一种继电器过零控制方法以及烹饪器具与流程
本申请涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种继电器过零控制方法，以及相应的一种烹饪器具和计算机可读存储介质。
背景技术：
继电器在工作时，其内部的触点之间很容易产生电弧，导致继电器失效，造成继电器的电气寿命远远低于机械寿命。
为了提高继电器的电气寿命，现有技术提出了在交流信号过零点，向继电器发送状态切换指令，以接通或者断开继电器的方案。
但是，继电器内部的控制线圈具有一定的电感特性，当继电器从接通状态切换至断开状态时，控制线圈会产生感应电流，该电流需要通过在线圈两端并联续流二极管进行消除，否则，该电流会产生很高的反向电压损坏继电器的控制回路。由于该续流二极管的存在，导致继电器内部触点的断开有一定的时延，一般是几个毫秒。也就是说，在过零点虽然控制回路已断开，但触点仍然处于吸合状态，当实际断开时，触点两端又出现了一定的电压，仍然会产生拉弧。
不仅如此，由于继电器线圈的差异以及生产差异，不同的继电器的时延也可能存在差异，从而更增加了批量控制多个继电器在过零点切换状态的难度。
技术实现要素：
本申请实施例提供一种继电器过零控制方法，以及相应的一种烹饪器具和计算机可读存储介质，用以解决现有技术中的如下技术问题：虽然在交流信号过零点，向继电器发送状态切换指令，但是由于继电器自身切换状态时存在时延，因此，实际难以正好在过零点切换状态；不仅如此，由于继电器线圈的差异以及生产差异，不同的继电器的时延也可能存在差异，从而更增加了批量控制多个继电器在过零点切换状态的难度。
本申请实施例采用下述技术方案：
一种继电器过零控制方法，基于均包含继电器、过零检测电路的第一电路和第二电路，若第一电路和第二电路的继电器通断状态一致，则对应的过零检测电路检测得到的波形也一致，所述方法包括：
在过零检测电路检测得到的波形一致为交流波形的情况下，确定第二电路对应的交流波形上指定半周期内的指令时刻，并在所述指令时刻，向第一电路的继电器发送状态切换指令；
在所述指定半周期内，根据第一电路对应的交流波形的响应变化，检测第一电路的继电器对所述状态切换指令的执行时刻，其中，所述响应变化包括在指定半周期内的电平变化；
根据所述指令时刻和所述执行时刻，确定第一电路的继电器的时延；
根据所述时延，控制第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作。
可选地，所述交流波形为方波波形，所述指定半周期为低电平半周期，所述电平变化包括：在所述指定半周期结束之前，由低电平切换为持续高电平。
可选地，在第一电路的继电器执行所述状态切换指令后，所述方法还包括：
在低电平半周期内，再向第一电路的继电器发送状态切换指令；
根据所述持续高电平变回低电平的过程，确定第一电路的继电器切换回原状态对应的时延；
根据所述切换回原状态对应的时延，控制第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作。
可选地，在所述指定半周期内，根据第一电路对应的交流波形的响应变化，检测第一电路的继电器对所述状态切换指令的执行时刻，包括：
在第二电路的过零检测电路产生下降沿中断时，确定进入了所述指定半周期内；
在所述指定半周期内，在向第一电路的继电器发送所述状态切换指令后，开始计时，在第一电路的过零检测电路产生上升沿中断时，停止计时，得到第一电路的继电器对所述状态切换指令的执行时刻。
可选地，第一电路的继电器开始的通断状态为断开状态；
在所述指令时刻向第一电路的继电器发送的状态切换指令，用于指示继电器从断开状态切换为接通状态；
再向第一电路的继电器发送的状态切换指令，用于指示继电器从接通状态切换回断开状态。
可选地，根据所述时延，控制第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作，包括：
从第一电路的继电器对应的交流波形的过零点，延迟以下至少一段时间，向第一电路的继电器发送状态切换指令，以使第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作：
其中，t表示第一电路对应的交流波形的周期，δt表示第一电路的继电器的时延，n为正整数。
可选地，检测第一电路的继电器对所述状态切换指令的执行时刻前，所述方法还包括：
确定本次是第一电路的继电器第一次接通或者关断。
可选地，所述第一电路和/或所述第二电路的结构包括：
继电器的一端分别连接交流电火线、降压电路的输入端；
所述继电器的另一端分别连接所述降压电路的输出端、过零检测电路的输入端、负载的一端；
所述过零检测电路的输出端连接控制芯片；
所述负载的另一端连接交流电零线。
可选地，所述过零检测电路包括光耦、第一电阻、第二电阻；
所述光耦的发光二极管作为所述过零检测电路的输入端；
所述光耦的三极管的射极连接地，集电极分别连接所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端；
所述第一电阻的另一端连接电源，用以提供持续高电平；
所述第二电阻的另一端作为所述过零检测电路的输出端。
一种烹饪器具，包括控制芯片、均包含继电器、过零检测电路的第一电路和第二电路，若第一电路和第二电路的继电器通断状态一致，则对应的过零检测电路检测得到的波形也一致；所述控制芯片包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的继电器过零控制方法。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的继电器过零控制方法。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：利用能够产生一致的交流波形的两个电路，以其中一个电路的交流波形作为参考波形，通过操作另一个电路的继电器，引起另一个电路的交流波形的响应变化，并据此检测到该继电器个体的时延，用于过零控制，这种方案考虑了不同的继电器时延的个体差异，能够更准确地控制各继电器在过零点切换状态，从而有助于提高继电器的电气寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的一些实施例提供的一种继电器过零控制方法所涉及电路的结构示意图；
图2为本申请的一些实施例提供的一种过零检测电路的结构示意图；
图3为本申请的一些实施例提供的一种继电器过零控制方法的流程示意图；
图4为本申请的一些实施例提供的一种继电器时延检测方案的流程示意图；
图5a为本申请的一些实施例提供的图1中的第一电路和第二电路所对应的交流波形示意图；
图5b为本申请的一些实施例提供的基于图5a的波形，检测继电器接通时的时延的波形示意图；
图5c为本申请的一些实施例提供的基于图5b的波形，检测继电器断开时的时延的波形示意图；
图5d为本申请的一些实施例提供的基于图5b检测得到的时延，进行继电器过零控制的波形示意图；
图6为本申请的一些实施例提供的一种烹饪器具的部分结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请提供了可以准确判定单个继电器接通和断开的时延的方法，并根据时延相应地提前或者推迟向继电器发送状态切换指令的时间，从而有助于使得每个继电器都能够在过零点接通或者关断，有助于提高继电器的寿命。
本申请基于相对独立的两个电路，检测单个继电器的时延。将这两个电路分别称为第一电路、第二电路，第一电路、第二电路均包含继电器、过零检测电路，第一电路与第二电路可以具有相同或者相似的结构，以使得：若第一电路和第二电路的继电器通断状态一致，则对应的过零检测电路检测得到的波形也一致。
在一种应用场景下，假定第一电路与第二电路具有相同的结构，本申请的一些实施例提供了一种继电器过零控制方法所涉及电路的结构示意图，如图1所示。
在图1中，第一电路的结构可以包括：继电器1的一端分别连接交流电火线、降压电路1的输入端；继电器1的另一端分别连接降压电路1的输出端、过零检测电路1的输入端、负载1的一端；过零检测电路1的输出端连接控制芯片；负载1的另一端连接交流电零线。第二电路的结构可以包括：继电器2的一端分别连接交流电火线、降压电路2的输入端；继电器2的另一端分别连接降压电路2的输出端、过零检测电路2的输入端、负载2的一端；过零检测电路2的输出端连接控制芯片；负载2的另一端连接交流电零线。
图1中的降压电路、过零检测电路的具体结构，以及负载的具体类型可以是多样的，这里不做具体限定，只要能够满足上述的波形要求即可。
进一步地，本申请的一些实施例还提供了一种过零检测电路的结构示意图，如图2所示。
在图2中，过零检测电路包括光耦、第一电阻r1、第二电阻r2；光耦的发光二极管d1作为过零检测电路的输入端；光耦的三极管q1的射极连接地，集电极分别连接第一电阻r1的一端、第二电阻r2的一端；第一电阻r1的另一端连接电源vcc(比如用5v的电源)，用以提供持续高电平；第二电阻r2的另一端作为过零检测电路的输出端；若输入端有信号输入，则三极管q1导通，输出端为低电平，若输入端无信号输入，则三极管q1截止，输出端为高电平。
下面的一些实施例主要基于图1和图2的电路进行说明。图3为本申请的一些实施例提供的一种继电器过零控制方法的流程示意图，该流程的执行主体可以包括控制芯片。该流程可以在需要检测第一电路的继电器的时延时执行，比如可以在第一电路的继电器第一次使用(在使用过程中，会第一次从断开状态切换至接通状态，以及第一次从接通状态切换回断开状态)时执行，从而有助于尽快了解继电器的时延，有助于尽量降低继电器的损耗。
图3中的流程包括以下步骤：
s300：在过零检测电路检测得到的波形一致为交流波形的情况下，确定第二电路对应的交流波形上指定半周期内的指令时刻，并在所述指令时刻，向第一电路的继电器发送状态切换指令。
在本申请的一些实施例中，交流波形可以是正弦或者余弦波形、正弦或者余弦半波波形、方波波形等。对于图2的情况，交流波形为方波波形。一般地，继电器的时延小于交流波形的半周期，因此，可以在半周期内来识别时延，而不跨相邻的两个半周期来识别时延，以防止相邻的两个半周期所固有的电平差异造成对时延的误判，后面会结合波形更直观地说明。
基于此，可以将指定半周期内的尽量靠前的时刻，确定为指令时刻，比如，指定半周期的开始时刻。
继电器有接通状态和断开状态这两种状态，状态切换指令用于指示继电器从当前的状态切换至另一种状态，可以是从断开状态切换至接通状态，也可以是从接通状态切换至断开状态。
s302：在所述指定半周期内，根据第一电路对应的交流波形的响应变化，检测第一电路的继电器对所述状态切换指令的执行时刻，其中，所述响应变化包括在指定半周期内的电平变化。
在本申请的一些实施例中，响应变化包括波形响应于状态切换指令而产生的变化，而不包括波形可能具有的固有变化。电平变化具体是怎样的变化取决于第一电路具体的结构，对于图1和图2的电路，电平变化可以是在高电平和低电平这两者之间的切换变化，由于交流波形本身也可能有高低电平之间的切换变化，为了将这种固有变化与上述的响应变化区分开来，以防止误判继电器的时延，需要关注执行时刻是否处于合理的时间区间内。
s304：根据所述指令时刻和所述执行时刻，确定第一电路的继电器的时延。
在本申请的一些实施例中，可以将执行时刻与指令时刻之差，确定为第一电路的继电器的时延。或者，若有其他会造成误差的因素，也可以一并考虑，利用这些因素对指令时刻和/或执行时刻进行修正，再利用修正数据确定第一电路的继电器的时延。
s306：根据所述时延，控制第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作。
在本申请的一些实施例中，既然已经知道了时延，则可以根据时延，相应地提前发送状态切换指令，从而可以使得继电器在过零点执行状态切换动作。具体在哪个时刻发送状态切换指令，可以取决于实际需求，若只是要求在过零点切换，则可以在任意半周期的结束时刻，提前该时延来发送状态切换指令。
通过图3的方法，利用能够产生一致的交流波形的两个电路，以其中一个电路的交流波形作为参考波形，通过操作另一个电路的继电器，引起另一个电路的交流波形的响应变化，并据此检测到该继电器个体的时延，用于过零控制，这种方案考虑了不同的继电器时延的个体差异，能够更准确地控制各继电器在过零点切换状态，从而有助于提高继电器的电气寿命。
基于图3的方法，本申请的一些实施例还提供了该方法的一些具体实施方案，以及扩展方案，下面继续说明。
在本申请的一些实施例中，对于图1和图2的电路，交流波形为方波波形。假定第一电路的继电器开始的通断状态为断开状态，则在步骤s300中发送的状态切换指令，是用于指示第一电路的继电器从断开状态切换为接通状态，相应地，指定半周期可以为低电平半周期，电平变化包括：在指定半周期结束之前，由低电平切换为持续高电平。
需要说明的是，该交流波形的固有变化是，在指定半周期结束时(而不是在指定半周期内，指定半周期结束之前)，由于要进入下一个半周期，则会由指定半周期的低电平切换至下一个半周期的高电平，因此，据此可以将固有变化和响应变化区分开来，以第二电路对应的波形的指定半周期作为对照，在第一电路对应的波形发生上述响应变化时，第二电路对应的波形应当仍然处于低电平的状态。
更直观地，本申请的一些实施例提供了一种继电器时延检测方案的流程示意图，如图4所示，结合图5a和图5b中的波形进行说明。
图4中的流程可以包括以下步骤：
检测第二电路的过零检测电路是否产生下降沿中断，在检测第二电路的过零检测电路产生下降沿中断时，确定进入了指定半周期(可以是任意低电平半周期)内；
在指定半周期内，向第一电路的继电器发送状态切换指令后(可以忽略指令传输时间，则具体可以是继电器表现为接收到状态切换指令时，可以以继电器相应的电信号响应为准，比如，假定继电器此时输出高电平)，开始计时；
在指定半周期内，计时过程中，检测第一电路的过零检测电路是否产生上升沿中断，当产生时则停止计时，将此时的时刻确定为：第一电路的继电器对状态切换指令的执行时刻；计时的时长可以确定为：第一电路的继电器从断开状态切换至接通状态的时延，简称为接通时的时延。
图5a为本申请的一些实施例提供的图1中的第一电路和第二电路所对应的交流波形示意图。
在图5a中，第一电路和第二电路此时对应的交流波形一致，均为方波的交流波形，分别标记为(a)、(b)。需要说明的是，在实际应用中，第一电路和第二电路对应的交流波形的振幅以及波形形状也可以是不一致的，但是，至少过零点尽量要是一致的，如此，才便于相互参照，有助于降低方案的复杂性。
图5b为本申请的一些实施例提供的基于图5a的波形，检测第一电路的继电器接通时的时延的波形示意图。
在图5b中，相比于图5a中，第二电路对应的交流波形保持不变，在其低电平的t1时刻，向第一电路的继电器发送了状态切换指令，而在t1时刻所在的同一个半周期内的t2时刻，检测到了第一电路对应的交流波形变化为持续高电平，则将t2时刻确定为执行时刻，也即，第一电路的继电器的触点实际的闭合(闭合即接通)时刻。将t2-t1确定为第一电路的继电器接通时的时延，记作δt1。
在实际应用中，继电器断开时也存在时延，而且该时延未必与接通时的时延相同，可以按照同样的原理，检测继电器接通时的时延，结合图5c中的波形继续说明。
在第一电路的继电器从断开状态切换至接通状态后，还可以在低电平半周期内，再向第一电路的继电器发送状态切换指令，以指示继电器从接通状态切换回断开状态；响应于该状态切换指令，经过一定时延后，第一电路的继电器对应的波形会从持续高电平变回低电平，参照图5c。
图5c为本申请的一些实施例提供的基于图5b的波形，检测继电器断开时的时延的波形示意图。
在图5c中，在第二电路对应的交流波形为低电平的t3时刻，向第一电路的继电器发送了状态切换指令，而在t3时刻所在的同一个半周期内的t4时刻，检测到了第一电路对应的交流波形变化为低电平，则将t4时刻确定为执行时刻，也即，第一电路的继电器的触点实际的分离(分离即断开)时刻。将t4-t3确定为第一电路的继电器断开时的时延，记作δt2。
类似于图4中的流程，比如，可以检测第二电路对应的交流波形的下降沿中断，在检测到下降沿中断时，向第一电路的继电器发送状态切换指令后，开始计时；在当前半周期内，计时过程中，检测第一电路的过零检测电路是否产生下降沿中断，当产生时则停止计时，将此时的时刻确定为：第一电路的继电器对状态切换指令的执行时刻；计时的时长可以确定为：第一电路的继电器断开时的时延。
确定了δt1和δt2，则可以更为准确地控制第一电路的继电器在过零点接通和断开。以控制第一电路的继电器在过零点接通为例，图5d为本申请的一些实施例提供的基于图5b检测得到的时延，进行继电器过零控制的波形示意图。
在图5d，第三个波形为第一电路的继电器两端的波形，标记为(c)，第四个波形为控制芯片向第一电路的继电器所发出的状态切换信号的波形，标记为(d)。
已经检测得到第一电路的继电器开通时的时延δt1，则可以从第一电路的继电器对应的交流波形的过零点，延迟以下至少一段时间，向第一电路的继电器发送状态切换指令，以使第一电路的继电器在过零点执行状态切换动作：
其中，t表示第一电路对应的交流波形的周期，n为正整数。
假定图5d中的周期波形是从第一个周期描绘的，当前时刻为a时刻，则可以从a时刻延迟
上面的实施例是以第二电路为参考，检测第一电路的继电器的时延。基于同样的原理，也可以以第一电路为参考，检测第二电路的继电器的时延，乃至利用第一电路和第二电路的原理，检测任意其他的继电器的时延，从而有助于准确控制任意继电器在过零点执行状态切换动作。
基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了一种烹饪器具，能够执行上述的继电器过零控制方法，图6为该烹饪器具的部分结构示意图。
在图6中，该烹饪器具包括控制芯片、均包含继电器、过零检测电路的第一电路和第二电路，若第一电路和第二电路的继电器通断状态一致，则对应的过零检测电路检测得到的波形也一致；控制芯片包括存储器、处理器，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的继电器过零控制方法。
基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的继电器过零控制方法。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
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