2024年6月14日发(作者：蒲若华)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.0

(22)申请日 2010.02.22

(71)申请人 谢国华

地址 100085 北京市海淀区西二旗博雅德园小区3号楼1单元1404

(72)发明人 谢国华

(74)专利代理机构

代理人

(51)

A47J27/00

A47J36/00

G01G19/52

(10)申请公布号 CN 101940433 A

(43)申请公布日 2011.01.12

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

一种具有称重功能的电加热锅及其

称重控制方法

(57)摘要

本发明公开了一种具有称重功能的

电加热锅及其称重控制方法，本发明在传

统的电加热锅的底部加入具有称重功能的

电子秤，电子秤存有烹饪过程经验数据库

和食物信息数据库，不仅解决了用户对于

一定重量的食物该加多少重量的水存在模

糊不精确的问题，而且设计了电加热锅对

米饭、肉类等食物在不同重量点上的加热

功率经验曲线，还能够根据用户做出的口

味反馈智能地做出调整以使下一次烹饪时

更接近用户的口味需求；另外能使用户对

本次烹饪中各种食物加起来总的或人均摄

入的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、

脂肪含量、是否有相克食物、食用盐量和

食用油量有一个清晰明确的认识。这样实

现了电加热锅整个烹饪过程的标准化，自

动化，精确化，智能化和健康化。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种电加热锅的称重控制方法，其特征在于：

首先，在电加热锅的底部加入高精度电子秤，所述的电子秤的测量精度达到5克或

者2克或者1克，整个电加热锅的重量都由电子秤的重量传感器以压力信号实时传

送给电子秤主控单元的信号处理单元进行计算得到；

其次，不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭，煮粥，煲汤和炖肉)、锅的信息(包括锅

的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临

界值)、该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型、重量)、所需杂料的信息

(包括每一种杂料的类型、重量)、所需水的标准重量、口感度修正数据(包括要求口

味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时

加水重量微调值)、初始加热功率、达到完全沸腾所预计的时间、沸腾后到达某一

重量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重量点或者沸腾后到达某一重量点则

分配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在沸腾过程中再需要加入杂料的类型

和重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库的形式存储在主控单

元的存储器中；

第三，在烹饪电加热开始前，根据用户所选择的烹饪模式、锅的类型、主食的类型、

用户加入主食的重量、用户想达到的口感度(可选的口感有适中，饭硬，饭稀，汤

浓和汤淡)，从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库中搜

寻以提示用户加入相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水；

第四，在烹饪电加热开始后，通过测量电加热锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发快

慢的斜率，并与平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值进行比较判断电加热锅内

当前的烹饪状态，并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区、沸腾前区、沸腾

后区、保温区，在沸腾后区到达之前采用初始加热功率加热，在沸腾后区则根据烹

饪过程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加热功率直到另一个重量点或者到

达一个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定的时间或者加入另外一种一定重

量的杂料，在保温区则采用保温加热功率；

第五，在烹饪完成后，要求用户对此次烹饪做出口感度反馈，以调整主控单元的存

储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感度修正数据，对加水重量微调值进行相

应的增大或缩小。

2.一种具有称重功能的电加热锅，包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电

加热器(3)，测量锅体底部温度的温度传感器(4)，与锅体(2)相配合的盖子(6)，其特

征在于：在壳体(1)底部装有电子秤(5)；所述的电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部

固定在一起，整个电加热锅和托盘(51)的全部重量由电子秤(5)的重量传感器(52)以

压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)进行处理，所述的重量传感器(52)固定

在电子秤(5)的外壳(54)的底座上；市电通过外壳(54)上的电源插座(55)输入给控制

电脑板(53)给整个电路供电，控制电脑板(53)把不同加热功率通过功率输出线(56)通

过托盘(51)中央的过孔(57)连到电加热器(3)给其提供加热功率信号或功率控制信号，

温度传感器(4)的信号线(58)也通过过孔(57)连到控制电脑板(53)；所述的控制电脑

板(53)由中央控制处理器(531)、加热功率控制模块(532)、重量信号处理模块(533)、

温度信号处理模块(534)、语音模块(535)、键盘处理单元(536)、LCD显示控制单元

(537)、手机Modem通信模块(538)、存储器模块(539)、串口处理模块(5310)、时钟

模块(5311)、电源模块(5312)组成；外壳(54)上的LCD(59)、键盘(60)、串口(61)和

喇叭(62)都连到控制电脑板(53)；所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经验数据

库、锅的信息数据库和食物信息数据库。

3.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的锅体(2)与

壳体(1)、电加热器(3)采用一体式或者分离式。

4.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电加热器

(3)采用电压加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56)输出不

同的加热电压到电加热器(3)。

5.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电加热器

(3)采用电磁加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56)输出不

同的电磁功率控制信号到电加热器(3)。

6.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的烹饪过程

经验数据库的一条记录中包括的数据项有锅的类型、烹饪模式、所需主食的信息、

所需杂料的信息、所需水的标准重量、口感度修正数据、一系列的动作指令。

7.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的食物信息

数据库的一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该食物的热量值、100克

该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克该食物的脂肪含量、该

食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。

8.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的锅的信息

数据库的一条记录中包括的数据项锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、

平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

9.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电子秤(5)

的测量精度达到5克或2克或1克。

10.据权利要求6所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的动作指令

为加热动作指令或加杂料动作指令，所述的加热动作指令包括加热功率参数、重量

减轻值参数、时间长度参数，加杂料动作指令包括加杂料参数、杂料重量参数、杂

料类型参数。

11.根据权利要求1所述的电加热锅的称重控制方法，其特征在于：所述的电加热

锅的称重控制方法适应于以电压加热或电磁加热的电加热锅领域，不涉及燃气灶领

域。

说 明 书

技术领域

本发明涉及一种电加热锅及其控制方法，尤其是一种具有称重功能的电加热锅及其

称重控制方法，属于厨房用电热炊具领域。

背景技术

传统的具有蒸煮功能的电加热锅像电饭锅，电高压锅，电砂锅等蒸煮食物时或者用

电磁炉加热其上面的锅内的食物时，要么通过测量锅内温度的变化，要么通过测量

锅内压力的变化，要么通过设定加热时间的长短来控制整个蒸煮过程。实际上，烹

饪过程中随着锅内温度的变化，水蒸汽会蒸发，导致电加热锅的重量变化，而且水

蒸汽蒸发的快慢不一样反映出锅内的水分的沸腾状态和剩余水分的多少。

还有，用户在做饭时对于多少食物该加多少水往往只是靠经验判断，没有一个精确

的概念。水加多了，煮出来的饭很稀，而且也要耗费更长的时间，浪费电能；水加

少了，煮出来的饭很硬，还容易粘锅，浪费粮食。有时烹饪时，要求用户加几克油，

加几克盐，或者加几十克的作料，这对于用户来说，多少克究竟是多少是一个很难

精确把握的事情。

图1是传统电加热锅的典型代表电饭锅煮饭时整个电饭锅的重量变化曲线图S1。

横轴是时间轴，纵轴是整个电饭锅的重量轴。t₀₀时刻电饭锅内没有加

任何东西，整个电饭锅的重量为(m_锅)；(A)段称之为加主食阶段，从

t₀₀时刻起往电饭锅内加入重量为(m_主)的干米，此时整

个电饭锅的重量为(m_锅+m_主)；(B)段称之为加水阶段，

从t₁₀时刻往电饭锅内加入重量为(m_水)的水，此时整个

电饭锅的重量为(m_锅+m_主+m_水)；(C)段称

之为平静区，从t₂₀时刻开始以U₀的初始功率加热，在

这个阶段由于几乎没有气体没有跑出，重量变化微乎其微，反映整个电饭锅的重量

变化快慢的斜率的绝对值k_锅趋近于0；(D)段称之为预沸腾区，在这

一阶段加热功率依然为U₀，水体的下部温度越来越高，开始局部沸

腾，水蒸汽开始从锅内跑出，但是水的上部还没有沸腾，所以这一阶段k_锅

虽然在慢慢增大，但是没有达到一个最大值K_max；(E)段称之

为沸腾区，在这一阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体全部沸腾，

水蒸汽以最大能力往外跑，但是由于出气孔的制约，水蒸汽以相对恒定速率往外跑，

所以这一阶段k_锅达到一个最大值K_max并且k_锅

保持在这个恒定值K_max附近；(F)段称之为沸腾末区，在这一

阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体依然全部沸腾，但是由于锅内

的水量已经大部分蒸发掉，剩下的水分越来越少，跑出的水蒸汽也越来越少，所以

这一阶段k_锅的值从K_max慢慢变小；(G)段称之为保温

区，在t₆₀时刻由于锅内的水分很少，锅底的温度急剧升高，导致电

饭锅的跳闸，从而进入了保温区，电饭锅开始以另一个加热功率U_保温

进行保温，从而完成了一个煮饭的过程，此时饭的重量为m_熟，

此时整个电饭锅的重量为(m_锅+m_熟)。可以看出m

熟＞m_主，因为米吸收了水分变重，蒸发掉水分的重量为

(m_主+m_水-m_熟)。

经研究表明，同一个电饭锅，同样重量为m_主的同一种干米，加同样

重量为(m_水)的水，以同样的加热功率U₀开始加热，整

个过程符合重量变化曲线图S1，最后得到几乎一样重量的m_熟，误差

以几克计算。

图2是传统电加热锅的典型代表传统电饭锅煮粥或炖肉或煲汤时整个电饭锅的重量

变化曲线图S2。

与曲线图S1相比，S2过程差不多，不同的是S2除了需要加入像米或者猪肉或者

鸡肉等类型的主食之外，还需要加入其它的杂料，像煮粥也许要加入少量的绿豆，

炖鸡也许要加入红枣、莲子、八角等之类的杂料。因此在(A)加主食阶段之后，增

加了一个(A1)加杂料阶段，设需要加入杂料的种类数为N，每一种需要加入的杂料

重量为(m_杂i)，则加入杂料的总重量为(m_杂＝m_杂

1+m_杂2+…m_杂i+m_杂N)。然后同

样是(B)加水阶段，此时整个电饭锅的重量为(m_锅+m_主

+m_杂+m_水)，然后是(C)平静区，(D)预沸腾区，(E)

沸腾区，但由于炖东西或煮粥或煲汤时，用户一般不会把锅内的水分都蒸发掉，都

会留很多水分作为汤汁，因此(E)沸腾区以后k_锅一直保持在这个恒定

值K_max附近，何时结束往往靠用户的经验判断，也就不会有由于锅

底缺乏水分造成锅底温度的急剧升高造成跳闸，因此没有(F)沸腾末区。最后进入

是(G)保温区，电饭锅开始以另一个加热功率U_保温进行保温，从而

完成了一个煮粥或炖肉或煲汤的过程，此时整个电饭锅的重量为(m_锅

+m_熟)。

经研究表明，同样一个电饭锅，加同样重量为m_主的主食，加同样重

量为m_杂的杂料，加同样重量为(m_水)的水，以同样的加

热功率U₀开始加热，整个过程符合重量变化曲线图S2，最后得到几

乎一样重量的m_熟，误差以几克计算。

其他的电加热锅像电砂锅，或者用电磁炉加热其上面的锅时都会有同样的重量变化

曲线图S1或S2。

根据中华民族大火煮，小火炖的习惯，就是要充分延长S1或S2曲线的(E)沸腾区

的时间，如果有(F)沸腾末区存在的话，则再延长(F)沸腾末区的时间。要延长(E)沸

腾区的时间或(F)沸腾末区的时间，则要求在不同的点上采用不同的加热功率，使

水分蒸发得更慢，使食物沸腾得更久。但是传统电加热锅一般都用一个加热功率

U₀进行加热到底，直到进入保温区。在哪个时间点上采用什么样的不

同的加热功率，传统电加热锅没有什么很好的方法，要么通过测量锅内的温度或通

过设定加热时间的长短来控制。而且对于不同重量的食物究竟需要该加多少水，用

户每次都凭经验判断，没有一个精确的概念。传统控制电加热锅的方法往往是模糊

控制方法。即使是同样重量的食物，由于用户每次加水的重量不一样，造成做出来

的饭或硬或稀，炖出来的汤或浓或淡，每次的口味总有差别。

还有，怎样使每次做出来的饭的口味能够按照用户的需求或适中或硬一点或稀一点，

炖出来的汤的口味能够按照用户的需求或适中或浓一点或淡一点，传统的电加热锅

都不能由用户做出选择。而且传统的电加热锅缺乏智能，不能根据用户的每一次食

用后的反馈做出调整，比方说如果用户这一次选择希望饭的口味适中，但是最后做

出来的饭相对于用户期望的口味适中的要求来说却比较硬，传统的电加热锅没有办

法根据用户的反馈信息做出调整，以便下一次更好的接近用户的口味。

另外，现在人们对饮食的健康性越来越重视。影响人们健康的食物因素常有每天摄

入过多的食用盐，或摄入过多的食用油，或过多的热量、胆固醇、蛋白质、脂肪，

或者食用了两种相克的食物。调查显示，我国平均每人每天食盐摄入量达到12克，

其中北方地区每人每天摄入食盐量为15-18克，南方地区每人每天摄入食盐量约

10克。高盐导致高血压已经成为我国公众健康的“无声杀手”，因此，全国人民应

减少食盐摄入，预防控制高血压。每天摄入过多的胆固醇将影响人的脑血管；每天

摄入过多的热量、蛋白质、脂肪等也会造成人的肥胖、血脂、心脑血管疾病；有时

候两种相克的食物在一起煮的时候，会影响人的健康，比方说菠菜和豆腐一起煮人

食用后会造成人的结石。世界卫生组织提倡每人每天摄入食盐量5-6克，进行健康

清淡饮食。对于食用油，提倡应吃饱和脂肪酸少、不饱和脂肪酸多的油，一般每人

每天吃25克油就够了。因此人们有必要对每天平均自己摄入食用盐、食用油、热

量、胆固醇、蛋白质、脂肪有一个清晰的了解。现在有纸制的各种食物每100克胆

固醇含量表，食物每100克热量含量表等，相克食物对照表，但是人们自己查起来

或算起来不方便，需要根据食物的实际重量自己进行转换，并且人们通常对食物的

重量并没有精确的称重，例如平时加盐或加油究竟加了多少克往往靠用户的经验判

断，没有一个精确的掌握，几克对于用户来说很难掌握。

针对上述的传统电加热锅的缺陷，本发明的技术人员经过不断地实验和研究出一种

具有称重功能的电加热锅及其称重控制方法，并且能显示用本发明的电加热锅烹饪

的食物的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、食用盐量、食用油量。

发明内容

本发明的目的首先在于解决用户在用电加热锅煮饭或蒸炖东西时，对于一定重量的

食物该加多少重量的水存在比较模糊不精确的问题；其次，本发明的目的是通过测

量由于水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化以及重量变化的快慢程度来判断电加

热锅内部的状态，并且设计电加热锅对米饭、肉类等食物在不同重量点上的加热功

率经验曲线，据此在电加热锅的不同重量点上转换不同的加热功率，以符合中华民

族对食物烹饪大火蒸炖、小火焖煨的加热规律，并辅以温度控制或时间控制完成整

个烹饪过程；本发明的目的还在于能够根据用户做出的口味反馈智能地做出调整，

以使下一次烹饪时更接近用户的口味需求；本发明的另一个目的还能使用户对本次

烹饪中主食和杂料中用到的各种食物加起来总的或人均摄入的热量值、胆固醇含量、

蛋白质含量、脂肪含量、是否有相克食物、食用盐量和食用油量有一个清晰明确的

认识。

本发明的技术方案是：

一种电加热锅的称重控制方法，包括如下步骤，

首先，在电加热锅的底部加入高精度电子秤，所述的电子秤的测量精度达到5克或

者2克或者1克，整个电加热锅的重量都由电子秤的重量传感器以压力信号实时传

送给电子秤的主控单元的信号处理单元进行计算得到；

其次，不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭，煮粥，煲汤和炖肉)、锅的信息(包括锅

的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临

界值)、该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型、重量)、所需杂料的信息

(包括每一种杂料的类型、重量)、所需水的标准重量、口感度修正数据(包括要求口

味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时

加水重量微调值)、初始加热功率、达到完全沸腾所预计的时间、沸腾后到达某一

重量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重量点或者沸腾后到达某一重量点则

分配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在沸腾过程中再需要加入杂料的类型

和重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库的形式存储在主控单

元的存储器中；

第三，在烹饪电加热开始前，根据用户所选择的烹饪模式、锅的信息、主食的类型、

用户加入主食的重量、用户想达到的口感度(可选的口感有适中，饭硬，饭稀，汤

浓和汤淡)，从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库中搜寻以提示用户加入

相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水；

第四，在烹饪电加热开始后，通过测量电加热锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发快

慢的斜率，并与平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值进行比较判断电加热锅内

当前的烹饪状态，并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区、沸腾前区、沸腾

后区、保温区，在沸腾后区到达之前采用初始加热功率加热，在沸腾后区则根据烹

饪过程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加热功率直到另一个重量点或者到

达一

个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定的时间或者加入另外一种一定重量的

杂料，在保温区则采用保温加热功率；

第五，在烹饪完成后，要求用户对此次烹饪做出口感度反馈，以调整主控单元的存

储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感度修正数据，对加水重量微调值进行相

应的增大或缩小。

一种具有称重功能的电加热锅，实现上述的电加热锅的称重控制方法，它包括：壳

体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部温度的温度传感

器(4)，与锅体(2)相配合的盖子(6)；在壳体(1)底部装有电子秤(5)；所述的电子秤(5)

的托盘(51)与壳体(1)底部固定在一起，整个电加热锅和托盘(51)的全部重量由电子

秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)进行处理，所

述的重量传感器(52)固定在电子秤(5)的外壳(54)的底座上；市电通过外壳(54)上的

电源插座(55)输入给控制电脑板(53)给整个电路供电，控制电脑板(53)把不同加热功

率通过功率输出线(56)通过托盘(51)中央的过孔(57)连到电加热器(3)给其提供加热

功率信号或功率控制信号，温度传感器(4)的信号线(58)也通过过孔(57)连到控制电

脑板(53)；所述的控制电脑板(53)由中央控制处理器(531)、加热功率控制模块(532)、

重量信号处理模块(533)、温度信号处理模块(534)、语音模块(535)、键盘处理单元

(536)、LCD显示控制单元(537)、手机Modem通信模块(538)、存储器模块(539)、

串口处理模块(5310)、时钟模块(5311)、电源模块(5312)组成；外壳(54)上的

LCD(59)、键盘(60)、串口(61)和喇叭(62)都连到控制电脑板(53)；所述的存储器模

块(539)存储有烹饪过程经验数据库、锅的信息数据库和食物信息数据库。

所述的锅体(2)与壳体(1)、电加热器(3)采用一体式或者分离式。

所述的电加热器(3)采用电压加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率

输出线(56)输出不同的加热电压到电加热器(3)。

所述的电加热器(3)采用电磁加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率

输出线(56)输出不同的电磁功率控制信号到电加热器(3)。

所述的烹饪过程经验数据库的一条记录中包括的数据项有锅的类型、烹饪模式、所

需主食的信息、所需杂料的信息、所需水的标准重量、口感度修正数据、一系列的

动作指令。

所述的锅的信息数据库的一条记录中包括的数据项锅的类型、锅的重量、锅盖的重

量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

所述的食物信息数据库的一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该食物的

热量值、100克该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克该食物

的脂肪含量、该食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。

所述的动作指令为加热动作指令或加杂料动作指令，所述的加热动作指令包括加热

功率参数、重量减轻值参数、时间长度参数，加杂料动作指令包括加杂料参数、杂

料重量参数、杂料类型参数。

所述的电子秤(5)的测量精度达到5克或2克或1克。

所述的电加热锅的称重控制方法适应于以电压加热或电磁加热的电加热锅，不涉及

燃气灶领域。

本发明的有益效果在于：

本发明不但能够使用户在用电加热锅进行煮饭、煮粥、煲汤、炖肉时对于所要加食

物和水的重量有一个精确地控制，而且能够通过称重控制方法并辅以温度控制和时

间控制实现电加热锅整个烹饪过程的标准化，自动化，精确化和智能化，另外还能

精确显示用本发明的电加热锅烹饪的食物含有的热量值、胆固醇、蛋白质、脂肪等

值，还对相克食物在一起烹饪对用户做出提醒，实现烹饪的健康化。

本发明的设计思想不但适用电饭锅，电砂锅，电高压锅等以电压加热方式的电加热

锅，还能适应电磁炉等以电磁加热方式加热其上面锅体的这样一种锅体与电加热器

分离的电加热锅，但是本发明不涉及燃气灶领域。

附图说明

图1是一个传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1。

图2是一个传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图S2。

图3是一对比图，用以说明本发明的电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1′与传统电

加热锅煮饭时重量变化曲线图S1的区别。

图4是一对比图，用以说明本发明的电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图

S2′与传统电加热锅煮粥或炖肉时重量变化曲线图S2的区别。

图5是本发明实施例1的前视图。

图6是本发明实施例1的俯视图。

图7是本发明实施例1的结构图，用以说明锅体与壳体、电加热器采用一体式。

图8是本发明实施例1的立体分解的平视图。

图9是本发明实施例1的立体分解的仰视图。

图10是本发明实施例1的立体分解的俯视图。

图11是本发明实施例2的前视图。

图12是本发明实施例2的俯视图。

图13是本发明实施例2的结构图，用以说明锅体与壳体、电加热器采用分离式。

图14是本发明实施例2的立体分解的仰视图。

图15是本发明实施例2的立体分解的俯视图。

图16是本发明的电路框图。

图17是中央控制处理器的流程图，用以说明电加热开始前用户加主食，杂料，水

等准备过程。

图18是中央控制处理器的流程图，该图紧接着图17，用以说明电加热开始后的称

重控制过程。

图19是一个烹饪过程经验数据库的示意图，该示意图以一个中型电饭煲C20(内锅

直径为20cm)为例，对不同烹饪模式下不同类型不同重量的主食以及虽是相同类型

但是重量不同的主食的设计了不同烹饪过程。

图20是一个烹饪过程经验数据库的示意图，该图是图19的继续，并且增加了一个

不同类型的中型不锈钢汤锅C22(内锅直径为22cm)的烹饪过程经验数据。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。

图22是一个食物信息数据库的示意图，该示意图列举了一些食物的信息包括其相

克食物和相生食物。

图中1.壳体，2.锅体，3.电加热器，4.温度传感器，5.电子秤，6.盖子，51.托盘，52.

重量传感器，53.控制电脑板，54.外壳，55.电源插座，56.功率输出线，57.过孔，

58.信号线，，60.键盘，61.串口，62.喇叭，531.中央控制处理器，532.加热

功率控制模块，533.重量信号处理模块，534.温度信号处理模块，535.语音模块，

536.键盘处理单元，显示控制单元，538.手机Modem通信模块，539.存储

器模块，5310.串口处理模块，5311.时钟模块，5312.电源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的原理和实施例做进一步的说明。

如图3所示的对比图，曲线图S1′是采用本发明的称重控制方法电加热锅的重量变

化曲线图，可以看出曲线图S1′与传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1的相同

和不同的地方。

曲线图S1′需要经过的阶段有：加主食阶段(A′)、加水阶段(B′)、平静区(C′)、预沸

腾区(D′)、沸腾前区(E1′)、沸腾后区(E2′)、保温区(G′)。曲线S1′把曲线S1的沸腾

区(E)和沸腾末区(F)合并以后分成沸腾前区(E1′)和沸腾后区(E2′)。与传统重量变化

曲线图S1不同点的是，在加水阶段(B′)用户究竟加多少水是一个精确的值，这个

值来自于加主食阶段(A′)用户提供的综合信息，这个综合信息包括用户所选择的烹

饪模式、锅的信息、主食的类型、主食的重量、想达到的口感度。与S1相同的是，

曲线图S1′在平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)都是以初始功率

U₀加热。但是到沸腾后区(E2′)则曲线S1′在不同的重量点上转变使用

不同于U₀的多种功率形式进行加热，充分延长食物沸腾的时间。最

后，食物煮熟后则以进入保温区(G′)。下面详细描述曲线图S1′的过程：

第一是加主食阶段(A′)，t₀₀时刻用户开始一个烹饪过程，用户需要选

择和确认所用锅的信息(包括锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积)。对于

锅体与电加热器采用一体式的电加热锅比方像电饭煲、电压力锅，电加热器上的锅

体是固定的，锅的信息一直都是不变的，用户可以直接确认而不做选择。但是，对

于锅体与电加热器采用分离式的电加热锅比方像用电磁炉加热食物时，电磁炉上可

以放置不同的锅(像可以加普通锅或者压力锅，压力锅又可分为大型、中型和小型)，

锅的类型不同会对加水的多少要求不同，后面的称重控制过程也会不同。用户还需

要选择烹饪模式(可选择的模式有：煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)为煮饭模式和选择主

食的类型，因为主食的类型不同也是影响加水量的一个因素，比方说东北米和南方

米，南方米又分为早稻米还是晚稻米，是陈米还是新米，不同米的淀粉含量和含水

量就不一样，这些都会影响到加水量的多少。用户还需要选择想达到的口感度(可

选择的模式有：适中，饭硬，汤浓，饭稀，汤淡)，对于煮饭来说，有的人希望做

出来的饭硬，有的人希望适中，有的人像老人希望做出来的饭软一些便于消化，这

些不同的口味要求也会影响到加水的要求。接下来电子秤提示用户开始加入米，电

子秤通过显示屏不断显示用户已经加入米的重量，使用户对已经加入锅内米的重量

有一个精确的掌握，等用户确认加米完毕，电子秤测量得到最终用户所加米的重量

(m_主)。为了便于理解和观察，在曲线图S1′上把用户选择锅的信息、

选择烹饪模式、选择主食的类型、加米的过程画成从t₀₀时刻开始到

t₁₀时刻平行于时间轴T的一条线段。

第二是加水阶段(B′)，从t₁₀时刻开始用户根据电子秤的提示开始往锅

内加入精确重量的水，所加水的重量m_水由电子秤根据前面加主食阶

段(A′)输入的多种信息{锅的类型，烹饪模式，主食的类型，主食的重量，想达到

的口感度}查询预先储存在存储器中的烹饪过程经验数据库得到，m_水

的大小的等于所需水的标准重量加上根据用户想达到的口感度得到的口感度修正数

据得到的一个综合值。为了便于理解和观察，在曲线图S1′上把用户加水的过程画

成从t₁₀时刻开始到t₂₀时刻平行于时间轴T的一条线段，

实际上用户往锅内加水的过程是一种慢慢加水的过程，电加热锅的重量是呈斜线状

往上增加。在用户加水的过程中，电子秤通过显示屏不断显示用户已经加入水的重

量和还应该加入水的重量，使用户对自己的加水量有一个精确的掌握。

第三是预沸腾区(D′)，在t₂₀时刻电子秤通过显示屏和声音提示要求用

户合上锅盖并确认开始加热，用户确认加热开始后，便进入了平静区(C′)。此后电

子秤将通过称重控制算法完成烹饪过程直到完成煮饭。首先，电子秤读取存储器中

的烹饪过程经验数据库得到第一条动作指令{U₀，Δm₁，

Δt₁}。电子秤控制电加热器以初始功率U₀进行加热。此

时，整个电加热锅的总重量为(m_锅+m_主+m_水

)。从t₂₀时刻开始，电子秤将一直实时检测电加热锅的重量，

并不断计算反映电加热锅重量变化快慢的斜率的绝对值k_锅。

其中需要说明的是动作指令的含义，每一个动作指令是一个{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}参数的集合。根据U_i-1的值可区

分该动作指令是加热动作指令还是加杂料动作指令。作为一种示例，本实施例把

U_i-1是否等于9来区分动作指令的类型。如果U_i-1的值

大于9并且U_i-1属于电加热器可输出的加热功率集合中的值，则该动

作指令为加热动作指令；如果U_i-1的值等于9，则该动作指令为加杂

料动作指令。如果根据U_i-1的值确认动作指令属于加热动作指令，

{U_i-1，Δm_i，Δt_i}的含义是：U_i-

1是加热功率的大小，从这一点开始以U_i-1功率开始加热一直

到电加热锅的重量减轻了Δm_i克那样的另一点上，所预估的时间长度

是Δt_i。如果Δm_i不为0，Δm_i起决定控制的

作用，Δt_i只是起到辅助监测的作用：如果过去了一段时间Δt而电加

热锅的重量还是没有减轻Δm_i克并且Δt-Δt_i＞

ε₁(ε₁是一个时间阀值)，表示重量减轻Δm_i

克需要的时间Δt大大超出了正常的一个预估值Δt_i，有可能出现了异

常情况，比方说也许是家里断电或者市电电压过低导致电加热没有正常工作等，此

时向用户发出报警信息。如果加热指令{U_i-1，Δm_i，

Δt_i}中的Δm_i为0而Δt_i不为0，则

Δt_i起到决定控制的作用，表示从这一点上开始以U_i-1功

率加热，加热的精确时间长度为Δt_i秒，这样的情况可用于适用于加

热重量控制与加热时间控制混合使用的时候，比方说用户想这一点到下一点加热采

用重量控制，从下一点到再下一点加热则采用精确的时间控制。如果U_i-

1的值等于9则动作指令属于加杂料动作指令，{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}的含义是：U_i-1表示要求用户加

杂料，Δt_i表示要加入杂料的类型，Δm_i表示要加入杂料

的重量。这种加杂料动作指令用于在沸腾的过程中要求用户再加入某种杂料。

在平静区(C′)这个阶段由于处于刚开始加热阶段，水体温度还很低，几乎没有水蒸

发跑出，重量变化微乎其微，反映整个电加热锅的重量变化快慢的斜率的绝对值

k_锅小于平静区斜率临界值。

第四是预沸腾区(D′)，这一阶段电子秤控制电加热器依然以初始功率

U₀进行加热。与平静区(C′)不同的是，电加热锅内部水体的下部温度

越来越高，开始局部沸腾，水蒸汽开始从锅内跑出，电加热锅的重量开始变轻，但

是水的上部还没有沸腾，所以这一阶段反映整个电加热锅的重量变化快慢的绝对值

斜率k_锅虽然在慢慢增大，但是没有达到一个最大值，k_锅

的值大于平静区斜率临界值但是小于预沸腾区斜率临界值。

第五是沸腾前区(E1′)，这一阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体上

部分和下部分全部沸腾，水蒸汽以最大能力往外跑，但是由于出气孔的制约，水蒸

汽以恒定速率往外跑，k_锅的值大于预沸腾区斜率临界值并达到一个

最大值，并维持这个最大值附近。在这一阶段电子秤不断的检测当前整个电加热锅

的重量，并与U₀加热开始点的重量(m_锅+m_主

+m_水)进行比较，一旦检测到整个电加热锅的重量减轻了

Δm₁克，则沸腾前区(E1′)结束，电子秤读取存储器中的烹饪过程经验

数据库得到下一条动作指令{U₁，Δm₂，

Δt₂}，进入沸腾后区(E2′)。

第六是沸腾后区(E2′)，它紧接着沸腾前区(E1′)。为了适合中华名族大火煮，小火炖

的习惯，充分延长沸腾时间。加热功率U₁是一个比初始加热功率

U₀较小的功率。由于加热功率的减少，水分蒸发将有所减慢，k

锅相对于沸腾前区(E1′)时k_锅的最大值将会有所减少。在这一

阶段电子秤(5)不断检测当前整个电加热锅的重量，并与U₁点的重量

进行比较，一旦检测到重量又减轻了Δm₂克，电子秤读取存储器中的

烹饪过程经验数据库得到下一条动作指令{U₂，Δm₃，

Δt₃}，此时整个电加热锅的重量为(m_锅+m_主

+m_水-Δm₁-Δm₂)。

在沸腾后区还可以混合使用时间加热的方式，由前面动作指令{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}指令的含义，如果Δm_i为0，则

Δt_i作为精确加热时间，以加热功率U_i-1加热的时间长度

为Δt_i。

在沸腾后区可能还会要求加入某种杂料，这在烹饪的过程中也比较常见。此时的动

作指令{U_i-1，Δm_i，Δt_i}指令表示要求用户

加入类型为Δt_i，重量为Δm_i的杂料。

如此这样，在沸腾后区(E2′)周而复始的不断的读取下一条动作指令{U_i-

1，Δm_i，Δt_i}，直到进入保温区(G′)，采用保温功

率U_保温进行保温。

同样类似的，可以看出采用本发明进行煮粥或炖肉或煲汤时称重控制方法看出曲线

图S2′与传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图S2的相同和不同的地

方。

曲线图S2′需要经过的阶段有：加主食阶段(A′)、加杂料阶段(A1′)、加水阶段(B′)、

平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)、沸腾后区(E2′)、保温区(G′)。曲线S2′

把曲线S2的沸腾区(E)分成沸腾前区(E1′)和沸腾后区(E2′)。与传统重量变化曲线图

S2不同点的是，在加水阶段(B′)用户究竟加多少水是一个精确的值，这个值来自于

加主食阶段(A′)用户提供的综合信息，这个综合信息包括用户所选择的烹饪模式、

锅的信息、主食的类型、主食的重量、想达到的口感度。而在加杂料阶段(A1′)，

该加什么类型的杂料，多重的杂料，都会对用户有一个清楚和精确的提示。与S2

相同的是，曲线图S2′的平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)都是以初始功率

U₀加热。但是到沸腾后区(E2′)则曲线S2′在不同的重量点上转变使用

不同于U₀的多种功率形式进行加热，充分延长食物沸腾的时间。最

后，食物煮熟后则以进入保温区(G′)。

曲线图S2′与曲线图S1′在沸腾后区一样，周而复始的不断的读取存储器中的烹饪

过程经验数据库中的下一条动作指令{U_i-1，Δm_i，

Δt_i}，并执行相应的指令。

为了实现上述的电加热锅的称重控制方法，具有称重功能的电加热锅的实施例如下

所述。

实施例1：

一种具有称重功能的电加热锅，它的电加热器与锅体采用一体式结构，电加热器采

用电压加热方式。具有称重功能的电加热锅的结构如图5、图6、图7、图8、图9、

图10所示，它的控制电脑板(53)的电路框图及其与其他模块的连接框图如图16所

示。它包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部温

度的温度传感器(4)。但是锅体(2)是一定的，不能换成其他的锅体，如传统的电饭

煲，电压力锅，电砂锅等。电加热器(3)的输入电压不同，将产生不同的加热功率。

在壳体(1)底部装有电子秤(5)，电子秤(5)的测量精度达到5克或者2克或者1克，

因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化在十多秒时间段内通常

以几克为单位来计算。电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部通过螺丝固定在一起，保

持一个良好的稳定性。电子秤(5)的重量传感器(52)固定在电子秤(5)的外壳(54)的底

座上，也是为了保持一个良好的稳定性。整个电加热锅的重量加上托盘(51)的重量

全部由电子秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)的

重量信号处理模块(533)进行放大、滤波、A/D转换等过程，得到的结果输入给中

央控制处理器(531)。市电220V交流通过电子秤(5)的外壳(54)上电源插座(55)输入

给控制电脑板(53)给整个电路供电，一方面输入给电源模块(5312)，另一方面输入

给加热功率控制模块(532)，电源模块(5312)输出不同的直流电压给不同的芯片提供

工作电压，加热功率控制模块(532)在中央控制处理器(531)的控制下可以输出240V，

220V，200V，180V，160V，140V，120V等不同的电压给电加热器(3)，电加热器

(3)相应的输出功率为900W，700W，600W，500W，400W，350W，300W等不同

加热功率。另外加热功率控制模块(532)的输出电压通过功率输出线(56)经过托盘

(51)中央的过孔(57)从壳体(1)的底部连到电加热器(3)给其供电。温度传感器(4)实时

检测锅体(2)底部的温度，防止异常情况的发生，当由于锅体(2)内部水分的蒸发完

造成锅体(2)底部温度的迅速上升时则不再加热或采用保温功率加热，当检测到锅

体(2)底部的温度过低时也发出报警信息。控制电脑板(53)的时钟模块(5311)则提供

时间信息，提供年月日时分秒等日期信息，用户可以定时在某一个时刻开始加热。

手机Modem通信模块(538)则可以接收用户手机上远程发来的命令开始或停止加热，

如用户在下班没到家之前可以用手机远程向电子秤(5)的手机Modem通信模块(538)

发出开始加热的命令，手机Modem通信模块(538)也可以远程报告给用户烹饪是否

完成或发出告警信息。

LCD(59)、键盘(60)、喇叭(62)与控制电脑板(53)上的语音模块(535)、键盘处理单元

(536)、LCD显示控制单元(537)形成人机交互单元。LCD(59)提示用户下一步该做

什么，或者显示当前电加热锅的重量，或者显示当前的时间等。喇叭(62)则通过语

音方式提示用户。用户通过键盘(60)输入信息，作出对各种菜单的选择或作出确认

或输入时间信息。

控制电脑板(53)的所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经验数据库和锅的信息数

据库，如图19，图20，图21的示意图所示，图中的烹饪过程经验数据库中的数据

只是作为例子，实际的数据需要针对不同类型的锅设计不同的经验数据。烹饪过程

经验数据库的一条记录代表着一个烹饪过程，从提示用户开始放上锅、放主食、放

杂料、放水、到到不同重量点或不同时间点上的加热功率转换，一直到完成。烹饪

过程经验数据库存储的一条记录包括的数据项有锅的类型，烹饪模式(可选的模式

包括煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)，该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型，

重量)，所需杂料的信息(包括每一种杂料的类型、重量)，所需水的标准重量，口感

度修正数据(包括要求口味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微

调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)，一系列的动作指令。动作指令包括加

热动作指令和加杂料动作指令。加热动作指令包括加热功率参数、重量减轻值参数、

时间长度参数；加杂料动作指令包括加杂料参数、杂料重量参数、杂料类型参数。

用图19，图20所示的烹饪过程经验数据库的例子做进一步的解释和说明。如果用

户选择锅的类型是“中型电饭煲C20”，烹饪模式为“炖肉”，用户选择的主食类型为

“鸡肉”，用户选择的口味为“适中”，用户放上的鸡肉的重量为1508克。从该烹饪

过程经验数据库炖鸡肉的所有记录中可以看出，鸡肉可选的重量点从100克一直到

最大重量4000克，以间隔25克作为一个点，能放进最大的鸡肉重量考虑进了“中

型电饭煲C20”的容量。当然也可以用间隔10克或间隔更细作为重量划分点，但是

以间隔10克作为划分点则会增加更多的记录，相应的需要更多的存储器容量。在

这个例子中以主食间隔25克作为示例。把鸡肉重量划分这么多点，使得用户放入

的鸡肉重量能等于或非常接近其中的一个重量点。假如用户放上的鸡肉的重量为

1506克，则选择离1506克最近的一个重量点1500克，如此便索引到烹饪过程经

验数据库中第1列记录号为25的一条记录，在该记录中，用户需要加入的杂料有

桂圆150克、生姜30克、莲子140克，标准加水量为1780克，口感度修正数据的

适中的值为-10克。因此用户选择的口味为“适中”时需要精确加入水的精确重量等

于标准加水量加上一个修正数据即1780+(-10)＝1770克。动作指令

1{U₀，Δm1，Δt1}＝{600，100，800}，表示以功率为600W的初始

加热功率加热，直到重量减轻100克，所需时间大约为800秒；动作指令

2{U₁，Δm2，Δt2}＝{500，120，300}，表示以功率为500W的加热

功率加热直到重量减轻120克，所需时间大约为300秒；动作指令

3{U₂，Δm3，Δt3}＝{9，7，盐}，U₂等于9意味着该动

作指令为加杂料动作指令，需要加入食物类型为盐，加入的重量为7克；动作指令

4{U₃，Δm4，Δt4}＝{9，15，小葱}，U₃等于9意味着该

动作指令为加杂料动作指令，需要加入食物类型为小葱，加入的重量为15克；动

作指令5{U₄，Δm5，Δt5}＝{400，0，700}，表示以功率为400W的

加热功率加热，加热时间精确为700秒；动作指令6{U₅，Δm6，Δt6}

＝{0，0，0}，表示结束加热。

图19，图20所示的烹饪过程经验数据库只是一个示例，每一种电加热锅的规格参

数不一样(容积，可选的加热功率等)，或者电加热器上可以放不同类型的锅时，需

要针对这种锅设定特定的烹饪过程经验数据库。用户可以通过控制电脑板(53)的人

机交互单元或者从计算机连接到电子秤(5)的串口(61)更新存储器模块(539)中烹饪过

程经验数据库中，可以更改、增加、删除所有记录或一条记录或记录中的一个数据

项，从而定义自己一个烹饪过程。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。用图19和图20中锅的类型去查找图21锅的信息数

据库，可以得到该种类型锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和

预沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用一体式的，如通常的电饭煲，电压

力锅等，电加热器(3)上只能放置一种类型的内锅，因此电子秤(5)通过LCD(59)只

能显示一种可用的锅的类型供用户选择。

当用户烹饪结束后，电子秤(5)提示用户做出烹饪口感度反馈，并根据用户烹饪电

加热开始前所选择的想达到的口感度，更新存储器模块(539)中烹饪过程经验数据

库中的对应的一条记录中口感度修正数据(包括要求口味适中时加水重量微调值，

要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)。如果用

户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出烹饪口感度

反馈为偏硬，则增大口感度修正数据中的要求口味适中时加水重量微调值，则下次

进行完全相同的烹饪模式时会提示用户加入更多的水以符合用户想达到的口感度；

如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出烹饪

口感度反馈为偏稀，则减小口感度修正数据中的要求口味适中时加水重量微调值，

则下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入少一点的水以符合用户想达到的口感

度；如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出

烹饪口感度反馈为符合，则对口感度修正数据中的适中项中的加水重量微调值不做

改变。同样如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为饭硬或汤浓，根

据用户做出烹饪口感度反馈为偏硬或偏稀或符合，对口感度修正数据中的饭硬/汤

浓项中的加水重量微调值分别进行相应的增大或缩小或不做改变。同样如果用户烹

饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为饭稀或汤淡，根据用户做出烹饪口感度

反馈为偏硬或偏稀或符合，对口感度修正数据中的饭稀/汤淡项中的加水重量微调

值分别进行相应的增大或缩小或不做改变。

实施例2：

一种具有称重功能的电加热锅，它的电加热器与锅体采用分离式，电加热器采用电

磁加热方式。具有称重功能的电加热锅的结构如图11、图12、图13、图14、图

15所示，它的控制电脑板(53)的电路框图及其与其他模块的连接框图同样如图16

所示。它包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部

温度的温度传感器(4)。在壳体(1)底部装有电子秤(5)，电子秤(5)的测量精度达到5

克或者2克或者1克，因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化

在十多秒时间段内通常以几克为单位来计算。电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部通

过螺丝固定在一起，保持一个良好的稳定性。电子秤(5)的重量传感器(52)固定在电

子秤(5)的外壳(54)的底座上，也是为了保持一个良好的稳定性。整个电加热锅的重

量加上托盘(51)的重量全部由电子秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤

(1)的控制电脑板(53)的重量信号处理模块(533)进行放大、A/D转换等过程，得到的

结果输入给中央控制处理器(531)。与实施例1不同的是，电加热器(3)是电磁加热，

如电磁炉，电加热器(3)上可以放置不同类型的锅体(2)，锅体(2)可以是普通钢锅或

中型高压锅或小型高压锅等不同类型的锅。电加热器(3)把电能转换为磁能来加热

锅体(2)。因为电磁炉加热是已有的技术，由已有的技术知道电加热器(3)的功率改

变是靠负荷电流的大小来决定的，而负荷电流的大小设计为由PWM信号的占空比

决定，占空比越大，负荷电流越大，已有的技术不做更多的阐述，总之加热功率控

制模块(532)在中央控制处理器(531)的控制下输出不同占空比的PWM信号给电加

热器(3)，使得电加热器(3)产生不同的功率1900W，1500W，1300W，1000W，

800W，600W，500W，400W，300W，200W。另外加热功率控制模块(532)通过功

率输出线(56)输出的不同占空比的PWM信号和交流220V市电流给电加热器(3)，

功率输出线(56)经过托盘(51)中央的过孔(57)从壳体(1)的底部连到电加热器(3)。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。用图19和图20中锅的类型去查找图21锅的信息数

据库，可以得到该种类型锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和

预沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用分离式的，如电磁炉上可以放置不

同类型的锅，电加热器(3)可以放置不同大小的汤锅和不同大小的高压锅等，因此

电子秤(5)通过LCD(59)显示锅的信息数据库多种可用的锅的类型供用户选择，用

户需要用键盘(60)选择其中的一种锅的类型，这样电子秤(5)根据用户的选择知道锅

的类型，锅的类型是进一步查找图19和图20的烹饪过程经验数据库的一个输入条

件。

其他的实施2都与实施例1都有类似的结构和功能，如控制电脑板(53)中的电路框

图中的不同模块和单元，存储器模块(539)存储的烹饪过程经验数据库的形式，用

户烹饪结束后根据用户做出烹饪口感度反馈更改存储器模块(539)中烹饪过程经验

数据库，这里不作重复叙述。

实施例1和实施2的控制电脑板(53)的中央控制处理器(531)实现称重控制方法的流

程如图17、图18所示：

步骤S1，在该步骤中，请用户通过选择锅的类型。锅的类型是图21中可选择锅的

类型通过LCD(59)显示和列举出来，通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择。

对于锅体与电加热器采用一体式的电加热锅，锅的类型只有一种可供选择；对于锅

体与电加热器采用分离式的电加热锅，锅的类型有多种可供选择，需要用户从中选

取一种。

步骤S2，在该步骤中，请用户选择烹饪模式(煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)。可选的烹

饪模式通过LCD(59)显示出来，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择，

选择其中的一种。

步骤S3，在该步骤中，请用户选择主食类型。中央控制处理器(531)根据用户选择

的锅的类型和烹饪模式搜寻存储器模块(539)中的烹饪过程经验数据库，显示出可

供用户选择的主食类型，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择，选择其

中的一种主食类型。

步骤S4，在该步骤中，请用户选择想要到达的口感度(适中，饭硬，饭稀，汤浓，

汤淡)。可选的口感度通过LCD(59)显示出来，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘

(60)进行选择。如果在步骤S2中用户选择的烹饪模式为煮饭，显示的可选的口感

度为适中、饭硬、饭稀三种选择；如果在步骤S2中用户选择的烹饪模式不是煮饭，

显示的可选的口感度只有适中、汤浓、汤淡三种选择。

步骤S5，在该步骤中，提示用户加入主食。通过LCD(59)不断显示已经加入的主

食的重量，并要求用户加完主食之后通过键盘(60)确认完成。

步骤S6，在该步骤中，对用户所选的烹饪模式是否为煮饭进行判断，如果是煮饭

模式则直接进入步骤S9，如果不是煮饭模式则进入步骤S7。

步骤S7，在该步骤中，提示用户加入杂料(杂料的类型，重量)。因为对于烹饪模式

为煮粥或者煲汤或者炖肉，除了主食之外可能还要加入其它的杂料。中央控制处理

器(531)通过搜寻存储器模块(539)中的烹饪过程经验数据库，得到需要加入的一种

杂料的类型和重量，并通过LCD(59)显示出来，并要求用户加完之后通过键盘(60)

确认该种杂料加入完成。

步骤S8，在该步骤中，判断是否还有下一种需要加入的杂料，如果还有下一种需

要加入的杂料则又进入步骤S7，要求用户继续加入下一种要加入杂料的类型和重

量；如果没有下一种需要加入的杂料则进入步骤S9。

步骤S9，在该步骤中，根据用户上述步骤提供的信息(烹饪模式，锅的类型，主食

类型，主食的重量，想达到的口感度)查询烹饪过程经验数据库，提示用户加入精

确重量为m_水的水。m_水的值为所需水的标准重量加上

口感度修正数据(要求口味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微

调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)的综合值。通过LCD(59)不断显示用户

已经加入的水的重量和还需要加入水的重量，并要求用户加完主食之后通过键盘

(60)确认完成。

步骤S10，在该步骤中，判断用户加入的水的重量是否等于m_水。如

果用户加入的水的重量大于m_水则进入步骤S11，如果用户加入的水

的重量小于m_水则进入步骤S13，如果用户加入的水的重量等于

m_水则进入步骤S12。

步骤S11，在该步骤中，提示用户舀出一部分水。因为用户加入的水多了，所以通

过LCD(59)和喇叭(62)提示用户舀出一部分水，并再次进入步骤S10。

步骤S12，在该步骤中，提示用户确认开始加热。通过LCD(59)和喇叭(62)提示用

户确认开始加热，并合上锅盖。一旦用户确认开始加热，便进入下一个步骤S20。

步骤S13，在该步骤中，提示用户舀出一部分水。因为用户加入的水少了，所以通

过LCD(59)和喇叭(62)提示用户再加入一部分水，并再次进入步骤S10。

步骤S20，在该步骤中，从烹饪过程经验数据库提取第一条动作指令

{U₀，Δm1，Δt1}，以加热功率U₀加热。第一条动作指

令为加热指令，控制电加热器以初始加热功率U₀进行加热，直到电

加热锅的重量减轻Δm1克，所需的时间大概需要Δt1秒。

步骤S21，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅小于平静区斜率临界值，

处于平静区。

步骤S22，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅大于等于平静区斜率临界

值但小于预沸腾区斜率临界值，处于预沸腾区。

步骤S23，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅大于等于预沸腾区斜率临

界值，处于沸腾前区。

步骤S24，在该步骤中，判断电加热锅减轻的重量是否等于Δm1。如果不等于

Δm1又进入步骤S23，依然处于沸腾前区。如果等于Δm1则进入步骤S25。

步骤S25，在该步骤中，判断状态处于沸腾后区，并设置一个变量值i＝1。

步骤S26，在该步骤中，从烹饪过程经验数据库提取下一条动作指令

{U_i，Δm_i+1，Δt_i+1}。

步骤S27，在该步骤中，判断U_i的值。通过判断U_i的值

知道该动作指令是加杂料动作指令或是加热动作指令或者是零。如果

U_i的值等于9，则判断该动作指令是加杂料指令，进入步骤S28；如

果U_i的值属于电加热锅多种加热功率值中一种，则判断该动作指令是

加热指令，进入步骤S29；如果U_i的值等于0，则标志着烹饪过程完

成，进入步骤S35。

步骤S28，在该步骤中，提示用户加入重量为Δm_i+1，类型为

Δt_i+1的杂料。通过LCD(59)显示和喇叭(62)提示该种杂料的类型和重

量。并不断通过LCD(59)显示已经加入该杂料的重量，用户一旦加入该杂料完毕，

设置i＝i+1，又进入步骤S29。

步骤S29，在该步骤中，判断步骤S26中得到的动作指令中参数Δm_i+1

的值。如果Δm_i+1不等于0，则进入步骤S31；如果

Δm_i+1等于0，则进入步骤S30。

步骤S30，在该步骤中，判断步骤S26中得到的动作指令中参数Δt_i+1

的值。如果Δt_i+1不等于0，则进入步骤S32；如果Δm_i+1

等于0，则进入步骤S33。

步骤S31，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i加热，直到电加热锅的重量减轻的重量为Δm_i+1克。

Δm_i+1起决定控制的作用，Δt_i+1只是起到一个辅助监测

的作用：如果过去了一段时间Δt而电加热锅的重量还是没有减轻

Δm_i+1克并且Δt-Δt_i+1＞ε₁(ε₁

是一个时间阀值)，表示重量减轻Δm_i+1克需要的时间Δt大大超出了

正常的一个预估值Δt_i+1，有可能出现了异常情况，此时通过喇叭(62)

或者手机Modem通信模块(538)向用户发出报警信息。

步骤S32，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i加热，加热的精确时间长度为Δt_i+1秒。

Δt_i+1起决定控制的作用。

步骤S33，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i进行保温。

步骤S34，该步骤结束步骤S26中的加热指令规定的过程，并设置i＝i+1。步骤34

是在步骤S31或者步骤S32完成之后进入的。步骤S34之后又进入步骤S26从烹

饪过程经验数据库提取下一条动作指令。

步骤S35，该步骤标志着整个烹饪加热过程完成。

步骤S36，在该步骤中，要求用户对本次烹饪进行口感度反馈，询问此次烹饪是否

符合步骤S4中预订的想达到的口感度。LCD(59)显示的选项有1)偏硬(偏浓)；2)偏

稀(偏软)；3)符合。要求用户用键盘(60)进行选择。如果用户选择1)偏硬(偏浓)，则

进入步骤S37；如果用户选择2)偏稀(偏软)，则进入步骤S38；如果用户选择3)符

合，则进入步骤S37。

步骤S37，在该步骤中，增大烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录中口感度修

正数据中相应的加水重量微调值，以使下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入

多一点的水以符合用户想达到的口感度。如果用户在步骤S4所选择的想达到的口

感度为口味适中，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓)，则增大口

感度修正数据中的口味适中加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择的想达到

的口感度为饭硬/汤浓，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓)，则增

大口感度修正数据中的饭硬/汤浓中时加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择

的想达到的口感度为饭稀/汤淡，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏

浓)，则增大口感度修正数据中的饭稀/汤淡加水重量微调值。

步骤S38，在该步骤中，减小烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录中口感度修

正数据中相应的加水重量微调值。以使下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入

少一点的水以符合用户想达到的口感度。如果用户在步骤S4所选择的想达到的口

感度为口味适中，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软)，则减小口

感度修正数据中的口味适中加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择的想达到

的口感度为饭硬/汤浓，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软)，则减

小口感度修正数据中的饭硬/汤浓中时加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择

的想达到的口感度为饭稀/汤淡，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏

软)，则减小口感度修正数据中的饭稀/汤淡加水重量微调值。

步骤S39，在该步骤中，不改变口感度修正数据中加水重量微调值。因为步骤S36

用户对本次烹饪进行口感度反馈符合步骤S4中预订的想达到的口感度，所以不需

要改变加水重量微调值。

步骤S39，在该步骤中，要求用户输入食用人口数，查询存储器模块(539)的食物信

息数据库。本次烹饪中用到的主料和杂料用到的各种食物类型、重量都已经知道。

用该种食物的类型在如图22所示食物信息数据库进行查找得到该食物每100克该

食物含有的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、相克食物类型；然后用

该种食物的重量除以100，乘以每100克含有的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、

脂肪含量值，便得到本次烹饪中该种食物的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂

肪含量值；这样便能计算并通过LCD(59)显示本次烹饪主料和杂料用到的各种食物

的各自热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、是否有相克食物，以及可以

得到本次烹饪中所有的食物总和的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、

食盐量、食用油重量，再除以食用人口数便得到人均摄取的热量值、胆固醇含量、

蛋白质含量、脂肪含量、食盐量、食用油重量。这样，用户能对本次烹饪的食物的

营养成分、健康性有一个直观清晰的了解。

需要对图22所示食物信息数据库做进一步的说明，食物信息数据库也存储在存储

器模块(539)中。食物信息数据库一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该

食物的热量值、100克该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克

该食物的脂肪含量、该食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。例如，以食

物的类型为“牛肉”这一条记录为例，胆固醇含量为106毫克/100克牛肉，热量值为

229卡/100克牛肉，蛋白质含量为25.7克/100克牛肉，脂肪含量为14.3克/100克

牛肉；它的相克食物有“白酒”，表示牛肉和白酒不要在一起食用；它的相克食物有

“土豆”，表示牛肉与土豆一起烹饪和食用是一个很好的搭配。用户可以通过控制电

脑板(53)的人机交互单元或者从计算机连接到电子秤(5)的串口(61)更新存储器模块

(539)中食物信息数据库，可以更改、增加、删除食物信息数据库的一条记录及其

该条记录的数据项。

需要对图21所示的锅的信息数据库示意图做进一步的说明，它只是作为一个例子。

可以根据实际情况进行更新。需要说明的是平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界

值，它们采用的单位是：克/15秒，意思是15秒钟之内减少了多少克。按照斜率的

通常计算方法是k＝Δm/Δt，之所以不用(克/秒)作为度量单位，是因为据实验表明，

平均每秒钟锅内水蒸汽的蒸发量低于1克，受制于电子秤的测量精度1秒钟内是测

量不到这小于1克精度的水蒸汽，而且高压锅的出气是间歇性的，这1秒钟出气，

下一秒钟不出气，实际中没有必要以1秒为单位进行测量。因此采用Δt＝15秒作

为一个测量区间，得到一个Δt＝15秒内水蒸汽的蒸发量，得到的斜率值相对真实

稳定。当然还可以以(克/10秒)或(克/20秒)等这些变换形式作为斜率度量单位。

对于电高压锅而言，整个蒸煮过程出气不像电饭煲出气那么明显，但是电高压锅依

然会有一个初次出气过程，同样可以用称重控制算法，对于一定重量的主食该加多

少精确重量的水，该加多少精确重量的杂料，显示烹饪的食物的营养成分、健康性

等这些同样有一个很好的指导作用，可以在称重控制算法的基础上配合时间控制和

压力控制混合完成电高压锅整个烹饪过程。

此外对电加热锅的异常处理一直贯穿在整个烹饪过程当中。当电加热锅为电高压锅

或用电磁炉加热其上的高压锅时，本发明对蒸煮过程的出气孔的异常堵塞有报警作

用。如果高压锅出气孔异常堵塞，将不会有水蒸气从锅体内跑出或跑出很少，高压

锅的重量也会基本不变。如果在沸腾前区或沸腾后区检测到高压锅的重量基本维持

不变或者反映整个压力锅的重量变化快慢的斜率的绝对值k锅突然变得很小或趋近

于0，则判断高压锅出气孔异常堵塞，加热功率控制模块(532)在中央控制处理器

(531)的控制下停止加热，并通过喇叭(62)发出告警信息或手机Modem通信模块

(538)远程报告告警信息。

2024年6月14日发(作者：蒲若华)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.0

(22)申请日 2010.02.22

(71)申请人 谢国华

地址 100085 北京市海淀区西二旗博雅德园小区3号楼1单元1404

(72)发明人 谢国华

(74)专利代理机构

代理人

(51)

A47J27/00

A47J36/00

G01G19/52

(10)申请公布号 CN 101940433 A

(43)申请公布日 2011.01.12

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

一种具有称重功能的电加热锅及其

称重控制方法

(57)摘要

本发明公开了一种具有称重功能的

电加热锅及其称重控制方法，本发明在传

统的电加热锅的底部加入具有称重功能的

电子秤，电子秤存有烹饪过程经验数据库

和食物信息数据库，不仅解决了用户对于

一定重量的食物该加多少重量的水存在模

糊不精确的问题，而且设计了电加热锅对

米饭、肉类等食物在不同重量点上的加热

功率经验曲线，还能够根据用户做出的口

味反馈智能地做出调整以使下一次烹饪时

更接近用户的口味需求；另外能使用户对

本次烹饪中各种食物加起来总的或人均摄

入的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、

脂肪含量、是否有相克食物、食用盐量和

食用油量有一个清晰明确的认识。这样实

现了电加热锅整个烹饪过程的标准化，自

动化，精确化，智能化和健康化。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种电加热锅的称重控制方法，其特征在于：

首先，在电加热锅的底部加入高精度电子秤，所述的电子秤的测量精度达到5克或

者2克或者1克，整个电加热锅的重量都由电子秤的重量传感器以压力信号实时传

送给电子秤主控单元的信号处理单元进行计算得到；

其次，不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭，煮粥，煲汤和炖肉)、锅的信息(包括锅

的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临

界值)、该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型、重量)、所需杂料的信息

(包括每一种杂料的类型、重量)、所需水的标准重量、口感度修正数据(包括要求口

味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时

加水重量微调值)、初始加热功率、达到完全沸腾所预计的时间、沸腾后到达某一

重量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重量点或者沸腾后到达某一重量点则

分配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在沸腾过程中再需要加入杂料的类型

和重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库的形式存储在主控单

元的存储器中；

第三，在烹饪电加热开始前，根据用户所选择的烹饪模式、锅的类型、主食的类型、

用户加入主食的重量、用户想达到的口感度(可选的口感有适中，饭硬，饭稀，汤

浓和汤淡)，从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库中搜

寻以提示用户加入相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水；

第四，在烹饪电加热开始后，通过测量电加热锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发快

慢的斜率，并与平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值进行比较判断电加热锅内

当前的烹饪状态，并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区、沸腾前区、沸腾

后区、保温区，在沸腾后区到达之前采用初始加热功率加热，在沸腾后区则根据烹

饪过程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加热功率直到另一个重量点或者到

达一个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定的时间或者加入另外一种一定重

量的杂料，在保温区则采用保温加热功率；

第五，在烹饪完成后，要求用户对此次烹饪做出口感度反馈，以调整主控单元的存

储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感度修正数据，对加水重量微调值进行相

应的增大或缩小。

2.一种具有称重功能的电加热锅，包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电

加热器(3)，测量锅体底部温度的温度传感器(4)，与锅体(2)相配合的盖子(6)，其特

征在于：在壳体(1)底部装有电子秤(5)；所述的电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部

固定在一起，整个电加热锅和托盘(51)的全部重量由电子秤(5)的重量传感器(52)以

压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)进行处理，所述的重量传感器(52)固定

在电子秤(5)的外壳(54)的底座上；市电通过外壳(54)上的电源插座(55)输入给控制

电脑板(53)给整个电路供电，控制电脑板(53)把不同加热功率通过功率输出线(56)通

过托盘(51)中央的过孔(57)连到电加热器(3)给其提供加热功率信号或功率控制信号，

温度传感器(4)的信号线(58)也通过过孔(57)连到控制电脑板(53)；所述的控制电脑

板(53)由中央控制处理器(531)、加热功率控制模块(532)、重量信号处理模块(533)、

温度信号处理模块(534)、语音模块(535)、键盘处理单元(536)、LCD显示控制单元

(537)、手机Modem通信模块(538)、存储器模块(539)、串口处理模块(5310)、时钟

模块(5311)、电源模块(5312)组成；外壳(54)上的LCD(59)、键盘(60)、串口(61)和

喇叭(62)都连到控制电脑板(53)；所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经验数据

库、锅的信息数据库和食物信息数据库。

3.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的锅体(2)与

壳体(1)、电加热器(3)采用一体式或者分离式。

4.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电加热器

(3)采用电压加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56)输出不

同的加热电压到电加热器(3)。

5.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电加热器

(3)采用电磁加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56)输出不

同的电磁功率控制信号到电加热器(3)。

6.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的烹饪过程

经验数据库的一条记录中包括的数据项有锅的类型、烹饪模式、所需主食的信息、

所需杂料的信息、所需水的标准重量、口感度修正数据、一系列的动作指令。

7.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的食物信息

数据库的一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该食物的热量值、100克

该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克该食物的脂肪含量、该

食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。

8.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的锅的信息

数据库的一条记录中包括的数据项锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、

平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

9.根据权利要求2所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的电子秤(5)

的测量精度达到5克或2克或1克。

10.据权利要求6所述的具有称重功能的电加热锅，其特征在于：所述的动作指令

为加热动作指令或加杂料动作指令，所述的加热动作指令包括加热功率参数、重量

减轻值参数、时间长度参数，加杂料动作指令包括加杂料参数、杂料重量参数、杂

料类型参数。

11.根据权利要求1所述的电加热锅的称重控制方法，其特征在于：所述的电加热

锅的称重控制方法适应于以电压加热或电磁加热的电加热锅领域，不涉及燃气灶领

域。

说 明 书

技术领域

本发明涉及一种电加热锅及其控制方法，尤其是一种具有称重功能的电加热锅及其

称重控制方法，属于厨房用电热炊具领域。

背景技术

传统的具有蒸煮功能的电加热锅像电饭锅，电高压锅，电砂锅等蒸煮食物时或者用

电磁炉加热其上面的锅内的食物时，要么通过测量锅内温度的变化，要么通过测量

锅内压力的变化，要么通过设定加热时间的长短来控制整个蒸煮过程。实际上，烹

饪过程中随着锅内温度的变化，水蒸汽会蒸发，导致电加热锅的重量变化，而且水

蒸汽蒸发的快慢不一样反映出锅内的水分的沸腾状态和剩余水分的多少。

还有，用户在做饭时对于多少食物该加多少水往往只是靠经验判断，没有一个精确

的概念。水加多了，煮出来的饭很稀，而且也要耗费更长的时间，浪费电能；水加

少了，煮出来的饭很硬，还容易粘锅，浪费粮食。有时烹饪时，要求用户加几克油，

加几克盐，或者加几十克的作料，这对于用户来说，多少克究竟是多少是一个很难

精确把握的事情。

图1是传统电加热锅的典型代表电饭锅煮饭时整个电饭锅的重量变化曲线图S1。

横轴是时间轴，纵轴是整个电饭锅的重量轴。t₀₀时刻电饭锅内没有加

任何东西，整个电饭锅的重量为(m_锅)；(A)段称之为加主食阶段，从

t₀₀时刻起往电饭锅内加入重量为(m_主)的干米，此时整

个电饭锅的重量为(m_锅+m_主)；(B)段称之为加水阶段，

从t₁₀时刻往电饭锅内加入重量为(m_水)的水，此时整个

电饭锅的重量为(m_锅+m_主+m_水)；(C)段称

之为平静区，从t₂₀时刻开始以U₀的初始功率加热，在

这个阶段由于几乎没有气体没有跑出，重量变化微乎其微，反映整个电饭锅的重量

变化快慢的斜率的绝对值k_锅趋近于0；(D)段称之为预沸腾区，在这

一阶段加热功率依然为U₀，水体的下部温度越来越高，开始局部沸

腾，水蒸汽开始从锅内跑出，但是水的上部还没有沸腾，所以这一阶段k_锅

虽然在慢慢增大，但是没有达到一个最大值K_max；(E)段称之

为沸腾区，在这一阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体全部沸腾，

水蒸汽以最大能力往外跑，但是由于出气孔的制约，水蒸汽以相对恒定速率往外跑，

所以这一阶段k_锅达到一个最大值K_max并且k_锅

保持在这个恒定值K_max附近；(F)段称之为沸腾末区，在这一

阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体依然全部沸腾，但是由于锅内

的水量已经大部分蒸发掉，剩下的水分越来越少，跑出的水蒸汽也越来越少，所以

这一阶段k_锅的值从K_max慢慢变小；(G)段称之为保温

区，在t₆₀时刻由于锅内的水分很少，锅底的温度急剧升高，导致电

饭锅的跳闸，从而进入了保温区，电饭锅开始以另一个加热功率U_保温

进行保温，从而完成了一个煮饭的过程，此时饭的重量为m_熟，

此时整个电饭锅的重量为(m_锅+m_熟)。可以看出m

熟＞m_主，因为米吸收了水分变重，蒸发掉水分的重量为

(m_主+m_水-m_熟)。

经研究表明，同一个电饭锅，同样重量为m_主的同一种干米，加同样

重量为(m_水)的水，以同样的加热功率U₀开始加热，整

个过程符合重量变化曲线图S1，最后得到几乎一样重量的m_熟，误差

以几克计算。

图2是传统电加热锅的典型代表传统电饭锅煮粥或炖肉或煲汤时整个电饭锅的重量

变化曲线图S2。

与曲线图S1相比，S2过程差不多，不同的是S2除了需要加入像米或者猪肉或者

鸡肉等类型的主食之外，还需要加入其它的杂料，像煮粥也许要加入少量的绿豆，

炖鸡也许要加入红枣、莲子、八角等之类的杂料。因此在(A)加主食阶段之后，增

加了一个(A1)加杂料阶段，设需要加入杂料的种类数为N，每一种需要加入的杂料

重量为(m_杂i)，则加入杂料的总重量为(m_杂＝m_杂

1+m_杂2+…m_杂i+m_杂N)。然后同

样是(B)加水阶段，此时整个电饭锅的重量为(m_锅+m_主

+m_杂+m_水)，然后是(C)平静区，(D)预沸腾区，(E)

沸腾区，但由于炖东西或煮粥或煲汤时，用户一般不会把锅内的水分都蒸发掉，都

会留很多水分作为汤汁，因此(E)沸腾区以后k_锅一直保持在这个恒定

值K_max附近，何时结束往往靠用户的经验判断，也就不会有由于锅

底缺乏水分造成锅底温度的急剧升高造成跳闸，因此没有(F)沸腾末区。最后进入

是(G)保温区，电饭锅开始以另一个加热功率U_保温进行保温，从而

完成了一个煮粥或炖肉或煲汤的过程，此时整个电饭锅的重量为(m_锅

+m_熟)。

经研究表明，同样一个电饭锅，加同样重量为m_主的主食，加同样重

量为m_杂的杂料，加同样重量为(m_水)的水，以同样的加

热功率U₀开始加热，整个过程符合重量变化曲线图S2，最后得到几

乎一样重量的m_熟，误差以几克计算。

其他的电加热锅像电砂锅，或者用电磁炉加热其上面的锅时都会有同样的重量变化

曲线图S1或S2。

根据中华民族大火煮，小火炖的习惯，就是要充分延长S1或S2曲线的(E)沸腾区

的时间，如果有(F)沸腾末区存在的话，则再延长(F)沸腾末区的时间。要延长(E)沸

腾区的时间或(F)沸腾末区的时间，则要求在不同的点上采用不同的加热功率，使

水分蒸发得更慢，使食物沸腾得更久。但是传统电加热锅一般都用一个加热功率

U₀进行加热到底，直到进入保温区。在哪个时间点上采用什么样的不

同的加热功率，传统电加热锅没有什么很好的方法，要么通过测量锅内的温度或通

过设定加热时间的长短来控制。而且对于不同重量的食物究竟需要该加多少水，用

户每次都凭经验判断，没有一个精确的概念。传统控制电加热锅的方法往往是模糊

控制方法。即使是同样重量的食物，由于用户每次加水的重量不一样，造成做出来

的饭或硬或稀，炖出来的汤或浓或淡，每次的口味总有差别。

还有，怎样使每次做出来的饭的口味能够按照用户的需求或适中或硬一点或稀一点，

炖出来的汤的口味能够按照用户的需求或适中或浓一点或淡一点，传统的电加热锅

都不能由用户做出选择。而且传统的电加热锅缺乏智能，不能根据用户的每一次食

用后的反馈做出调整，比方说如果用户这一次选择希望饭的口味适中，但是最后做

出来的饭相对于用户期望的口味适中的要求来说却比较硬，传统的电加热锅没有办

法根据用户的反馈信息做出调整，以便下一次更好的接近用户的口味。

另外，现在人们对饮食的健康性越来越重视。影响人们健康的食物因素常有每天摄

入过多的食用盐，或摄入过多的食用油，或过多的热量、胆固醇、蛋白质、脂肪，

或者食用了两种相克的食物。调查显示，我国平均每人每天食盐摄入量达到12克，

其中北方地区每人每天摄入食盐量为15-18克，南方地区每人每天摄入食盐量约

10克。高盐导致高血压已经成为我国公众健康的“无声杀手”，因此，全国人民应

减少食盐摄入，预防控制高血压。每天摄入过多的胆固醇将影响人的脑血管；每天

摄入过多的热量、蛋白质、脂肪等也会造成人的肥胖、血脂、心脑血管疾病；有时

候两种相克的食物在一起煮的时候，会影响人的健康，比方说菠菜和豆腐一起煮人

食用后会造成人的结石。世界卫生组织提倡每人每天摄入食盐量5-6克，进行健康

清淡饮食。对于食用油，提倡应吃饱和脂肪酸少、不饱和脂肪酸多的油，一般每人

每天吃25克油就够了。因此人们有必要对每天平均自己摄入食用盐、食用油、热

量、胆固醇、蛋白质、脂肪有一个清晰的了解。现在有纸制的各种食物每100克胆

固醇含量表，食物每100克热量含量表等，相克食物对照表，但是人们自己查起来

或算起来不方便，需要根据食物的实际重量自己进行转换，并且人们通常对食物的

重量并没有精确的称重，例如平时加盐或加油究竟加了多少克往往靠用户的经验判

断，没有一个精确的掌握，几克对于用户来说很难掌握。

针对上述的传统电加热锅的缺陷，本发明的技术人员经过不断地实验和研究出一种

具有称重功能的电加热锅及其称重控制方法，并且能显示用本发明的电加热锅烹饪

的食物的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、食用盐量、食用油量。

发明内容

本发明的目的首先在于解决用户在用电加热锅煮饭或蒸炖东西时，对于一定重量的

食物该加多少重量的水存在比较模糊不精确的问题；其次，本发明的目的是通过测

量由于水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化以及重量变化的快慢程度来判断电加

热锅内部的状态，并且设计电加热锅对米饭、肉类等食物在不同重量点上的加热功

率经验曲线，据此在电加热锅的不同重量点上转换不同的加热功率，以符合中华民

族对食物烹饪大火蒸炖、小火焖煨的加热规律，并辅以温度控制或时间控制完成整

个烹饪过程；本发明的目的还在于能够根据用户做出的口味反馈智能地做出调整，

以使下一次烹饪时更接近用户的口味需求；本发明的另一个目的还能使用户对本次

烹饪中主食和杂料中用到的各种食物加起来总的或人均摄入的热量值、胆固醇含量、

蛋白质含量、脂肪含量、是否有相克食物、食用盐量和食用油量有一个清晰明确的

认识。

本发明的技术方案是：

一种电加热锅的称重控制方法，包括如下步骤，

首先，在电加热锅的底部加入高精度电子秤，所述的电子秤的测量精度达到5克或

者2克或者1克，整个电加热锅的重量都由电子秤的重量传感器以压力信号实时传

送给电子秤的主控单元的信号处理单元进行计算得到；

其次，不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭，煮粥，煲汤和炖肉)、锅的信息(包括锅

的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临

界值)、该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型、重量)、所需杂料的信息

(包括每一种杂料的类型、重量)、所需水的标准重量、口感度修正数据(包括要求口

味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时

加水重量微调值)、初始加热功率、达到完全沸腾所预计的时间、沸腾后到达某一

重量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重量点或者沸腾后到达某一重量点则

分配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在沸腾过程中再需要加入杂料的类型

和重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库的形式存储在主控单

元的存储器中；

第三，在烹饪电加热开始前，根据用户所选择的烹饪模式、锅的信息、主食的类型、

用户加入主食的重量、用户想达到的口感度(可选的口感有适中，饭硬，饭稀，汤

浓和汤淡)，从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库中搜寻以提示用户加入

相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水；

第四，在烹饪电加热开始后，通过测量电加热锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发快

慢的斜率，并与平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值进行比较判断电加热锅内

当前的烹饪状态，并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区、沸腾前区、沸腾

后区、保温区，在沸腾后区到达之前采用初始加热功率加热，在沸腾后区则根据烹

饪过程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加热功率直到另一个重量点或者到

达一

个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定的时间或者加入另外一种一定重量的

杂料，在保温区则采用保温加热功率；

第五，在烹饪完成后，要求用户对此次烹饪做出口感度反馈，以调整主控单元的存

储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感度修正数据，对加水重量微调值进行相

应的增大或缩小。

一种具有称重功能的电加热锅，实现上述的电加热锅的称重控制方法，它包括：壳

体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部温度的温度传感

器(4)，与锅体(2)相配合的盖子(6)；在壳体(1)底部装有电子秤(5)；所述的电子秤(5)

的托盘(51)与壳体(1)底部固定在一起，整个电加热锅和托盘(51)的全部重量由电子

秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)进行处理，所

述的重量传感器(52)固定在电子秤(5)的外壳(54)的底座上；市电通过外壳(54)上的

电源插座(55)输入给控制电脑板(53)给整个电路供电，控制电脑板(53)把不同加热功

率通过功率输出线(56)通过托盘(51)中央的过孔(57)连到电加热器(3)给其提供加热

功率信号或功率控制信号，温度传感器(4)的信号线(58)也通过过孔(57)连到控制电

脑板(53)；所述的控制电脑板(53)由中央控制处理器(531)、加热功率控制模块(532)、

重量信号处理模块(533)、温度信号处理模块(534)、语音模块(535)、键盘处理单元

(536)、LCD显示控制单元(537)、手机Modem通信模块(538)、存储器模块(539)、

串口处理模块(5310)、时钟模块(5311)、电源模块(5312)组成；外壳(54)上的

LCD(59)、键盘(60)、串口(61)和喇叭(62)都连到控制电脑板(53)；所述的存储器模

块(539)存储有烹饪过程经验数据库、锅的信息数据库和食物信息数据库。

所述的锅体(2)与壳体(1)、电加热器(3)采用一体式或者分离式。

所述的电加热器(3)采用电压加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率

输出线(56)输出不同的加热电压到电加热器(3)。

所述的电加热器(3)采用电磁加热方式，则所述的加热功率控制模块(532)通过功率

输出线(56)输出不同的电磁功率控制信号到电加热器(3)。

所述的烹饪过程经验数据库的一条记录中包括的数据项有锅的类型、烹饪模式、所

需主食的信息、所需杂料的信息、所需水的标准重量、口感度修正数据、一系列的

动作指令。

所述的锅的信息数据库的一条记录中包括的数据项锅的类型、锅的重量、锅盖的重

量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

所述的食物信息数据库的一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该食物的

热量值、100克该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克该食物

的脂肪含量、该食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。

所述的动作指令为加热动作指令或加杂料动作指令，所述的加热动作指令包括加热

功率参数、重量减轻值参数、时间长度参数，加杂料动作指令包括加杂料参数、杂

料重量参数、杂料类型参数。

所述的电子秤(5)的测量精度达到5克或2克或1克。

所述的电加热锅的称重控制方法适应于以电压加热或电磁加热的电加热锅，不涉及

燃气灶领域。

本发明的有益效果在于：

本发明不但能够使用户在用电加热锅进行煮饭、煮粥、煲汤、炖肉时对于所要加食

物和水的重量有一个精确地控制，而且能够通过称重控制方法并辅以温度控制和时

间控制实现电加热锅整个烹饪过程的标准化，自动化，精确化和智能化，另外还能

精确显示用本发明的电加热锅烹饪的食物含有的热量值、胆固醇、蛋白质、脂肪等

值，还对相克食物在一起烹饪对用户做出提醒，实现烹饪的健康化。

本发明的设计思想不但适用电饭锅，电砂锅，电高压锅等以电压加热方式的电加热

锅，还能适应电磁炉等以电磁加热方式加热其上面锅体的这样一种锅体与电加热器

分离的电加热锅，但是本发明不涉及燃气灶领域。

附图说明

图1是一个传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1。

图2是一个传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图S2。

图3是一对比图，用以说明本发明的电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1′与传统电

加热锅煮饭时重量变化曲线图S1的区别。

图4是一对比图，用以说明本发明的电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图

S2′与传统电加热锅煮粥或炖肉时重量变化曲线图S2的区别。

图5是本发明实施例1的前视图。

图6是本发明实施例1的俯视图。

图7是本发明实施例1的结构图，用以说明锅体与壳体、电加热器采用一体式。

图8是本发明实施例1的立体分解的平视图。

图9是本发明实施例1的立体分解的仰视图。

图10是本发明实施例1的立体分解的俯视图。

图11是本发明实施例2的前视图。

图12是本发明实施例2的俯视图。

图13是本发明实施例2的结构图，用以说明锅体与壳体、电加热器采用分离式。

图14是本发明实施例2的立体分解的仰视图。

图15是本发明实施例2的立体分解的俯视图。

图16是本发明的电路框图。

图17是中央控制处理器的流程图，用以说明电加热开始前用户加主食，杂料，水

等准备过程。

图18是中央控制处理器的流程图，该图紧接着图17，用以说明电加热开始后的称

重控制过程。

图19是一个烹饪过程经验数据库的示意图，该示意图以一个中型电饭煲C20(内锅

直径为20cm)为例，对不同烹饪模式下不同类型不同重量的主食以及虽是相同类型

但是重量不同的主食的设计了不同烹饪过程。

图20是一个烹饪过程经验数据库的示意图，该图是图19的继续，并且增加了一个

不同类型的中型不锈钢汤锅C22(内锅直径为22cm)的烹饪过程经验数据。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。

图22是一个食物信息数据库的示意图，该示意图列举了一些食物的信息包括其相

克食物和相生食物。

图中1.壳体，2.锅体，3.电加热器，4.温度传感器，5.电子秤，6.盖子，51.托盘，52.

重量传感器，53.控制电脑板，54.外壳，55.电源插座，56.功率输出线，57.过孔，

58.信号线，，60.键盘，61.串口，62.喇叭，531.中央控制处理器，532.加热

功率控制模块，533.重量信号处理模块，534.温度信号处理模块，535.语音模块，

536.键盘处理单元，显示控制单元，538.手机Modem通信模块，539.存储

器模块，5310.串口处理模块，5311.时钟模块，5312.电源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的原理和实施例做进一步的说明。

如图3所示的对比图，曲线图S1′是采用本发明的称重控制方法电加热锅的重量变

化曲线图，可以看出曲线图S1′与传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图S1的相同

和不同的地方。

曲线图S1′需要经过的阶段有：加主食阶段(A′)、加水阶段(B′)、平静区(C′)、预沸

腾区(D′)、沸腾前区(E1′)、沸腾后区(E2′)、保温区(G′)。曲线S1′把曲线S1的沸腾

区(E)和沸腾末区(F)合并以后分成沸腾前区(E1′)和沸腾后区(E2′)。与传统重量变化

曲线图S1不同点的是，在加水阶段(B′)用户究竟加多少水是一个精确的值，这个

值来自于加主食阶段(A′)用户提供的综合信息，这个综合信息包括用户所选择的烹

饪模式、锅的信息、主食的类型、主食的重量、想达到的口感度。与S1相同的是，

曲线图S1′在平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)都是以初始功率

U₀加热。但是到沸腾后区(E2′)则曲线S1′在不同的重量点上转变使用

不同于U₀的多种功率形式进行加热，充分延长食物沸腾的时间。最

后，食物煮熟后则以进入保温区(G′)。下面详细描述曲线图S1′的过程：

第一是加主食阶段(A′)，t₀₀时刻用户开始一个烹饪过程，用户需要选

择和确认所用锅的信息(包括锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积)。对于

锅体与电加热器采用一体式的电加热锅比方像电饭煲、电压力锅，电加热器上的锅

体是固定的，锅的信息一直都是不变的，用户可以直接确认而不做选择。但是，对

于锅体与电加热器采用分离式的电加热锅比方像用电磁炉加热食物时，电磁炉上可

以放置不同的锅(像可以加普通锅或者压力锅，压力锅又可分为大型、中型和小型)，

锅的类型不同会对加水的多少要求不同，后面的称重控制过程也会不同。用户还需

要选择烹饪模式(可选择的模式有：煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)为煮饭模式和选择主

食的类型，因为主食的类型不同也是影响加水量的一个因素，比方说东北米和南方

米，南方米又分为早稻米还是晚稻米，是陈米还是新米，不同米的淀粉含量和含水

量就不一样，这些都会影响到加水量的多少。用户还需要选择想达到的口感度(可

选择的模式有：适中，饭硬，汤浓，饭稀，汤淡)，对于煮饭来说，有的人希望做

出来的饭硬，有的人希望适中，有的人像老人希望做出来的饭软一些便于消化，这

些不同的口味要求也会影响到加水的要求。接下来电子秤提示用户开始加入米，电

子秤通过显示屏不断显示用户已经加入米的重量，使用户对已经加入锅内米的重量

有一个精确的掌握，等用户确认加米完毕，电子秤测量得到最终用户所加米的重量

(m_主)。为了便于理解和观察，在曲线图S1′上把用户选择锅的信息、

选择烹饪模式、选择主食的类型、加米的过程画成从t₀₀时刻开始到

t₁₀时刻平行于时间轴T的一条线段。

第二是加水阶段(B′)，从t₁₀时刻开始用户根据电子秤的提示开始往锅

内加入精确重量的水，所加水的重量m_水由电子秤根据前面加主食阶

段(A′)输入的多种信息{锅的类型，烹饪模式，主食的类型，主食的重量，想达到

的口感度}查询预先储存在存储器中的烹饪过程经验数据库得到，m_水

的大小的等于所需水的标准重量加上根据用户想达到的口感度得到的口感度修正数

据得到的一个综合值。为了便于理解和观察，在曲线图S1′上把用户加水的过程画

成从t₁₀时刻开始到t₂₀时刻平行于时间轴T的一条线段，

实际上用户往锅内加水的过程是一种慢慢加水的过程，电加热锅的重量是呈斜线状

往上增加。在用户加水的过程中，电子秤通过显示屏不断显示用户已经加入水的重

量和还应该加入水的重量，使用户对自己的加水量有一个精确的掌握。

第三是预沸腾区(D′)，在t₂₀时刻电子秤通过显示屏和声音提示要求用

户合上锅盖并确认开始加热，用户确认加热开始后，便进入了平静区(C′)。此后电

子秤将通过称重控制算法完成烹饪过程直到完成煮饭。首先，电子秤读取存储器中

的烹饪过程经验数据库得到第一条动作指令{U₀，Δm₁，

Δt₁}。电子秤控制电加热器以初始功率U₀进行加热。此

时，整个电加热锅的总重量为(m_锅+m_主+m_水

)。从t₂₀时刻开始，电子秤将一直实时检测电加热锅的重量，

并不断计算反映电加热锅重量变化快慢的斜率的绝对值k_锅。

其中需要说明的是动作指令的含义，每一个动作指令是一个{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}参数的集合。根据U_i-1的值可区

分该动作指令是加热动作指令还是加杂料动作指令。作为一种示例，本实施例把

U_i-1是否等于9来区分动作指令的类型。如果U_i-1的值

大于9并且U_i-1属于电加热器可输出的加热功率集合中的值，则该动

作指令为加热动作指令；如果U_i-1的值等于9，则该动作指令为加杂

料动作指令。如果根据U_i-1的值确认动作指令属于加热动作指令，

{U_i-1，Δm_i，Δt_i}的含义是：U_i-

1是加热功率的大小，从这一点开始以U_i-1功率开始加热一直

到电加热锅的重量减轻了Δm_i克那样的另一点上，所预估的时间长度

是Δt_i。如果Δm_i不为0，Δm_i起决定控制的

作用，Δt_i只是起到辅助监测的作用：如果过去了一段时间Δt而电加

热锅的重量还是没有减轻Δm_i克并且Δt-Δt_i＞

ε₁(ε₁是一个时间阀值)，表示重量减轻Δm_i

克需要的时间Δt大大超出了正常的一个预估值Δt_i，有可能出现了异

常情况，比方说也许是家里断电或者市电电压过低导致电加热没有正常工作等，此

时向用户发出报警信息。如果加热指令{U_i-1，Δm_i，

Δt_i}中的Δm_i为0而Δt_i不为0，则

Δt_i起到决定控制的作用，表示从这一点上开始以U_i-1功

率加热，加热的精确时间长度为Δt_i秒，这样的情况可用于适用于加

热重量控制与加热时间控制混合使用的时候，比方说用户想这一点到下一点加热采

用重量控制，从下一点到再下一点加热则采用精确的时间控制。如果U_i-

1的值等于9则动作指令属于加杂料动作指令，{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}的含义是：U_i-1表示要求用户加

杂料，Δt_i表示要加入杂料的类型，Δm_i表示要加入杂料

的重量。这种加杂料动作指令用于在沸腾的过程中要求用户再加入某种杂料。

在平静区(C′)这个阶段由于处于刚开始加热阶段，水体温度还很低，几乎没有水蒸

发跑出，重量变化微乎其微，反映整个电加热锅的重量变化快慢的斜率的绝对值

k_锅小于平静区斜率临界值。

第四是预沸腾区(D′)，这一阶段电子秤控制电加热器依然以初始功率

U₀进行加热。与平静区(C′)不同的是，电加热锅内部水体的下部温度

越来越高，开始局部沸腾，水蒸汽开始从锅内跑出，电加热锅的重量开始变轻，但

是水的上部还没有沸腾，所以这一阶段反映整个电加热锅的重量变化快慢的绝对值

斜率k_锅虽然在慢慢增大，但是没有达到一个最大值，k_锅

的值大于平静区斜率临界值但是小于预沸腾区斜率临界值。

第五是沸腾前区(E1′)，这一阶段加热功率依然为U₀，锅内的水体上

部分和下部分全部沸腾，水蒸汽以最大能力往外跑，但是由于出气孔的制约，水蒸

汽以恒定速率往外跑，k_锅的值大于预沸腾区斜率临界值并达到一个

最大值，并维持这个最大值附近。在这一阶段电子秤不断的检测当前整个电加热锅

的重量，并与U₀加热开始点的重量(m_锅+m_主

+m_水)进行比较，一旦检测到整个电加热锅的重量减轻了

Δm₁克，则沸腾前区(E1′)结束，电子秤读取存储器中的烹饪过程经验

数据库得到下一条动作指令{U₁，Δm₂，

Δt₂}，进入沸腾后区(E2′)。

第六是沸腾后区(E2′)，它紧接着沸腾前区(E1′)。为了适合中华名族大火煮，小火炖

的习惯，充分延长沸腾时间。加热功率U₁是一个比初始加热功率

U₀较小的功率。由于加热功率的减少，水分蒸发将有所减慢，k

锅相对于沸腾前区(E1′)时k_锅的最大值将会有所减少。在这一

阶段电子秤(5)不断检测当前整个电加热锅的重量，并与U₁点的重量

进行比较，一旦检测到重量又减轻了Δm₂克，电子秤读取存储器中的

烹饪过程经验数据库得到下一条动作指令{U₂，Δm₃，

Δt₃}，此时整个电加热锅的重量为(m_锅+m_主

+m_水-Δm₁-Δm₂)。

在沸腾后区还可以混合使用时间加热的方式，由前面动作指令{U_i-1，

Δm_i，Δt_i}指令的含义，如果Δm_i为0，则

Δt_i作为精确加热时间，以加热功率U_i-1加热的时间长度

为Δt_i。

在沸腾后区可能还会要求加入某种杂料，这在烹饪的过程中也比较常见。此时的动

作指令{U_i-1，Δm_i，Δt_i}指令表示要求用户

加入类型为Δt_i，重量为Δm_i的杂料。

如此这样，在沸腾后区(E2′)周而复始的不断的读取下一条动作指令{U_i-

1，Δm_i，Δt_i}，直到进入保温区(G′)，采用保温功

率U_保温进行保温。

同样类似的，可以看出采用本发明进行煮粥或炖肉或煲汤时称重控制方法看出曲线

图S2′与传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化曲线图S2的相同和不同的地

方。

曲线图S2′需要经过的阶段有：加主食阶段(A′)、加杂料阶段(A1′)、加水阶段(B′)、

平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)、沸腾后区(E2′)、保温区(G′)。曲线S2′

把曲线S2的沸腾区(E)分成沸腾前区(E1′)和沸腾后区(E2′)。与传统重量变化曲线图

S2不同点的是，在加水阶段(B′)用户究竟加多少水是一个精确的值，这个值来自于

加主食阶段(A′)用户提供的综合信息，这个综合信息包括用户所选择的烹饪模式、

锅的信息、主食的类型、主食的重量、想达到的口感度。而在加杂料阶段(A1′)，

该加什么类型的杂料，多重的杂料，都会对用户有一个清楚和精确的提示。与S2

相同的是，曲线图S2′的平静区(C′)、预沸腾区(D′)、沸腾前区(E1′)都是以初始功率

U₀加热。但是到沸腾后区(E2′)则曲线S2′在不同的重量点上转变使用

不同于U₀的多种功率形式进行加热，充分延长食物沸腾的时间。最

后，食物煮熟后则以进入保温区(G′)。

曲线图S2′与曲线图S1′在沸腾后区一样，周而复始的不断的读取存储器中的烹饪

过程经验数据库中的下一条动作指令{U_i-1，Δm_i，

Δt_i}，并执行相应的指令。

为了实现上述的电加热锅的称重控制方法，具有称重功能的电加热锅的实施例如下

所述。

实施例1：

一种具有称重功能的电加热锅，它的电加热器与锅体采用一体式结构，电加热器采

用电压加热方式。具有称重功能的电加热锅的结构如图5、图6、图7、图8、图9、

图10所示，它的控制电脑板(53)的电路框图及其与其他模块的连接框图如图16所

示。它包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部温

度的温度传感器(4)。但是锅体(2)是一定的，不能换成其他的锅体，如传统的电饭

煲，电压力锅，电砂锅等。电加热器(3)的输入电压不同，将产生不同的加热功率。

在壳体(1)底部装有电子秤(5)，电子秤(5)的测量精度达到5克或者2克或者1克，

因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化在十多秒时间段内通常

以几克为单位来计算。电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部通过螺丝固定在一起，保

持一个良好的稳定性。电子秤(5)的重量传感器(52)固定在电子秤(5)的外壳(54)的底

座上，也是为了保持一个良好的稳定性。整个电加热锅的重量加上托盘(51)的重量

全部由电子秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤(5)的控制电脑板(53)的

重量信号处理模块(533)进行放大、滤波、A/D转换等过程，得到的结果输入给中

央控制处理器(531)。市电220V交流通过电子秤(5)的外壳(54)上电源插座(55)输入

给控制电脑板(53)给整个电路供电，一方面输入给电源模块(5312)，另一方面输入

给加热功率控制模块(532)，电源模块(5312)输出不同的直流电压给不同的芯片提供

工作电压，加热功率控制模块(532)在中央控制处理器(531)的控制下可以输出240V，

220V，200V，180V，160V，140V，120V等不同的电压给电加热器(3)，电加热器

(3)相应的输出功率为900W，700W，600W，500W，400W，350W，300W等不同

加热功率。另外加热功率控制模块(532)的输出电压通过功率输出线(56)经过托盘

(51)中央的过孔(57)从壳体(1)的底部连到电加热器(3)给其供电。温度传感器(4)实时

检测锅体(2)底部的温度，防止异常情况的发生，当由于锅体(2)内部水分的蒸发完

造成锅体(2)底部温度的迅速上升时则不再加热或采用保温功率加热，当检测到锅

体(2)底部的温度过低时也发出报警信息。控制电脑板(53)的时钟模块(5311)则提供

时间信息，提供年月日时分秒等日期信息，用户可以定时在某一个时刻开始加热。

手机Modem通信模块(538)则可以接收用户手机上远程发来的命令开始或停止加热，

如用户在下班没到家之前可以用手机远程向电子秤(5)的手机Modem通信模块(538)

发出开始加热的命令，手机Modem通信模块(538)也可以远程报告给用户烹饪是否

完成或发出告警信息。

LCD(59)、键盘(60)、喇叭(62)与控制电脑板(53)上的语音模块(535)、键盘处理单元

(536)、LCD显示控制单元(537)形成人机交互单元。LCD(59)提示用户下一步该做

什么，或者显示当前电加热锅的重量，或者显示当前的时间等。喇叭(62)则通过语

音方式提示用户。用户通过键盘(60)输入信息，作出对各种菜单的选择或作出确认

或输入时间信息。

控制电脑板(53)的所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经验数据库和锅的信息数

据库，如图19，图20，图21的示意图所示，图中的烹饪过程经验数据库中的数据

只是作为例子，实际的数据需要针对不同类型的锅设计不同的经验数据。烹饪过程

经验数据库的一条记录代表着一个烹饪过程，从提示用户开始放上锅、放主食、放

杂料、放水、到到不同重量点或不同时间点上的加热功率转换，一直到完成。烹饪

过程经验数据库存储的一条记录包括的数据项有锅的类型，烹饪模式(可选的模式

包括煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)，该烹饪模式下所需主食的信息(包括主食的类型，

重量)，所需杂料的信息(包括每一种杂料的类型、重量)，所需水的标准重量，口感

度修正数据(包括要求口味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微

调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)，一系列的动作指令。动作指令包括加

热动作指令和加杂料动作指令。加热动作指令包括加热功率参数、重量减轻值参数、

时间长度参数；加杂料动作指令包括加杂料参数、杂料重量参数、杂料类型参数。

用图19，图20所示的烹饪过程经验数据库的例子做进一步的解释和说明。如果用

户选择锅的类型是“中型电饭煲C20”，烹饪模式为“炖肉”，用户选择的主食类型为

“鸡肉”，用户选择的口味为“适中”，用户放上的鸡肉的重量为1508克。从该烹饪

过程经验数据库炖鸡肉的所有记录中可以看出，鸡肉可选的重量点从100克一直到

最大重量4000克，以间隔25克作为一个点，能放进最大的鸡肉重量考虑进了“中

型电饭煲C20”的容量。当然也可以用间隔10克或间隔更细作为重量划分点，但是

以间隔10克作为划分点则会增加更多的记录，相应的需要更多的存储器容量。在

这个例子中以主食间隔25克作为示例。把鸡肉重量划分这么多点，使得用户放入

的鸡肉重量能等于或非常接近其中的一个重量点。假如用户放上的鸡肉的重量为

1506克，则选择离1506克最近的一个重量点1500克，如此便索引到烹饪过程经

验数据库中第1列记录号为25的一条记录，在该记录中，用户需要加入的杂料有

桂圆150克、生姜30克、莲子140克，标准加水量为1780克，口感度修正数据的

适中的值为-10克。因此用户选择的口味为“适中”时需要精确加入水的精确重量等

于标准加水量加上一个修正数据即1780+(-10)＝1770克。动作指令

1{U₀，Δm1，Δt1}＝{600，100，800}，表示以功率为600W的初始

加热功率加热，直到重量减轻100克，所需时间大约为800秒；动作指令

2{U₁，Δm2，Δt2}＝{500，120，300}，表示以功率为500W的加热

功率加热直到重量减轻120克，所需时间大约为300秒；动作指令

3{U₂，Δm3，Δt3}＝{9，7，盐}，U₂等于9意味着该动

作指令为加杂料动作指令，需要加入食物类型为盐，加入的重量为7克；动作指令

4{U₃，Δm4，Δt4}＝{9，15，小葱}，U₃等于9意味着该

动作指令为加杂料动作指令，需要加入食物类型为小葱，加入的重量为15克；动

作指令5{U₄，Δm5，Δt5}＝{400，0，700}，表示以功率为400W的

加热功率加热，加热时间精确为700秒；动作指令6{U₅，Δm6，Δt6}

＝{0，0，0}，表示结束加热。

图19，图20所示的烹饪过程经验数据库只是一个示例，每一种电加热锅的规格参

数不一样(容积，可选的加热功率等)，或者电加热器上可以放不同类型的锅时，需

要针对这种锅设定特定的烹饪过程经验数据库。用户可以通过控制电脑板(53)的人

机交互单元或者从计算机连接到电子秤(5)的串口(61)更新存储器模块(539)中烹饪过

程经验数据库中，可以更改、增加、删除所有记录或一条记录或记录中的一个数据

项，从而定义自己一个烹饪过程。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。用图19和图20中锅的类型去查找图21锅的信息数

据库，可以得到该种类型锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和

预沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用一体式的，如通常的电饭煲，电压

力锅等，电加热器(3)上只能放置一种类型的内锅，因此电子秤(5)通过LCD(59)只

能显示一种可用的锅的类型供用户选择。

当用户烹饪结束后，电子秤(5)提示用户做出烹饪口感度反馈，并根据用户烹饪电

加热开始前所选择的想达到的口感度，更新存储器模块(539)中烹饪过程经验数据

库中的对应的一条记录中口感度修正数据(包括要求口味适中时加水重量微调值，

要求饭硬或汤浓时加水重量微调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)。如果用

户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出烹饪口感度

反馈为偏硬，则增大口感度修正数据中的要求口味适中时加水重量微调值，则下次

进行完全相同的烹饪模式时会提示用户加入更多的水以符合用户想达到的口感度；

如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出烹饪

口感度反馈为偏稀，则减小口感度修正数据中的要求口味适中时加水重量微调值，

则下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入少一点的水以符合用户想达到的口感

度；如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为口味适中，而用户做出

烹饪口感度反馈为符合，则对口感度修正数据中的适中项中的加水重量微调值不做

改变。同样如果用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为饭硬或汤浓，根

据用户做出烹饪口感度反馈为偏硬或偏稀或符合，对口感度修正数据中的饭硬/汤

浓项中的加水重量微调值分别进行相应的增大或缩小或不做改变。同样如果用户烹

饪电加热开始前所选择的想达到的口感度为饭稀或汤淡，根据用户做出烹饪口感度

反馈为偏硬或偏稀或符合，对口感度修正数据中的饭稀/汤淡项中的加水重量微调

值分别进行相应的增大或缩小或不做改变。

实施例2：

一种具有称重功能的电加热锅，它的电加热器与锅体采用分离式，电加热器采用电

磁加热方式。具有称重功能的电加热锅的结构如图11、图12、图13、图14、图

15所示，它的控制电脑板(53)的电路框图及其与其他模块的连接框图同样如图16

所示。它包括壳体(1)，锅体(2)，对锅体(2)进行加热的电加热器(3)，测量锅体底部

温度的温度传感器(4)。在壳体(1)底部装有电子秤(5)，电子秤(5)的测量精度达到5

克或者2克或者1克，因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化

在十多秒时间段内通常以几克为单位来计算。电子秤(5)的托盘(51)与壳体(1)底部通

过螺丝固定在一起，保持一个良好的稳定性。电子秤(5)的重量传感器(52)固定在电

子秤(5)的外壳(54)的底座上，也是为了保持一个良好的稳定性。整个电加热锅的重

量加上托盘(51)的重量全部由电子秤(5)的重量传感器(52)以压力信号传递给电子秤

(1)的控制电脑板(53)的重量信号处理模块(533)进行放大、A/D转换等过程，得到的

结果输入给中央控制处理器(531)。与实施例1不同的是，电加热器(3)是电磁加热，

如电磁炉，电加热器(3)上可以放置不同类型的锅体(2)，锅体(2)可以是普通钢锅或

中型高压锅或小型高压锅等不同类型的锅。电加热器(3)把电能转换为磁能来加热

锅体(2)。因为电磁炉加热是已有的技术，由已有的技术知道电加热器(3)的功率改

变是靠负荷电流的大小来决定的，而负荷电流的大小设计为由PWM信号的占空比

决定，占空比越大，负荷电流越大，已有的技术不做更多的阐述，总之加热功率控

制模块(532)在中央控制处理器(531)的控制下输出不同占空比的PWM信号给电加

热器(3)，使得电加热器(3)产生不同的功率1900W，1500W，1300W，1000W，

800W，600W，500W，400W，300W，200W。另外加热功率控制模块(532)通过功

率输出线(56)输出的不同占空比的PWM信号和交流220V市电流给电加热器(3)，

功率输出线(56)经过托盘(51)中央的过孔(57)从壳体(1)的底部连到电加热器(3)。

图21是锅的信息数据库示意图，它是烹饪过程经验数据库的一部分，它与图19和

图20中锅的类型是相关联的。用图19和图20中锅的类型去查找图21锅的信息数

据库，可以得到该种类型锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和

预沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用分离式的，如电磁炉上可以放置不

同类型的锅，电加热器(3)可以放置不同大小的汤锅和不同大小的高压锅等，因此

电子秤(5)通过LCD(59)显示锅的信息数据库多种可用的锅的类型供用户选择，用

户需要用键盘(60)选择其中的一种锅的类型，这样电子秤(5)根据用户的选择知道锅

的类型，锅的类型是进一步查找图19和图20的烹饪过程经验数据库的一个输入条

件。

其他的实施2都与实施例1都有类似的结构和功能，如控制电脑板(53)中的电路框

图中的不同模块和单元，存储器模块(539)存储的烹饪过程经验数据库的形式，用

户烹饪结束后根据用户做出烹饪口感度反馈更改存储器模块(539)中烹饪过程经验

数据库，这里不作重复叙述。

实施例1和实施2的控制电脑板(53)的中央控制处理器(531)实现称重控制方法的流

程如图17、图18所示：

步骤S1，在该步骤中，请用户通过选择锅的类型。锅的类型是图21中可选择锅的

类型通过LCD(59)显示和列举出来，通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择。

对于锅体与电加热器采用一体式的电加热锅，锅的类型只有一种可供选择；对于锅

体与电加热器采用分离式的电加热锅，锅的类型有多种可供选择，需要用户从中选

取一种。

步骤S2，在该步骤中，请用户选择烹饪模式(煮饭，煮粥，煲汤，炖肉)。可选的烹

饪模式通过LCD(59)显示出来，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择，

选择其中的一种。

步骤S3，在该步骤中，请用户选择主食类型。中央控制处理器(531)根据用户选择

的锅的类型和烹饪模式搜寻存储器模块(539)中的烹饪过程经验数据库，显示出可

供用户选择的主食类型，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进行选择，选择其

中的一种主食类型。

步骤S4，在该步骤中，请用户选择想要到达的口感度(适中，饭硬，饭稀，汤浓，

汤淡)。可选的口感度通过LCD(59)显示出来，并通过喇叭(62)提示用户通过键盘

(60)进行选择。如果在步骤S2中用户选择的烹饪模式为煮饭，显示的可选的口感

度为适中、饭硬、饭稀三种选择；如果在步骤S2中用户选择的烹饪模式不是煮饭，

显示的可选的口感度只有适中、汤浓、汤淡三种选择。

步骤S5，在该步骤中，提示用户加入主食。通过LCD(59)不断显示已经加入的主

食的重量，并要求用户加完主食之后通过键盘(60)确认完成。

步骤S6，在该步骤中，对用户所选的烹饪模式是否为煮饭进行判断，如果是煮饭

模式则直接进入步骤S9，如果不是煮饭模式则进入步骤S7。

步骤S7，在该步骤中，提示用户加入杂料(杂料的类型，重量)。因为对于烹饪模式

为煮粥或者煲汤或者炖肉，除了主食之外可能还要加入其它的杂料。中央控制处理

器(531)通过搜寻存储器模块(539)中的烹饪过程经验数据库，得到需要加入的一种

杂料的类型和重量，并通过LCD(59)显示出来，并要求用户加完之后通过键盘(60)

确认该种杂料加入完成。

步骤S8，在该步骤中，判断是否还有下一种需要加入的杂料，如果还有下一种需

要加入的杂料则又进入步骤S7，要求用户继续加入下一种要加入杂料的类型和重

量；如果没有下一种需要加入的杂料则进入步骤S9。

步骤S9，在该步骤中，根据用户上述步骤提供的信息(烹饪模式，锅的类型，主食

类型，主食的重量，想达到的口感度)查询烹饪过程经验数据库，提示用户加入精

确重量为m_水的水。m_水的值为所需水的标准重量加上

口感度修正数据(要求口味适中时加水重量微调值，要求饭硬或汤浓时加水重量微

调值，要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)的综合值。通过LCD(59)不断显示用户

已经加入的水的重量和还需要加入水的重量，并要求用户加完主食之后通过键盘

(60)确认完成。

步骤S10，在该步骤中，判断用户加入的水的重量是否等于m_水。如

果用户加入的水的重量大于m_水则进入步骤S11，如果用户加入的水

的重量小于m_水则进入步骤S13，如果用户加入的水的重量等于

m_水则进入步骤S12。

步骤S11，在该步骤中，提示用户舀出一部分水。因为用户加入的水多了，所以通

过LCD(59)和喇叭(62)提示用户舀出一部分水，并再次进入步骤S10。

步骤S12，在该步骤中，提示用户确认开始加热。通过LCD(59)和喇叭(62)提示用

户确认开始加热，并合上锅盖。一旦用户确认开始加热，便进入下一个步骤S20。

步骤S13，在该步骤中，提示用户舀出一部分水。因为用户加入的水少了，所以通

过LCD(59)和喇叭(62)提示用户再加入一部分水，并再次进入步骤S10。

步骤S20，在该步骤中，从烹饪过程经验数据库提取第一条动作指令

{U₀，Δm1，Δt1}，以加热功率U₀加热。第一条动作指

令为加热指令，控制电加热器以初始加热功率U₀进行加热，直到电

加热锅的重量减轻Δm1克，所需的时间大概需要Δt1秒。

步骤S21，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅小于平静区斜率临界值，

处于平静区。

步骤S22，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅大于等于平静区斜率临界

值但小于预沸腾区斜率临界值，处于预沸腾区。

步骤S23，在该步骤中，实时测量整个电加热锅的重量，计算反映电加热锅重量变

化快慢的斜率绝对值k_锅，k_锅大于等于预沸腾区斜率临

界值，处于沸腾前区。

步骤S24，在该步骤中，判断电加热锅减轻的重量是否等于Δm1。如果不等于

Δm1又进入步骤S23，依然处于沸腾前区。如果等于Δm1则进入步骤S25。

步骤S25，在该步骤中，判断状态处于沸腾后区，并设置一个变量值i＝1。

步骤S26，在该步骤中，从烹饪过程经验数据库提取下一条动作指令

{U_i，Δm_i+1，Δt_i+1}。

步骤S27，在该步骤中，判断U_i的值。通过判断U_i的值

知道该动作指令是加杂料动作指令或是加热动作指令或者是零。如果

U_i的值等于9，则判断该动作指令是加杂料指令，进入步骤S28；如

果U_i的值属于电加热锅多种加热功率值中一种，则判断该动作指令是

加热指令，进入步骤S29；如果U_i的值等于0，则标志着烹饪过程完

成，进入步骤S35。

步骤S28，在该步骤中，提示用户加入重量为Δm_i+1，类型为

Δt_i+1的杂料。通过LCD(59)显示和喇叭(62)提示该种杂料的类型和重

量。并不断通过LCD(59)显示已经加入该杂料的重量，用户一旦加入该杂料完毕，

设置i＝i+1，又进入步骤S29。

步骤S29，在该步骤中，判断步骤S26中得到的动作指令中参数Δm_i+1

的值。如果Δm_i+1不等于0，则进入步骤S31；如果

Δm_i+1等于0，则进入步骤S30。

步骤S30，在该步骤中，判断步骤S26中得到的动作指令中参数Δt_i+1

的值。如果Δt_i+1不等于0，则进入步骤S32；如果Δm_i+1

等于0，则进入步骤S33。

步骤S31，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i加热，直到电加热锅的重量减轻的重量为Δm_i+1克。

Δm_i+1起决定控制的作用，Δt_i+1只是起到一个辅助监测

的作用：如果过去了一段时间Δt而电加热锅的重量还是没有减轻

Δm_i+1克并且Δt-Δt_i+1＞ε₁(ε₁

是一个时间阀值)，表示重量减轻Δm_i+1克需要的时间Δt大大超出了

正常的一个预估值Δt_i+1，有可能出现了异常情况，此时通过喇叭(62)

或者手机Modem通信模块(538)向用户发出报警信息。

步骤S32，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i加热，加热的精确时间长度为Δt_i+1秒。

Δt_i+1起决定控制的作用。

步骤S33，在该步骤中，步骤S26中的动作指令{U_i，

Δm_i+1，Δt_i+1}表示的含义是电加热锅以加热功率

U_i进行保温。

步骤S34，该步骤结束步骤S26中的加热指令规定的过程，并设置i＝i+1。步骤34

是在步骤S31或者步骤S32完成之后进入的。步骤S34之后又进入步骤S26从烹

饪过程经验数据库提取下一条动作指令。

步骤S35，该步骤标志着整个烹饪加热过程完成。

步骤S36，在该步骤中，要求用户对本次烹饪进行口感度反馈，询问此次烹饪是否

符合步骤S4中预订的想达到的口感度。LCD(59)显示的选项有1)偏硬(偏浓)；2)偏

稀(偏软)；3)符合。要求用户用键盘(60)进行选择。如果用户选择1)偏硬(偏浓)，则

进入步骤S37；如果用户选择2)偏稀(偏软)，则进入步骤S38；如果用户选择3)符

合，则进入步骤S37。

步骤S37，在该步骤中，增大烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录中口感度修

正数据中相应的加水重量微调值，以使下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入

多一点的水以符合用户想达到的口感度。如果用户在步骤S4所选择的想达到的口

感度为口味适中，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓)，则增大口

感度修正数据中的口味适中加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择的想达到

的口感度为饭硬/汤浓，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓)，则增

大口感度修正数据中的饭硬/汤浓中时加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择

的想达到的口感度为饭稀/汤淡，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏

浓)，则增大口感度修正数据中的饭稀/汤淡加水重量微调值。

步骤S38，在该步骤中，减小烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录中口感度修

正数据中相应的加水重量微调值。以使下次进行相同的烹饪模式时会提示用户加入

少一点的水以符合用户想达到的口感度。如果用户在步骤S4所选择的想达到的口

感度为口味适中，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软)，则减小口

感度修正数据中的口味适中加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择的想达到

的口感度为饭硬/汤浓，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软)，则减

小口感度修正数据中的饭硬/汤浓中时加水重量微调值；如果用户在步骤S4所选择

的想达到的口感度为饭稀/汤淡，而步骤S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏

软)，则减小口感度修正数据中的饭稀/汤淡加水重量微调值。

步骤S39，在该步骤中，不改变口感度修正数据中加水重量微调值。因为步骤S36

用户对本次烹饪进行口感度反馈符合步骤S4中预订的想达到的口感度，所以不需

要改变加水重量微调值。

步骤S39，在该步骤中，要求用户输入食用人口数，查询存储器模块(539)的食物信

息数据库。本次烹饪中用到的主料和杂料用到的各种食物类型、重量都已经知道。

用该种食物的类型在如图22所示食物信息数据库进行查找得到该食物每100克该

食物含有的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、相克食物类型；然后用

该种食物的重量除以100，乘以每100克含有的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、

脂肪含量值，便得到本次烹饪中该种食物的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂

肪含量值；这样便能计算并通过LCD(59)显示本次烹饪主料和杂料用到的各种食物

的各自热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、是否有相克食物，以及可以

得到本次烹饪中所有的食物总和的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、脂肪含量、

食盐量、食用油重量，再除以食用人口数便得到人均摄取的热量值、胆固醇含量、

蛋白质含量、脂肪含量、食盐量、食用油重量。这样，用户能对本次烹饪的食物的

营养成分、健康性有一个直观清晰的了解。

需要对图22所示食物信息数据库做进一步的说明，食物信息数据库也存储在存储

器模块(539)中。食物信息数据库一条记录中包括的数据项有食物的类型、100克该

食物的热量值、100克该食物的胆固醇含量、100克该食物的蛋白质含量、100克

该食物的脂肪含量、该食物的相克食物类型、该食物的相生食物类型。例如，以食

物的类型为“牛肉”这一条记录为例，胆固醇含量为106毫克/100克牛肉，热量值为

229卡/100克牛肉，蛋白质含量为25.7克/100克牛肉，脂肪含量为14.3克/100克

牛肉；它的相克食物有“白酒”，表示牛肉和白酒不要在一起食用；它的相克食物有

“土豆”，表示牛肉与土豆一起烹饪和食用是一个很好的搭配。用户可以通过控制电

脑板(53)的人机交互单元或者从计算机连接到电子秤(5)的串口(61)更新存储器模块

(539)中食物信息数据库，可以更改、增加、删除食物信息数据库的一条记录及其

该条记录的数据项。

需要对图21所示的锅的信息数据库示意图做进一步的说明，它只是作为一个例子。

可以根据实际情况进行更新。需要说明的是平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界

值，它们采用的单位是：克/15秒，意思是15秒钟之内减少了多少克。按照斜率的

通常计算方法是k＝Δm/Δt，之所以不用(克/秒)作为度量单位，是因为据实验表明，

平均每秒钟锅内水蒸汽的蒸发量低于1克，受制于电子秤的测量精度1秒钟内是测

量不到这小于1克精度的水蒸汽，而且高压锅的出气是间歇性的，这1秒钟出气，

下一秒钟不出气，实际中没有必要以1秒为单位进行测量。因此采用Δt＝15秒作

为一个测量区间，得到一个Δt＝15秒内水蒸汽的蒸发量，得到的斜率值相对真实

稳定。当然还可以以(克/10秒)或(克/20秒)等这些变换形式作为斜率度量单位。

对于电高压锅而言，整个蒸煮过程出气不像电饭煲出气那么明显，但是电高压锅依

然会有一个初次出气过程，同样可以用称重控制算法，对于一定重量的主食该加多

少精确重量的水，该加多少精确重量的杂料，显示烹饪的食物的营养成分、健康性

等这些同样有一个很好的指导作用，可以在称重控制算法的基础上配合时间控制和

压力控制混合完成电高压锅整个烹饪过程。

此外对电加热锅的异常处理一直贯穿在整个烹饪过程当中。当电加热锅为电高压锅

或用电磁炉加热其上的高压锅时，本发明对蒸煮过程的出气孔的异常堵塞有报警作

用。如果高压锅出气孔异常堵塞，将不会有水蒸气从锅体内跑出或跑出很少，高压

锅的重量也会基本不变。如果在沸腾前区或沸腾后区检测到高压锅的重量基本维持

不变或者反映整个压力锅的重量变化快慢的斜率的绝对值k锅突然变得很小或趋近

于0，则判断高压锅出气孔异常堵塞，加热功率控制模块(532)在中央控制处理器

(531)的控制下停止加热，并通过喇叭(62)发出告警信息或手机Modem通信模块

(538)远程报告告警信息。