信号传输电路可与磁性检测元件一起集成于壳体5中，便于拆卸，可迁移性高，灵活方便。
33.优选地，磁性元件3可以为强磁铁，磁性检测元件4可以为霍尔元件。具体地，磁性检测元件4可以采用霍尔元件es3144，其内部集成霍尔效应片。当强磁铁的s极靠近元件表面，且强磁铁产生的磁感应强度b大于元件工作点磁感应强度b_o时(即b＞b_o＞0)，输出导通，霍尔元件输出低电平；当磁感应强度b小于释放点磁感应强度b_rp(即0＜b＜b_rp)或撤除(即b＝0)时，输出关断，霍尔元件输出高电平。强磁铁的位置和霍尔元件输出的关系如表1所示。
34.表1强磁铁位置和霍尔元件的输出关系表
35.强磁铁与霍尔的位置磁感应强度大小霍尔元件输出靠近(正对)b＞bo＞0低电平远离0＜b＜b
rp
高电平
36.优选地，无线通信模块可以为2.4g无线模块，与常用的红外通信模块和433mhz超外差通信模块相比，2.4g无线模块抗干扰性较强，不容易受外界物体干扰和发生串扰。
37.下面以一个具体的应用场景对本实用新型的方案进行详细说明：
38.通常，灶具旋钮可转动的角度为180
°
，方向为逆时针旋转。当0≤θ《90
°
时，逆时针转动的角度θ越大，灶具火力越大；当θ＝90
°
时，火力达到最大；当90《θ≤180
°
时，逆时针转动的角度θ越大，灶具火力越小；在旋钮转动180
°
范围内，定义三个档位：小火、中火和大火，其中小火：0《θ≤30
°
和150
°
《θ≤180
°
；中火：30《θ≤60
°
和120
°
《θ≤150
°
；大火：60《θ≤120
°
。
39.在此基础上，旋钮转动角度和火力大小示意图如图5所示，其对应关系如图6所示。图5中霍尔元件a位于关火位置，霍尔元件b、c位于中火和大火的两个临界处，三者相对于旋钮盖体2的中心o成60度角。
40.由图5可知，霍尔元件a设置在灶具旋钮没有转动的初始位置：当灶具旋钮从初始位置开始转动，霍尔元件a附近的磁场发生变化，检测数据发送到烟机端，烟机可以得知灶具打开。当灶具旋钮从非初始位置转动到初始位置时，霍尔元件a附近的磁场再次发生变化，烟机可以得知灶具关闭。
41.霍尔元件b在灶具旋钮从初始位置逆时针转动60
°
处：灶具火力分为三个档位(大火、中火、小火)，霍尔元件b放在中火和大火的临界处。
42.霍尔元件c在灶具旋钮从初始位置逆时针转动120
°
处：烟机一般可分为两个档位(强档和弱档)，当用户使用小火或者中火烹饪时，油烟量较小，此时开启烟机的弱档；当用户使用大火烹饪时，油烟量较大，此时开启烟机的强档。
43.当霍尔元件b或c附近的磁场发生变化，即灶具火力在中火和大火之间调节时，烟机档位在强、弱档之间切换。
44.在具体工作过程中，假设霍尔元件a的输出信号为outa、霍尔元件b的输出信号为outb，霍尔元件c的输出信号为outc，则当用户打开灶具的时候，旋钮内部的强磁铁和面板下方的霍尔元件a联通断开，霍尔元件a输出高电平，outa为高电平；当用户打开灶具，调节火力大小的时候，由小火调节为中火，再由中火调节为大火。霍尔元件b和强磁铁先断开，然后瞬间联通并再断开，其先后输出高电平、低电平和高电平，outb也先后输出高电平、低电平和高电平；当检测到outb输出低电平时，则说明火力大小在中火和大火之间跳动；当用户
继续转动旋钮，由大火调节为中火。霍尔元件c和磁铁先断开，然后瞬间联通并再断开，其先后输出高电平、低电平和高电平，outc也先后输出高电平、低电平和高电平；当检测到outc输出低电平时，则说明火力大小在大火和中火之间跳动；当用户关闭或未使用灶具的时候，旋钮内部的强磁铁和面板下方的霍尔元件a联通，霍尔元件a输出低电平，outa为低电平。
45.在本实施列中，如图4所示，信号传输电路还可以包括连接在若干磁性检测元件4与无线通信模块41之间的信号稳定模块42。具体地，该信号稳定模块可以采用电压比较器实现，例如采用电压比较器lm339实现。lm339内部集成4个独立的电压比较器。电压比较器的原理是通过比较输入端两个电压的大小，来决定输出端的电平状态。当正极输入端电平大于负极输入端电平时，输出为高电平；当正极输入端电平小于负极输入端电平时，输出为低电平。将es3144霍尔元件a、b和c的输出引脚分别接到lm339的正极输入端1in 、2in 、3in ，而lm339的负极输入端接一个分压电路，其负极输入端电平为vcc/2，即v
1 in-＝v
2 in-＝v
3 in-＝vcc/2。当lm339的正极输入端电平大于vcc/2时，outa、outb、outc输出高电平，即当强磁铁远离霍尔元件a、b、c时，此时v
1 in
＝v
2 in
＝v
3 in
＝vcc》vcc/2；当正极输入端电平小于vcc/2时，outa、outb、outc输出低电平，即当强磁铁和霍尔元件a、b、c靠近正对时，此时v
1 in
＝v
2 in
＝v
3 in
＝0《vcc/2。
46.由于霍尔元件es3144输出的信号是一个高低电平，因而将es3144霍尔元件接到lm339元件上，即可以使es3144霍尔元件输出的电平信号更加稳定。
47.用户使用火力的大小和霍尔元件a、b、c以及lm339电压比较器的输出关系如表2所示(其中“1”代表高电平，“0”代表低电平，“111”代表lm339输出outa、outb、outc均输出高电平，以此类推)。
48.表2火力大小与各元件输出关系表
[0049][0050]
另外，由于通用的2.4g无线模块仅向外引出2个io口，而lm339输出三路电平信号，
因而如图4所示，本实施例的信号传输电路还可以包括连接在若干磁性检测元件4与无线通信模块41之间的信号合并模块43。具体地，该信号合并模块可以采用74ls08二输入四与门芯片实现，通过74ls08芯片的与门u1、u2对lm339输出的三路电平信号进行与门处理，使三路输出信号变为两路输出信号out1、out2。74ls08是一个二输入四与门集成电路芯片，当一路与门的输入都为高电平时，对应的输出才为高电平，其变换原理图7所示。
[0051]
当用户使用中火、小火时，烟机自动开启弱档工作；当用户使用大火时，烟机自动开启强档工作。
[0052]
2.4g无线模块只传输变化的信息，即在霍尔元件a、b、c当前输出信息和上一状态输出信息不同的时候，才通过2.4g无线模块传输出去。其烟灶联动传输协议指令如表3所示。
[0053]
表3烟灶联动数据传输协议
[0054] lm339输出74ls08输出烟机状态用户关火01101关机&延时关机用户使用小火11111烟机开机，弱档工作用户使用中火11111烟机开机，弱档工作大、中火临界110100烟机开机，强档工作大、中火临界211010烟机开机，强档工作用户使用大火11111烟机开机，强档工作
[0055]
烟机基于2.4g无线模块传输的当前检测结果与历史检测结果，即可得到灶具火力强度，根据该火力强度相应调节烟机风力档位，即可实现烟灶联动。
[0056]
此外，再次参阅图4，本实施例的信号传输电路还包括为各元件供电的供电模块。该供电模块可以包括电源44和稳压电路45，其中电源44优选为电池，例如可以是两节cr2302纽扣电池。
[0057]
实施例2
[0058]
本实施例提供一种灶具，如图1所示，该灶具包括设置于灶具面板1上的旋钮，该旋钮包括旋钮盖体2，其中，该灶具还包括如实施例1所述的旋转检测装置。
[0059]
本实施例可以通过各磁性检测元件4检测旋钮盖体2上的磁性元件3是否到达相应位置，该检测结果即可反映灶具旋钮的旋转信息。本实用新型与现有技术基于拍摄设备检测灶具旋钮旋转信息的方案相比，不会受到环境中油烟的干扰，检测精度高。
[0060]
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。