[发明专利]一种基于加载热敏电阻电磁超表面的电磁炉测温系统

说明书

本发明公开了一种基于加载热敏电阻电磁超表面的电磁炉测温系统，属于微波电磁超表面技术领域。本发明所述系统包括电磁超表面吸收器和微波辐射源，微波辐射源位于电磁超表面吸收器的正下方。电磁超表面吸收器包括周期排列的热敏电阻加载的方形环单元、介质基板和金属地板，其中方形环单元加载有PTC和NTC热敏电阻，当温度较低时，NTC热敏电阻的阻值随温度变化较为明显，当温度较高时，PTC热敏电阻的阻值随温度变化较为明显。通过测量温度与电磁超表面吸收器对微波发射源发射的电磁波的吸收能力的对应关系，可以精确测量电磁炉实时的温度。

技术领域

本发明属于微波电磁超表面技术领域，具体涉及一种基于加载热敏电阻电磁超表面的电磁炉测温系统。

背景技术

近些年来，随着电磁炉在日用生活中越来越普及，对电磁炉测温系统的准确度要求越来越高。现有电磁加热器具测温系统目前是利用线圈盘上NTC热敏电阻隔着陶瓷面板对锅具进行间接测温，存在测温不准、测温滞后等问题。期望通过非接触方式，实现对锅具或者锅内食材的温度进行实时高精度测量。加载热敏电阻的电磁超表面能实现对特定频率电磁波的吸收，且随着温度的改变，热敏电阻阻值改变，进而影响电磁超表面对电磁波的吸波性能。通过测试电磁超表面对电磁波的吸波性能，能准确反映其与温度变化的对应关系，实现准确测温。

文献“电磁加热温场非接触测量方法研究”公开了一种将红外热像仪用于电磁加热温场测量的方法，实验分析了测量距离、发射率等因素对红外热像仪测温的影响，设计了非接触测温系统。利用此系统，以电磁炉为对象进行了测温实验，实现了-40℃～+140℃的温度实时测量。但其在测量精度上还不够高。

文献“NTC热敏电阻在精确测温系统中的应用分析”公开了利用NTC热敏电阻对电磁炉进行精确测温的技术方案，但是因为NTC热敏电阻在超过一定温度后，其阻值变化相对于温度变化不再敏感，因此测温精度会收到影响。

对于电磁炉测温系统而言，测温精度和灵敏度是一个重要的考察指标，如何提高测温灵敏度，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于加载热敏电阻电磁超表面的电磁炉测温系统，能够实现对电磁炉温度的实时灵敏测量。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：

一种基于加载热敏电阻电磁超表面的电磁炉测温系统，包括电磁超表面吸收器和微波辐射源；电磁超表面吸收器包括周期排列的热敏电阻加载的方形环单元、介质基板1和金属地板2；周期排列的热敏电阻加载的方形环单元位于介质基板1的下表面，金属地板2位于介质基板1的上表面；

方形环单元包括方环结构3、两个T形枝节、NTC(negative temperaturecoefficient，负温度系数效应)热敏电阻4和PTC(positive temperature coefficient，正温度系数效应)热敏电阻5；两个T形枝节的竖直枝节的末端分别连接方环结构3的上下边框中点，水平枝节平行且之间留有缝隙；方环结构3的左右边框的中点处开有缝隙，NTC热敏电阻4和PTC热敏电阻5分别连接方环结构3的左右边框中点缝隙的两端；

微波辐射源位于电磁超表面吸收器的正下方且留有空隙。

微波辐射源为2.45GHz晶振源6。

介质基板1的厚度为5mm，相对介电常数为2.65。

微波辐射源位于电磁超表面吸收器的正下方30mm处。