Come posso misurare la temperatura in modalità wireless all'interno di un pezzo di carne?

Per un esperimento di cucina, vorrei essere in grado di misurare la temperatura all'interno di un pezzo di carne durante la cottura. A causa della meccanica del processo di cottura, sarà difficile utilizzare una sonda di temperatura cablata, quindi mi chiedevo se c'è un modo per farlo in modalità wireless.

È possibile impostare un termistore, un condensatore e una piccola bobina in modo che la sua frequenza di risonanza possa essere misurata e quindi la resistenza del termistore possa essere misurata in modalità wireless?

Sono particolarmente interessato a soluzioni molto piccole che potrebbero adattarsi a un picco sottile che potrebbe essere inserito nella carne. Per questo motivo, vorrei anche che fosse una soluzione senza batteria.

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Frequenza di campionamento molto bassa. Sarei felice con un campione al minuto per Sous Vide, anche se un campione al secondo sarebbe utile per friggere.

La temperatura massima che questo dispositivo dovrà sopravvivere sarà probabilmente di circa 80 ° solo per sicurezza.

Modifica: ci sono molti prodotti già sul mercato esattamente così se non vuoi farlo da solo. Guarda i numeri da 2 a 5: http://homecooking.about.com/od/kitchenequipmentreviews/tp/electricthermom.htm

Se riesci a ottenere una bobina risonante e un sistema a termistore con abbastanza SNR per rilevare in modo affidabile la temperatura da remoto, quella sembra essere la soluzione migliore. In caso contrario, ecco alcune informazioni sui nodi del sensore wireless.

In termini di trasmissione wireless dei dati, la radiazione infrarossa di un oggetto aumenta in proporzione alla temperatura. Sfortunatamente, queste informazioni potrebbero solo dirci la temperatura della superficie della carne e non il centro. All'inizio ho pensato che forse avresti potuto usare un picco con una conduttività termica molto alta in modo da poter vedere la temperatura dell'interno guardando il picco con una termocamera. Tuttavia, il picco cucinerebbe efficacemente qualunque sia il suo tocco, quindi probabilmente farebbe più male che bene. Per questo motivo, qualunque sia il design che scegli di seguire, il picco che inserisci dovrebbe avere una conduttività termica molto bassa in modo che non cuocia la carne dall'interno. A meno che tu non lo voglia.

La radiazione IR proveniente dal forno / padella introduce anche un altro problema: il rumore. Dovrai selezionare un trasmettitore IR con una frequenza che non si sovrapponga al rumore IR proveniente dagli utensili di cottura. Forse tutti i trasmettitori IR sono progettati in questo modo, non lo so. Solo qualcosa di cui essere consapevoli. È possibile utilizzare invece un trasmettitore RF, a costo di una potenza maggiore. RF ha il vantaggio di penetrare attraverso più ostacoli di IR.

Un generatore termoelettrico sarebbe il modo più efficace per raccogliere energia. Poiché ci si aspetta che ci sia una grande differenza di temperatura tra l'esterno della carne e l'interno isolato, è possibile posizionare un TEG lungo questo gradiente. Ma probabilmente avrai bisogno di un circuito regolatore di tensione per alimentare il tuo circuito di controllo digitale, sensore di temperatura e trasmettitore. Non so se il TEG può produrre l'energia di cui avresti bisogno. Potrebbe essere più semplice utilizzare un elemento di accumulo di energia come un super condensatore o una batteria chimica. Ecco una piccola batteria che funziona fino a 85 ° C: http://www.infinitepowersolutions.com/images/stories/downloads/ips_thinergy_mec225_product_data_sheet_ds1014_v1-1_final_20110913.pdf

Dicono: "Il degrado elettrochimico standard è proporzionale all'aumento della temperatura. Contattare IPS per informazioni sulle prestazioni relative ad applicazioni a temperature più elevate fino a 150 ° C."

A meno che tu non stia mangiando carbone, la temperatura all'interno della carne non dovrebbe mai superare 170 ° F (75 ° C) che è nell'intervallo Industriale / Automobilistico da -40 ° C a + 85 ° C. Quindi puoi ottenere elettronica che sopravviverà; il problema è come alimentarlo. So che hai detto che preferisci una soluzione senza batteria, ma ci sono batterie NiCd che sono classificate a 55 ° C. Vedi celle a temperatura elevata

Ho sentito parlare di chimici che funzionano a temperature più elevate ma non sanno esattamente cosa siano.

Una soluzione senza batteria sarebbe interessante. Immagino dalla tua descrizione che non puoi avvicinarti di circa 6-10 "(150mm a 250mm) dal cibo, il che rende difficile l'alimentazione induttiva senza sprecare molta energia. Mi chiedo se c'è un modo per ottenere energia da correnti parassite.

Da quello che ho letto, Sous-Vide inizia sigillando sottovuoto gli alimenti in sacchetti e immergendo il sacchetto in un bagno di acqua a temperatura controllata ben al di sotto dell'ebollizione (130-150 ° F o 55 ° C-65 ° C). L'idea è di cuocere il cibo uniformemente alla stessa temperatura dentro e fuori. Quindi dopo un determinato periodo di tempo, il cibo verrà cotto uniformemente e alla stessa temperatura dell'acqua. Quindi devi solo monitorare l'acqua e controllare un elemento riscaldante con un controller per termocoppia basato su loop PID (un sacco là fuori per meno di $ 100).

MA ho capito che vuoi essere in grado di cucinare un pezzo di carne grasso e non devi indovinare o calcolare il tempo necessario affinché l'intero pezzo di carne si riscaldi e cucini in modo uniforme, essenzialmente un timer pop-up elettronico (come quelli usati su tacchini.). Avrai bisogno di specificare tutte le tue parti per resistere alle temperature di cottura che non è affatto difficile poiché le temperature dell'acqua sono basse e puoi ottenere parti che resistono a 70 ° C, parti militari a più di 100 ° C. Ma la dimensione sarà dura.

Non vorrei batterie nel mio cibo, soprattutto perché potrebbero esplodere avvelenando il cibo. Sto pensando a un semplice trasmettitore RF controllato in tensione che utilizza un segnale RF o un alimentatore accoppiato a induzione (pensa all'alimentazione wireless). AM modula un'onda portante a bassa frequenza con un oscillatore controllato da termistore. Oppure potresti diventare davvero intelligente e usare la sensibilità al guadagno termico di un transistor, un cristallo o un altro componente per variare l'oscillatore. Quindi un semplice ricevitore che alimenta un convertitore da frequenza a tensione per ottenere il livello di temperatura. Ogni volta che vuoi campionare la temperatura del cibo, devi semplicemente "pingare" la sonda con RF o potenza di induzione e guardare la frequenza. Questa è probabilmente la strada più semplice da percorrere in quanto a bassa tecnologia ma divertente da sperimentare. Potresti persino usare una radio AM come ricevitore e se usi le frequenze audio per il tono del livello di temperatura, ascolta la temperatura. I trasmettitori AM possono essere costruiti con pochi componenti in modo da poterli saldare insieme in una palla e roba all'interno di una capsula a forma di pillola sigillata di grandi dimensioni. È anche possibile utilizzare un decodificatore di tono come LM567 per eseguire il trigger quando si riceve la frequenza corretta.

Per un'opzione più "digitale", cerca "Sensore di temperatura RFID" e consulta questo articolo: nodo di misurazione wireless ism a lungo raggio a bassa potenza

Non è possibile misurare le dimensioni della carne, quindi misurare il calore e fare i calcoli su quanto dovrebbe essere caldo l'interno della carne?