如何无线测量一块肉内的温度?

电器工程 无线的 温度 测量
2022-01-01 19:07:17

对于烹饪实验,我希望能够测量一块肉在烹饪过程中的温度。由于烹饪过程的机制,很难使用有线温度探头,所以我想知道是否有某种方法可以无线进行。

是否可以以某种方式设置热敏电阻、电容器和微型线圈,以测量其谐振频率,从而无线测量热敏电阻的电阻?

我对非常小的解决方案特别感兴趣,这些解决方案可以放入可以插入肉中的细长钉中。出于这个原因,我也希望它是一种无电池解决方案。


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采样率非常低。Sous Vide 每分钟一个样本我会很高兴,尽管每秒一个样本对于油炸很有用。

为了安全起见,该设备必须承受的最高温度可能约为 80º。

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编辑:如果您不想自己制作,市场上已经有很多类似的产品。查看数字 2 到 5: http ://homecooking.about.com/od/kitchenequipmentreviews/tp/electricthermom.htm

如果您可以获得具有足够 SNR 的谐振线圈和热敏电阻系统来可靠地远程检测温度,那么这似乎是最好的解决方案。如果没有,这里有一些关于无线传感器节点的信息。

在无线数据传输方面,物体的红外辐射与温度成比例增加。不幸的是,这些信息只能告诉我们肉表面的温度,而不是中心的温度。起初我想也许你可以使用一个导热率非常高的尖峰,这样你就可以通过用热像仪观察尖峰来了解内部的温度。然而,尖刺只会有效地烹饪它接触到的任何东西,所以它可能弊大于利。出于这个原因,无论您选择哪种设计,您插入的尖刺都应该具有非常低的导热率,这样它就不会从内部煮熟肉。除非你想要那样。

来自烤箱/平底锅的红外辐射还引入了另一个问题:噪音。您必须选择一个频率不与烹饪器具发出的红外噪声重叠的红外发射器。也许所有的红外发射器都是这样设计的,我不知道。只是需要注意的事情。您可以改用射频发射器,但代价是更高的功率。射频的优势在于它比红外线穿透更多的障碍物。

热电发电机将是获取能量的最有效方式。因为预计肉的外部和内部绝缘之间会有很大的温差,您可以沿着这个梯度放置一个 TEG。但是您可能需要一个稳压器电路来为您的数字控制电路、温度传感器和变送器供电。我不知道 TEG 是否可以产生您需要的功率。只使用超级电容器或化学电池等储能元件可能更容易。这是一个运行温度高达 85°C 的微型电池:http: //www.infinitepowersolutions.com/images/stories/downloads/ips_thinergy_mec225_product_data_sheet_ds1014_v1-1_final_20110913.pdf

他们说,“标准的电化学降解与温度升高成正比。联系 IPS 以获取有关高达 150°C 的高温应用的性能信息。”

除非您喜欢吃木炭,否则肉内的温度不得超过 170°F (75°C),这在 -40°C 至 +85°C 的工业/汽车范围内。因此,您可以获得能够生存的电子产品;问题是你如何为它供电。我知道您说过您更喜欢无电池解决方案,但有些镍镉电池的额定温度为 55°C。高温 nicd 电池

我听说过在更高温度下工作的化学物质,但不知道它们到底是什么。

对此的无电池解决方案会很有趣。我从你的描述中猜想你离食物的距离不能超过 6-10 英寸(150 毫米到 250 毫米),这使得感应供电很困难而不浪费大量能量。想知道是否有办法从食物中获取能量涡流。

根据我的阅读,真空低温烹调法首先将食物真空密封在袋子中,然后将袋子浸入远低于沸点(130-150°F 或 55°C-65°C)的温控水浴中。这个想法是在内外相同的温度下均匀地烹饪食物。因此,在特定时间后,食物将在相同的水温下均匀烹饪。因此,您只需要使用基于 PID 回路的热电偶控制器来监控水并控制加热元件(价格不到 100 美元就足够了)。

但我猜你希望能够烹饪一块肥肉,而不必猜测或计算整块肉均匀加热和烹饪所需的时间,本质上是一个电子弹出计时器(就像那些在火鸡。)。您需要指定所有零件以承受烹饪温度,这一点都不难,因为水温很低,您可以获得承受 70°C 的零件,超过 100°C 的军用零件。但是尺寸会很硬。

我不希望我的食物中有电池,特别是因为它们可能会爆裂而使食物中毒。我在想一个简单的电压控制射频发射器,它使用射频信号或感应耦合电源(想想无线电源)。AM 使用热敏电阻控制的振荡器调制低频载波。或者您可以变得非常聪明,并使用晶体管、晶体或其他组件的热增益灵敏度来改变振荡器。然后是一个简单的接收器,它提供一个频率到电压转换器来获得你的温度水平。任何时候您想要对食物温度进行采样,您只需用射频或感应功率“ping”探头并查看频率。这可能是最简单的路线,因为它的技术含量低但试验起来很有趣。您甚至可以使用 AM 收音机作为接收器,如果您使用音频作为温度级别音调,则可以听到温度。AM 发射器只需几个组件即可构建,因此您可以将它们焊接成一个球,然后塞入一个较大的密封药丸形胶囊中。您甚至可以使用像 LM567 这样的音调解码器在接收到正确频率时触发。

如需更多“数字”选项,请查看“RFID 温度传感器”并查看本文: 低功耗远程 ism 无线测量节点

是不是可以测量肉的尺寸,然后测量热量,然后计算肉内部应该有多热?