IT202200024015A1 - CONTROL SYSTEM FOR A FLEXIBLE HEATING ELEMENT - Google Patents

Description

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Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: ?SISTEMA DI CONTROLLO PER UN ELEMENTO RISCALDANTE FLESSIBILE?.Patent Description for Industrial Invention entitled: ?CONTROL SYSTEM FOR A FLEXIBLE HEATING ELEMENT?.

DESCRIZIONEDESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce a un sistema di controllo per la regolazione della temperatura di un elemento riscaldante flessibile. Di preferenza, l'elemento riscaldante ha un'estensione planare. L'elemento riscaldante ? predisposto per essere utilizzato in un apparecchio elettronico. Il sistema di controllo comprende un'unit? di controllo collegata a una fonte di alimentazione e all'elemento riscaldante e adatta a controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante.The present invention relates to a control system for regulating the temperature of a flexible heating element. Preferably, the heating element has a planar extension. The heating element is arranged for use in an electronic apparatus. The control system comprises a control unit connected to a power source and to the heating element and adapted to control the operation of the heating element.

Inoltre, l'invenzione si riferisce a un apparecchio elettronico che comprende un elemento riscaldante flessibile e un sistema di controllo del funzionamento dell'elemento riscaldante. Il sistema di controllo comprende un'unit? di controllo collegata a una fonte di alimentazione e all'elemento riscaldante e adattata al controllo del funzionamento dell'elemento riscaldante.Furthermore, the invention relates to an electronic apparatus comprising a flexible heating element and a control system for the operation of the heating element. The control system comprises a control unit connected to a power source and to the heating element and adapted to control the operation of the heating element.

I tradizionali elementi riscaldanti flessibili con estensione planare sono costituiti da un filo riscaldante collegato a un elemento portante in tessuto.Traditional flexible planar extension heating elements consist of a heating wire attached to a fabric carrier element.

Di preferenza, il filo riscaldante ? posizionato a serpentina sull'apparecchio elettronico o al suo interno, a forma di anello, e l'inizio e la fine del filo riscaldante sono collegati direttamente o indirettamente a una fonte di energia a comando, preferibilmente situata all'esterno dell'apparecchio elettronico. In alternativa, gli elementi riscaldanti possono essere costituiti da un foglio flessibile, preferibilmente planare, di materiale conduttore di elettricit?, eventualmente con una struttura a maglia o a reticolo, ad esempio in carbonio o in fibra di carbonio. Gli elementi riscaldanti possono essere utilizzati in diverse applicazioni e apparecchi elettronici. Per esempio, nell'arte nota ? conosciuto l'uso di tali elementi riscaldanti in alcuni dei seguenti apparecchi elettronici: inseriti in coperture o coperte riscaldanti per riscaldare i pneumatici a temperature da gara prima della corsa, per la protezione dal gelo di tubi e tubature, per la protezione dal gelo e lo sghiacciamento di antenne e di contenitori per liquidi, e inseriti in materassi riscaldati per lettini da massaggio utilizzati nei centri di bellezza e benessere.Preferably, the heating wire is arranged in a serpentine fashion on or inside the electronic device, in the form of a ring, and the beginning and end of the heating wire are connected directly or indirectly to a controlled energy source, preferably located outside the electronic device. Alternatively, the heating elements may consist of a flexible, preferably planar, sheet of electrically conductive material, possibly with a mesh or lattice structure, for example carbon or carbon fiber. The heating elements may be used in various electronic applications and devices. For example, the prior art is known to use such heating elements in some of the following electronic devices: inserted in heating covers or blankets to heat tires to racing temperatures before the race, for frost protection of pipes and tubes, for frost protection and de-icing of antennas and containers for liquids, and inserted in heated mattresses for massage tables used in beauty and wellness centers.

I materassi utilizzati per i lettini da massaggio spesso includono elementi riscaldanti per fornire una temperatura piacevole e rilassante sulla superficie, anche a diretto contatto con la pelle del paziente. In genere, questi elementi riscaldanti noti sono costituiti da uno strato tessile, sul quale ? fissato un filo riscaldante. Questo strato viene poi incollato sopra un materasso e ricoperto da un materiale spugnoso di un certo spessore, che a sua volta ? ricoperto da un rivestimento esterno del materasso, solitamente in finta pelle. Inseriti in qualche punto del materasso riscaldato, ad esempio fissati allo strato tessile e preferibilmente situati in un'ansa del filo riscaldante, sono presenti uno o pi? sensori di temperatura (ad esempio NTC, PTC o altri dispositivi simili) per monitorare e termoregolare la temperatura del materasso, tramite un'unit? di controllo che alimenta l'elemento riscaldante. L'unit? di controllo ? solitamente situata all'esterno del materasso ed ? collegata all'elemento riscaldante all'interno del materasso per mezzo di uno o pi? cavi. L'unit? di controllo pu? essere dotata di un'interfaccia utente per l'impostazione dei parametri di riscaldamento, ad esempio una temperatura massima, una durata del riscaldamento, ecc.Massage table mattresses often include heating elements to provide a comfortable and relaxing temperature on the surface, even in direct contact with the patient's skin. Typically, these known heating elements consist of a textile layer, to which a heating wire is attached. This layer is then glued onto a mattress and covered with a sponge material of a certain thickness, which in turn is covered with an external mattress cover, usually made of imitation leather. Inserted somewhere in the heated mattress, for example attached to the textile layer and preferably located in a loop of the heating wire, are one or more temperature sensors (e.g. NTC, PTC or other similar devices) to monitor and thermoregulate the temperature of the mattress, via a control unit that powers the heating element. The control unit is usually located on the outside of the mattress and is connected to the heating element inside the mattress by one or more cables. The control unit may be equipped with a user interface for setting heating parameters, such as a maximum temperature, heating duration, etc.

Il sistema di controllo noto e il rispettivo metodo per il controllo della temperatura presentano alcune limitazioni e svantaggi, ad esempio il costo e le complicazioni associate ai sensori di temperatura: questi sensori devono essere posizionati con cura e precisione in una determinata posizione e distanza dal filo di riscaldamento per evitare misurazioni errate e deviazioni dei risultati di misurazione rispetto a quelli previsti. Tuttavia, il processo di assemblaggio dei sensori rimane piuttosto artigianale e il posizionamento all'interno o vicino all'elemento riscaldante ? laborioso. Inoltre, durante l'uso, il peso e il movimento del paziente sdraiato sul materasso possono modificare il posizionamento dei sensori rispetto ai fili di riscaldamento, anche se solo temporaneamente. Ci? comporter? deviazioni nei risultati di misurazione. Il gruppo di sensori deve anche prevedere che il cablaggio del sensore sia posizionato all'interno del materasso in modo da non essere "avvertito" da chi ? sdraiato sul materasso per evitare "disagi". Infine, rimane il costo del cablaggio del sensore, che deve comunque avere una lunghezza adeguata e terminali appropriati per il collegamento alla centralina ed eventualmente ad altri dispositivi elettronici.The known control system and the respective method for temperature control have some limitations and disadvantages, for example the cost and complications associated with the temperature sensors: these sensors must be carefully and precisely positioned at a certain position and distance from the heating wire to avoid incorrect measurements and deviations of the measurement results from those expected. However, the assembly process of the sensors remains rather artisanal and the positioning in or near the heating element is laborious. Furthermore, during use, the weight and movement of the patient lying on the mattress can change the positioning of the sensors relative to the heating wires, even if only temporarily. This will lead to deviations in the measurement results. The sensor assembly must also provide for the sensor wiring to be positioned inside the mattress so that it is not "noticed" by those lying on the mattress to avoid "discomfort". Finally, there remains the cost of the sensor wiring, which must still have an adequate length and appropriate terminals for connection to the control unit and possibly to other electronic devices.

Ciascun sensore del gruppo di sensori consente inoltre una misurazione molto locale, se non addirittura puntiforme, della temperatura, in un'unica piccola area, che rischia di essere alterata da pieghe dovute alla reclinazione del materasso e/o da pressioni localizzate sul materasso dovute al paziente sdraiato sul materasso e/o a oggetti collocati sul materasso.Each sensor in the sensor cluster also allows for very local, if not point-specific, temperature measurement in a single small area, which is at risk of being altered by creases due to the reclining of the mattress and/or localized pressure on the mattress due to the patient lying on the mattress and/or objects placed on the mattress.

Infine, il metodo di controllo della temperatura adottato con gli elementi riscaldanti noti prevede il riscaldamento del filo fino a quando viene rilevata una temperatura che rientra nei limiti normativi, con un margine di tolleranza per tenere conto degli errori di posizionamento del sensore (ad esempio, limite normativo 95? della temperatura massima di riscaldamento meno 10? per gli errori di posizionamento = 85?). A quel punto, l'alimentazione del filo riscaldante viene interrotta finch? la temperatura non scende al di sotto di un certo livello, per garantire che il filo riscaldante possa raffreddarsi a sufficienza (ad esempio, fino a 50?). Il metodo di controllo della temperatura conosciuto fa s? che il filo riscaldante abbia grandi fluttuazioni di temperatura e un trasferimento di calore "oscillante", con conseguente riduzione dell'efficienza.Finally, the temperature control method used with known heating elements involves heating the wire until a temperature is detected that is within the regulatory limits, with a margin of tolerance to account for sensor positioning errors (e.g., regulatory limit 95? of the maximum heating temperature minus 10? for positioning errors = 85?). At that point, power to the heating wire is stopped until the temperature drops below a certain level to ensure that the heating wire can cool sufficiently (e.g., to 50?). The known temperature control method causes the heating wire to have large temperature fluctuations and "oscillating" heat transfer, resulting in reduced efficiency.

In particolare, in qualsiasi momento dell'accensione iniziale di un sistema di controllo noto (cio? durante i cicli di controllo iniziali), a causa dell'inerzia termica dei componenti, c'? una grande discrepanza tra la temperatura effettiva del filo riscaldante e la temperatura misurata dal sensore di temperatura, con cui lavora l'unit? di controllo. Ci? rende molto difficile un controllo efficiente della temperatura.In particular, at any time of initial power-up of a known control system (i.e. during the initial control cycles), due to the thermal inertia of the components, there is a large discrepancy between the actual temperature of the heating wire and the temperature measured by the temperature sensor, with which the control unit works. This makes efficient temperature control very difficult.

Un altro metodo noto di controllo della temperatura prevede il pilotaggio a diversi valori di tensione raddrizzata, per ottenere temperature intermedie dell'elemento riscaldante, ma questo rallenta il tempo necessario all'elemento riscaldante e alla superficie del materasso per raggiungere il valore di temperatura desiderato.Another known method of temperature control involves driving different values of rectified voltage, to obtain intermediate temperatures of the heating element, but this slows down the time it takes for the heating element and the mattress surface to reach the desired temperature value.

Inoltre, ? impossibile tenere sotto controllo la temperatura effettiva della superficie del materasso. Ci? pu? portare a temperature significativamente diverse sulla superficie effettiva del materasso su cui giace il paziente rispetto ai valori di temperatura misurati all'interno del materasso dai sensori.Furthermore, it is impossible to monitor the actual surface temperature of the mattress. This can lead to significantly different temperatures on the actual surface of the mattress on which the patient lies than the temperature values measured inside the mattress by the sensors.

Altri sistemi di controllo noti prevedono l'uso di termostati "elettromeccanici" (ad esempio, sistemi bimetallici), che sono collegati direttamente al filo di riscaldamento e interrompono il contatto tra una fonte di alimentazione elettrica e il filo di riscaldamento quando viene raggiunta una temperatura di calibrazione (che dipende dalle caratteristiche del termostato) e chiudono nuovamente il contatto quando la temperatura scende al di sotto di una certa soglia. Questi sistemi hanno solitamente una tolleranza alla temperatura di intervento molto elevata, ed un numero limitato di cicli di attivazione.Other known control systems involve the use of "electromechanical" thermostats (e.g. bimetallic systems), which are connected directly to the heating wire and interrupt the contact between an electrical power source and the heating wire when a calibration temperature is reached (which depends on the characteristics of the thermostat) and close the contact again when the temperature drops below a certain threshold. These systems usually have a very high tolerance to the intervention temperature, and a limited number of activation cycles.

Un altro sistema di controllo ancora pi? semplificato prevede il dimensionamento dell'elemento riscaldante in modo che, alimentato con una tensione costante predefinita, il riscaldamento raggiunga un regime di scambio termico tale che la temperatura superficiale corrisponda pi? o meno alla temperatura desiderata. Tuttavia, questo sistema non garantisce alcuna precisione o controllo delle variabili. Inoltre, un paziente sdraiato sulla superficie del materasso pu? bloccare il trasferimento di calore dalla superficie all'ambiente, causando un aumento significativo e incontrollabile della temperatura effettiva della superficie del materasso.Another even more simplified control system involves sizing the heating element so that, powered with a predefined constant voltage, the heating reaches a heat exchange regime such that the surface temperature corresponds more or less to the desired temperature. However, this system does not guarantee any precision or control of the variables. Furthermore, a patient lying on the surface of the mattress can block the heat transfer from the surface to the environment, causing a significant and uncontrollable increase in the actual temperature of the mattress surface.

Sulla base degli svantaggi sopra menzionati dei sistemi di controllo noti per il controllo della temperatura di un elemento riscaldante planare, l'obiettivo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema di controllo che superi gli svantaggi menzionati. In particolare, sarebbe altamente auspicabile un sistema di controllo che funzioni con elevata precisione ed efficienza senza l'uso di sensori di temperatura e che sia in grado di rilevare e compensare le influenze esterne sulla temperatura dell'elemento riscaldante al fine di raggiungere e mantenere una temperatura costante di una superficie esterna dell'elemento riscaldante.Based on the above-mentioned disadvantages of known control systems for controlling the temperature of a planar heating element, it is an object of the present invention to provide a control system that overcomes the aforementioned disadvantages. In particular, a control system that operates with high accuracy and efficiency without the use of temperature sensors and that is capable of detecting and compensating for external influences on the temperature of the heating element in order to achieve and maintain a constant temperature of an external surface of the heating element would be highly desirable.

Per risolvere questo problema, la presente invenzione propone un sistema di controllo che presenta le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1 In particolare, partendo dal sistema di controllo di cui sopra, si propone che l'unit? di controllo comprenda:To solve this problem, the present invention proposes a control system which has the characteristics set out in claim 1. In particular, starting from the control system mentioned above, it is proposed that the control unit comprises:

Un?unit? di controllo con un programma informatico eseguibile dal microcontrollore, in cui il microcontrollore controlla il funzionamento dell'elemento riscaldante planare durante l'esecuzione del programma informatico,A control unit with a computer program executable by the microcontroller, wherein the microcontroller controls the operation of the planar heating element while the computer program is running,

almeno un interruttore elettronico commutabile tra uno stato attivo, in cui fornisce energia elettrica all'elemento riscaldante planare, e uno stato inattivo, in cui interrompe l'alimentazione dell'elemento riscaldante planare, dove l'almeno un interruttore elettronico ? controllato dal microcontrollore, eat least one electronic switch switchable between an active state, in which it supplies electrical energy to the planar heating element, and an inactive state, in which it interrupts the power supply to the planar heating element, where the at least one electronic switch is controlled by the microcontroller, and

un circuito di monitoraggio adatto a misurare i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante planare e a fornire al microcontrollore i valori misurati indicativi dei parametri di alimentazione elettrica.a monitoring circuit suitable for measuring the power supply parameters of the planar heating element and providing the microcontroller with measured values indicative of the power supply parameters.

Il microcontrollore ? predisposto per controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante planare tenendo conto dei valori misurati indicativi dei parametri di alimentazione elettrica.The microcontroller is designed to control the operation of the planar heating element taking into account the measured values indicative of the power supply parameters.

La presente invenzione non richiede l'uso di uno o pi? sensori di temperatura separati per rilevare la temperatura attuale dell'elemento riscaldante. Al contrario, l'invenzione sfrutta il fatto che le caratteristiche elettriche dell'elemento riscaldante cambiano a causa delle variazioni di temperatura dell'elemento stesso. In altre parole, si potrebbe dire che l'invenzione utilizza l'elemento riscaldante come sensore di temperatura. Preferibilmente, il sistema di controllo ? alimentato da una fonte di alimentazione a cui ? collegata l'unit? di controllo. La fonte di alimentazione pu? essere una batteria, preferibilmente ricaricabile, oppure pu? derivare dalla rete elettrica. In particolare, si suggerisce di prevedere un trasformatore che trasformi l'alimentazione di rete (110 V o 230 V CA) nella tensione di funzionamento desiderata dell'elemento riscaldante. La tensione di funzionamento ? preferibilmente a tensione continua (DC) e inferiore alla tensione di rete, ad esempio 48 V o meno, preferibilmente 24 V.The present invention does not require the use of one or more separate temperature sensors to detect the current temperature of the heating element. Instead, the invention takes advantage of the fact that the electrical characteristics of the heating element change due to temperature variations of the heating element itself. In other words, it could be said that the invention uses the heating element as a temperature sensor. Preferably, the control system is powered by a power source to which the control unit is connected. The power source may be a battery, preferably rechargeable, or it may be derived from the electrical network. In particular, it is suggested to provide a transformer that transforms the mains power (110 V or 230 V AC) to the desired operating voltage of the heating element. The operating voltage is preferably direct voltage (DC) and lower than the mains voltage, for example 48 V or less, preferably 24 V.

Preferibilmente, l'unit? di controllo funziona a bassa tensione (< 48 V e corrente continua). Il microcontrollore stesso pu? funzionare a una tensione inferiore, compresa tra 1,2 V e 5,2 V, e l'unit? di controllo commuta tensioni fino a 48 V per mezzo di almeno un interruttore elettronico. L'almeno un interruttore elettronico pu? essere controllato dal microcontrollore tra conduttivo e non conduttivo. L'almeno un interruttore elettronico pu? comprendere un transistor (ad esempio FET, MOSFET, BJT, IGBT), un tiristore o simili. L'unit? di controllo pu? applicare all'elemento riscaldante planare una tensione di alimentazione e/o una corrente di alimentazione variabili, al fine di portare l'elemento riscaldante a un set point di temperatura desiderato o predefinito e di mantenere tale valore. La tensione e/o la corrente di alimentazione possono essere variate per mezzo di almeno un interruttore elettronico attraverso la modulazione dell'ampiezza degli impulsi (PWM) o in qualsiasi altro modo.Preferably, the control unit operates at low voltage (< 48 V and DC). The microcontroller itself may operate at a lower voltage, between 1.2 V and 5.2 V, and the control unit switches voltages up to 48 V by means of at least one electronic switch. The at least one electronic switch may be controlled by the microcontroller between conductive and non-conductive. The at least one electronic switch may comprise a transistor (e.g. FET, MOSFET, BJT, IGBT), a thyristor or the like. The control unit may apply a variable supply voltage and/or supply current to the planar heating element, in order to bring the heating element to a desired or predefined temperature set point and to maintain that value. The supply voltage and/or current may be varied by means of at least one electronic switch through pulse width modulation (PWM) or in any other manner.

Preferibilmente, i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante planare comprendono uno o pi? dei seguenti elementi: una tensione di alimentazione elettrica applicata all'elemento riscaldante, una corrente di alimentazione elettrica fornita all'elemento riscaldante, una potenza elettrica consumata dall'elemento riscaldante e una resistenza elettrica dell'elemento riscaldante.Preferably, the electrical power parameters of the planar heating element include one or more of the following: an electrical power voltage applied to the heating element, an electrical power current supplied to the heating element, an electrical power consumed by the heating element, and an electrical resistance of the heating element.

Secondo una delle versioni preferite della presente invenzione, si suggerisce che il circuito di monitoraggio sia adattato a misurare una corrente elettrica di alimentazione fornita all'elemento riscaldante planare a una determinata tensione elettrica di alimentazione applicata all'elemento riscaldante. ? noto che i conduttori elettrici variano la loro resistivit? o resistenza secondo coefficienti e parametri specifici in funzione della loro temperatura.In accordance with a preferred embodiment of the present invention, it is suggested that the monitoring circuit be adapted to measure an electrical supply current supplied to the planar heating element at a given electrical supply voltage applied to the heating element. It is known that electrical conductors vary their resistivity or resistance according to specific coefficients and parameters as a function of their temperature.

Il valore di resistenza di un conduttore di una determinata lunghezza, dimensione e materiale varia ripetibilmente in funzione della sua temperatura. Secondo l'invenzione, un filo riscaldante pu? essere utilizzato nella costruzione di un elemento riscaldante. Poich? il filo riscaldante ? un conduttore elettrico, ? sufficiente monitorare, ad esempio, il flusso di corrente che lo attraversa a valori di tensione prestabiliti, per poter determinare, attraverso la legge di Ohm, il valore della resistenza di corrente del filo riscaldante e quindi la sua temperatura. A questo proposito, ? vantaggioso che all'elemento riscaldante venga applicata non solo una tensione specifica, ma anche che l'elemento riscaldante o il filo riscaldante abbiano un valore di resistenza specifico (ad esempio, predefinito o calibrato).The resistance value of a conductor of a certain length, size and material varies repeatably as a function of its temperature. According to the invention, a heating wire can be used in the construction of a heating element. Since the heating wire is an electrical conductor, it is sufficient to monitor, for example, the current flow through it at predefined voltage values, in order to be able to determine, via Ohm's law, the value of the current resistance of the heating wire and thus its temperature. In this respect, it is advantageous if not only a specific voltage is applied to the heating element, but also if the heating element or heating wire has a specific resistance value (e.g., predefined or calibrated).

Di preferenza, il circuito di monitoraggio ? in grado di misurare a intervalli regolari la corrente di alimentazione fornita all'elemento riscaldante planare con una determinata tensione di alimentazione applicata all'elemento riscaldante. Le misurazioni possono essere eseguite a intervalli di secondi, decine di secondi o addirittura minuti, al fine di ottenere un andamento preciso del valore di temperatura dell'elemento riscaldante e di ottenere un controllo soddisfacente della temperatura dell'elemento riscaldante. In questo contesto, per soddisfacente si intende un riscaldamento relativamente rapido dell'elemento riscaldante a un valore di temperatura target e il mantenimento affidabile della temperatura al valore target. Il valore target pu? variare nel tempo, ad esempio a causa della modifica delle specifiche dell'utente.Preferably, the monitoring circuit is capable of measuring at regular intervals the supply current supplied to the planar heating element with a given supply voltage applied to the heating element. Measurements may be performed at intervals of seconds, tens of seconds, or even minutes, in order to obtain an accurate trend of the heating element temperature value and to achieve satisfactory control of the heating element temperature. In this context, satisfactory means relatively rapid heating of the heating element to a target temperature value and reliably maintaining the temperature at the target value. The target value may vary over time, for example due to changes in user specifications.

Il circuito di monitoraggio della corrente pu? essere installato o disposto su una scheda elettronica (PCBA; scheda a circuito stampato assemblata) installata nell'unit? di controllo. La scheda elettronica pu? essere dotata di almeno un dispositivo di misurazione della corrente, in particolare almeno uno o una combinazione di un resistore shunt, una bobina amperometrica, un sensore di corrente a semiconduttore e un sensore di Hall. Naturalmente, possono essere utilizzati anche altri dispositivi di misurazione della corrente. Attraverso questo dispositivo ? possibile misurare la corrente elettrica che circola nell'elemento riscaldante e quindi la sua temperatura. ? preferibile che il microcontrollore sia in grado di dedurre la temperatura attuale dell'elemento riscaldante planare da un valore misurato della corrente elettrica di alimentazione o dall'andamento della corrente elettrica di alimentazione nel tempo. Per un particolare tipo di elemento riscaldante con specifiche caratteristiche elettriche, una relazione caratteristica tra una corrente di funzionamento e una rispettiva temperatura dell'elemento riscaldante pu? essere determinata mediante simulazione, calcolo o sperimentazione prima dell'uso previsto del sistema di controllo. La relazione pu? essere memorizzata in una tabella di ricerca a bordo dell'unit? di controllo, ad esempio nel microcontrollore o in un modo accessibile al microcontrollore. La relazione pu? anche essere rappresentata da una funzione che interpola la curva di temperatura in funzione della resistenza R o della corrente I.The current monitoring circuit may be installed or arranged on an electronic circuit board (PCBA; printed circuit board assembly) installed in the control unit. The electronic circuit board may be equipped with at least one current measuring device, in particular at least one or a combination of a shunt resistor, a current measuring coil, a semiconductor current sensor and a Hall sensor. Naturally, other current measuring devices may also be used. By means of this device, the electric current flowing through the heating element and thus its temperature can be measured. It is preferable that the microcontroller is able to deduce the current temperature of the planar heating element from a measured value of the electric supply current or from the course of the electric supply current over time. For a particular type of heating element with specific electrical characteristics, a characteristic relationship between an operating current and a respective heating element temperature may be determined by simulation, calculation or experimentation prior to the intended use of the control system. The relationship may be stored in a lookup table on board the control unit. of control, for example in the microcontroller or in a way accessible to the microcontroller. The relationship can also be represented by a function that interpolates the temperature curve as a function of the resistance R or the current I.

Secondo un'altra versione preferita, si suggerisce che il microcontrollore sia in grado di applicare all'elemento riscaldante planare una tensione di alimentazione elettrica a valori variabili nel tempo e che la variazione della tensione di alimentazione elettrica avvenga mediante modulazione della larghezza degli impulsi, detta PWM. Ne risulta un valore effettivo o RMS (root mean square) della tensione applicata all'elemento riscaldante. Di seguito, il valore effettivo e il valore RMS della tensione sono utilizzati come sinonimi.According to another preferred version, it is suggested that the microcontroller is able to apply a time-varying supply voltage to the planar heating element, and that the supply voltage is varied by pulse width modulation, called PWM. The result is an effective or RMS (root mean square) value of the voltage applied to the heating element. In the following, the effective value and the RMS value of the voltage are used as synonyms.

Durante il funzionamento dell'elemento riscaldante mediante il sistema di controllo, si verificano variazioni di tensione mediante PWM. La tensione effettiva applicata all'elemento riscaldante dipende dal rapporto tra gli impulsi attivi (tempo di accensione; "1") e la durata del periodo del segnale (il cosiddetto valore PWM). La durata del periodo deve essere costante. Pertanto, per ottenere il corretto valore di misurazione della temperatura, ? consigliabile eseguire pi? caratterizzazioni di corrente/temperatura con diversi valori di rapporto.During operation of the heating element by the control system, voltage changes occur by means of PWM. The actual voltage applied to the heating element depends on the ratio of the active pulses (on time; "1") to the duration of the signal period (the so-called PWM value). The duration of the period must be constant. Therefore, to obtain the correct temperature measurement value, it is advisable to perform several current/temperature characterizations with different ratio values.

Tuttavia, sfruttando l'elevata inerzia termica dell'intero sistema, alimentando l'elemento riscaldante per brevissimi istanti (ad esempio 1 secondo) alla tensione di caratterizzazione (ad esempio 24 V) e misurando la corrente di circolazione, sar? possibile determinare la temperatura raggiunta dal filo riscaldante. Questa misurazione pu? essere effettuata a intervalli regolari (ad esempio, ogni 10 secondi), scelti in base alle caratteristiche dell'elemento riscaldante.However, by exploiting the high thermal inertia of the entire system, powering the heating element for very short moments (for example 1 second) at the characterization voltage (for example 24 V) and measuring the circulating current, it will be possible to determine the temperature reached by the heating wire. This measurement can be performed at regular intervals (for example, every 10 seconds), chosen according to the characteristics of the heating element.

A tal fine, si suggerisce che il microcontrollore sia in grado di dedurre la temperatura attuale dell'elemento riscaldante planare da un valore misurato della corrente elettrica di alimentazione o dall'andamento della corrente elettrica di alimentazione nel tempo, tenendo conto della velocit? di commutazione del segnale di corrente PWM.To this end, it is suggested that the microcontroller be able to infer the current temperature of the planar heating element from a measured value of the supply current or from the trend of the supply current over time, taking into account the switching speed of the PWM current signal.

Una volta rilevata la temperatura dell'elemento riscaldante e confrontata con il valore target, che pu? essere impostato sul sistema di controllo mediante un'apposita interfaccia, il sistema di controllo corregger? eventualmente il valore PWM (impulsi attivi pi? lunghi o pi? corti rispetto alla durata del periodo) mediante opportuni algoritmi che utilizzino, ad esempio, controllori PI (Proporzionali Integrali) o PID (Proporzionali Integrali Differenziali), al fine di raggiungere e mantenere la temperatura desiderata del filo riscaldante a un valore costante. In particolare, il valore PWM viene aumentato se la temperatura rilevata ? inferiore al valore target della temperatura o ridotto se la temperatura rilevata ? superiore al valore target della temperatura.Once the heating element temperature has been detected and compared with the target value, which can be set on the control system via a special interface, the control system will eventually correct the PWM value (active pulses longer or shorter than the period duration) using appropriate algorithms using, for example, PI (Proportional Integral) or PID (Proportional Integral Differential) controllers, in order to reach and maintain the desired heating wire temperature at a constant value. In particular, the PWM value is increased if the detected temperature is lower than the target temperature value or reduced if the detected temperature is higher than the target temperature value.

Al posto di un regolatore PI o PID, si potrebbe utilizzare un regolatore pi? semplice applicando il seguente algoritmo di controllo:Instead of a PI or PID controller, a simpler controller could be used by applying the following control algorithm:

se Twire < Tset ? PWM 5%,if Twire < Tset ? PWM 5%,

se Twire = Tset ? PWM = costante,if Twire = Tset ? PWM = constant,

se Twire > Tset ? PWM - 5%,if Twire > Tset ? PWM - 5%,

dove Twire ? la temperatura attuale del filo riscaldante e Tset ? il valore target della temperatura del filo riscaldante.where Twire is the current heating wire temperature and Tset is the target heating wire temperature value.

A tal fine, si suggerisce che l'unit? di controllo comprenda un regolatore PI (proporzionale integrale) o PID (proporzionale integrale differenziale) e che la temperatura dell'elemento riscaldante planare sia regolata su un determinato valore di temperatura nominale aumentando o riducendo la tensione elettrica di alimentazione applicata all'elemento riscaldante per mezzo del regolatore PI o PID. Il regolatore PI o PID ? preferibilmente realizzato come parte del software in esecuzione sul microprocessore dell'unit? di controllo.To this end, it is suggested that the control unit includes a PI (proportional integral) or PID (proportional integral differential) controller and that the temperature of the planar heating element is regulated to a certain nominal temperature value by increasing or decreasing the electrical supply voltage applied to the heating element by means of the PI or PID controller. The PI or PID controller is preferably implemented as part of the software running on the microprocessor of the control unit.

A seconda del valore PWM scelto dall'algoritmo, si conoscer? la tensione di alimentazione dell'elemento riscaldante, corrispondente alla tensione effettiva generata dal PWM dell' almeno un interruttore elettronico; se infatti si applica un valore PWM del 50% (opportunamente parametrizzato) a una sorgente di alimentazione di 24 V, si otterr? una tensione di alimentazione effettiva (o RMS) di circa 12 V. I cicli PWM mediati nel tempo forniscono un'indicazione dell'andamento del consumo di energia. ? anche vero che la tensione di alimentazione in questo caso ? direttamente proporzionale alla potenza erogata. ? quindi possibile affermare che - in determinate circostanze, ad esempio a temperatura del filo riscaldante costante - il valore PWM ? proporzionale alla potenza assorbita dall'elemento riscaldante.Depending on the PWM value chosen by the algorithm, the supply voltage of the heating element will be known, corresponding to the actual voltage generated by the PWM of at least one electronic switch; in fact, if a PWM value of 50% (appropriately parameterized) is applied to a 24 V power source, an actual supply voltage (or RMS) of approximately 12 V will be obtained. The PWM cycles averaged over time provide an indication of the trend of energy consumption. It is also true that the supply voltage in this case is directly proportional to the power supplied. It is therefore possible to state that - in certain circumstances, for example at a constant heating wire temperature - the PWM value is proportional to the power absorbed by the heating element.

Con questi dati ? possibile determinare la temperatura del filo riscaldante e la potenza elettrica necessaria per mantenerla a tale temperatura. ? utile conoscere la potenza necessaria per mantenere costante la temperatura del filo riscaldante, poich? questa varia a seconda di variabili e influenze esterne come la temperatura ambientale o la presenza di un paziente sulla superficie del lettino da massaggio. Inoltre, con questi dati ? anche possibile capire se una superficie esterna dell'apparecchio elettronico (ad esempio, la superficie del materasso) ha raggiunto uno stato stazionario (cio? una temperatura pi? o meno costante) o se ? ancora in fase di riscaldamento.With this data, it is possible to determine the temperature of the heating wire and the electrical power required to maintain it at that temperature. It is useful to know the power required to maintain the temperature of the heating wire constant, since this varies depending on external variables and influences such as the ambient temperature or the presence of a patient on the surface of the massage table. Furthermore, with this data it is also possible to understand whether an external surface of the electronic device (for example, the surface of the mattress) has reached a stationary state (i.e. a more or less constant temperature) or whether it is still heating up.

Il filo riscaldante pu? essere portato alla temperatura di funzionamento desiderata in tempi relativamente brevi e mantenuto costante a tale temperatura. La potenza necessaria per mantenere il filo riscaldante a tale temperatura varia nel tempo e in base alle diverse condizioni di funzionamento dell'apparecchio elettronico. Infatti, il diverso scambio di calore con l'ambiente, la regimazione termica delle masse riscaldate e la presenza di un paziente sulla superficie del materasso modificano la potenza consumata necessaria per mantenere la temperatura a un livello costante.The heating wire can be brought to the desired operating temperature in a relatively short time and kept constant at that temperature. The power required to maintain the heating wire at that temperature varies over time and according to the different operating conditions of the electronic device. In fact, the different heat exchange with the environment, the thermal regime of the heated masses and the presence of a patient on the surface of the mattress modify the power consumed necessary to maintain the temperature at a constant level.

In particolare, con il passare del tempo, a causa dell'aumento delle temperature nell?Apparecchiatura elettronica e nell'elemento riscaldante e a causa di un ridotto scambio di calore con l'ambiente, la potenza richiesta tende a diminuire nel tempo per poi diventare pi? o meno costante. ? quindi possibile distinguere almeno due fasi nel funzionamento dell'elemento riscaldante (ad esempio, durante il riscaldamento del materasso): una fase in cui la potenza consumata dall'elemento riscaldante diminuisce (in questa fase la temperatura sulla superficie dell'apparecchio elettronico aumenta) e una fase in cui la potenza ? pi? o meno costante (il regime termico e la temperatura superficiale desiderata sono stati raggiunti).In particular, over time, due to the increase in temperatures in the Electronic Equipment and in the heating element and due to a reduced heat exchange with the environment, the power required tends to decrease over time and then become more or less constant. It is therefore possible to distinguish at least two phases in the operation of the heating element (for example, when heating a mattress): a phase in which the power consumed by the heating element decreases (in this phase the temperature on the surface of the electronic equipment increases) and a phase in which the power is more or less constant (the desired thermal regime and surface temperature have been reached).

Nella presente applicazione, la resistivit? o la variazione di resistenza dell'elemento riscaldante viene utilizzata per monitorare la temperatura raggiunta dall'elemento stesso. Una volta caratterizzato il sistema (ad esempio, sono noti i valori di resistenza dell'elemento riscaldante a diverse temperature), ? anche possibile mettere direttamente in relazione la corrente che circola attraverso l'elemento riscaldante (a una determinata tensione) con la temperatura dell'elemento riscaldante o del filo riscaldante, rispettivamente.In the present application, the resistivity or resistance change of the heating element is used to monitor the temperature reached by the heating element. Once the system is characterized (e.g., the resistance values of the heating element at different temperatures are known), it is also possible to directly relate the current flowing through the heating element (at a given voltage) to the temperature of the heating element or heating wire, respectively.

Affinch? questo processo funzioni correttamente, ? vantaggioso che l'elemento riscaldante abbia un valore di resistenza totale noto e chiaramente definito, che sia uguale in ogni suo componente nella fase di produzione e nel tempo. Tuttavia, le caratteristiche e le propriet? dei componenti possono variare a causa di fluttuazioni e/o imprecisioni di produzione e nel tempo. Questo pu? portare a fluttuazioni indesiderate del valore di resistenza totale dell'elemento riscaldante prodotto nel tempo. Per garantire una ripetibilit? e una precisione adeguate, l'elemento riscaldante pu?, ad esempio, essere prodotto con una quantit? di filo riscaldante superiore a quella stimata necessaria per ottenere il valore di resistenza totale desiderato. Il valore di resistenza predefinito e desiderato dell'elemento riscaldante complessivo pu? essere ottenuto tagliando il filo riscaldante alla fine della produzione a una lunghezza corrispondente. In questo modo gli elementi riscaldanti hanno tutti valori di resistenza identici. Le fluttuazioni dei componenti e del processo di produzione vengono compensate.For this process to work properly, it is advantageous for the heating element to have a known and clearly defined total resistance value, which is the same in each of its components during production and over time. However, the characteristics and properties of the components can vary due to fluctuations and/or inaccuracies in production and over time. This can lead to undesirable fluctuations in the total resistance value of the produced heating element over time. To ensure adequate repeatability and accuracy, the heating element can, for example, be produced with more heating wire than is estimated to be necessary to achieve the desired total resistance value. The predefined and desired resistance value of the overall heating element can be achieved by cutting the heating wire to a corresponding length at the end of production. In this way, the heating elements all have identical resistance values. Fluctuations in the components and the production process are compensated for.

A tal fine, si suggerisce che l'elemento riscaldante planare comprenda un filo riscaldante di una determinata lunghezza, dimensione e materiale, dove, dopo la produzione dell'elemento riscaldante e prima dell'uso previsto del sistema di controllo, la lunghezza del filo riscaldante viene accorciata fino a raggiungere il valore resistivo prestabilito, al fine di fornire parametri specifici predefiniti di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante durante il suo funzionamento.To this end, it is suggested that the planar heating element comprises a heating wire of a certain length, size and material, where, after the heating element is manufactured and before the intended use of the control system, the length of the heating wire is shortened to the predetermined resistive value, in order to provide specific predefined parameters of power supply of the heating element during its operation.

Di preferenza, l'unit? di controllo ? in grado diPreferably, the control unit is able to

- memorizzare, prima di un utilizzo previsto del sistema di controllo, un andamento caratteristico nel tempo di almeno un parametro di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante planare per un determinato apparecchio elettrico, per un determinato set point di temperatura di una superficie esterna dell'apparecchio elettrico e in determinate condizioni esterne,- store, prior to an intended use of the control system, a characteristic trend over time of at least one power supply parameter of the planar heating element for a given electrical appliance, for a given temperature set point of an external surface of the electrical appliance and under given external conditions,

- confrontare, durante l'uso previsto del sistema di controllo, un andamento attuale nel tempo di almeno un parametro di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante planare con l'andamento caratteristico memorizzato, e- compare, during the intended use of the control system, a current time trend of at least one power supply parameter of the planar heating element with the stored characteristic trend, and

- rilevare, durante l'uso previsto del sistema di controllo, le deviazioni nelle condizioni esterne dalle deviazioni dell'andamento della corrente nel tempo rispetto all'andamento caratteristico memorizzato.- detect, during the intended use of the control system, deviations in external conditions from deviations in the current trend over time from the stored characteristic trend.

Da queste deviazioni dell'andamento della corrente, l'unit? di controllo pu? determinare le deviazioni delle condizioni esterne, ad esempio la presenza di un paziente su una superficie del materasso riscaldato, l'aumento o la diminuzione della temperatura esterna (ambiente), i malfunzionamenti (ad esempio un cortocircuito o una rottura del filo di riscaldamento, l'allentamento di un terminale o di una spina) all'interno dell'elemento riscaldante.From these deviations in the current flow, the control unit can determine deviations in external conditions, such as the presence of a patient on a heated mattress surface, an increase or decrease in external (ambient) temperature, malfunctions (such as a short circuit or breakage of the heating wire, loosening of a terminal or plug) within the heating element.

L'obiettivo della presente invenzione ? risolto anche da un apparecchio elettronico avente le caratteristiche della rivendicazione 12. In particolare, partendo dall'apparecchio elettronico di cui sopra, si suggerisce che l'apparecchio elettronico comprenda un sistema di controllo secondo la presente invenzione. Di preferenza, l'apparecchio elettronico comprende una copertura o una coperta riscaldante per riscaldare i pneumatici a temperature da gara prima della corsa, per la protezione dal gelo di tubi e tubature, per la protezione dal gelo e lo sbrinamento di antenne o contenitori per liquidi, o un materasso riscaldato per lettini da massaggio utilizzati nei centri di bellezza e benessere. Ulteriori apparecchi elettronici in cui l'elemento riscaldante planare con il sistema di controllo secondo l'invenzione potrebbe essere vantaggiosamente utilizzato sono, ad esempio, i sistemi di riscaldamento per l'industria chimica e farmaceutica, i sistemi di riscaldamento per l'imballaggio, i riscaldatori per i processi industriali, i riscaldatori per macchine industriali, i riscaldatori per poltrone, aree benessere e mobili imbottiti, sistemi di riscaldamento per la lavorazione di materiali compositi, soluzioni di riscaldamento per animali, riscaldatori per abbigliamento e calzature, sistemi di riscaldamento e riscaldatori per l'industria automobilistica, riscaldatori per l'agricoltura e il florovivaismo, riscaldatori anticondensa per centraline elettriche, riscaldatori per la posa di cavi elettrici, sistemi di riscaldamento per il trattamento industriale dei materiali, ad esempio per il trattamento del legno.The object of the present invention is also achieved by an electronic apparatus having the characteristics of claim 12. In particular, starting from the electronic apparatus above, it is suggested that the electronic apparatus comprises a control system according to the present invention. Preferably, the electronic apparatus comprises a heating cover or blanket for heating tires to racing temperatures before the race, for frost protection of pipes and tubes, for frost protection and defrosting of antennas or containers for liquids, or a heated mattress for massage tables used in beauty and wellness centers. Further electronic devices in which the planar heating element with the control system according to the invention could be advantageously used are, for example, heating systems for the chemical and pharmaceutical industries, heating systems for packaging, heaters for industrial processes, heaters for industrial machines, heaters for armchairs, wellness areas and upholstered furniture, heating systems for the processing of composite materials, heating solutions for animals, heaters for clothing and shoes, heating systems and heaters for the automotive industry, heaters for agriculture and horticulture, anti-condensation heaters for electrical control units, heaters for laying electric cables, heating systems for industrial material processing, for example for wood processing.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione possono essere desunti dalla descrizione che segue, facendo riferimento ai disegni di accompagnamento. Si sottolinea che ciascuna delle caratteristiche mostrate nelle figure pu? essere di per s? essenziale per l'invenzione, anche se non esplicitamente menzionata nella descrizione. Inoltre, qualsiasi combinazione delle caratteristiche mostrate nelle figure pu? essere essenziale per l'invenzione, anche se tale combinazione non ? esplicitamente menzionata nella descrizione. Le figure mostrano:Further features and advantages of the present invention may be deduced from the following description, referring to the accompanying drawings. It is emphasized that each of the features shown in the figures may be in itself essential to the invention, even if not explicitly mentioned in the description. Furthermore, any combination of the features shown in the figures may be essential to the invention, even if such combination is not explicitly mentioned in the description. The figures show:

Fig. 1 un apparecchio elettronico sotto forma di materasso riscaldato per un lettino da massaggio dotato di un elemento riscaldante planare e di un rispettivo sistema di controllo secondo la presente invenzione;Fig. 1 an electronic apparatus in the form of a heated mattress for a massage table equipped with a planar heating element and a respective control system according to the present invention;

Fig. 2 un grafico che mostra la relazione tra una resistenza elettrica e la temperatura di un filo riscaldante che fa parte dell'elemento riscaldante; Fig. 3 un grafico che mostra la relazione tra la potenza elettrica assorbita dal filo riscaldante e la temperatura del filo riscaldante per due diverse temperature ambientali con una differenza di 10?C;Fig. 2 a graph showing the relationship between an electrical resistance and the temperature of a heating wire that is part of the heating element; Fig. 3 a graph showing the relationship between the electrical power absorbed by the heating wire and the temperature of the heating wire for two different ambient temperatures with a difference of 10?C;

Fig. 4 un grafico che mostra la relazione tra la potenza elettrica assorbita da un elemento riscaldante planare e la temperatura di una superficie di un apparecchio elettronico sotto forma di materasso riscaldato per un lettino da massaggio dotato dell'elemento riscaldante e di un rispettivo sistema di controllo secondo la presente invenzione;Fig. 4 is a graph showing the relationship between the electrical power absorbed by a planar heating element and the temperature of a surface of an electronic device in the form of a heated mattress for a massage table equipped with the heating element and a respective control system according to the present invention;

Fig. 5 un grafico che mostra il confronto tra la temperatura effettiva del filo riscaldante controllata con un sistema di controllo noto e quella controllata con il sistema di controllo secondo la presente invenzione;Fig. 5 a graph showing the comparison between the actual temperature of the heating wire controlled with a known control system and that controlled with the control system according to the present invention;

Fig. 6 un grafico che mostra la relazione tra la potenza elettrica assorbita dal filo riscaldante e la temperatura del filo riscaldante durante le diverse fasi del metodo di controllo;Fig. 6 a graph showing the relationship between the electrical power absorbed by the heating wire and the temperature of the heating wire during the different stages of the control method;

Fig. 7 un grafico che mostra il confronto tra un sistema di controllo noto e il sistema di controllo secondo la presente invenzione relativamente alla temperatura effettiva del filo riscaldante e alla temperatura della superficie dell'apparecchio elettronico; eFig. 7 is a graph showing the comparison between a known control system and the control system according to the present invention with respect to the actual temperature of the heating wire and the surface temperature of the electronic device; and

Fig. 8 un diagramma di flusso che rappresenta un metodo di controllo della temperatura dell'elemento riscaldante secondo la presente invenzione.Fig. 8 is a flowchart representing a method of controlling the temperature of the heating element according to the present invention.

La presente invenzione si riferisce a un sistema di controllo 14 per un elemento riscaldante flessibile, preferibilmente con un'estensione planare, per esempio comprendente un filo riscaldante 2, fissato a un elemento di supporto tessile 4. L'elemento di supporto tessile 4 e il filo riscaldante 2 ad esso collegato sono adatti all'uso in un apparecchio elettronico 6, ad esempio un materasso riscaldabile di un lettino da massaggio utilizzato nei centri di bellezza e benessere. In alternativa, l'apparecchio elettronico 6 potrebbe essere una copertura o una coperta riscaldante per riscaldare i pneumatici a temperature da gara prima della corsa, per proteggere dal gelo tubature e tubi, per proteggere dal gelo e sghiacciare antenne o contenitori per liquidi.The present invention relates to a control system 14 for a flexible heating element, preferably with a planar extension, for example comprising a heating wire 2, attached to a textile support element 4. The textile support element 4 and the heating wire 2 connected thereto are suitable for use in an electronic device 6, for example a heatable mattress of a massage table used in beauty and wellness centers. Alternatively, the electronic device 6 could be a cover or heating blanket for heating tires to racing temperatures before racing, for frost protection of pipes and tubes, for frost protection and de-icing of antennas or containers for liquids.

Ulteriori tipi di apparecchi elettronici 6, in cui l'elemento riscaldante 2 con il sistema di controllo 14 secondo l'invenzione potrebbe essere vantaggiosamente utilizzato, sono, ad esempio, i sistemi di riscaldamento per l'industria chimica e farmaceutica, i sistemi di riscaldamento per l'imballaggio, i riscaldatori per i processi industriali, i riscaldatori per macchine industriali, i riscaldatori per poltrone, aree benessere e mobili imbottiti, sistemi di riscaldamento per la lavorazione di materiali compositi, soluzioni di riscaldamento per animali, riscaldatori per abbigliamento e calzature, sistemi di riscaldamento e riscaldatori per l'industria automobilistica, riscaldatori per l'agricoltura e il florovivaismo, riscaldatori anticondensa per centraline elettriche, riscaldatori per la posa di cavi elettrici, sistemi di riscaldamento per il trattamento industriale dei materiali, ad esempio per il trattamento del legno.Further types of electronic devices 6, in which the heating element 2 with the control system 14 according to the invention could be advantageously used, are, for example, heating systems for the chemical and pharmaceutical industry, heating systems for packaging, heaters for industrial processes, heaters for industrial machines, heaters for armchairs, wellness areas and upholstered furniture, heating systems for the processing of composite materials, heating solutions for animals, heaters for clothing and shoes, heating systems and heaters for the automotive industry, heaters for agriculture and horticulture, anti-condensation heaters for electrical control units, heaters for laying electric cables, heating systems for industrial material processing, for example for wood processing.

Quando viene utilizzato in un materasso riscaldabile 6 per lettini da massaggio, l'elemento riscaldante comprende tipicamente il filo riscaldante 2 attaccato al supporto tessile 4. L'elemento riscaldante 2 ? poi incollato sopra uno strato morbido 8, tipicamente in spugna o materiale espanso, e coperto da un altro strato 10 di spugna o materiale espanso di un certo spessore, a sua volta coperto da un rivestimento esterno 12 del materasso 6, tipicamente in finta pelle.When used in a heated mattress 6 for massage tables, the heating element typically comprises the heating wire 2 attached to the textile support 4. The heating element 2 is then glued onto a soft layer 8, typically made of sponge or foam material, and covered by another layer 10 of sponge or foam material of a certain thickness, in turn covered by an external covering 12 of the mattress 6, typically made of imitation leather.

Il sistema di controllo 14 comprende un'unit? di controllo 16 che alimenta l'elemento riscaldante 2. L'unit? di controllo 16 ? solitamente situata all'esterno del materasso riscaldabile 6 ed ? collegata al filo riscaldante all'interno del materasso 6 mediante uno o pi? cavi elettrici o fili 18. L'unit? di controllo 16 pu? essere dotata di un'interfaccia utente 20 per impostare manualmente i parametri di riscaldamento, ad esempio una temperatura massima, un tempo di riscaldamento, ecc. da un utente o da un'altra persona.The control system 14 includes a control unit 16 that powers the heating element 2. The control unit 16 is usually located outside the heatable mattress 6 and is connected to the heating wire inside the mattress 6 by one or more electrical cables or wires 18. The control unit 16 may be equipped with a user interface 20 to manually set the heating parameters, such as a maximum temperature, a heating time, etc. by a user or other person.

L'unit? di controllo 16 ? inoltre collegata a una fonte di alimentazione 22, che pu? essere una presa di corrente, un trasformatore o una batteria. Se la fonte di alimentazione 22 ? una presa di corrente, l'unit? di controllo 16 riceve una corrente alternata di 230 V (o 110 V negli Stati Uniti e in altri Paesi) tramite un cavo di alimentazione 24. In questo caso, l'unit? di controllo 16 comprende preferibilmente un trasformatore per trasformare la corrente alternata a 230 V in una tensione continua appropriata (preferibilmente 48 V o meno) per il funzionamento dei componenti elettronici del materasso riscaldabile 6, in particolare dell'elemento riscaldante 2. Se la fonte di alimentazione 22 ? un trasformatore, la tensione continua trasformata per il funzionamento dei componenti elettronici del materasso riscaldabile 6 viene fornita all'unit? di controllo 16 attraverso il cavo di alimentazione 24. Analogamente, se la fonte di alimentazione 22 ? una batteria, la tensione della batteria corrisponde di conseguenza alla tensione CC per il funzionamento dei componenti elettronici del materasso riscaldabile 6 e viene fornita all'unit? di controllo 16 attraverso il cavo di alimentazione 24.The control unit 16 is further connected to a power source 22, which may be a power outlet, a transformer, or a battery. If the power source 22 is a power outlet, the control unit 16 receives an alternating current of 230 V (or 110 V in the United States and other countries) via a power cord 24. In this case, the control unit 16 preferably includes a transformer for transforming the 230 V alternating current into an appropriate direct voltage (preferably 48 V or less) for operating the electronic components of the heated mattress 6, in particular the heating element 2. If the power source 22 is a transformer, the transformed direct voltage for operating the electronic components of the heated mattress 6 is supplied to the control unit 16 via the power cord 24. Similarly, if the power source 22 is a transformer, the transformed direct voltage for operating the electronic components of the heated mattress 6 is supplied to the control unit 16 via the power cord 24. a battery, the battery voltage consequently corresponds to the DC voltage for operating the electronic components of the heated mattress 6 and is supplied to the control unit 16 via the power cable 24.

Si suggerisce che il sistema di controllo 14 non disponga di sensori di temperatura per misurare la temperatura dell'elemento riscaldante 2 o di un'area localizzata all'interno del materasso 6 in prossimit? dell'elemento riscaldante 2. Si suggerisce invece che l'unit? di controllo 16 comprenda: un microcontrollore 26 con un programma informatico eseguibile dal microcontrollore 26, in cui il microcontrollore 26 controlla il funzionamento dell'elemento riscaldante flessibile 2, durante l'esecuzione del programma informatico,It is suggested that the control system 14 does not have temperature sensors to measure the temperature of the heating element 2 or a localized area within the mattress 6 in proximity to the heating element 2. Instead, it is suggested that the control unit 16 includes: a microcontroller 26 with a computer program executable by the microcontroller 26, wherein the microcontroller 26 controls the operation of the flexible heating element 2, while the computer program is running,

almeno un interruttore elettronico 28 commutabile tra uno stato attivo, in cui fornisce energia elettrica all'elemento riscaldante 2, e uno stato inattivo, in cui interrompe l'alimentazione dell'elemento riscaldante 2, dove l'almeno un interruttore elettronico 28 ? controllato dal microcontrollore 26, eat least one electronic switch 28 switchable between an active state, in which it supplies electrical energy to the heating element 2, and an inactive state, in which it interrupts the power supply to the heating element 2, where the at least one electronic switch 28 is controlled by the microcontroller 26, and

un circuito di monitoraggio 30 adatto a misurare i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante 2 e a fornire al microcontrollore 26 i valori misurati indicativi dei parametri di alimentazione elettrica.a monitoring circuit 30 suitable for measuring the power supply parameters of the heating element 2 and for providing the microcontroller 26 with measured values indicative of the power supply parameters.

Il microcontrollore 26 ? in grado di controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante 2 tenendo conto dei valori misurati indicativi dei parametri di alimentazione elettrica.The microcontroller 26 is able to control the operation of the heating element 2 taking into account the measured values indicative of the power supply parameters.

Durante l'esecuzione del programma informatico sul microcontrollore 26, quest'ultimo ? in grado di eseguire un metodo di controllo secondo il diagramma di flusso della Fig. 8. Il metodo di controllo serve per controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante 2. In particolare, il metodo di controllo serve a riscaldare l'elemento riscaldante 2 a una determinata temperatura di set point e a mantenerla nel tempo e/o ad adattare la temperatura a una nuova temperatura di set point impostata dall'utente dell'apparecchio elettrico 6.During the execution of the computer program on the microcontroller 26, the latter is able to perform a control method according to the flow chart of Fig. 8. The control method serves to control the operation of the heating element 2. In particular, the control method serves to heat the heating element 2 to a certain set point temperature and to maintain it over time and/or to adapt the temperature to a new set point temperature set by the user of the electrical appliance 6.

Preferibilmente, l'unit? di controllo 16 funziona a bassa tensione (< 48 V e corrente continua). Il microcontrollore 26 pu? funzionare a una tensione inferiore, compresa tra 1,2 e 5,2 V, mentre l'unit? di controllo 16 commuta tensioni fino a 48 V mediante almeno un interruttore elettronico 28. Queste tensioni fino a 48 V vengono fornite all'elemento riscaldante 2 per il suo funzionamento. L'almeno un interruttore elettronico 28 ? commutato dal microcontrollore 26 tra conduttivo e non conduttivo. L'almeno un interruttore elettronico 28 pu? essere costituito da un transistor (ad esempio FET, MOSFET, BJT, IGBT), un tiristore o simili. L'unit? di controllo 16 pu? applicare all'elemento riscaldante 2 una tensione di alimentazione e/o una corrente di alimentazione variabili, al fine di portare l'elemento riscaldante a un set point di temperatura desiderato o predefinito e di mantenere tale valore. La tensione e/o la corrente di alimentazione possono essere variate per mezzo di almeno un interruttore elettronico 28 attraverso la modulazione dell'ampiezza degli impulsi (PWM) o in qualsiasi altro modo.Preferably, the control unit 16 operates at a low voltage (< 48 V and DC). The microcontroller 26 may operate at a lower voltage, in the range of 1.2 to 5.2 V, while the control unit 16 switches voltages up to 48 V by means of at least one electronic switch 28. These voltages up to 48 V are supplied to the heating element 2 for its operation. The at least one electronic switch 28 is switched by the microcontroller 26 between conductive and non-conductive. The at least one electronic switch 28 may consist of a transistor (e.g. FET, MOSFET, BJT, IGBT), a thyristor or the like. The control unit 16 may apply a variable supply voltage and/or supply current to the heating element 2, in order to bring the heating element to a desired or predefined temperature set point and to maintain this value. The supply voltage and/or current can be varied by means of at least one electronic switch 28 through pulse width modulation (PWM) or in any other way.

Preferibilmente, i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante 2 comprendono uno o pi? dei seguenti: una tensione di alimentazione elettrica applicata all'elemento riscaldante 2, una corrente di alimentazione elettrica fornita all'elemento riscaldante 2, una potenza elettrica consumata dall'elemento riscaldante 2 e una resistenza elettrica dell'elemento riscaldante 2.Preferably, the electrical power parameters of the heating element 2 comprise one or more of the following: an electrical power voltage applied to the heating element 2, an electrical power current supplied to the heating element 2, an electrical power consumed by the heating element 2, and an electrical resistance of the heating element 2.

? opportuno che il circuito di monitoraggio 30 sia in grado di misurare la corrente di alimentazione fornita all'elemento riscaldante 2 a una determinata tensione di alimentazione applicata all'elemento riscaldante 2. ? noto che i conduttori elettrici, come il filo riscaldante 2, variano la loro resistivit? o resistenza R secondo coefficienti e parametri specifici in funzione della temperatura T. Il valore di resistenza R di un conduttore di una determinata lunghezza, dimensione e materiale varia ripetibilmente in funzione della sua temperatura T. Secondo l'invenzione, nella costruzione dell'elemento riscaldante 2 pu? essere utilizzato un filo riscaldante. Poich? il filo riscaldante ? un conduttore elettrico, ? sufficiente monitorare, ad esempio, il flusso di corrente I attraverso il filo riscaldante a valori di tensione U prestabiliti, per poter determinare attraverso la legge di Ohm (U = R x I) il valore di resistenza corrente R del filo riscaldante 2 e quindi la sua temperatura T.It is desirable that the monitoring circuit 30 be capable of measuring the supply current supplied to the heating element 2 at a given supply voltage applied to the heating element 2. It is known that electrical conductors, such as the heating wire 2, vary their resistivity or resistance R according to specific coefficients and parameters as a function of the temperature T. The resistance value R of a conductor of a given length, size and material varies repeatably as a function of its temperature T. In accordance with the invention, a heating wire may be used in the construction of the heating element 2. Since the heating wire is an electrical conductor, it is sufficient to monitor, for example, the flow of current I through the heating wire at predetermined voltage values U, in order to be able to determine through Ohm's law (U = R x I) the current resistance value R of the heating wire 2 and hence its temperature T.

Preferibilmente, il circuito di monitoraggio 30 ? in grado di misurare a intervalli regolari la corrente elettrica di alimentazione I fornita all'elemento riscaldante 2 a una determinata tensione elettrica di alimentazione U applicata all'elemento riscaldante 2. Le misurazioni possono essere eseguite a intervalli di secondi, decine di secondi o addirittura minuti, per ottenere un andamento preciso del valore di temperatura T(t) dell'elemento riscaldante 2 nel tempo t e per ottenere un controllo soddisfacente della temperatura dell'elemento riscaldante 2. In questo contesto, per soddisfacente si intende un riscaldamento relativamente rapido dell'elemento riscaldante 2 fino a un valore di temperatura target Tset e il mantenimento costante della temperatura T al valore target Tset. Il valore target Tset pu? variare nel tempo, ad esempio a causa della modifica delle specifiche dell'utente e/o di interventi sull'interfaccia utente 20 da parte dell'utente.Preferably, the monitoring circuit 30 is capable of measuring at regular intervals the supply current I supplied to the heating element 2 at a given supply voltage U applied to the heating element 2. The measurements may be performed at intervals of seconds, tens of seconds or even minutes, to obtain an accurate progression of the temperature value T(t) of the heating element 2 over time t and to achieve satisfactory control of the temperature of the heating element 2. In this context, satisfactory means a relatively rapid heating of the heating element 2 up to a target temperature value Tset and a constant maintenance of the temperature T at the target value Tset. The target value Tset may vary over time, for example due to changes in user specifications and/or interventions on the user interface 20 by the user.

Il circuito di monitoraggio della corrente 30 pu? essere installato o fornito su una scheda elettronica (PCBA; scheda a circuito stampato assemblata) installata nell'unit? di controllo 16. La scheda elettronica pu? essere dotata di almeno un dispositivo di misurazione della corrente, in particolare almeno una o una combinazione di un resistori shunt, una bobina amperometrica, un sensore di corrente a semiconduttore e un sensore di Hall. Naturalmente, possono essere utilizzati anche altri dispositivi di misurazione della corrente. Attraverso questo dispositivo, ? possibile misurare la corrente elettrica I che circola nell'elemento riscaldante 2 e quindi la sua temperatura T.The current monitoring circuit 30 may be installed or provided on an electronic board (PCBA; printed circuit board assembly) installed in the control unit 16. The electronic board may be equipped with at least one current measuring device, in particular at least one or a combination of a shunt resistor, a current measuring coil, a semiconductor current sensor and a Hall sensor. Naturally, other current measuring devices may also be used. By means of this device, it is possible to measure the electric current I flowing in the heating element 2 and thus its temperature T.

La presente invenzione verr? ora descritta in modo pi? dettagliato con riferimento al diagramma di flusso della Fig. 5. Il metodo inizia con una prima fase 100, in cui la tensione di alimentazione U da applicare all'elemento riscaldante 2 viene impostata su un valore iniziale U1. Quindi, nella fase successiva 102, la tensione U1 viene applicata all'elemento riscaldante 2. Nella fase 104, a seconda della tensione U1 applicata all'elemento riscaldante 2, viene selezionato da una memoria (ad esempio EEPROM o simili) o da un database 32 un grafico, una tabella di ricerca o una funzione y appropriati che rappresentano la relazione tra una resistenza elettrica R e una temperatura T del filo riscaldante che fa parte dell'elemento riscaldante 2. Preferibilmente, la memoria o il database 32 fanno parte dell'unit? di controllo 16, in particolare del microcontrollore 26. In ogni caso, il microcontrollore 26 ha accesso alla memoria o al database 32 e ai dati in esso memorizzati.The present invention will now be described in more detail with reference to the flowchart of Fig. 5. The method begins with a first step 100, where the supply voltage U to be applied to the heating element 2 is set to an initial value U1. Then, in the next step 102, the voltage U1 is applied to the heating element 2. In step 104, depending on the voltage U1 applied to the heating element 2, an appropriate graph, look-up table or y-function is selected from a memory (e.g. EEPROM or the like) or database 32 representing the relationship between an electrical resistance R and a temperature T of the heating wire forming part of the heating element 2. Preferably, the memory or database 32 is part of the control unit 16, in particular of the microcontroller 26. In any case, the microcontroller 26 has access to the memory or database 32 and to the data stored therein.

Il contenuto della memoria o del database 32 viene determinato e memorizzato in anticipo, cio? prima del funzionamento effettivo dell'elemento riscaldante 2 da parte del sistema di controllo 14. In questo contesto, i valori elettrici caratteristici dell'elemento riscaldante vengono misurati e registrati per uno specifico dispositivo elettronico 6. Nel caso specifico, ad esempio, per un certo tipo di materasso riscaldabile 6 vengono registrati e memorizzati i valori di temperatura T dell'elemento riscaldante 2 stesso e/o di una superficie 34 del materasso riscaldabile per un determinato valore di tensione U e per diversi valori della corrente di esercizio I, che ? proporzionale alla resistenza R dell'elemento riscaldante 2 a tensione U costante. Si ottiene cos? un grafico del tipo mostrato nella Fig. 2, che pu? anche essere riprodotto o memorizzato come tabella di ricerca. In alternativa, la relazione pu? anche essere rappresentata da una funzione y che interpola la curva di temperatura T in funzione della resistenza R o della corrente I. Questa procedura viene ripetuta per diversi valori di tensione U, in modo che alla fine nella memoria o nel database 32 siano memorizzati grafici diversi come quello della Fig. 2, tabelle di ricerca diverse e/o funzioni diverse y per diverse tensioni U.The contents of the memory or database 32 are determined and stored in advance, i.e. before the actual operation of the heating element 2 by the control system 14. In this context, the characteristic electrical values of the heating element are measured and recorded for a specific electronic device 6. In this specific case, for example, for a certain type of heatable mattress 6, the temperature values T of the heating element 2 itself and/or of a surface 34 of the heatable mattress are recorded and stored for a certain voltage value U and for different values of the operating current I, which is proportional to the resistance R of the heating element 2 at a constant voltage U. This results in a graph of the type shown in Fig. 2, which can also be reproduced or stored as a look-up table. Alternatively, the relationship can be also be represented by a function y that interpolates the temperature curve T as a function of the resistance R or the current I. This procedure is repeated for different voltage values U, so that in the end different graphs like the one in Fig. 2, different lookup tables and/or different y functions are stored in the memory or database 32 for different voltages U.

Come accennato in precedenza, durante il funzionamento dell'elemento riscaldante 2, controllato dal sistema di controllo 14, il grafico, la tabella di ricerca o la funzione y corrispondente alla tensione di corrente U1 applicata all'elemento riscaldante 2 viene selezionata dalla memoria o dal database 32 nel passo 104. Nella fase 106, il valore della corrente di alimentazione I viene misurato dal circuito di monitoraggio della corrente 30 e, utilizzando il grafico, la tabella di ricerca o la funzione y selezionati, la temperatura corrispondente T viene determinata dalla corrente I misurata proporzionalmente alla resistenza R.As mentioned above, during operation of the heating element 2, controlled by the control system 14, the graph, lookup table, or function y corresponding to the current voltage U1 applied to the heating element 2 is selected from the memory or database 32 in step 104. In step 106, the value of the supply current I is measured by the current monitoring circuit 30, and using the selected graph, lookup table, or function y, the corresponding temperature T is determined from the measured current I proportionally to the resistance R.

Quindi, nel passo 108, si verifica se la temperatura determinata T ? superiore a un valore di temperatura target predefinito Tset. In caso contrario, la tensione U1 viene ulteriormente aumentata sull'elemento riscaldante 2, creando un rispettivo flusso di corrente I e riscaldando ulteriormente l'elemento riscaldante 2. A tal fine, dal passo 108 si torna al passo 106, dove ancora una volta, mediante il grafico o la tabella di ricerca selezionati, si determina la temperatura corrente T in base alla corrente I che ora attraversa l'elemento di riscaldamento 2.Then, in step 108, it is checked whether the determined temperature T is higher than a predefined target temperature value Tset. If not, the voltage U1 is further increased at the heating element 2, creating a respective current flow I and further heating the heating element 2. For this purpose, from step 108 one returns to step 106, where once again, by means of the selected graph or lookup table, the current temperature T is determined based on the current I now flowing through the heating element 2.

Nel caso in cui la temperatura determinata T sia superiore a un valore di temperatura target predefinito Tset, la corrente che attraversa l'elemento riscaldante 2 deve essere ridotta, al fine di ridurre la temperatura T. Ci? pu? essere ottenuto riducendo la tensione U a un valore inferiore U2 (U2 < U1). Questa operazione viene eseguita nel passaggio 110.In case the determined temperature T is higher than a predefined target temperature value Tset, the current flowing through the heating element 2 must be reduced, in order to reduce the temperature T. This can be achieved by reducing the voltage U to a lower value U2 (U2 < U1). This is done in step 110.

Quindi, nella fase successiva 112, in base alla tensione inferiore U2 ora applicata all'elemento riscaldante 2, viene selezionata dalla memoria o dal database 32 una tabella appropriata che rappresenta la relazione tra la resistenza elettrica R e la temperatura T del filo riscaldante che fa parte dell'elemento riscaldante 2. Nel passo 114 il circuito di monitoraggio della corrente 30 misura il valore della corrente di alimentazione I e, utilizzando il grafico, la tabella di ricerca o la funzione y selezionati, determina la temperatura T corrispondente.Then, in the next step 112, based on the lower voltage U2 now applied to the heating element 2, an appropriate table representing the relationship between the electrical resistance R and the temperature T of the heating wire forming part of the heating element 2 is selected from the memory or database 32. In step 114 the current monitoring circuit 30 measures the value of the supply current I and, using the selected graph, lookup table or function y, determines the corresponding temperature T.

Quindi, nel passo 116, si verifica se la temperatura determinata T ? inferiore a un valore predefinito di temperatura target Tset. Il valore della temperatura target Tset potrebbe essere lo stesso del passo 108 o un valore diverso, determinando un'isteresi del controllo della temperatura. Nel caso in cui la temperatura determinata T non sia inferiore al valore di temperatura target predefinito Tset, una tensione ulteriormente pi? bassa U2 verr? applicata all'elemento riscaldante 2, creando un rispettivo flusso di corrente I e consentendo un'ulteriore riduzione della temperatura dell'elemento riscaldante 2. A tal fine, dal passo 116 si torna al passo 114, dove ancora una volta, per mezzo del grafico o della tabella di ricerca selezionati, si determina la temperatura attuale T in base alla corrente I che ora scorre attraverso l'elemento riscaldante 2.Then, in step 116, it is checked whether the determined temperature T is lower than a predefined target temperature value Tset. The target temperature value Tset could be the same as in step 108 or a different value, resulting in a temperature control hysteresis. In case the determined temperature T is not lower than the predefined target temperature value Tset, an even lower voltage U2 will be applied to the heating element 2, creating a respective current flow I and allowing a further reduction in the temperature of the heating element 2. For this purpose, from step 116 one returns to step 114, where once again, by means of the selected graph or lookup table, the current temperature T is determined based on the current I now flowing through the heating element 2.

Nel caso in cui la temperatura determinata T sia inferiore al valore di temperatura target predefinito Tset, la corrente I che scorre attraverso l'elemento riscaldante 2 deve essere nuovamente aumentata, al fine di aumentare la temperatura T. Ci? pu? essere ottenuto aumentando la tensione U a un valore superiore, ad esempio il valore U1 (U1 > U2) o qualsiasi altro valore di tensione maggiore di U2. Questa operazione viene eseguita nel passaggio 118. Da qui, il processo ritorna al passo 104.In case the determined temperature T is lower than the predefined target temperature value Tset, the current I flowing through the heating element 2 must be increased again, in order to increase the temperature T. This can be achieved by increasing the voltage U to a higher value, for example the value U1 (U1 > U2) or any other voltage value higher than U2. This is done in step 118. From here, the process returns to step 104.

? utile conoscere la potenza P (o la corrente I a tensione costante U) necessaria per mantenere costante la temperatura del filo riscaldante 2, poich? questa varia in funzione di variabili esterne come la temperatura esterna o la presenza di una persona sdraiata sul materasso 6, oltre a consentire di stabilire se la superficie del materasso 34 ha raggiunto uno stato stazionario o si sta ancora riscaldando.It is useful to know the power P (or the current I at constant voltage U) required to maintain a constant temperature of the heating wire 2, since this varies as a function of external variables such as the outside temperature or the presence of a person lying on the mattress 6, as well as allowing us to establish whether the surface of the mattress 34 has reached a stationary state or is still heating up.

Come si pu? notare dalla Fig. 2, la temperatura T del filo riscaldante 2 pu? essere aumentata molto rapidamente e mantenuta costante, ma la potenza di uscita P necessaria per mantenere costante la temperatura T varia sia nel tempo che nelle diverse condizioni di utilizzo. Infatti, il diverso scambio di calore con l'ambiente, la regolazione della massa riscaldata e la presenza di una persona modificano la potenza assorbita P necessaria per mantenere costante la temperatura T.As can be seen from Fig. 2, the temperature T of the heating wire 2 can be increased very quickly and kept constant, but the output power P required to keep the temperature T constant varies both over time and under different conditions of use. In fact, the different heat exchange with the environment, the regulation of the heated mass and the presence of a person modify the absorbed power P required to keep the temperature T constant.

In particolare, si pu? notare come, nel tempo, la potenza P richiesta tenda a diminuire per poi diventare pi? o meno costante; ? quindi possibile distinguere almeno due fasi nel riscaldamento del materasso 6: una in cui la potenza P diminuisce (in questa fase la temperatura T sulla superficie 34 ? in aumento) e una fase in cui la potenza P ? pi? o meno costante (? stato raggiunto il regime termico e la temperatura di progetto Tset della superficie 34).In particular, it can be noted how, over time, the required power P tends to decrease and then become more or less constant; it is therefore possible to distinguish at least two phases in the heating of the mattress 6: one in which the power P decreases (in this phase the temperature T on the surface 34 is increasing) and a phase in which the power P is more or less constant (the thermal regime and the design temperature Tset of the surface 34 have been reached).

La Fig. 3 mostra i grafici nel tempo per due misurazioni (I = 1, 2) effettuate a diverse temperature ambiente con una differenza di ?T = 10 ?C. In particolare, per ogni misurazione i, sono mostrati i grafici della potenza Pi consumata dall'elemento riscaldante 2 e della rispettiva temperatura Ti dell'elemento riscaldante 2. Si pu? notare che durante la prima prova i = 1, l'elemento riscaldante 2 consuma pi? potenza P1. Il motivo ? che la temperatura ambiente durante la prima prova era inferiore di ?T = 10?C rispetto alla seconda prova.Fig. 3 shows the time graphs for two measurements (I = 1, 2) performed at different ambient temperatures with a difference of ?T = 10 ?C. In particular, for each measurement i, the graphs of the power Pi consumed by heating element 2 and the respective temperature Ti of heating element 2 are shown. It can be seen that during the first test i = 1, heating element 2 consumes more power P1. The reason is that the ambient temperature during the first test was ?T = 10?C lower than in the second test.

Nel grafico di Fig. 4, la potenza in uscita P e la temperatura superficiale T sono state isolate per visualizzare le relazioni tra il consumo di energia e le fasi della temperatura superficiale (riscaldamento/stabilizzazione).In the graph of Fig. 4, the output power P and the surface temperature T have been isolated to visualize the relationships between the energy consumption and the phases of surface temperature (warming/stabilization).

Leggendo e gestendo questi dati, il sistema di controllo 14 pu? scegliere di impostare una temperatura target Tset pi? alta del necessario per il filo riscaldante 2 durante la sola fase di riscaldamento, fino al raggiungimento di una soglia di potenza Pset predeterminata. Successivamente, la temperatura target Tset viene portata al valore corretto per ottenere la temperatura desiderata T della superficie 34, riducendo cos? il tempo t necessario per portare il materasso 6 o la sua superficie 34, rispettivamente, alla temperatura desiderata Tset.By reading and managing this data, the control system 14 can choose to set a target temperature Tset higher than necessary for the heating wire 2 during the heating phase only, until a predetermined power threshold Pset is reached. Subsequently, the target temperature Tset is brought to the correct value to obtain the desired temperature T of the surface 34, thus reducing the time t necessary to bring the mattress 6 or its surface 34, respectively, to the desired temperature Tset.

Altri dati misurati sono I diversi valori di potenza, che indicano la condizione ambientale in cui viene utilizzato il materasso 6 o la presenza di persone sulla superficie 34. Ci? consente ulteriori correzioni dei parametri di funzionamento mediante il sistema di controllo 14, al fine di ottenere il massimo comfort di utilizzo o le migliori condizioni operative.Other measured data are the different power values, which indicate the environmental conditions in which the mattress 6 is used or the presence of people on the surface 34. This allows further corrections of the operating parameters by means of the control system 14, in order to obtain the maximum comfort of use or the best operating conditions.

Il sistema di controllo 14 secondo la presente invenzione migliora le seguenti caratteristiche e presenta i seguenti vantaggi rispetto alle soluzioni esistenti:The control system 14 according to the present invention improves the following characteristics and has the following advantages compared to existing solutions:

? una maggiore precisione nella misurazione della temperatura T dell'elemento riscaldante 2, misurando la sua temperatura T tramite una caratteristica fisica anzich? indirettamente tramite dispositivi di rilevamento della temperatura aggiuntivi;? greater accuracy in measuring the temperature T of the heating element 2, by measuring its temperature T via a physical characteristic rather than indirectly via additional temperature sensing devices;

? velocit? di riscaldamento: grazie al controllo della potenza assorbita P, ? possibile mantenere una temperatura T del filo riscaldante 2 pi? alta di quella necessaria, finch? la temperatura T desiderata della superficie 34 dell'apparecchio elettronico 6 non ? sufficientemente vicina;? heating speed: thanks to the control of the absorbed power P, it is possible to maintain a temperature T of the heating wire 2 higher than that required, until the desired temperature T of the surface 34 of the electronic device 6 is sufficiently close;

? facilit? di fabbricazione: l'assenza di sensori di temperatura su materiali flessibili e deformabili, di cablaggi e di connettori/terminali, semplifica la fabbricazione dell'apparecchio elettronico 6 e la rende pi? economica;? ease of manufacturing: the absence of temperature sensors on flexible and deformable materials, wiring and connectors/terminals, simplifies the manufacturing of the electronic device 6 and makes it cheaper;

? affidabilit? di funzionamento: nessun sensore pu? essere spostato fuori posto, nessun cablaggio o collegamento pu? essere interrotto o rotto da azioni esterne o urti;? operational reliability: no sensor can be moved out of place, no wiring or connection can be interrupted or broken by external actions or impacts;

? maggiore efficienza: mantenendo costante la temperatura T del filo riscaldante 2 invece di accenderlo e spegnerlo con grandi fluttuazioni di temperatura, si evitano l'inerzia termica e i ripetuti aumenti di temperatura T che consumano energia. Il flusso costante e continuo di calore offerto da questo sistema migliora l'efficienza energetica.? Higher efficiency: By keeping the temperature T of the heating wire 2 constant instead of switching it on and off with large temperature fluctuations, thermal inertia and repeated temperature increases T that consume energy are avoided. The constant and continuous flow of heat provided by this system improves energy efficiency.

? maggiori possibilit? di controllo: con il controllo della corrente di circolazione I e la gestione PWM, ? possibile ottenere un numero molto elevato di informazioni sulle condizioni di funzionamento e sullo stato del sistema, consentendo di ottimizzare e correggere il funzionamento in ogni situazione.? greater control possibilities: with the control of the circulating current I and the PWM management, it is possible to obtain a very high number of information on the operating conditions and the status of the system, allowing to optimize and correct the operation in every situation.

La Fig. 5 mostra un confronto della temperatura T del filo riscaldante 2 quando la temperatura T ? controllata secondo un sistema di controllo convenzionale (temperatura T_conv) e quando la temperatura T ? controllata secondo la presente invenzione (temperatura T_inv). Nella Fig.Fig. 5 shows a comparison of the temperature T of the heating wire 2 when the temperature T is controlled according to a conventional control system (temperature T_conv) and when the temperature T is controlled according to the present invention (temperature T_inv). In Fig.

5, le curve di temperatura T_conv e T_inv sono mostrate per una condizione di funzionamento stabile dell'elemento riscaldante 2, in cui l'elemento riscaldante 2 ? gi? stato riscaldato fino alla temperatura target desiderata T_set, e la temperatura target T_set viene semplicemente mantenuta, compensando cos? la dissipazione e/o le influenze esterne, ad esempio le fluttuazioni della temperatura ambientale e/o la presenza di una persona su una superficie 34 del materasso 6. Dalla Fig. 5 si pu? notare che nel caso dell'invenzione, l'ampiezza massima delle fluttuazioni di temperatura ? di circa 3,5?C (che pu? essere ulteriormente migliorata ottimizzando il regolatore PI, PID o di altro tipo), mentre nel caso dell'arte precedente si registrano circa 30?C di fluttuazione.5, the temperature curves T_conv and T_inv are shown for a stable operating condition of the heating element 2, where the heating element 2 has already been heated up to the desired target temperature T_set, and the target temperature T_set is simply maintained, thus compensating for dissipation and/or external influences, e.g. fluctuations in the ambient temperature and/or the presence of a person on a surface 34 of the mattress 6. From Fig. 5, it can be seen that in the case of the invention, the maximum amplitude of the temperature fluctuations is about 3.5?C (which can be further improved by optimizing the PI, PID or other controller), while in the case of the prior art, about 30?C of fluctuation is recorded.

Nell'esempio mostrato in Fig. 6, la temperatura T del filo riscaldante 2 ? rappresentata dalla curva continua superiore e il consumo di energia P del filo riscaldante 2 dalla curva continua inferiore (la potenza media ? indicata dalla linea tratteggiata 46). A sinistra della prima linea verticale 40, viene mantenuta una temperatura del filo pi? elevata T, utile per riscaldare pi? rapidamente il materasso 6. Una volta raggiunta una soglia di potenza predefinita 42 (all'intersezione con la prima linea verticale 40), ci si rende conto che il sistema ? vicino a raggiungere il punto di funzionamento desiderato; viene quindi impostata una nuova temperatura del filo (ad esempio pi? bassa) T (T_set_new) per mantenere costante la temperatura della superficie 34 del materasso 6, con conseguente riduzione del consumo energetico a lungo termine fino a quando l'elemento riscaldante 2 non viene nuovamente spento da un utente.In the example shown in Fig. 6, the temperature T of the heating wire 2 is represented by the upper solid curve and the power consumption P of the heating wire 2 by the lower solid curve (the average power is indicated by the dotted line 46). To the left of the first vertical line 40, a higher wire temperature T is maintained, which is useful for heating the mattress 6 more quickly. Once a predefined power threshold 42 is reached (at the intersection with the first vertical line 40), it is realized that the system is close to reaching the desired operating point; a new (e.g. lower) wire temperature T (T_set_new) is then set to keep the surface temperature 34 of the mattress 6 constant, resulting in a long-term reduction in power consumption until the heating element 2 is turned off again by a user.

In corrispondenza di una seconda linea verticale 44, una persona ? distesa sul materasso 6. Ci? pu? essere rilevato dal sistema, in quanto si pu? notare che a destra della seconda linea verticale 44 viene raggiunta e mantenuta una temperatura del filo pi? o meno costante T, ma con una potenza P inferiore. Dalla curva della potenza media 46 si pu? notare che, a partire dalla linea verticale 44, la potenza P scende gradualmente fino a un nuovo valore costante inferiore (a causa della ridotta dissipazione di calore dovuta alla presenza della persona sulla superficie 34 del materasso 6), per poi mantenere il valore costante inferiore. In questa fase sarebbe possibile assegnare nuovi obiettivi o caratteristiche al sistema di controllo 14.At a second vertical line 44, a person is lying on the mattress 6. This can be detected by the system, as it can be seen that to the right of the second vertical line 44 a more or less constant wire temperature T is reached and maintained, but with a lower power P. From the average power curve 46 it can be seen that, starting from the vertical line 44, the power P gradually decreases to a new lower constant value (due to the reduced heat dissipation caused by the presence of the person on the surface 34 of the mattress 6), and then maintains the lower constant value. At this stage it would be possible to assign new objectives or characteristics to the control system 14.

La Fig. 7 mostra un confronto tra il sistema di controllo noto che utilizza un sensore di temperatura e il sistema di controllo 14 secondo la presente invenzione, in cui vengono misurate le caratteristiche elettriche dell'elemento riscaldante 2 per determinare la sua temperatura T_filo. Vengono visualizzate le seguenti grandezze elettriche:Fig. 7 shows a comparison between the known control system using a temperature sensor and the control system 14 according to the present invention, in which the electrical characteristics of the heating element 2 are measured to determine its temperature T_wire. The following electrical quantities are displayed:

? la temperatura T_conv del filo riscaldante 2 nel sistema di controllo convenzionale;? the temperature T_conv of heating wire 2 in the conventional control system;

? la temperatura T_inv del filo riscaldante 2 controllata secondo la presente invenzione;? the temperature T_inv of the heating wire 2 controlled according to the present invention;

? la temperatura T_sup_conv della superficie 34 del materasso 6 nel sistema di controllo convenzionale; e? the temperature T_sup_conv of the surface 34 of the mattress 6 in the conventional control system; and

? la temperatura T_sup_inv della superficie 34 controllata secondo la presente invenzione.? the temperature T_sup_inv of the surface 34 controlled according to the present invention.

Le misure sono state effettuate ogni 10 secondi.Measurements were taken every 10 seconds.

Un punto importante da notare ? che in una prima fase di riscaldamento, l'energia e la potenza vengono fornite all'elemento riscaldante 2 di entrambi i sistemi di controllo (quello convenzionale e quello secondo la presente invenzione). Quando viene raggiunto il picco massimo 36 della curva di temperatura T_conv del filo riscaldante 2 nel sistema di controllo convenzionale (nell'esempio, poco prima di t = 300 sec o 5 min), il sistema di controllo della temperatura convenzionale interrompe l'alimentazione dell'elemento riscaldante 2 e non viene fornita ulteriore alimentazione all'elemento riscaldante 2 fino al raggiungimento del successivo picco minimo 38 (nell'esempio, dopo t = 500 sec o 8,33 min). During interruption of the power supply, the heating element 2 tends to cool down, giving up a considerable amount of energy; this occurs for the duration of all the descending phases of the temperature curve T_conv of the heating wire 2 in the conventional control system. Questa interruzione dell'alimentazione permette al calore di distribuirsi uniformemente sulla superficie 34 dell'apparecchio elettronico 6, ma allo stesso tempo una parte dell'energia accumulata viene dissipata e dispersa nell'ambiente, causando una significativa diminuzione dell'efficienza complessiva del sistema.An important point to note is that in a first heating phase, energy and power are supplied to the heating element 2 of both control systems (the conventional one and the one according to the present invention). When the maximum peak 36 of the temperature curve T_conv of the heating wire 2 in the conventional control system is reached (in the example, shortly before t = 300 sec or 5 min), the conventional temperature control system interrupts the power supply to the heating element 2 and no further power is supplied to the heating element 2 until the next minimum peak 38 is reached (in the example, after t = 500 sec or 8.33 min). During interruption of the power supply, the heating element 2 tends to cool down, giving up a considerable amount of energy; this occurs for the duration of all the descending phases of the temperature curve T_conv of the heating wire 2 in the conventional control system. This interruption of power allows the heat to be distributed evenly over the surface 34 of the electronic device 6, but at the same time a part of the accumulated energy is dissipated and dispersed into the environment, causing a significant decrease in the overall efficiency of the system.

Al contrario, nella curva di temperatura T_inv del filo riscaldante 2 controllata secondo la presente invenzione, si pu? notare come questa permetta di mantenere una temperatura del filo T_inv pi? bassa ma costante e, nella prima fase di avvio o ciclo, una temperatura del filo pi? alta rispetto ai cicli successivi, al fine di immettere pi? energia nel sistema. Infatti, ? visibile come nella presente invenzione la temperatura T_sup_inv della superficie 34 aumenti pi? rapidamente rispetto al sistema convenzionale (T_sup_conv), gi? dopo il primo picco 36 della curva di temperatura T_sup_conv del filo riscaldante 2 nel sistema di controllo convenzionale.On the contrary, in the temperature curve T_inv of the heating wire 2 controlled according to the present invention, it can be noted how this allows to maintain a lower but constant temperature of the wire T_inv and, in the first start-up phase or cycle, a higher temperature of the wire than in the subsequent cycles, in order to introduce more energy into the system. In fact, it is visible how in the present invention the temperature T_sup_inv of the surface 34 increases more rapidly than in the conventional system (T_sup_conv), already after the first peak 36 of the temperature curve T_sup_conv of the heating wire 2 in the conventional control system.

Successivamente, nella presente invenzione, viene rilevata la transizione dello stato di funzionamento a una soglia di potenza inferiore e la temperatura T del filo riscaldante 2 viene ridotta per consentire una regolazione "fine" alla temperatura target desiderata T_set.Subsequently, in the present invention, the transition of the operating state to a lower power threshold is detected and the temperature T of the heating wire 2 is reduced to allow "fine" adjustment to the desired target temperature T_set.

In tutto questo, si pu? notare come la temperatura T_sup della superficie 34 aumenti pi? velocemente e come la temperatura di stato stazionario venga raggiunta pi? rapidamente anche se ? stata scelta una calibrazione pi? alta. Nell'esempio, la temperatura T_sup_inv raggiunge la temperatura target T_set_1 circa dopo 830 sec / 13,8 min, e la temperatura T_sup_conv raggiunge la temperatura target T_set_2 circa solo dopo 1.050 sec / 17,5 min, dove T_set_1 > T_set_2 di circa 3? C (T_set_1 = 28? C e T_set_2 = 31? C).In all this, it can be seen how the temperature T_sup of surface 34 increases faster and how the steady-state temperature is reached more quickly even if a higher calibration was chosen. In the example, the temperature T_sup_inv reaches the target temperature T_set_1 after about 830 sec / 13.8 min, and the temperature T_sup_conv reaches the target temperature T_set_2 only after about 1,050 sec / 17.5 min, where T_set_1 > T_set_2 by about 3? C (T_set_1 = 28? C and T_set_2 = 31? C).

Claims (13)

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RIVENDICAZIONI1) Sistema di controllo (14) per un elemento riscaldante flessibile (2), l'elemento riscaldante (2) adatto all'uso in un apparecchio elettronico (6), il sistema di controllo (14) comprende un'unit? di controllo (16) collegata a una fonte di alimentazione (22) e all'elemento riscaldante (2) e adatta a controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante (2), caratterizzata dal fatto che l'unit? di controllo (16) comprende:1) Control system (14) for a flexible heating element (2), the heating element (2) suitable for use in an electronic apparatus (6), the control system (14) comprises a control unit (16) connected to a power source (22) and to the heating element (2) and adapted to control the operation of the heating element (2), characterised in that the control unit (16) comprises:un microcontrollore (26) con un programma informatico eseguibile dal microcontrollore (26), in cui il microcontrollore (26) controlla il funzionamento dell'elemento riscaldante (2) in base all'esecuzione del programma informatico,a microcontroller (26) with a computer program executable by the microcontroller (26), wherein the microcontroller (26) controls the operation of the heating element (2) based on the execution of the computer program,almeno un interruttore elettronico (28) commutabile tra uno stato attivo, in cui fornisce energia elettrica (P) all'elemento riscaldante (2), e uno stato inattivo, in cui interrompe l'alimentazione dell'elemento riscaldante (2), dove l'almeno un interruttore elettronico (28) ? controllato dal microcontrollore (26), eat least one electronic switch (28) switchable between an active state, in which it supplies electrical energy (P) to the heating element (2), and an inactive state, in which it interrupts the power supply to the heating element (2), where the at least one electronic switch (28) is controlled by the microcontroller (26), andun circuito di monitoraggio (30) atto a misurare i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante (2) e a fornire al microcontrollore (26) i valori misurati relativi ai parametri di alimentazione elettrica, ea monitoring circuit (30) for measuring the power supply parameters of the heating element (2) and for providing the microcontroller (26) with the measured values relating to the power supply parameters, anddove il microcontrollore (26) ? in grado di controllare il funzionamento dell'elemento riscaldante (2) tenendo conto dei valori misurati relativi ai parametri di alimentazione elettrica.where the microcontroller (26) is able to control the operation of the heating element (2) taking into account the measured values relating to the power supply parameters.2) Sistema di controllo (14) secondo la rivendicazione 1, in cui i parametri di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante (2) comprendono una tensione elettrica di alimentazione (U) applicata all'elemento riscaldante (2), una corrente elettrica di alimentazione (I) fornita all'elemento riscaldante (2), una potenza elettrica (P) consumata dall'elemento riscaldante (2) e/o una resistenza elettrica (R) dell'elemento riscaldante (2).2) Control system (14) according to claim 1, wherein the electrical power supply parameters of the heating element (2) comprise an electrical supply voltage (U) applied to the heating element (2), an electrical supply current (I) supplied to the heating element (2), an electrical power (P) consumed by the heating element (2) and/or an electrical resistance (R) of the heating element (2).3) Sistema di controllo (14) secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui il circuito di monitoraggio (30) ? predisposto per misurare una corrente elettrica di alimentazione (I) fornita all'elemento riscaldante (2) a una determinata tensione elettrica di alimentazione (U) applicata all'elemento riscaldante (2).3) Control system (14) according to claims 1 or 2, wherein the monitoring circuit (30) is arranged to measure an electrical supply current (I) supplied to the heating element (2) at a given electrical supply voltage (U) applied to the heating element (2).4) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il circuito di monitoraggio (30) ? adatto a misurare a intervalli regolari una corrente elettrica di alimentazione (I) fornita all'elemento riscaldante (2) a una determinata tensione elettrica di alimentazione (U) applicata all'elemento riscaldante (2).4) Control system (14) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring circuit (30) is adapted to measure at regular intervals an electric supply current (I) supplied to the heating element (2) at a given electric supply voltage (U) applied to the heating element (2).5) Sistema di controllo (14) secondo le rivendicazioni 3 o 4, in cui l'unit? di controllo (16) comprende almeno un dispositivo di misurazione della corrente (30), in particolare almeno uno o una combinazione di una resistenza shunt, una bobina amperometrica, un sensore di corrente a semiconduttore e un sensore di Hall.5) Control system (14) according to claims 3 or 4, wherein the control unit (16) comprises at least one current measuring device (30), in particular at least one or a combination of a shunt resistor, a current coil, a semiconductor current sensor and a Hall sensor.6) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti da 3 a 5, in cui il microcontrollore (26) ? adattato a dedurre una temperatura attuale (T) dell'elemento riscaldante (2) o di una superficie (34) dell'apparecchio elettronico (6) in cui ? utilizzato l'elemento riscaldante (2), da un valore misurato della corrente elettrica di alimentazione (I) o dall'andamento della corrente elettrica di alimentazione (I(t)) nel tempo (t).6) Control system (14) according to one of the preceding claims 3 to 5, wherein the microcontroller (26) is adapted to deduce a current temperature (T) of the heating element (2) or of a surface (34) of the electronic device (6) in which the heating element (2) is used, from a measured value of the supply electric current (I) or from the trend of the supply electric current (I(t)) over time (t).7) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti da 3 a 6, in cui il microcontrollore (26) ? adattato ad applicare all'elemento riscaldante (2) una tensione elettrica di alimentazione (U) a valori variabili nel tempo e in cui la variazione della tensione elettrica di alimentazione (U) avviene mediante modulazione di larghezza d'impulso, denominata PWM.7) Control system (14) according to one of the previous claims from 3 to 6, wherein the microcontroller (26) is adapted to apply to the heating element (2) an electrical supply voltage (U) with values that vary over time and wherein the variation of the electrical supply voltage (U) occurs by means of pulse width modulation, called PWM.8) Sistema di controllo (14) secondo le rivendicazioni 6 e 7, in cui il microcontrollore (26) ? adattato a dedurre una temperatura attuale (T) dell'elemento riscaldante (2) da un valore misurato della corrente elettrica di alimentazione (I) o dall'andamento della corrente elettrica di alimentazione (I(t)) nel tempo (t), tenendo conto della percentuale di accensione del segnale di corrente PWM.8) Control system (14) according to claims 6 and 7, wherein the microcontroller (26) is adapted to infer a current temperature (T) of the heating element (2) from a measured value of the supply electric current (I) or from the trend of the supply electric current (I(t)) over time (t), taking into account the percentage of switching on of the PWM current signal.9) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento riscaldante (2) comprende un filo riscaldante di una determinata lunghezza, in cui, dopo la produzione dell'elemento riscaldante (2) e prima dell'uso previsto del sistema di controllo (14), la lunghezza del filo riscaldante viene accorciata fino a raggiungere una determinata lunghezza per fornire parametri specifici predefiniti di alimentazione elettrica dell'elemento riscaldante (2), in particolare una determinata resistenza del filo riscaldante, durante il suo funzionamento.9) Control system (14) according to one of the preceding claims, wherein the heating element (2) comprises a heating wire of a certain length, wherein, after the production of the heating element (2) and before the intended use of the control system (14), the length of the heating wire is shortened until it reaches a certain length to provide specific predefined parameters of power supply of the heating element (2), in particular a certain resistance of the heating wire, during its operation.10) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'unit? di controllo (16) comprende un regolatore PI (proporzionale integrale) o PID (proporzionale integrale differenziale) e in cui la temperatura (T) dell'elemento riscaldante (2) ? regolata su un determinato valore di temperatura nominale (Tset) aumentando o riducendo una tensione elettrica di alimentazione (U) applicata all'elemento riscaldante (2) per mezzo del regolatore PI o PID.10) Control system (14) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (16) comprises a PI (proportional integral) or PID (proportional integral differential) controller and wherein the temperature (T) of the heating element (2) is regulated to a certain nominal temperature value (Tset) by increasing or reducing an electrical supply voltage (U) applied to the heating element (2) by means of the PI or PID controller.11) Sistema di controllo (14) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'unit? di controllo (16) ? adatta a memorizzare, prima di un uso previsto del sistema di controllo (14), un andamento caratteristico nel tempo (t) di almeno un parametro di alimentazione elettrica (R(t); I(t)) dell'elemento riscaldante (2) per un determinato apparecchio elettrico (6), per un determinato set point di temperatura (Tset) di una superficie esterna (34) dell'apparecchio elettrico (6) e in determinate condizioni esterne, laddove l'unit? di controllo (16) ? ulteriormente adattata a confrontare, durante l'uso previsto del sistema di controllo (14), un andamento attuale nel tempo (t) di almeno un parametro di alimentazione elettrica (R(t); I(t)) dell'elemento riscaldante (2) con l'andamento caratteristico memorizzato e l'unit? di controllo (16) ? inoltre in grado di rilevare, durante l'uso previsto del sistema di controllo (14), le deviazioni delle condizioni esterne rispetto all'andamento della corrente nel tempo (t) rispetto all'andamento caratteristico memorizzato.11) Control system (14) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (16) is adapted to store, prior to an intended use of the control system (14), a characteristic time course (t) of at least one power supply parameter (R(t); I(t)) of the heating element (2) for a given electrical appliance (6), for a given temperature set point (Tset) of an external surface (34) of the electrical appliance (6) and under given external conditions, wherein the control unit (16) is further adapted to compare, during the intended use of the control system (14), a current time course (t) of at least one power supply parameter (R(t); I(t)) of the heating element (2) with the stored characteristic course and the control unit (16) is adapted to store the characteristic time course (t) of at least one power supply parameter (R(t); I(t)) of the heating element (2) for a given electrical appliance (6) for a given temperature set point (Tset) of an external surface (34) of the electrical appliance (6) and under given external conditions, wherein the control unit (16) is further adapted to compare, during the intended use of the control system (14), a current time course (t) of at least one power supply parameter (R(t); I(t)) of the heating element (2) with the stored characteristic course and the control unit (16) is adapted to store the characteristic ... for a given electrical appliance (6) for a given temperature set point (Tset) of an external surface (34) of the electrical appliance (6) for a given external condition. furthermore capable of detecting, during the intended use of the control system (14), deviations of the external conditions with respect to the trend of the current over time (t) compared to the characteristic trend stored.12) Apparecchio elettronico (6) comprendente un elemento riscaldante (2) e un sistema di controllo (14) per la regolazione del funzionamento dell'elemento riscaldante (2); il sistema di controllo (14) comprende un'unit? di controllo (16) collegata a una fonte di alimentazione (22) e all'elemento riscaldante (2) e predisposta per il controllo del funzionamento dell'elemento riscaldante (2), caratterizzato dal fatto che l'apparecchio elettronico (6) comprende un sistema di controllo (14) conforme a una delle rivendicazioni precedenti.12) Electronic apparatus (6) comprising a heating element (2) and a control system (14) for regulating the operation of the heating element (2); the control system (14) comprises a control unit (16) connected to a power source (22) and to the heating element (2) and arranged for controlling the operation of the heating element (2), characterised in that the electronic apparatus (6) comprises a control system (14) in accordance with one of the preceding claims.13) Apparecchio elettronico (6) secondo la rivendicazione 12, in cui l'apparecchio elettronico (6) comprende una copertura o una coperta riscaldante per riscaldare i pneumatici a temperature da gara prima della corsa, per proteggere dal gelo tubi e tubature, per proteggere dal gelo e sghiacciare antenne o contenitori per liquidi, o un materasso riscaldato per lettini da massaggio utilizzati nei centri di bellezza e benessere.13) Electronic apparatus (6) according to claim 12, wherein the electronic apparatus (6) comprises a heating cover or blanket for heating tires to racing temperatures before the race, for protecting pipes and tubes from freezing, for protecting and de-icing antennas or containers for liquids, or a heated mattress for massage tables used in beauty and wellness centers.