目前的多數(shù)多士爐是采用機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)溫度和時(shí)間定時(shí)，需要使用者參與的程度較高，如選擇加熱的時(shí)間和確定加熱的功率等。這時(shí)，操作人員就面臨幾個(gè)問(wèn)題：
    1、確定是干面包或是凍面包？
    2、確定加熱的時(shí)間，有時(shí)需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，但經(jīng)常不能自己烤出色、香味全的面包？不知道如何能自己做到最好。
    3、加熱功率的確定，在什么樣的情況下需要提供多大的功率？機(jī)械式產(chǎn)品不能告訴用戶這些信息。
    問(wèn)題的解決方案
    既然機(jī)械式多士爐在一定程度上不能為用戶提供更多的幫助，我們從電子化的角度去考慮是比較合適的途徑，如確定面包在放入多士爐前的狀態(tài)、加熱功率的控制和加熱時(shí)間的確定以及電源的自動(dòng)切斷和接通等。當(dāng)然對(duì)于面包的狀態(tài)，我們可以通過(guò)眼睛和手的感覺(jué)來(lái)識(shí)別，除衛(wèi)生的問(wèn)題以外，我們還應(yīng)該了解到，面包的狀態(tài)如何讓多士爐來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別？面包在烘烤的過(guò)程中，如何監(jiān)控面包在烘烤時(shí)的狀態(tài)如溫度，來(lái)確定面包烘烤到何種程度才是最佳狀態(tài)？我們可以考慮用溫度傳感器來(lái)測(cè)量面包的溫度？面包的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)提供出來(lái)以后，我們應(yīng)及時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)溫度的上升程度以及電源功率的調(diào)節(jié)，這可以直接通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成。通常地，從成本的角度來(lái)考慮，我們可以選擇NTC等電阻溫度傳感器，但實(shí)際上，接觸式的測(cè)量不能解決好衛(wèi)生問(wèn)題、測(cè)量精度問(wèn)題和反應(yīng)時(shí)間問(wèn)題，特別是反應(yīng)時(shí)間的要求更為嚴(yán)格，通常，NTC產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間需要7秒左右才能將當(dāng)前的溫度準(zhǔn)確測(cè)量出來(lái)，此時(shí)，面包可能已經(jīng)烤焦。
    因此選擇非接觸的溫度測(cè)量方法是最合適的。紅外溫度傳感器完全可以滿足這個(gè)應(yīng)用要求，它能解決幾個(gè)方面的問(wèn)題：
    1、衛(wèi)生問(wèn)題————傳感器不與面包直接接觸，測(cè)量距離可以達(dá)到幾十厘米或幾米不等
    2、響應(yīng)時(shí)間問(wèn)題————與NTC相對(duì)應(yīng)，紅外溫度傳感器的測(cè)量時(shí)間一般可以達(dá)到40mS或更高，是 NTC產(chǎn)品的幾十倍，為溫度控制系統(tǒng)提供足夠的調(diào)節(jié)控制時(shí)間
    3、測(cè)量精度問(wèn)題————紅外溫度傳感器可以達(dá)到很高的測(cè)量，取決于設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工藝和工作
環(huán)境的處理
    4、溫度控制問(wèn)題————紅外溫度傳感器與單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合，可以非常簡(jiǎn)單地處理好加熱功率的
控制調(diào)節(jié)和加熱時(shí)間，這些都可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
    5、便利性的問(wèn)題————應(yīng)用單片機(jī)以后，用戶不需要守侯在多士爐旁邊，所有的工作由單片機(jī)的
程序自動(dòng)完成，如面包烤好后，發(fā)出聲光報(bào)警等信息，通知用戶。設(shè)計(jì)工程師只需要預(yù)先將凍面包和干面包的烘烤程序輸入到單片機(jī)就可以，用戶只是按一個(gè)啟動(dòng)鍵，真正實(shí)現(xiàn)智能化，因此我們將這樣的多士爐稱(chēng)為智能化多士爐。
    傳統(tǒng)的多士爐的溫度控制方法
    傳統(tǒng)的多士爐不需要進(jìn)行溫度測(cè)量，它只是根據(jù)用戶的經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)定加熱時(shí)間和加熱功率，對(duì)電源的控制和調(diào)節(jié)也是通過(guò)非常簡(jiǎn)單的電源通斷，不能對(duì)面包的烘烤溫度做精確的控制。
    智能化多士爐的溫度控制和調(diào)節(jié)
    對(duì)于高檔次的多士爐，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度控制和調(diào)節(jié)是其最主要的核心功能，傳感器與單片機(jī)的組合使用，將大大提升產(chǎn)品的科技含量和操作的簡(jiǎn)便性。
    采用TS系列紅外溫度傳感器，可以隨時(shí)快速地測(cè)量面包的溫度，由于是采用非接觸的測(cè)量方法，也就是傳感器與面包之間有一定的測(cè)量距離，傳感器在接受面包輻射出來(lái)的紅外線后，輸出一熱電勢(shì)。由于紅外溫度傳感器是有多達(dá)100個(gè)熱電偶組成，所以要對(duì)它的冷端進(jìn)行溫度補(bǔ)償，因此將該信號(hào)進(jìn)行放大和環(huán)境溫度補(bǔ)償后，送到A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)系統(tǒng)，一方面，將顯示面包的溫度（包括軟件設(shè)定的加熱時(shí)間），另一方面，單片機(jī)輸出信號(hào)送到功率調(diào)節(jié)電路去控制加熱時(shí)間和功率。
    對(duì)于最簡(jiǎn)單而且智能化的多士爐，可以不需要顯示，只需要設(shè)定一個(gè)啟動(dòng)按鍵，操作人員在將面包放入多士爐后，按動(dòng)啟動(dòng)按鍵，多士爐自動(dòng)完成所有的工作，這需要設(shè)計(jì)人員確定干面包或者凍面包的不同的烘烤程序，并將這個(gè)程序送入到單片機(jī)系統(tǒng)。
    智能化多士爐的結(jié)構(gòu)考慮
    傳感器如何放入到多士爐中是完成自動(dòng)控制的首要任務(wù)，在多士爐中，有加熱器、柵格等，同時(shí)也不能將傳感器放在多士爐的上方，因此，我們需要在多士爐的側(cè)面開(kāi)一個(gè)小孔加熱器的部分也應(yīng)相應(yīng)開(kāi)一個(gè)小孔，以便面包的紅外線能夠傳輸?shù)絺?cè)邊的TS傳感器
，并需要加裝波導(dǎo)管來(lái)引導(dǎo)紅外到TS。由于面包的紋理各不相同，如果將波導(dǎo)管與面包成90°角安裝，當(dāng)遇到紋理較粗的面包時(shí)，可能傳感器不能獲得更多面包的紅外線而減低靈敏度，因此，我們將波導(dǎo)管的安裝角度斜向45°后（圖八），無(wú)論是何種紋理的面包，都可以獲得同樣的靈敏度。
    紅外溫度傳感器應(yīng)用塞貝克熱電效應(yīng)，它類(lèi)似于傳統(tǒng)的熱電偶，也有冷端和熱端，如上圖所示。紅外溫度傳感器將110個(gè)電偶串聯(lián)起來(lái)，在熱端加裝紅外吸收器，這樣在熱電偶兩端形成溫差電勢(shì)。傳感器的輸出為
　　Utp =ex Sr x （Tobj4 – Tamb4）
　　e —— 被測(cè)目標(biāo)的輻射率
　　Sr —— 傳感器靈敏度
　　Tobj —— 目標(biāo)溫度
　　Tamb ——內(nèi)部環(huán)境溫度
    紅外溫度傳感器通常包括一個(gè)硅材料的光學(xué)濾波器和溫度補(bǔ)償用的熱敏電阻（PTC/NTC）。共有13種規(guī)格的傳感器供選擇，封裝形式有TO-5和TO-18兩種形式。
環(huán)境溫度補(bǔ)償用熱敏電阻————由于環(huán)境溫度的變化，傳感器內(nèi)部冷端溫度也將發(fā)生改變，因此為獲得較好測(cè)量精度，需要對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。NTC為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，PTC為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。Ni電阻溫度傳感器的溫度系數(shù)較NTC要大的多，可達(dá)6178ppm/K，而NTC一般為3964ppm/K。對(duì)熱敏電阻阻值的選擇，通常地，為降低功耗，選擇100K歐姆的熱敏電阻，其他阻值也可根據(jù)用戶的需要而調(diào)整。
    光學(xué)濾波器————對(duì)于一個(gè)具體的應(yīng)用，選擇合適的濾波器將是一件非常重要的工作。輝格公司可根據(jù)客戶需要提供不同的濾波器波長(zhǎng)范圍，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的濾波器波長(zhǎng)范圍有5微米截止型和8～14微米兩種。對(duì)于非常近距離（<0.5米）的非接觸溫度測(cè)量如紅外線體溫計(jì)應(yīng)用，應(yīng)選擇5微米截止型的紅外溫度傳感器如TS118-1或TS105-1等，而遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇8～14微米波長(zhǎng)范圍的傳感器如TS118-3或TS105-3等。
    TS系列紅外溫度傳感器的放大和溫度補(bǔ)償電路。

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