如何无线测量一块肉内的温度?


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对于烹饪实验,我希望能够测量一块肉在煮熟时的温度。由于烹饪过程的机械原理,使用有线温度探头将非常困难,因此我想知道是否存在某种无线方式进行此操作。

是否可以通过某种方式设置热敏电阻,电容器和微小线圈以测量其谐振频率,从而可以无线方式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。因此,我也希望它成为一种无电池的解决方案。


添加:

采样率很低。我希望每分钟有一个样本来制作Sous Vide,尽管每秒一个样本对于煎炸很有用。

为了安全起见,此设备必须承受的最高温度可能约为80º。


@RussellMcMahon-我确定您可以使用IR进行此操作。
Rocketmagnet's

这是什么样的烹饪过程?
克里斯·拉普兰特

带有谐振线圈和热敏电阻的远程温度传感器被植入小型实验动物中。因此,这是可能的。您将如何防止烹饪传感器成为胃温探头?如果很小,煮熟后很难在肉中找到。
尼克·阿列克谢耶夫

@SimpleCoder-实际上是几种烹饪方法,包括油炸和Sous Vide
Rocketmagnet's

@NickAlexeev-部分我只需要记住不要吞下它。但是它也将被插入一个尖峰中,因此实际上大约是一英寸或两英寸长。
Rocketmagnet's

Answers:


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编辑:如果您不想自己制造,市场上已经有很多完全像这样的产品。看2到5: http //homecooking.about.com/od/kitchenequipmentreviews/tp/electricthermom.htm

如果您可以获得一个具有足够信噪比(SNR)的谐振线圈和热敏电阻系统,以可靠地远程检测温度,那么这似乎是最好的解决方案。如果不是,这里是有关无线传感器节点的一些信息。

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的表面温度,而不是中心。起初我以为您可以使用具有很高导热率的尖峰,以便通过热像仪观察尖峰可以看到内部温度。但是,尖刺只会有效地煮熟其接触的任何东西,因此可能弊大于利。因此,无论选择哪种设计,插入的长钉都应具有非常低的导热率,这样就不会从内部煮肉。除非你想要那样。

来自烤箱/烤盘的红外辐射也带来了另一个问题:噪音。您将必须选择一个红外发射器,其频率应与烹饪工具的红外噪声不重叠。我不知道,也许所有的红外发射器都是以这种方式设计的。只是要注意的事情。您可以改用RF发射机,但要以更高的功率为代价。射频具有比红外线穿透更多障碍的优势。

热电发电机将是收集能量的最有效方法。因为预计在肉的外部和绝缘的内部之间会有很大的温差,所以您可以沿此梯度放置TEG。但是,那么您可能需要一个稳压器电路来为数字控制电路,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。仅使用超级电容器或化学电池等储能元件可能会更容易。这是一个可以在最高85°C的温度下工作的微型电池: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。有关高达150°C的高温应用的性能信息,请与IPS联系。”


您为什么要删除较早的内容-这会使此答案更加全面。
boardbite

我以为它太长了,但是我回滚了。谢谢。
travisbartley 2012年

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除非您喜欢吃木炭,否则肉内的温度绝不能超过170°F(75°C),该温度在-40°C至+ 85°C的工业/汽车范围内。因此,您可以获得可以生存的电子产品;问题是如何为它供电。我知道您说过您喜欢无电池解决方案,但是有些NiCd电池的额定温度为55°C。查看高温镍镉电池

我听说过可以在更高温度下工作的化学物质,但不清楚它们到底是什么。

一个无电池的解决方案将很有趣。我从您的描述中猜测,您离食物的距离不会比6-10英寸(150毫米至250毫米)更近,这使得在不浪费大量能量的情况下很难进行感应供电。涡流。


是的,您对温度的要求是正确的。我很喜欢无电池的解决方案,但是我认为我需要一个电池。我没有考虑过电池的温度限制。它的额定温度必须至少为70ºC。
Rocketmagnet's

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根据我的阅读,Sous-Vide首先将食品真空密封在袋子中,然后将袋子浸入温度控制在低于沸腾温度(130-150°F或55°C-65°C)的水浴中。这个想法是在里里外外相同的温度下均匀地烹饪食物。因此,经过一定时间后,食物将在与水相同的温度下均匀地烹饪。因此,您仅需监视水并使用基于PID回路的热电偶控制器(价格在100美元以下)即可控制加热元件。

但是我收集到您希望能够烹饪一块肥肉,而不必猜测或计算整个肉块均匀加热和烹饪所花费的时间,本质上是一个电子弹出计时器(例如火鸡。)。您将需要指定所有零件以承受烹饪温度,因为水温很低,您可以得到的零件可以承受70°C的温度,而军事零件可以承受100°C以上的温度,这一点都不难。但是大小会很困难。

我不想在食物中放电池,特别是因为它们可能会爆裂食物中毒。我正在考虑使用射频信号或感应耦合电源(认为是无线电源)的简单的压控射频发射机。AM通过热敏电阻控制的振荡器来调制低频载波。或者,您可能会变得非常聪明,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,它将频率馈入电压转换器以获取您的温度水平。每当您想采样食物温度时,您都可以简单地用RF或感应功率“探查”探头并查看频率。这可能是最简单的方法,因为它的技术含量低但很有趣。您甚至可以将AM收音机用作接收器,如果将音频频率用作温度电平音调,则可以听到温度。AM发射器只能由几个组件构成,因此您可以将它们焊接在一起成为一个球,然后将其塞入一个较大的密封药丸状胶囊中。您甚至可以使用诸如LM567之类的音频解码器在收到正确的频率时触发。

有关更多“数字”选项的信息,请查找“ RFID温度传感器”,并查看以下文章: 低功率远程ISM无线测量节点


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是否可以先测量肉的尺寸,然后测量热量,然后计算一下肉内部应该有多热?


当然,可以参考表格从肉的厚度,水温和时间估算内部温度。但是,在烹饪鱼类之类的食物时,会出现腐烂的危险,即内部温度在危险区域温度内停留的时间过长(细菌正在被孵化的地方),或者从未达到巴氏灭菌温度。这些是真正的危险,特别是如果您的房子里有孕妇或小孩。在这种情况下,我真的想确定肉是安全的。
Rocketmagnet 2012年
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