一种电热水器内胆腐蚀检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：由开关电路控制的电压采集电路与以镁棒为负载的恒流源并联连接；单片机输出控制信号到开关电路来调整电压采集电路的工作状态；电压采集电路与放大电路连接，电压采集电路采集恒流源负载两端的电压值后经所述放大电路放大输出至所述单片机，单片机通过检测放大输入的电压值来判断电热水器的内胆是否被腐蚀。本实用新型利用镁棒通电后在腐蚀过程中电阻值不断变大的原理，将变化的电阻值转化成实时变化的电压值，并采用软件判定这一电压值是否在预先设定的范围内，如果电压值比预先设定的大，则判断镁棒即将消耗殆尽，内胆正在被腐蚀，否则内胆没有被腐蚀。
【专利说明】—种电热水器内胆腐蚀检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测电路，尤其涉及一种用于检测电热水器内胆是否被腐蚀的检测电路，属于电路检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，储水式热水器基本上都采用搪瓷内胆或不锈钢内胆，为了防止搪瓷内胆或不锈钢内胆在长期使用过程中因锈蚀而出现漏水的现象，通常在内胆中安装镁棒，镁的离子特性比内胆金属材料活泼，在锈蚀过程中会代替内胆被优先腐蚀消耗，也就是以牺牲阳极镁棒的方式来对内胆进行防腐蚀保护。通常各镁棒在出厂时设计的使用寿命大致相同，但是由于各地水质，内胆材料的质量及使用环境等因素的差异性，使得镁棒的消耗速度也不尽相同。如果镁棒消耗殆尽而没有及时更换，内胆就会被腐蚀而产生漏洞，如果过早的更换镁棒，则会造成浪费，因此，目前亟需一种检测电路来检测热水器内胆中镁棒的消耗情况。
实用新型内容
[0003]为了解决【背景技术】中的不足，本实用新型的目的在于克服【背景技术】的缺陷，提供一种电热水器内胆腐蚀检测电路，使用后能够准确的检测热水器内胆中镁棒的消耗情况。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：由开关电路控制的电压采集电路与以镁棒为负载的恒流源并联连接；
[0005]所述开关电路与单片机连接，由所述单片机的输出至所述开关电路来控制所述电压采集电路是否工作；
[0006]所述电压采集电路与放大电路连接，所述电压采集电路采集所述恒流源的负载镁棒两端的电压值，输出至所述放大电路放大后反馈至所述单片机，所述单片机通过检测反馈回来的电压值来判断电热水器的内胆是否被腐蚀。
[0007]本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电压采集电路为镁棒与电阻并联而成的纯电阻电路。
[0008]本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述放大电路中包含第一差分放大器、第二放大器；第一差分放大器的正相端引脚与负相端引脚通过两输入电阻分别连接至所述电压采集电路压降的两端，第一差分放大器的正向端引脚还通过第一反馈电阻连接至其输出端，第一放大器的输出端第二放大器的同相端连接，第二放大器的负相端通过第二反馈电阻连接至其输出端，第二放大器的输出端连接至所述单片机。
[0009]本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述开关电路包含一开关三极管，所述开关三极管的基极通过限流电阻与所述单片机连接，集电极通过一继电器与模拟电源连接，发射极与模拟地连接。
[0010]本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电压采集电路与放大电路之间还连接有滤波电路。
[0011]本实用新型的有益之处在于：本实用新型利用镁棒通电后在腐蚀过程中电阻值不断变大的原理，将不断变化的电阻值转化成实时变化的电压值，通过电压采集电路采集这一实时变化的电压值，采用软件判定电压值是否在预先设定的范围内，如果采集来的电压值比预先设定的电压值大，则判断镁棒即将消耗殆尽，内胆正在被腐蚀，需要尽快更换镁棒，否则内胆没有被腐蚀，无需更换镁棒，电压采集电路为镁棒与电阻并联而成的纯电阻电路，能保证在镁棒消耗殆尽相当于开路时高精度恒流源的负载电路仍然处于通路状态，不至于损坏恒流源，以致影响整个检测电路的持续工作本实用新型电路结构简单，成本低，电压值检测精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013]图I是本实用新型优选实施例的检测电路图。
[0014]图中：10、电压采集电路，20、恒流源，30、开关电路，40、单片机，50、放大电路，60、
滤波电路。
[0015]图2是本实用新型中电压采集电路
[0016]图中：101、并联电阻，102、镁棒。
【具体实施方式】
[0017]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018]如图I所示，一种电热水器内胆腐蚀检测电路，由开关电路30控制的电压采集电路10 (镁棒）为负载的恒流源20并联连接，镁棒连通后，其电流为恒定电流，随着镁棒被腐蚀，镁棒本身的电阻值变大，其两端的电压差值也逐渐变大，不断变大的电压值（电压采集电路10)输入至放大电路50。
[0019]开关电路30与单片机40连接，接收来由单片机40的输出信号，通过开关电路30来控制电压采集电路10是否工作；
[0020]电压采集电路10与放大电路50连接，恒流源20通过镁棒产生的电压值（电压采集电路10)经放大电路50放大后输出至单片机40，单片机40通过检测放大后的电压值大小来判断电热水器的内胆是否被腐蚀。
[0021]本实用新型的工作原理是这样的：恒流源20通过镁棒产生的电压值（电压采集电路10)，这一变化的电压值通过与基准电压的差分比较放大后再经放大处理后输出至单片机40，单片机40将输入的电压值与预先设定的电压值进行比较，如果大于预先设定的电压值，则判断镁棒即将已经消耗殆尽，内胆正在被腐蚀，需要尽快更换镁棒，如果小于预先设定的电压值，则判断镁棒即将没有消耗完，内胆没有被腐蚀。
[0022]本实用新型的电压采集电路为镁棒与电阻并联而成的纯电阻电路（电压采集电路10)，通过高精度恒流源20，两端产生电压，完成电压采集。当镁棒消耗殆尽在电路中相当于开路时，与其并联的电路仍然能保证整个电压采集电路处于通路状态，避免将镁棒作为唯一负载，当镁棒消耗殆尽开路时损坏恒流源的情况发生，保证整个检测电路的持续工作。具体的，所述放大电路中包含第一差分放大器U1B、第二放大器UlA ;第一差分放大器UlB的正相端引脚5与负相端引脚6通过两输入电阻R4、R3分别连接至所述电压采集电路压降的两端A、B，第一差分放大器UlB的正向端引脚5还通过第一反馈电阻R5连接至其输出端7,第一差分放大器UlB的输出端7第二放大器UlA的同相端3连接,第二放大器UlA的负相端2通过第二反馈电阻R7、R8连接至其输出端1，第二放大器UlA的输出端I连接至所述单片机40。
[0023]实际工作中基准电压以及采集电路10上所采集到的电压变化都很小，为了能驱动后续单片机40的工作以及对负载两端电压值的变化进准确反映，第一差分放大器UlB将采集的电压值差分放大输出，第二放大器UlA将第一差分放大器UlB差分放大输出后的电压值再次进行放大输出至单片机40，以驱动单片机40对电压值进行识别判断。
[0024]具体的，所述开关电路30包含一开关三极管Ql，所述开关三极管Ql的基极通过一限流电阻R9与单片机40连接，集电极通过一继电器Kl与模拟电源VDD连接，发射极与模拟地GND连接。单片机40给开关三极管Ql的基极一低电平时，开关三极管Ql导通，继电器Kl吸合导通把镁棒短路，这时在电压采集电路10上没有压降，反之，单片机40给开关三极管Ql的基极一高电平时，开关三极管Ql截止，继电器Kl断开，恒流源20通过镁棒形成回路，在镁棒（电压采集电路10)的两端产生压降，完成电压采集。
[0025]为了提高检测电路的检测精度，在电压采集电路10与放大电路50之间还连接有滤波电路60，所述滤波电路为典型的接地电容式滤波，滤除输入至第一差分放大器UlB的信号中的交流成分，降低纹波值，以免纹波经放大后造成后续放大信号的失真，从而影响检测电路的精度。
[0026]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：由开关电路（30)控制的电压采集电路（10)与以镁棒为负载的恒流源（20)并联连接； 所述开关电路（30)与单片机（40)连接，由所述单片机（40)的输出至所述开关电路(30)来控制所述电压采集电路（10)是否工作； 所述电压采集电路（10)与放大电路（50)连接，所述电压采集电路（10)采集所述恒流源（20)的负载镁棒两端的电压值，输出至所述放大电路（50)放大后反馈至所述单片机(40)，所述单片机（40)通过检测反馈回来的电压值来判断电热水器的内胆是否被腐蚀。
2.根据权利要求I所述的一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：所述电压采集电路（10)为镁棒与电阻并联而成的纯电阻电路。
3.根据权利要求2所述的一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：所述放大电路中包含第一差分放大器（UlB)、第二放大器（UlA);第一差分放大器（UlB)的正相端引脚(5)与负相端引脚（6)通过两输入电阻（R4、R3)分别连接至所述电压采集电路压降的两端（A、B)，第一差分放大器（UlB)的正向端引脚（5)还通过第一反馈电阻（R5)连接至其输出端（7)，第一差分放大器（UlB)的输出端（7)第二放大器（UlA)的正相端（3)连接，第二放大器（UlA)的负相端（2)通过第二反馈电阻（R7、R8)连接至其输出端（1)，第二放大器(UlA)的输出端（I)连接至所述单片机（40)。
4.根据权利要求2所述的一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：所述开关电路（30)包含一开关三极管（Ql)，所述开关三极管（Ql)的基极通过限流电阻（R9)与所述单片机（40)连接，集电极通过一继电器（Kl)与模拟电源（VDD)连接，发射极与模拟地（GND)连接。
5.根据权利要求I所述的一种电热水器内胆腐蚀检测电路，其特征在于：所述电压采集电路（10)与放大电路（50)之间还连接有滤波电路（60)。
【文档编号】G01N27/12GK204028032SQ201420415368
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】惠滨华, 沈苏毅, 谌清平, 张杰良, 陈力, 孔增鑫 申请人:苏州路之遥科技股份有限公司