Dispositivo sensor para un dispositivo de calentamiento (26) dispuesto debajo de una cubierta,

preferiblemente para la disposición con un calefactor por radiación bajo una placa de cocción de vitrocerámica (24) para el calentamiento de alimentos en un recipiente u olla para la preparación de alimentos que se encuentra sobre la cubierta, en el que el dispositivo sensor se puede colocar entre el dispositivo de calentamiento y la cubierta y presenta una carcasa de sensor (22) en la cual se encuentra un sensor de temperatura (11), caracterizado por el hecho de que el dispositivo sensor presenta adicionalmente un sensor electromagnético, en el que la carcasa de sensor (22) es parte del sensor electromagnético y en el que un medio de procesamiento de señales de sensor (16) para el dispositivo sensor o para el sensor de temperatura (11) está dispuesto de forma próxima a al menos este sensor de temperatura, preferiblemente a una distancia de pocos cm, en el que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) para el dispositivo sensor o para el sensor de temperatura (11) está dispuesto sobre un mismo soporte (13) que el sensor de temperatura (11).

Dispositivo sensor para un dispositivo de calentamiento [0001] La invención se refiere a un dispositivo sensor con medio de procesamiento de señales de sensor para undispositivo de calentamiento bajo una cubierta según el preámbulo de la reivindicación 1. Éste puede ser por ejemplo, un calefactor por radiación bajo una placa de cocción de vitrocerámica, sobre la que se sitúa una olla con contenido, que debe ser calentado. El dispositivo sensor con medio de procesamiento de señales presenta al menos dos sensores diferentes para diferentes magnitudes físicas, como temperatura e inductividad, en una unidad constructiva, preferiblemente en una carcasa.

Del documento WO 99/34178 se conoce la colocación de un sensor de temperatura de platino como resistencia de medición sobre un sustrato cerámico. También se conoce del documento EP 933 626 A2 la colocación de un sensor sobre un soporte, el cual forma al menos una parte de una envoltura para el sensor. Esta envoltura tiene la tarea de proteger el sensor.

Del documento EP 1 215 940 A2 se conoce cómo prever una protección electromecánica contra un exceso de temperatura en forma de tubo con expansión térmica en un calefactor por radiación bajo una placa de vitrocerámica.Ésta se extiende al menos por una parte de la superficie de calentamiento e impide que el lado inferior de la placa de cocción de vitrocerámica se caliente demasiado.

Del documento WO 03/081952 A1 se conoce la configuración de un sensor de temperatura para la determinación de la temperatura de una placa de cocción de vitrocerámica como vía de resistencia sobre un soporte, donde el soporte se extiende sobre un calefactor por radiación. Para evitar influencias de la temperatura a través del calefactor por radiación sobre la captación de la temperatura de la placa de cocción de vitrocerámica, está previsto un asilamiento térmico o una protección hacia abajo.

El documento DE 100 357 45 describe un dispositivo sensor para un calefactor por radiación en el que un sensor de temperatura es soportado por un bucle de sensor que se extiende por encima de un calefactor por radiación. El sensor de temperatura está provisto por lo tanto con conducciones eléctricas de alimentación, que se dirigen a un control dispuesto fuera del calefactor por radiación.

También se conoce la colocación de los sensores previamente mencionados en un calefactor por radiación y su conexión a través de conductores eléctricos con una electrónica de evaluación. A causa de la multitud de conductores, su longitud y posición, así como de las pequeñas señales de sensor, una evaluación segura es difícil, costosa y susceptible a fallos.

Tarea y solución

La invención se basa en la tarea de crear un dispositivo sensor inicialmente mencionado, con el que se puedan evitar las desventajas del estado de la técnica y en el que se puedan combinar particularmente varias funciones de un dispositivo sensor en un espacio pequeño.

Esta tarea se resuelve con un dispositivo sensor con las características de la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas o preferidas de la invención son objeto de las demás reivindicaciones y se describen detalladamente a continuación. El texto de las reivindicaciones se hace con referencia explícita al contenido de la descripción. Según la invención, está previsto que el dispositivo sensor presente una carcasa de sensor, en la cual se dispone el sensor de temperatura, particularmente para su protección, entre el dispositivo de calentamiento y la cubierta. El dispositivo sensor presenta además un sensor de medición electromagnético o inductivo, que puede desempeñar diferentes funciones, como será explicado a continuación. La carcasa del sensor se usa al menos como parte del sensor electromagnético. Así, la carcasa del sensor puede asumir una doble función, es decir, por una parte la protección del sensor de temperatura, y por otra parte, como elemento de sensor para el sensor electromagnético. El medio de procesamiento de señales para el dispositivo sensor, o del o de los sensores, o el medio de procesamiento electrónico de señales de sensor, se dispone próximo o muy próximo a al menos un sensor o al sensor de temperatura. Ventajosamente la distancia es sólo de unos pocos cm, de modo que se pueden minimizar los falseamientos de medición. Particularmente a través del corto recorrido de la señal se reducen fallos en las eventuales señales eléctricas débiles medidas. El medio de procesamiento de señales de sensor tiene como función principal, preparar las señales del sensor puras de tal manera, que se puedan transmitir de forma a prueba de fallos a una electrónica de evaluación del aparato eléctrico también a través de distancias relativamente largas.

El sensor de temperatura está configurado ventajosamente para proteger una cubierta, particularmente una placa de cocción de vitrocerámica, de un exceso de temperatura. Para placas de cocción de vitrocerámica no debería superarse por ejemplo, una temperatura máxima de 600 º C en la superficie.

El medio de procesamiento de señales de sensor presenta preferiblemente un circuito electrónico integrado (CI) . Para tener que prever preferiblemente sólo un único circuito, éste puede estar configurado como ASIC (por sus siglas en ingles) (Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas) . De forma especialmente preferida se configura como tecnología SOI (Silicon-On-Insulator) . Los circuitos de esta tecnología se adecuan para la puesta en servicio con temperaturas de ambiente de 250º C. En este caso, debido a problemas de temperatura se puede eliminar una carcasa de chip o usarse un circuito sin carcasa, por ejemplo, como un llamado Die, por lo tanto, como plaqueta de material semiconductor. Por otra parte, se puede utilizar una carcasa resistente a la temperatura, por ejemplo, una carcasa cerámica, para un mejor manejo del chip.

Ventajosamente, el medio de procesamiento de señales de sensor está configurado para la transmisión análoga y/o digital sin fallos a una unidad de evaluación o mando de aparato o similar del aparato eléctrico. Esto se puede lograr sobre todo mediante la disposición espacialmente próxima del medio de procesamiento de señales de sensor al sensor.

El medio de procesamiento de señales de sensor puede estar unido a través de un bus en serie con una unidad de evaluación. El bus en serie está configurado preferiblemente para la transmisión de los datos en un procedimiento simplex, semidúplex, dúplex o dúplex integral. Puede estar formado además como bus sincrónico o asincrónico. En el caso de un bus sincrónico, la conducción de frecuencia preferiblemente es simultáneamente una frecuencia de sistema para el medio de procesamiento de señales de sensor.

Del bus de datos puede resultar en una forma de realización de la invención un suministro de energía del medio de procesamiento de señales de sensor.

El medio de procesamiento de señales de sensor o un componente correspondiente para el dispositivo sensor o los sensores se disponen de forma ventajosa en la carcasa del sensor. De ésta forma puede estar también protegido, y las distancias o los recorridos de señal se pueden mantener lo más cortos posible.

Según la invención, el medio de procesamiento de señales de sensor previamente mencionado del dispositivo sensor o para el sensor de temperatura se fija en el soporte de los sensores. De esta forma es más fácil lograr una proximidad espacial y una conexión eléctrica. Debido a la configuración particular del sensor, el medio de procesamiento de señales de sensor puede estar dispuesto por fuera, y también próximo al dispositivo de calentamiento.

Sobre el soporte pueden estar previstas superficies de contacto o similares, a través de las cuales el medio de procesamiento de señales de sensor se conecta después de su colocación sobre el soporte con los sensores, particularmente con el sensor de temperatura y/o con el sensor electromagnético. Esto se realiza preferiblemente a través de uniones de alambre. Sobre el soporte pueden estar previstas también otras superficies de contacto para la conexión de otros sensores al medio de procesamiento de señales de sensor, particularmente sensores de temperatura adicionales. En este caso, estos sensores adicionales pueden estar dispuestos sobre otro soporte, pero eventualmente también en la misma carcasa. Además de ello, pueden haber otros componentes fijados en el soporte mediante procedimientos de soldeo fuerte y blando, de adhesión por conducción... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo sensor para un dispositivo de calentamiento (26) dispuesto debajo de una cubierta, preferiblemente para la disposición con un calefactor por radiación bajo una placa de cocción de vitrocerámica (24) para el calentamiento de alimentos en un recipiente u olla para la preparación de alimentos que se encuentra sobre la cubierta, en el que el dispositivo sensor se puede colocar entre el dispositivo de calentamiento y la cubierta y presenta una carcasa de sensor (22) en la cual se encuentra un sensor de temperatura (11) , caracterizado por el hecho de que el dispositivo sensor presenta adicionalmente un sensor electromagnético, en el que la carcasa de sensor (22) es parte del sensor electromagnético y en el que un medio de procesamiento de señales de sensor (16) para el dispositivo sensor o para el sensor de temperatura (11) está dispuesto de forma próxima a al menos este sensor de temperatura, preferiblemente a una distancia de pocos cm, en el que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) para el dispositivo sensor o para el sensor de temperatura (11) está dispuesto sobre un mismo soporte (13) que el sensor de temperatura (11) .

2. Dispositivo sensor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que forma una unidad constructiva, en el que preferiblemente el medio de procesamiento de señales de sensor (16) está dispuesto por fuera de la carcasa de sensor (22) .

3. Dispositivo sensor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) está dispuesto fuera de un área calentada directamente por el dispositivo de calentamiento (26) .

4. Dispositivo sensor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que en el soporte (13) están previstas superficies de contacto (14a -14d) , en el que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) queda unido después de la colocación con las superficies de contacto, preferiblemente mediante enlaces de alambre (20) y particularmente también se conecta con el sensor de temperatura (11) y/o con el sensor electromagnético.

5. Dispositivo sensor según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que en el soporte (13) hay previstas superficies de contacto (14a -14d) para la conexión a un mando de aparato externo y/o para la conexión de otros sensores al medio de procesamiento de señales de sensor (16) , particularmente de sensores de temperatura.

6. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones 1 o 3 hasta 5, caracterizado por el hecho de que en el soporte

(13) están previstos otros componentes, particularmente sensores de temperatura, para la conexión al medio de procesamiento de señales de sensor (16) .

7. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el medio de procesamiento de señales de sensor presenta un circuito electrónico (16) , preferiblemente un sólo circuito electrónico, que está configurado particularmente con tecnología "Silicon-On-Insulator".

8. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) está configurado para la transmisión análoga y/o digital sin fallos de las señales de sensor a una unidad de evaluación o mando de aparato o similar.

9. Dispositivo sensor según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el medio de procesamiento de señales de sensor (16) está conectado con una unidad de evaluación a través de un bus en serie, donde preferiblemente el bus en serie está configurado para la transmisión de los datos en un procedimiento simplex, semidúplex, dúplex o dúplex integral y/o particularmente está configurado como bus sincrónico o asincrónico.

10. Dispositivo sensor según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por el hecho de que en el caso de un bus sincrónico, la conducción de frecuencia es simultáneamente una frecuencia de sistema para el medio de procesamiento de señales de sensor (16) .

11. Dispositivo sensor según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por el hecho de que un suministro de energía del medio de procesamiento de señales de sensor (16) se hace mediante el bus de datos.

12. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el sensor electromagnético o inductivo (22) es un sensor de detección de olla para la detección de una olla, particularmente en cuanto al tamaño de olla y/o posición de olla.

13. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado por el hecho de que el sensor electromagnético (22) es un sensor de determinación de temperatura para una determinación de temperatura de la olla a calentar que se encuentra sobre la cubierta (24) , particularmente para la detección de la temperatura del fondo de la olla por la detección de las características cambiantes del fondo de la olla en cuanto a su permeabilidad magnética relativa y su resistencia eléctrica específica.

14. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la carcasa de sensor es un tubo eléctricamente conductivo (22) , particularmente un tubo metálico, donde preferiblemente el lado vuelto hacia la cubierta (24) presenta orificios (23) , está particularmente ranurado, para la mejora del aporte de calor al

sensor de temperatura (11) .

15. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la carcasa de sensor (22) está aplanada al menos en el lado vuelto hacia la cubierta (24) , presentando preferiblemente un tubo con un perfil angular, particularmente un perfil triangular o cuadrado.

16. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la carcasa de sensor (22) es alargada o recta y que se extiende al menos hasta un área central del dispositivo de calentamiento (26) , preferiblemente incluso más allá.

17. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el sensor de temperatura (11) está dispuesto excéntricamente respecto a un punto central o área central del dispositivo de calentamiento (26) , preferiblemente en un lado.

18. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el sensor de temperatura se divide en dos o más áreas o que existen dos o más sensores de temperatura (11a -11c) , que están asociados respectivamente a áreas de superficie diferentes del dispositivo de calentamiento (26) , donde preferiblemente el dispositivo de calentamiento se divide en varias áreas de calentamiento controlables de forma separada y a cada área de calentamiento se le asigna al menos un área del sensor de temperatura o un sensor de temperatura por disposición espacial próxima.

19. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones 1 hasta 17, caracterizado por el hecho de que hay presentes varios sensores de temperatura (11a -11c) , que están dispuestos respectivamente sobre un soporte independiente, particularmente en la misma carcasa de sensor (22) .

20. Dispositivo sensor según la reivindicación 18 o 19, caracterizado por el hecho de que un sensor de temperatura

(11) presenta el coeficiente de temperatura del platino, presentando preferiblemente una característica de Pt100 o Pt1000.

21. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que un sensor de temperatura (11) está dispuesto sobre un soporte cerámico (13) , se aplica particularmente por tecnología de capa fina y/o se extiende en forma de meandro.

22. Dispositivo sensor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por conexiones eléctricas que están dispuestas en un soporte (30) o una carcasa de material aislante, donde particularmente el mando (16) está dispuesto sobre o en el soporte o a la carcasa y preferiblemente el soporte (30) o la carcasa están configurados para la colocación en un dispositivo de calentamiento (26) mediante una fijación separable.