[发明专利]用于测量和控制加热器系统性能的传感器系统和集成加热器-传感器

说明书

本申请提供了一种用于加热流体的集成加热器装置和加热器系统,所述集成加热器装置包括：多部分电阻元件，所述多部分电阻元件配置为测量所述流体的一个或多个性能特征，所述多部分电阻元件具有由第一导电材料限定的第一部分和由第二导电材料限定的第二部分，所述第二导电材料具有比所述第一导电材料低的电阻温度系数(TCR)，其中，所述多部分电阻元件能够作为产生热量的加热器操作以及能够作为传感器操作，并且所述多部分电阻元件的所述第一部分配置为沿着指定区域延伸以测量所述流体的第一性能特性。

相关申请

本案是申请号为201880059920.7、发明名称为用于测量和控制加热器系统性能的传感器系统和集成加热器-传感器的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于测量加热器系统的特性的传感器。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，不构成现有技术。

一种加热系统，例如流体加热系统，通常包括可操作以加热物体(例如，晶片、液体、气体等)的加热器和用于控制加热器的控制系统。多个独立的传感器通常用于测量加热系统的不同性能特性。例如，流体加热系统，例如电炸锅，可以使用多个传感器装置来测量流体温度、环境温度、流体质量、液位等。控制系统从传感器装置接收数据以获得性能特性，并最终确定施加到加热器的适当功率量。

在多个传感器装置的情况下，加热器系统变得相当复杂，并且可能仅能够检测大的增量变化。本公开解决了这些和其他问题。

发明内容

本部分提供了本公开的一般概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，本公开涉及一种用于加热系统的流体传感器系统。该传感器系统包括具有有限长度的探针，该探针的一部分浸入流体中。该探针包括电阻加热元件和用于测量一个或多个性能特性的流体温度传感器。流体温度传感器配置成测量流体温度，电阻加热元件可作为加热器操作以沿着探针的长度产生温差来检测流体，并且可作为传感器操作以测量液位。

在另一种形式中，流体传感器系统还包括控制系统，该控制系统配置成操作探针并基于作为传感器操作的电阻加热元件的电响应和流体温度传感器的电响应中的至少一个来确定加热系统的一个或多个性能特性。性能特性包括液位和流体温度中的至少一个。

在又一种形式中，控制系统配置成基于流体温度、电阻加热元件的电阻以及将给定电阻和给定温度与液位相关联的预定信息来确定液位。

在一种形式中，控制系统配置成当流体温度与环境温度基本上相同时，将第一功率量施加到电阻加热元件以产生温差，并且当流体温度与环境温度不同时，施加小于第一功率量的第二功率量以测量电阻加热元件的电阻。

在另一种形式中，探针还包括环境温度传感器，以测量环境温度，其中环境温度传感器设置在探针的远离流体的部分处。

在又一种形式中，环境温度传感器是热电偶。

在一种形式中，探针还包括电阻温度检测器RTD，并且电阻加热元件和流体温度传感器中的至少一个连接到RTD。

在另一种形式中，探针还包括四线电阻温度检测器RTD。具有高电阻温度系数TCR的第一环线连接到RTD以形成电阻加热元件，第二环线连接到RTD以形成流体温度传感器。

在又一种形式中，探针还包括用于检测最大流体温度的极限传感器。

在一种形式中，流体温度传感器是热电偶。