Как я могу измерить температуру беспроводным способом внутри куска мяса?

Для эксперимента по приготовлению пищи я хотел бы иметь возможность измерять температуру внутри куска мяса во время его приготовления. Из-за механики процесса приготовления будет сложно использовать проводной датчик температуры, поэтому мне было интересно, есть ли какой-нибудь способ сделать это без проводов.

Можно ли каким-то образом настроить термистор, конденсатор и крошечную катушку, чтобы можно было измерять ее резонансную частоту, и, таким образом, сопротивление термистора можно измерять беспроводным способом?

Я особенно заинтересован в очень маленьких решениях, которые могли бы поместиться в тонкий шип, который мог бы быть вставлен в мясо. По этой причине я также хотел бы, чтобы это было решение без батареи.

Добавлено:

Частота дискретизации очень низкая. Я был бы счастлив с одним образцом в минуту для Sous Vide, хотя один образец в секунду был бы полезен для жарки.

Максимальная температура, которую должно выдержать это устройство, вероятно, будет около 80 градусов, чтобы быть в безопасности.

Отредактируйте: на рынке уже есть много продуктов в точности, как это, если вы не хотите делать это самостоятельно. Посмотрите на номера со 2 по 5: http://homecooking.about.com/od/kitchenequipmentreviews/tp/electricthermom.htm

Если вы можете получить резонансную катушку и термисторную систему с достаточным SNR, чтобы надежно определять температуру дистанционно, то это, кажется, лучшее решение. Если нет, вот некоторая информация о беспроводных сенсорных узлах.

С точки зрения беспроводной передачи данных инфракрасное излучение объекта увеличивается пропорционально температуре. К сожалению, эта информация может сообщить нам только температуру поверхности мяса, а не центр. Сначала я подумал, что, возможно, вы могли бы использовать шип с очень высокой теплопроводностью, чтобы вы могли видеть температуру внутри, глядя на шип с помощью тепловой камеры. Тем не менее, шип просто готовил бы любое прикосновение, так что, вероятно, он принесет больше вреда, чем пользы. По этой причине, какой бы дизайн вы ни выбрали, шип, который вы вставляете, должен иметь очень низкую теплопроводность, чтобы мясо не готовилось изнутри. Если только вы этого не хотите.

Инфракрасное излучение, исходящее из духовки / кастрюли, также создает другую проблему: шум. Вам придется выбрать ИК-передатчик с частотой, которая не перекрывается с ИК-шумом от кухонных принадлежностей. Может быть, все ИК-передатчики спроектированы таким образом, я не знаю. Просто что-то, о чем нужно знать. Вместо этого вы можете использовать радиочастотный передатчик за счет большей мощности. Преимущество RF заключается в том, что он преодолеет больше препятствий, чем IR.

Термоэлектрический генератор был бы наиболее эффективным способом сбора энергии. Поскольку ожидается, что между внешней стороной мяса и изолированной внутренней частью будет большая разница температур, вы можете поместить ТЭГ вдоль этого градиента. Но тогда вам, вероятно, понадобится схема стабилизатора напряжения для питания вашей цифровой цепи управления, датчика температуры и передатчика. Я не знаю, сможет ли ТЭГ производить энергию, которая вам понадобится. Может быть проще просто использовать элемент накопления энергии, такой как суперконденсатор или химическая батарея. Вот крошечная батарея, которая работает до 85 ° C: http://www.infinitepowersolutions.com/images/stories/downloads/ips_thinergy_mec225_product_data_sheet_ds1014_v1-1_final_20110913.pdf

Они говорят: «Стандартная электрохимическая деградация пропорциональна повышению температуры. Свяжитесь с IPS для получения информации о рабочих характеристиках при высоких температурах до 150 ° C».

Если вы не употребляете древесный уголь, температура внутри мяса никогда не должна превышать 170 ° F (75 ° C), что находится в пределах промышленного / автомобильного диапазона от -40 ° C до + 85 ° C. Таким образом, вы можете получить электронику, которая выживет; проблема в том, как вы приводите это в действие. Я знаю, вы сказали, что предпочитаете решение без батареи, но есть NiCd батареи, которые рассчитаны на 55 ° C. См высокотемпературные никель-кадмиевые клетки

Я слышал о химии, которая работает при более высоких температурах, но не знаю точно, что это такое.

Решение без батареи было бы интересно. Я предполагаю из вашего описания, что вы не можете быть ближе, чем на расстоянии 6-10 дюймов (150-250 мм) от еды, что затрудняет индуктивную подачу энергии, не тратя много энергии. Интересно, есть ли способ получить энергию из вихревые токи.

Из того, что я прочитал, Sous-Vide начинает с вакуумной герметизации продуктов в пакетах, а затем погружает пакет в термостатируемую ванну с водой значительно ниже температуры кипения (130-150 ° F или 55 ° C-65 ° C). Идея состоит в том, чтобы готовить еду равномерно при одинаковой температуре внутри и снаружи. Таким образом, через определенное время еда будет равномерно приготовлена ​​и при той же температуре воды. Таким образом, вам нужно только контролировать воду и управлять нагревательным элементом с помощью термопарного контроллера на основе ПИД-регулятора (достаточно за $ 100).

НО я понимаю, что вы хотите иметь возможность готовить жирный кусок мяса, и вам не нужно угадывать или рассчитывать время, необходимое для того, чтобы весь кусок мяса разогрелся и готовил равномерно, по сути это электронный таймер всплывающих окон (как те, которые используются на индеек.). Вам нужно будет указать все свои детали, чтобы они выдерживали температуру приготовления, что совсем не сложно, так как температура воды низкая, и вы можете получить детали, которые выдерживают температуру 70 ° C, военные части - более 100 ° C. Но размер будет жестким.

Я не хотел бы батарейки в моей еде, тем более что они могут взорваться отравлением пищи. Я имею в виду мертвый простой управляемый напряжением РЧ передатчик, который использует РЧ сигнал ИЛИ индуктивно связанный источник питания (представьте себе беспроводную мощность). AM модулирует низкочастотную несущую с помощью генератора, управляемого термистором. Или вы могли бы стать действительно умным и использовать чувствительность к тепловому усилению транзистора, кристалла или другого компонента для изменения генератора. Затем простой приемник, который подает преобразователь частоты в напряжение, чтобы получить ваш уровень температуры. В любое время, когда вы хотите измерить температуру пищи, вы просто «пингуете» датчик с помощью ВЧ или индукционной мощности и смотрите на частоту. Это, пожалуй, самый простой путь, так как его нетехнологичные, но забавные эксперименты. Вы даже можете использовать AM-радио в качестве приемника, и если вы используете звуковые частоты для сигнала уровня температуры, слышите температуру. AM-передатчики могут быть построены только с несколькими компонентами, так что вы можете спаять их вместе в шарик и поместить внутрь капсулы в форме запечатанной таблетки. Вы даже можете использовать тональный декодер, такой как LM567, для запуска при получении правильной частоты.

Для более «цифровой» опции посмотрите «RFID датчик температуры» и посмотрите эту статью: маломощный дальний беспроводной измерительный узел ism

Разве нельзя измерить размеры мяса, затем измерить тепло и сделать расчеты того, насколько горячей должна быть внутренняя часть мяса?