芯耀
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? ? ? 電磁加熱技術具有加熱效率高等不可替代的先天優(yōu)勢，但是隨著產(chǎn)品的普及及社會實踐，也存在很多無法突破的行業(yè)技術壁壘，這些壁壘往往嚴重限制了產(chǎn)品功能性的突破。下面我們就要談談關于電磁加熱產(chǎn)品中至關重要的測溫技術歷程及可能存在的變革性突破趨勢。
? ? ?不管是電磁爐還是IH炒菜機，對烹飪過程中目標溫度的控制是機器安全可靠運行的基礎。很多用戶都有過這樣的體驗，在使用電磁爐過程中，經(jīng)常不是糊鍋就是感覺火力跟不上節(jié)奏/不足，體驗感較差，更麻煩的是，偶爾不注意的時候可能鍋具干燒至發(fā)紅，鍋具和機器都可能產(chǎn)生不可逆的損壞，甚至引起火災等嚴重安全事故；目前的電磁爐設計的功能大多是爆炒、蒸煮、火鍋、煎炸等，都需要較多的人為參與度去保障工作過程的可控安全性，像中西式常用的自動煎餃/煎包/煎蛋/烙餅/花生米/牛排/煎烤等食譜都別提了，根本不可能安全省心的完成，這全都是因為測溫效果無法達到及時精確的響應而導致的。
? ? ?IH電磁加熱測溫技術應用經(jīng)歷了以下幾個技術方案階段：（聲明：下文圖片大多來自于網(wǎng)頁，僅供參考，僅為了配合闡述說明方案的現(xiàn)狀，無其他用意）
1、簡易接觸式測溫
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖1 傳統(tǒng)電磁爐內(nèi)部面板溫度傳感器結構設置
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖2 面板NTC溫度傳感器常用的樣品樣式
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖3 面板傳感器示意圖（白色為導熱硅脂）
? ? ?如圖2和3所示，面板傳感器組件一般都由NTC傳感器、硅膠支架套、線束接插件等組成，安裝在線盤架的中間通孔位置，當整機微晶面板上蓋安裝到位后，面板傳感器與微晶面板內(nèi)表面存在一定的接觸壓縮量，面板傳感器頂面一般會打上一定量的白色導熱硅脂，導熱硅脂提高了面板的溫度傳遞給NTC溫度傳感器的導熱系數(shù)，由此可見，該方案溫度傳感器實際測量的是鍋具鍋底本身熱量傳遞給微晶面板、再由微晶面板傳遞給導熱硅脂或者微晶面板部分直接傳導給溫度傳感器的熱量，故溫度傳感器的測溫效果存在嚴重不及時的詬病，而且更不能體現(xiàn)出鍋具本身的溫度，如果鍋具對應NTC接收熱量面板位置發(fā)生鍋具凹凸變形，則很容易發(fā)生溫度失控的風險，因為熱量接收的變少了；反過來講，如果溫度傳感器溫度已經(jīng)過高保護了，鍋內(nèi)的溫度加水加菜快速降下來后，面板的溫度如果還是很高，則會出現(xiàn)滯后提升功率的現(xiàn)象，這也就是為什么用戶反饋的容易糊鍋及火力不足的體驗問題，根本原因就是因為溫度傳感器測量的不是鍋具的溫度，而是嚴重響應錯位滯后的面板溫度。
? ? ? 由于技術發(fā)展和產(chǎn)品綜合設計因素的性價比限制，該溫度測量方式一直沿用至今，暫時還不會出現(xiàn)大面積的取消應用，畢竟作為終極的非正常測溫保護，還是滿足國標3C認證的強制性可靠性要求的，但對于功能性的烹飪效果提升，只能說發(fā)揮不了太大的作用。當然了，通用品量大，價格便宜是比較大的優(yōu)勢。有些廠商為了增加賣點，往往會設置多個位置的組合測量方案，但往往實際烹飪效果還是起不了太大的突破性優(yōu)化。
2、復雜接觸式測溫
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖4 某米電磁爐接觸式傳感器設計示意圖
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖5 微晶面板需開孔設置
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖6 設置防水硅膠結構示意圖
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖7 多組接觸式感溫測溫
? ? ? 行業(yè)經(jīng)過對用戶體驗的重視及產(chǎn)品升級的競爭性賣點需要，有一些廠家在2010年以后針對測溫技術進行一定的優(yōu)化，如上圖4-圖7所示，暫稱呼這一設計為復雜接觸性測溫吧，因為該方案采用的依舊是NTC溫度傳感器，只不過面板進行了開孔設計，然后將NTC溫度傳感器通過與金屬、膠等耐磨/導熱性材料進行結構性封裝組件化設計，最終通過結構的彈力接觸鍋具底部及防水耐溫安裝設計，進而跳過了上文所講的微晶面板導熱介質(zhì)，一定程度的提升了NTC溫度傳感器對鍋具溫度測量的導熱系數(shù)和響應度。之前有項目進行過鍋具干燒時的溫度響應實測，當NTC檢測到的溫度達到200℃時，鍋具的部分溫度實際已經(jīng)超過300℃以上，速率差距還是很大的。
? ? ?但該種方式治標不治本，采用的還是熱傳導的原理，只不過傳到介質(zhì)及系數(shù)的優(yōu)化而已，如果鍋具存在變形等非正?，F(xiàn)象，同樣存在控溫失控的痛點。該方案2成本同比方案1有了不少的提升，況且面板開孔犧牲了一定的面板強度且還需要考慮通孔周圍安裝的密封防油防水問題；NTC組件還需考慮外殼及膠水耐高溫、導熱系數(shù)高等問題（環(huán)氧樹脂膠用的最多，導熱系數(shù)高一點，但不耐高溫；陶瓷膠耐高溫，但導熱系數(shù)低一些；外殼一般采用鋁、銅等高導熱系數(shù)材質(zhì)），綜上所述，該方案2設計選材的復雜度同比方案1都要高很多。
3、非接觸式紅外熱感應測溫
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖8 非接觸式紅外熱感應測溫模組參考示意圖
? ? a、面板依舊需要開孔設計，這就無法避免依舊存在密封防水以及耐溫等復雜設計問題。因為微晶面板只能透過波段大于2.8um以上的紅外光波段，如果不開孔，熱釋電等傳感器就無法響應其能感應到的波段，無法實現(xiàn)測溫。
? ? b、由于采用的是半導體集成化傳感器件，成本自然同比上述方案又要高出一個等級以上，特別是開孔位置可能需要增加一定的特殊濾光材質(zhì)配件，傳感器自身及配套電路也需要一定成本，該類光學傳感在生產(chǎn)出廠等過程中往往需要補償校準等操作，過程成本自然也要高一些。
? ? c、在上述a、b開孔及濾光、防水、耐溫等都滿足的情況下，經(jīng)過實驗實踐及售后反饋，該方案在長期使用過程中，如果傳感測量感應窗口區(qū)域內(nèi)存在一定的油污或者雜質(zhì)以及鍋具本身表面發(fā)射率發(fā)生明顯變化（不銹鋼鍋具及黑色噴漆鍋具表面或者油污表面，發(fā)射率是相差比較大的），則傳感器測量的數(shù)據(jù)誤差會比較大，故存在測量精度穩(wěn)定可靠性的問題。
? ? ? 綜上abc所述，也就不難看出，測量響應度和精度都提升的前提下，要想同時保障其他結構設計因素的簡單、測溫長期性能可靠性以及成本性價比，真的很難很難，這也是這幾年為什么電磁爐產(chǎn)品不溫不火、走價格戰(zhàn)等原因，終究是大家都沒有好的技術突破，不能產(chǎn)生行業(yè)差異化功能性重大變革。
? ? ? 趨勢預判：希望新星——新一代紅外測溫模組
? ? ? 經(jīng)過上文對電磁加熱測溫技術的現(xiàn)有應用方案歷程對比闡述，相信大家也有一定的了解和產(chǎn)生了一定的糾結疑問，難道就真的不能很好的各方面平衡解決掉測溫又快又準的問題了嗎？
答案是：突破了?。?！它來了！——新一代紅外測溫模組
? ? ? 如圖9所示，由杭州越磁科技有限公司自主研發(fā)的系列化新一代紅外測溫模組已經(jīng)面世，經(jīng)過近1年多的行業(yè)走訪推廣及市場應用測試，各方面性能穩(wěn)定可靠，完全滿足電磁加熱產(chǎn)品的各種烹飪工藝及防干燒等測溫需求。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖9 紅外測溫模組YC01型號示意圖
? 新一代紅外測溫模組同比上文方案具有以下優(yōu)點：
? A、面板無須開孔即可測量鍋具底部溫度信號，可以很好的起到防水和保障面板強度完整性的要求，模組體積小，重量輕（圖9所示規(guī)格小于8g），模組只需螺釘安裝在機器內(nèi)部線盤架或者下蓋上即可，簡單方便，對電磁爐原有結構變動影響不大，如圖10所示。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖10 YC01規(guī)格尺寸圖及安裝示意圖
C、測溫響應及精度高。如按照電磁爐行標定溫標準進行測試，精度可實現(xiàn)≤±5℃以內(nèi)，企標行標一般合格標準為≤±20℃，故遠超行業(yè)標準要求（企標行標一般嚴格于國標），如圖11所示，干燒定溫時曲線精度更高（各定溫檔實際溫度曲線波動率很低≤2.5℃，僅供參考）。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖11 干燒定溫溫度控制曲線
D、食譜開發(fā)錦上添花。經(jīng)過簡單的食譜程序開發(fā)，則可大幅提升烹飪效果，如下圖12-13所示，這才是測溫真正的價值所在，新一代紅外測溫模組的價值所在，防干燒就更不在話下。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖12 食譜參考
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖13 食譜參考
? ? ? 綜上ABCD所述，新一代紅外測溫模組的明顯技術優(yōu)勢及其成功實踐應用，可以很好的解決電磁加熱行業(yè)——特別是家用/商用電磁爐、自動炒菜機等產(chǎn)品的測溫痛點，推動該相關產(chǎn)品行業(yè)功能及性能方面革命性換代升級。
? ? ?截止2024年上半年，杭州越磁科技有限公司針對該系列化紅外測溫模組產(chǎn)品已申請專利18項，其中證書在冊15項，讓客戶應用無憂?？蛻魬冒咐?，很好的解決了5-30KW大功率商用電磁爐的防干燒問題（因為功率大，所以鍋具干燒的快猛，一般很難控制溫度，結果是會干燒引起燒線盤、鍋具損壞等售后問題）；很好的提升了自動炒菜機食譜烹飪工藝的精準把控及出品一致性、提升了鍋具等關鍵配件的使用壽命，減少了相關售后問題。針對長期使用的抗油污問題，有客戶進行了系列化的嚴格測試——電氣強度、鹽霧、高低溫存儲、雙85高溫高濕、跌落、爬電距離、電氣間隙等，甚至進行了嚴酷的模擬防油污失效測試，如圖14所示，在傳感器濾光片窗口倒入了醬油等物質(zhì)，但都無礙紅外測溫的有效穩(wěn)定性。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖14 模組光感應窗口倒入醬油堵勞模擬防油污測試
? ? ?相信金子總會發(fā)光——新一代紅外測溫模組憑借自身的技術優(yōu)勢及市場應用口碑，必定能夠快速的應用到相關需求產(chǎn)品中，讓更好的產(chǎn)品走進千家萬戶！未來電磁加熱技術的應用也將進入到新的篇章！明天會更好！加油！
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