本发明实施例涉及水处理设备控制技术，尤指一种净水器掉电检测方法。
背景技术：
目前的净水器都是长时间不断电工作；工作过程中经常需要存储数据；此时如果机器掉电，非常容易导致数据丢失，从而导致数据不准或者工作状态异常。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种净水器掉电检测方法，能够及时检测出净水器的掉电情况，从而避免数据丢失和机器异常工作。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一种净水器掉电检测方法，该净水器包括：系统电源、负载、第一电阻、第二电阻、稳压二极管和主控芯片；主控芯片用于对负载电流或负载电压进行采样；其中，系统电源、负载和第一电阻依次串联后接地；稳压二极管并联于主控芯片的采样端和地之间；第二电阻的一端与主控芯片的采样端相连，另一端连接于负载和第一电阻之间；净水器掉电检测方法包括：
通过主控芯片的采样电流的大小或采样电压的大小判断净水器是否掉电。
可选地，通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电包括：
在净水器工作时，对负载电流进行采样，并将采集的第一采样电流与预先测定的基准电流相比较；
当第一采样电流大于或等于基准电流时，判定净水器未掉电；
当第一采样电流小于基准电流时，在预设的第一时长内对负载电流重新采样，并将采样获得的第二采样电流与预设的电流阈值相比较；当第二采样电流小于或等于电流阈值时，确定净水器掉电；当第二采样电流大于电流阈值时，对负载电流重新采样并将采样电流重新与基准电流和电流阈值相比较，并重新进行掉电判断。
可选地，基准电流是通过对负载电流进行多次采样求平均值获得的，并且基准电流采用滑动平均滤波法进行更新。
可选地，
第一时长包括：4-7秒；
电流阈值包括：基准电流的k倍，其中，0＜k＜1。
可选地，通过主控芯片的采样电压的大小判断净水器是否掉电包括：
在净水器不工作时，对负载电压进行采样，将计算出的第一采样电压与预存的基准电压相比较；
当第一采样电压等于基准电压时，判定净水器未掉电；
当第一采样电压小于基准电压时，在预设的第二时长内对负载电压重新采样，并将采样获得的第二采样电压与预设的电压阈值相比较；当第二采样电压小于或等于电压阈值时，确定净水器掉电。
可选地，
基准电压包括：主控芯片的采样端设置的稳压二极管的电压；
电压阈值包括：基准电压的n倍，其中，0＜n＜1；
第二时长包括：4-7秒。
可选地，净水器还包括：第一开关、第二开关、续流二极管、第一储能电容和滤波电容；
其中，第一开关串联于负载和第一电阻之间；
第二电阻的另一端连接于负载和第一开关之间；
第二开关串联于系统电源和负载之间；
续流二极管并联于负载上；
第一储能电容和滤波电容并联于主控芯片的采样端和地之间。
可选地，净水器还包括：稳压电路、第二储能电容和第三储能电容；
稳压电路的电源输入端与系统电源相连；稳压电路的电源输出端与主控芯片的电源输入端相连；
第二储能电容的正极连接于系统电源和稳压电路之间，负极接地；
第三储能电容的正极连接于稳压电路和主控芯片的电源输入端之间，负极接地。
可选地，第二储能电容和第三储能电容的容值之和大于10uf。
可选地，净水器还包括：防逆流二极管；
防逆流二极管的阳极与系统电源相连；防逆流二极管的阴极与稳压电路的电源输入端相连；或者，
防逆流二极管的阳极与稳压电路的电源输出端相连；防逆流二极管的阴极与主控芯片的电源输入端相连。
本发明实施例的有益效果包括：
1、本发明实施例的净水器包括：系统电源、负载、第一电阻、第二电阻、稳压二极管和主控芯片；主控芯片用于对负载电流或负载电压进行采样；其中，系统电源、负载和第一电阻依次串联后接地；稳压二极管并联于主控芯片的采样端和地之间；第二电阻的一端与主控芯片的采样端相连，另一端连接于负载和第一电阻之间；净水器掉电检测方法包括：通过主控芯片的采样电流的大小或采样电压的大小判断净水器是否掉电。通过本发明实施例方案，能够及时检测出净水器的掉电情况，从而避免数据丢失和机器异常工作。
2、本发明实施例中通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电包括：在净水器工作时，对负载电流进行采样，并将采集的第一采样电流与预先测定的基准电流相比较；当第一采样电流大于或等于基准电流时，判定净水器未掉电；当第一采样电流小于基准电流时，在预设的第一时长内对负载电流重新采样，并将采样获得的第二采样电流与预设的电流阈值相比较；当第二采样电流小于或等于电流阈值时，确定净水器掉电；当第二采样电流大于电流阈值时，对负载电流重新采样并将采样电流重新与基准电流和电流阈值相比较，并重新进行掉电判断。该实施例方案通过将采样获得的负载电流与基准电流相比较，并根据比较结果判断掉电情况，方案简单、易懂、易于实施，并且准确、可靠。
3、本发明实施例中基准电流是通过对负载电流进行多次采样求平均值获得的，并且基准电流采用滑动平均滤波法进行更新。该实施例方案保证了负载电流的准确性和可靠性，进一步保证了掉电检测精度。
4、本发明实施例中第一时长包括：4-7秒，该时间范围不会因为时间过短使得掉电后电流无法及时下降到预设的电流阈值，也不会因为时间过长，造成掉电后未能及时反映从而造成数据丢失或机器工作异常，该时长范围设置合理，保证了检测的准确性。
5、本发明实施例中第二储能电容和第三储能电容的容值之和大于10uf。该实施例方案可以保证机器掉电时，主控芯片采样端的采样电流和采样电压发生变化，而主控芯片的输入电源vcc维持掉电前状态。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例的净水器的第一电路实施例示意图；
图2为本发明实施例的净水器掉电检测方法流程图；
图3为本发明实施例的净水器的第二电路实施例示意图；
图4为本发明实施例的通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电的方法流程图；
图5为本发明实施例的通过主控芯片的采样电压的大小判断净水器是否掉电的方法流程图；
图6为本发明实施例的净水器的第三电路实施例示意图；
图7为本发明实施例的净水器掉电时id和/或ub变化，以及vcc变化示意图；
图8为本发明实施例的净水器的第四电路实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
一种净水器掉电检测方法，如图1所示，该净水器包括：系统电源1、负载2、第一电阻3、第二电阻4、稳压二极管5和主控芯片6；主控芯片6用于对负载电流或负载电压进行采样；其中，系统电源1、负载2和第一电阻3依次串联后接地；稳压二极管5并联于主控芯片6的采样端和地之间；第二电阻4的一端与主控芯片6的采样端相连，另一端连接于负载2和第一电阻3之间；如图2所示，净水器掉电检测方法包括步骤s101：
s101、通过主控芯片的采样电流的大小或采样电压的大小判断净水器是否掉电。
在本发明实施例中，系统电源1（vdd）为负载2的工作电压，主控芯片6的工作电源为vcc，vdd>vcc。负载2可以为感性负载，包括阀、泵等。第一电阻3用于当负载2工作时提升a点电压，第一电阻3可根据负载情况选择是否添加。第二电阻4为限流电阻，可以用于保护稳压二极管5。
可选地，如图3所示，净水器还可以包括：第一开关7、第二开关8、续流二极管9、第一储能电容10和滤波电容11；
其中，第一开关7串联于负载2和第一电阻3之间；
第二电阻4的另一端连接于负载2和第一开关7之间；
第二开关8串联于系统电源1和负载2之间；
续流二极管9并联于负载2上；
第一储能电容10和滤波电容11并联于主控芯片6的采样端和地之间。
在本发明实施例中，第一开关7可以包括继电器、金属氧化物半导体mos管、可控硅等，主要用于控制负载2的通断。第二开关8同样可以包括继电器、mos管、可控硅等，用于控制系统电源1的导通和断开，主要起保护作用。第一开关7和第二开关8均可以在主控芯片6的控制下打开或闭合。续流二极管9用于在第一开关7和/或第二开关8打开时，为负载2提供续流通道，起到保护作用。第一储能电容10和滤波电容11用于对主控芯片6采样端采集到的电压ub进行整流、滤波。
在本发明实施例中，在净水器工作时，如果掉电，负载电流id会在短时间内降低为0，主控芯片6采样端可以实时采集负载电流id，从而根据该采样电流的大小判断在净水器工作期间是否掉电。在净水器不工作时，负载电流id为零，但负载电压不为零，主控芯片6采样端可以实时采集负载电压，根据该采样电压的大小判断净水器不工作期间是否掉电。一般的，在净水器中，负载可以为感性负载，包括但不限于增压泵以及电磁阀等。该实施例方案可以在开关管及负载导线内阻基本一定的基础上检测负载的电流和电压，从而判定外围是否掉电。
实施例二
该实施例在实施例一的基础上给出了通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电的具体实施例。
可选地，如图4所示，通过主控芯片6的采样电流的大小判断净水器是否掉电可以包括s201-s203：
s201、在净水器工作时，对负载电流进行采样，并将采集的第一采样电流与预先测定的基准电流相比较；
s202、当第一采样电流大于或等于基准电流时，判定净水器未掉电；
s203、当第一采样电流小于基准电流时，在预设的第一时长内对负载电流重新采样，并将采样获得的第二采样电流与预设的电流阈值相比较；当第二采样电流小于或等于电流阈值时，确定净水器掉电；当第二采样电流大于电流阈值时，对负载电流重新采样并将采样电流重新与基准电流和电流阈值相比较，并重新进行掉电判断。
在本发明实施例中，在净水器正常工作且未掉电时，负载2上的电流保持稳定，并且a点电压ua=id*(rds+r1+rn)，其中id为负载电流，rds为第一开关7的内阻，rn为a点到地之间线束的线阻；rds、r1、rn的值基本固定，也就是说ua基本由负载电流id大小确定，id=ua/(rds+r1+rn)。根据该原理可知，在净水器正常工作时通过检测a点电压可以获取负载电流id的大小，并可以将该负载电流id作为基准电流。
在本发明实施例中，通过上述内容可知，在净水器工作时如果掉电，负载电流会在短时间内降低为0，则可以根据该原理实时检测负载电流，并将该负载电流与上述的基准电流id作比较，以确定机器是否掉电。如果比较结果为负载电流大小未减小，则可以确定机器未掉电；如果比较结果为负载电流大小确实减小，则需要进一步判断减小的速率，以判断机器是否确实掉电，避免负载电流波动带来的误判。具体方案是在预设的第一时长内对负载电流重新采样，并将采样获得的第二采样电流与预设的电流阈值相比较，该电流阈值是比基准电流更小的电流值，以便于判断在一定时延后负载电流是否真的减小。如果第二采样电流小于或等于电流阈值，说明负载电流的大小快速减小到比较低的数值，可以判定净水器确实掉电了；当第二采样电流大于电流阈值时，说明负载电流的大小并没有快速减小，因此当前负载电流比基准电流小可能是电流波动造成的，需要对负载电流重新采样并将采样电流重新与基准电流和电流阈值相比较，并重新进行掉电判断。
在本发明实施例中，该实施例方案通过将采样获得的负载电流与基准电流和电流阈值相比较，增加了判断的准确性，防止了因电流波动产生的误判现象，并且该方案简单、易懂、易于实施，判断结果准确、可靠。
可选地，第一时长可以包括：4-7秒。
在本发明实施例中，该时间范围不会因为时间过短使得掉电后电流无法及时下降到预设的电流阈值，也不会因为时间过长，造成掉电后未能及时反映从而造成数据丢失或机器工作异常，该时长范围设置合理，保证了检测的准确性。
可选地，电流阈值可以包括：基准电流的k倍，其中，0＜k＜1。
在本发明实施例中，该电流阈值计算方便，易于实施。
实施例三
该实施例在实施例二的基础上对电流的采样方法作了进一步限定。
可选地，基准电流是通过对负载电流进行多次采样求平均值获得的，并且基准电流采用滑动平均滤波法进行更新。
在本发明实施例中，净水器正常工作时可以连续采样n次电流，并将n次采样的电流求平均作为基准电流id，由于主控芯片6的采样端b点处的电流ib即为采样电流，则id=ib=(i1+i2+…+in)，其中，i1～in分别为n次的采样电流。该实施例方案可以办证采样电流的准确性，避免单次采样带来的较大误差。
在本发明实施例中，基准电流还可以采用滑动平均滤波法进行更新。该滑动平均滤波法是指：把n个采样值看成一个队列，队列的长度为n，每进行一次采样就把采样值放入队尾，而去掉原队首的一个采样值，这样队列中就始终有n个“最新”的采样值，对这n个值进行平均就可以得到新的基准电流。该实施例方案进一步保证了采样电流的准确性和可靠性，进一步保证了掉电检测精度。
可选地，采样间隔周期t可以满足t≥0.5ms，采样次数n可以满足n≥10。
在本发明实施例中，采样间隔周期t和采样次数n均可以根据不同的应用场景自行定义，对于其具体数值不做限制。
实施例四
该实施例在实施例一的基础上给出了通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电的具体实施例。
可选地，如图5所示，通过主控芯片6的采样电压的大小判断净水器是否掉电可以包括s301-s303：
s301、在净水器不工作时，对负载电压进行采样，将计算出的第一采样电压与预存的基准电压相比较；
s302、当第一采样电压等于基准电压时，判定净水器未掉电；
s303、当第一采样电压小于基准电压时，在预设的第二时长内对负载电压重新采样，并将采样获得的第二采样电压与预设的电压阈值相比较；当第二采样电压小于或等于电压阈值时，确定净水器掉电。
在本发明实施例中，在净水器不工作且未掉电时，主控芯片6的采样电压，即b点的电压ub保持稳定，并且ub=uw，其中uw为稳压二极管5两端的稳压电压。根据该原理可知，在净水器不工作且未掉电时可以将电压uw作为检测是否掉电的基准电压。
在本发明实施例中，净水器不工作时如果掉电，b点电压ub会在短时间内由uw降低为0。根据该原理可以在净水器不工作时实时采样b点电压ub，并将该采样电压与上述的基准电压uw作比较，以确定机器是否掉电。如果比较结果为采样电压（即上述的第一采样电压）大小未减小，并等于基准电压，则可以确定机器未掉电；如果比较结果为采样电压大小确实减小，则需要进一步判断减小的速率，以判断机器是否确实掉电，避免因检测误差造成误判。具体方案是在预设的第二时长内对负载电压重新采样，并将采样获得的第二采样电压与预设的电压阈值相比较，该电压阈值是比基准电压更小的电压值，以便于判断在一定时延后采样电压是否真的减小。如果第二采样电压小于或等于电压阈值，说明采样电压的大小快速减小到比较低的数值，可以判定净水器确实掉电了。
在本发明实施例中，该实施例方案通过将采样获得的采样电压与基准电压和电压阈值相比较，增加了判断的准确性，防止了因检测误差产生的误判现象，并且该方案简单、易懂、易于实施，判断结果准确、可靠。
可选地，该基准电压可以包括：主控芯片6的采样端设置的稳压二极管5的电压；
电压阈值可以包括：基准电压的n倍，其中，0＜n＜1；
第二时长可以包括：4-7秒。
实施例五
该实施例在上述任意实施例的基础上对主控芯片6的电源输入电路作了进一步限定。
可选地，如图6所示，净水器还可以包括：稳压电路12、第二储能电容13和第三储能电容14；
稳压电路12的电源输入端与系统电源1相连；稳压电路12的电源输出端与主控芯片6的电源输入端相连；
第二储能电容13的正极连接于系统电源1和稳压电路12之间，负极接地；
第三储能电容14的正极连接于稳压电路12和主控芯片6的电源输入端之间，负极接地。
在本发明实施例中，稳压电路12的电源输入端vin可以是系统电源1（vdd），也可以是其它电源，在此不做具体限制。
可选地，第二储能电容13和第三储能电容14的容值之和大于10uf。
在本发明实施例中，为保证掉电并且id和ub变化时，而vcc维持掉电前状态，第二储能电容13和第三储能电容14的容值之和可以保持>10uf。如图7所示，在t1时刻外部掉电，t2时刻id开始下降（负载端），t3时刻主控芯片6的供电电源vcc开始下降，t3>t2，△t=t3-t2，第二储能电容13和第三储能电容14的存在主要是保证△t>1ms，掉电判定完成时，vcc保持掉电前的状态。如果没有第二储能电容13和第三储能电容14的存在，那么t3≤t2，vcc掉电发生在id下降之前，掉电判断不成功。
实施例六
该实施例在上述实施例五的基础上对主控芯片6的电源输入电路作了进一步限定。
可选地，如图8所示，净水器还可以包括：防逆流二极管15；
防逆流二极管15的阳极与系统电源1相连；防逆流二极管15的阴极与稳压电路12的电源输入端相连；或者，
防逆流二极管15的阳极与稳压电路12的电源输出端相连；防逆流二极管15的阴极与主控芯片6的电源输入端相连。
在本发明实施例中，防逆流二极管15可在第二储能电容13前段或者第三储能电容14前段，利用防逆流二极管15单向导通的特性，使第二储能电容13和第三储能电容14储存的能量不至于被其它负载消耗，掉电时使vcc保持时间更长久。
在本发明实施例中，由于防逆流二极管15结电压的存在，防逆流二极管15位置处于第二储能电容13之前最佳，对vcc无任何影响；如图8所示。
在本发明实施例中，该实施例方案可以在检测到掉电后及时存储数据，并在净水器重新上电后，可以重新读取存储的数据，根据上次机器的工作状态继续工作。
本发明实施例的有益效果包括：
1、本发明实施例的净水器包括：系统电源、负载、第一电阻、第二电阻、稳压二极管和主控芯片；主控芯片用于对负载电流或负载电压进行采样；其中，系统电源、负载和第一电阻依次串联后接地；稳压二极管并联于主控芯片的采样端和地之间；第二电阻的一端与主控芯片的采样端相连，另一端连接于负载和第一电阻之间；净水器掉电检测方法包括：通过主控芯片的采样电流的大小或采样电压的大小判断净水器是否掉电。通过本发明实施例方案，能够及时检测出净水器的掉电情况，从而避免数据丢失和机器异常工作。
2、本发明实施例中通过主控芯片的采样电流的大小判断净水器是否掉电包括：在净水器工作时，对负载电流进行采样，并将采集的第一采样电流与预先测定的基准电流相比较；当第一采样电流大于或等于基准电流时，判定净水器未掉电；当第一采样电流小于基准电流时，在预设的第一时长内对负载电流重新采样，并将采样获得的第二采样电流与预设的电流阈值相比较；当第二采样电流小于或等于电流阈值时，确定净水器掉电；当第二采样电流大于电流阈值时，对负载电流重新采样并将采样电流重新与基准电流和电流阈值相比较，并重新进行掉电判断。该实施例方案通过将采样获得的负载电流与基准电流相比较，并根据比较结果判断掉电情况，方案简单、易懂、易于实施，并且准确、可靠。
3、本发明实施例中基准电流是通过对负载电流进行多次采样求平均值获得的，并且基准电流采用滑动平均滤波法进行更新。该实施例方案保证了负载电流的准确性和可靠性，进一步保证了掉电检测精度。
4、本发明实施例中第一时长包括：4-7秒，该时间范围不会因为时间过短使得掉电后电流无法及时下降到预设的电流阈值，也不会因为时间过长，造成掉电后未能及时反映从而造成数据丢失或机器工作异常，该时长范围设置合理，保证了检测的准确性。
5、本发明实施例中第二储能电容和第三储能电容的容值之和大于10uf。该实施例方案可以保证机器掉电时，主控芯片采样端的采样电流和采样电压发生变化，而主控芯片的输入电源vcc维持掉电前状态。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。