一种电压力锅锅内压力检测方法

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摘 要：提出一种利用传感器、调理电路和软件一起计算检测电压力锅压力的装置，此装置采集锅内引起压力的相关变量的电信号，通过信号采集、电路信号放大、信号调理等功能完成对锅内的压力的检测。此方法可以实现对压力快速、准确的控制。

关键词：电压力锅；传感器；压力检测

中图分类号：TP206+.3 文献标识码：B DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.05.055

目前，市面上的压力锅主要分为机械式和微电脑式。机械式由于没有控制功能，所以存在功能单一、能源利用率低、安全性差等缺点；与其相比，微电脑式的电压力锅功能全面、操作简单、能源利用率高、安全可靠，故越来越得到了人们的青睐。当前生产电压力锅厂家很多，基本上都是采用微控制器的方式[1]。总体来说，都具备了很好的测温性能，但是在测压方面，很少做到压力的测量，要么是通过温度进行折算，要么测量的是相对压力。

为此，本文研发了一款用于电压力锅的精确测压装置，利用该装置，可以做到对锅内压力的绝对值的准确测量，实现了对压力的精确控制。当然也可以应用于气体、液体等其他方面的测量。集处理部件两部分组成。

传感器信号采集部件内部集成了压力传感器和温度传感器，它可安装于锅盖上部或者侧面，用于感知锅内实时压力和温度并将其转换成电信号；信号采集处理部件负责采集传感器电信号，通过温度补偿算法完成压力、温度电信号转换成数字压力值并通过串口送出，其压力数值可以在数码管上实时显示、更新。

在将来的实际应用中电压力锅的主控通过接收信号采集处理部件的串口输出得到电压力锅内的压力值，并送到液晶显示器显示。用户则可以通过电压力锅外的控制面板任意设置锅内压力值，从而极大地方便了电压力锅完成精确烹饪控制。同时当锅内压力超过设定安全值的时候，就会自动切断电源，启动报警功能，发出报警信号提示用户，让用户安全、放心使用，从而制造出智能,环保,更人性化的厨房家电。

此部件主要由感知压力和温度的压力传感器组成，直接接触在压力发生变化的部位，可以将实时变化的压力和温度转换成电信号后送往后续的信号采集处理部件。此部件会与食材接触，故而对部件组成材料的无毒性要求很高，同时传感器与空气接触表面要求具有很高灵敏度能快速扑捉变化，又能耐高温、湿热，整个部件必须具有一定的可靠性和使用年限。

理电路转换成电压值；通过大量的实验，能找到电压值和压力值之间的折算关系，加之另外的一个传感器值即温度值，通过温度补偿可以达到很好的计算效果。最终压力值将按照一定的规约形式通过串口输出在液晶上显示，将来使用本装置的厂家可以通过此串口规约实时获取电压锅内动态压力，实现对压力的精准控制。

在信号调理电路上有一块单片机，软件运行在此单片机上。通过对采集到的温度值、电压值按照一定的算法完成压力计算，最终转换成锅内压力值输出，电压力锅厂商的主控板可以直接控制此压力值完成整个烹饪过程的压力控制。此算法是经过大量实验统计出的经验值，与应用场合非常一致，而且又考虑温度补偿，计算出压力结果与真实压力值相当，误差在-1.5%~+1.5%之间，符合电压力锅对压力精度的要求。

具体软件程序流程图如2所示。

本设计是用于电压力锅的精确测压装置，外观设计上考虑使用环境的要求，应该采用无毒材料制作，即能直接接触食物，又能够耐湿热，不锈钢材料以及食用级塑料都是一个很好的选择；另外此设计反应时间快，能快速跟踪压力的变化，这点优于传统的电压力锅设计，而且本设计很大应用扩展性，传感器信号输出部件的外观可以根据不同的使用场合继续完善设计，也能够应用在除电压力锅之外的其它需要测量高温、高湿气体和液体压力的场合。