接触电阻的检测电路和方法与流程

文档序号:20214016发布日期:2020-03-31 11:32阅读:677来源:国知局
接触电阻的检测电路和方法与流程

本发明涉及家用电器领域,具体而言,涉及一种接触电阻的检测电路和方法。



背景技术:

现有的电磁加热ih(inductionheating)加热的烹饪器具,原理是通过电磁线圈接通交变电流与电子线路板组成部分的连接产生交变磁场、当用含铁质容器放置在电磁线圈的上面时,容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的载流子高速无规则运动,载流子与原子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而起到加热的效果。因为是铁制容器自身发热,所以热转化率特别高。

由于电磁线圈通过的交变电流非常大,连接线圈的端子如果没有铆接牢固,造成接触电阻大,就很容易在加热的过程中,端子因接触电阻过大而发热损坏,有时甚至会起火,造成安全事故。

针对现有技术中加热装置的接触电阻过大导致加热装置损坏的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种接触电阻的检测电路和方法,以至少解决现有技术中加热装置的接触电阻过大导致加热装置损坏的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种接触电阻的检测电路,包括:电桥电路,电桥电路包括:第一电阻、第二电阻、可变电阻和加热装置的接触电阻,第一电阻连接在电桥电路的第一端和第二端之间,第二电阻连接在电桥电路的第一端和第四端之间,可变电阻连接在电桥电路的第二端和第三端之间,接触电阻连接在电桥电路的第三端和第四端之间;处理器,包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,处理器的第一输出端与电桥电路的第一端连接,处理器的第二输出端与电桥电路的第三端连接,处理器的第一输入端与电桥电路的第二端连接,处理器的第二输入端与电桥电路的第四端连接,处理器的第一输出端和第二输出端用于输出预设电压,处理器用于调节可变电阻的电阻值,使得电桥电路的第二端和第四端之间的电压差为零,并根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值。

在本发明实施例中,通过第一电阻、第二电阻、可变电阻和加热装置的接触电阻构成电桥电路,处理器通过调节可变电阻,可以使电桥电路达到平衡,利用电桥电路的平衡原理,实现检测接触电阻的电阻值的目的,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障,提升烹饪器具的安全性的技术效果,进而解决了现有技术中加热装置的接触电阻过大导致加热装置损坏的技术问题。

进一步地,处理器包括:处理单元,用于判断接触电阻的电阻值是否处于预设范围内,其中,如果接触电阻的电阻值未处于预设范围内,则确定加热装置的连接出现故障。通过比较检测出的接触电阻的电阻值是否处于正常范围内,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障的效果。

进一步地,处理器还包括:控制单元,与处理单元连接,用于当确定加热装置的连接出现故障时,控制加热装置停止加热,和/或控制与处理器连接的报警装置输出报警提示信息。通过控制加热装置停止加热,和/或控制报警装置输出报警提示信息,达到避免端子发热而烧坏,进一步防止造成更大损失的效果。

进一步地,报警装置包括如下一种或多种:显示屏、扬声器、指示灯、蜂鸣器。通过多种报警装置进行报警,达到提示用户停止使用烹饪器具,防止造成更大损失的效果。

进一步地,预设范围为0~150mω。通过设置接触电阻的电阻值的正常范围,达到避免系统误差,导致检测加热装置的连接是否出现故障的准确度低的效果。

进一步地,检测电路还包括:检流计,连接在电桥电路的第二端和第四端之间,用于检测电桥电路的第二端和第四端之间的电压差是否为零。通过检流计可以达到直观显示电桥电路是否达到平衡的效果。

进一步地,第一电阻、第二电阻和可变电阻为标准电阻,加热装置为电磁加热装置。通过标准电阻可以作为参考电阻,达到准确检测接触电阻的电阻值的效果。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种接触电阻的检测方法,包括:获取电桥电路的第二端和第四端之间的电压差,其中,电桥电路包括:第一电阻、第二电阻、可变电阻和加热装置的接触电阻,第一电阻连接在电桥电路的第一端和第二端之间,第二电阻连接在电桥电路的第一端和第四端之间,可变电阻连接在电桥电路的第二端和第三端之间,接触电阻连接在电桥电路的第三端和第四端之间,电桥电路的第一端和第三端接入预设电压;判断电压差是否为零;如果电压差不为零,则调节可变电阻的电阻值,使得电压差为零;如果电压差为零,则根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值。

进一步地,在根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值之后,上述方法还包括:判断接触电阻的电阻值是否处于预设范围内;如果接触电阻的电阻值未处于预设范围内,则确定加热装置的连接出现故障。

进一步地,在确定加热装置的连接出现故障之后,上述方法还包括如下一种或多种:控制加热装置停止加热;输出报警提示信息。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种烹饪器具,包括:上述的接触电阻的检测电路。

进一步地,烹饪器具为电压力锅。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的接触电阻的检测方法。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述的接触电阻的检测方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例的一种接触电阻的检测电路的示意图;

图2是根据本发明实施例的一种可选的接触电阻的检测电路的电路结构图;以及

图3是根据本发明实施例的一种接触电阻的检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例,提供了一种接触电阻的检测电路的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种接触电阻的检测电路的示意图,如图1所示,该检测电路可以包括:电桥电路10和处理器20,电桥电路10包括:第一电阻11、第二电阻12、可变电阻13和加热装置的接触电阻14,处理器20包括:第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。

其中,第一电阻11连接在电桥电路10的第一端和第二端之间,第二电阻12连接在电桥电路10的第一端和第四端之间,可变电阻13连接在电桥电路10的第二端和第三端之间,接触电阻14连接在电桥电路10的第三端和第四端之间;处理器20的第一输出端与电桥电路10的第一端连接,处理器20的第二输出端与电桥电路10的第三端连接,处理器20的第一输入端与电桥电路10的第二端连接,处理器20的第二输入端与电桥电路10的第四端连接,处理器20的第一输出端和第二输出端用于输出预设电压,处理器20用于调节可变电阻13的电阻值,使得电桥电路10的第二端和第四端之间的电压差为零,并根据第一电阻11、第二电阻12以及可变电阻13的电阻值,得到接触电阻14的电阻值。

可选地,上述的第一电阻、第二电阻和可变电阻可以是标准电阻,上述的加热装置可以是电磁加热装置,例如,可以是电磁线圈。

具体地,由于接触电阻的状态量是非常微弱的,为了能够检测这种微弱的变换,可以采用电桥电路,电桥电路是一种利用电阻的变化来测量物理量的变化,具有高灵敏度和准确度的测量电路。例如,如图2所示,电阻r1(即上述的第二电阻12)、r2(即上述的第一电阻11)、rs(即上述的可变电阻13)、rx(即上述的接触电阻14)组成电桥电路10,电桥电路10的a、b、c和d(即上述的第一端至第四端)与mcu(microcontrollerunit,即上述的处理器)连接,a、c两点接一电压(即上述的预设电压),mcu采集b、d两点两端的电压。根据电桥电路的平衡原理,当r1/r2=rs/rx时,电桥电路达到平衡,b、d两点的电压差为零。电路接通后,b、d两点的电压差一般不为零,通过调节rs,使得b、d两点的电压差为零,此时电桥电路达到平衡。电桥电路的平衡条件是b、d两点电位相同,即i1*r1=i2*r2,is*rs=ix*rx,由于ix=i1,is=i2,则rx=r1*rs/r2,也即,得到接触电阻14的电阻值。

其中,r1、r2是电阻值已知的标准电阻,rs是可变标准电阻。通过标准电阻可以作为参考电阻,达到准确检测接触电阻的电阻值的效果。

在本发明实施例中,通过第一电阻11、第二电阻12、可变电阻13和加热装置的接触电阻14构成电桥电路10,处理器20通过调节可变电阻13,可以使电桥电路10达到平衡,利用电桥电路10的平衡原理,实现检测接触电阻14的电阻值的目的,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障,提升烹饪器具的安全性的技术效果,进而解决了现有技术中加热装置的接触电阻过大导致加热装置损坏的技术问题。

可选地,处理器包括:处理单元。

其中,处理单元用于判断接触电阻的电阻值是否处于预设范围内,其中,如果接触电阻的电阻值未处于预设范围内,则确定加热装置的连接出现故障。

可选地,由于正常情况下,电磁线圈的接触电阻在150mω以内,因此,上述的预设范围为0~150mω。通过设置接触电阻的电阻值的正常范围,达到避免系统误差,导致检测加热装置的连接是否出现故障的准确度低的效果。

具体地,在处理器检测出接触电阻的准确电阻值之后,通过判断检测出的电阻值是否超过预设范围,可以判断出电磁线圈的接触电阻是否过大,如果检测出的电阻值超出预设范围,则说明加热装置,也即电磁线圈的连接有问题,包括两种问题:第一种是电磁线圈与端子铆接不良;第二种是电磁线圈端子与接线柱没有锁紧。通过比较检测出的接触电阻的电阻值是否处于正常范围内,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障的效果。

可选地,处理器还包括:控制单元。

其中,控制单元与处理单元连接,用于当确定加热装置的连接出现故障时,控制加热装置停止加热,和/或控制与处理器连接的报警装置输出报警提示信息。

具体地,当检测出电磁线圈的连接有问题时,可以及时关闭功率输出,以防端子发热而烧坏,另外,还可以将这一故障现象显示在屏幕上,提示用户停止使用烹饪器具,以防起火造成更大的损失。通过控制加热装置停止加热,和/或控制报警装置输出报警提示信息,达到避免端子发热而烧坏,进一步防止造成更大损失的效果。

可选地,报警装置包括如下一种或多种:显示屏、扬声器、指示灯、蜂鸣器。

具体地,为了能够提示用户停止使用烹饪器具,可以通过显示屏显示文字信息,例如,直接显示“电磁线圈的连接有问题”的文字信息,或者显示相应的故障代码(如e1);还可以通过扬声器播放语音信息,例如,直接播放“电磁线圈的连接有问题”的语音信息,或者播放相应的故障代码(如e1);或者可以通过指示灯闪烁,或者指示灯显示不同的颜色;又或者通过蜂鸣器蜂鸣。通过多种报警装置进行报警,达到提示用户停止使用烹饪器具,防止造成更大损失的效果。

可选地,如图1所示,检测电路还包括:检流计30。

其中,检流计30连接在电桥电路10的第二端和第四端之间,用于检测电桥电路10的第二端和第四端之间的电压差是否为零。

具体地,如图2所示,b、d之间连接检流计g(即上述的检流计30),检流计g为零,则表明b、d两点电位相等;检流计g不为零,则表明b、d两点电位不相等。通过检流计可以达到直观显示电桥电路是否达到平衡的效果。

实施例2

根据本发明实施例,提供了一种接触电阻的检测方法的实施例,需要说明的是,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。

图3是根据本发明实施例的一种接触电阻的检测方法的流程图,如图3所示,该方法包括如下步骤:

步骤s302,获取电桥电路的第二端和第四端之间的电压差,其中,电桥电路包括:第一电阻、第二电阻、可变电阻和加热装置的接触电阻,第一电阻连接在电桥电路的第一端和第二端之间,第二电阻连接在电桥电路的第一端和第四端之间,可变电阻连接在电桥电路的第二端和第三端之间,接触电阻连接在电桥电路的第三端和第四端之间,电桥电路的第一端和第三端接入预设电压。

可选地,上述的第一电阻、第二电阻和可变电阻可以是标准电阻,上述的加热装置可以是电磁加热装置,例如,可以是电磁线圈。

具体地,由于接触电阻的状态量是非常微弱的,为了能够检测这种微弱的变换,可以采用电桥电路,电桥电路是一种利用电阻的变化来测量物理量的变化,具有高灵敏度和准确度的测量电路。例如,如图2所示,电阻r1(即上述的第二电阻)、r2(即上述的第一电阻)、rs(即上述的可变电阻)、rx(即上述的接触电阻)组成电桥电路10,电桥电路的a、b、c和d(即上述的第一端至第四端)与mcu(microcontrollerunit,即上述的处理器)连接,a、c两点接一电压(即上述的预设电压),mcu采集b、d两点两端的电压。根据电桥电路的平衡原理,当r1/r2=rs/rx时,电桥电路达到平衡,b、d两点的电压差为零。

其中,r1、r2是电阻值已知的标准电阻,rs是可变标准电阻。通过标准电阻可以作为参考电阻,达到准确检测接触电阻的电阻值的效果。

步骤s304,判断电压差是否为零。

步骤s306,如果电压差不为零,则调节可变电阻的电阻值,使得电压差为零。

具体地,如图2所示,根据电桥电路的平衡原理,当r1/r2=rs/rx时,电桥电路达到平衡,b、d两点的电压差为零。电路接通后,b、d两点的电压差一般不为零,通过调节rs,使得b、d两点的电压差为零,此时电桥电路达到平衡。

步骤s308,如果电压差为零,则根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值。

具体地,如图2所示,电桥电路的平衡条件是b、d两点电位相同,即i1*r1=i2*r2,is*rs=ix*rx,由于ix=i1,is=i2,则rx=r1*rs/r2,也即,得到接触电阻的电阻值。

在本发明实施例中,在获取到电桥电路的第二端和第四端之间的电压差之后,如果判断出电压差不为零,则调节可变电阻的电阻值,使得电压差为零,也即使电桥电路达到平衡,利用电桥电路的平衡原理,可以根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值,实现检测接触电阻的电阻值的目的,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障,提升烹饪器具的安全性的技术效果,进而解决了现有技术中加热装置的接触电阻过大导致加热装置损坏的技术问题。

可选地,在步骤s308,根据第一电阻、第二电阻以及可变电阻的电阻值,得到接触电阻的电阻值之后,该方法还包括:判断接触电阻的电阻值是否处于预设范围内;如果接触电阻的电阻值未处于预设范围内,则确定加热装置的连接出现故障。

可选地,由于正常情况下,电磁线圈的接触电阻在150mω以内,因此,上述的预设范围为0~150mω,在实际使用中,可以根据实际需要对预设范围进行设置,例如,预设范围可以设置为0~157mω,0~143mω,0~130mω,甚至0~116mω等,本发明对此不作具体限定。通过设置接触电阻的电阻值的正常范围,达到避免系统误差,导致检测加热装置的连接是否出现故障的准确度低的效果。

具体地,在处理器检测出接触电阻的准确电阻值之后,通过判断检测出的电阻值是否超过预设范围,可以判断出电磁线圈的接触电阻是否过大,如果检测出的电阻值超出预设范围,则说明加热装置,也即电磁线圈的连接有问题,包括两种问题:第一种是电磁线圈与端子铆接不良;第二种是电磁线圈端子与接线柱没有锁紧。通过比较检测出的接触电阻的电阻值是否处于正常范围内,从而达到了有效检测加热装置的连接是否出现故障的效果。

可选地,在确定加热装置的连接出现故障之后,该方法还包括如下一种或多种:控制加热装置停止加热;输出报警提示信息。

具体地,当检测出电磁线圈的连接有问题时,可以及时关闭功率输出,以防端子发热而烧坏,另外,还可以将这一故障现象显示在屏幕上,提示用户停止使用烹饪器具,以防起火造成更大的损失。通过控制加热装置停止加热,和/或控制报警装置输出报警提示信息,达到避免端子发热而烧坏,进一步防止造成更大损失的效果。

可选地,报警装置包括如下一种或多种:显示屏、扬声器、指示灯、蜂鸣器。

具体地,为了能够提示用户停止使用烹饪器具,可以通过显示屏显示文字信息,例如,直接显示“电磁线圈的连接有问题”的文字信息,或者显示相应的故障代码(如e1);还可以通过扬声器播放语音信息,例如,直接播放“电磁线圈的连接有问题”的语音信息,或者播放相应的故障代码(如e1);或者可以通过指示灯闪烁,或者指示灯显示不同的颜色;又或者通过蜂鸣器蜂鸣。通过多种报警装置进行报警,达到提示用户停止使用烹饪器具,防止造成更大损失的效果。

实施例3

根据本发明实施例,提供了一种烹饪器具的实施例,包括:上述实施例1中的接触电阻的检测电路。

可选地,上述的烹饪器具可以是电压力锅。

实施例4

根据本发明实施例,提供了一种存储介质的实施例,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述实施例2中的接触电阻的检测方法。

实施例5

根据本发明实施例,提供了一种处理器的实施例,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述实施例2中的接触电阻的检测方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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