[发明专利]一种带温度传感器故障检测的电热水器控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种电热水器控制系统。

背景技术

现有电热水器通过比较内胆温度传感器的温度值和设定值作为电加热器接通和断开的条件。当出现检测到的温度值较高或较低时，控制系统会提供相应的警示。如：电热水器干烧时，根据温度上升曲线，屏幕报E2；当电热水器温度传感器开路或短路时，屏幕报E3；当电热水器出现超温故障时，即内胆温度T1≥90℃，屏幕报E4代表超温故障；

但如果温度传感器出现电阻值不变的故障或温度传感器安装的位置不正确时，则电热水器控制系统无法准确读取内胆水温。这时，如果温度传感器故障测得的温度值≤设定温度时，电热水器始终处于加热状态，存在安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种带温度传感器故障检测功能的电热水器控制系统，当温度传感器出现温度探头电阻值不变故障的情况下，电热水器控制系统断开电热水器的电加热器，保证用户的安全。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种带温度传感器故障检测的电热水器控制系统，其特征在于，包括：电热水器控制系统和温度传感器检测电路；所述电热水器控制系统包括单片机，与单片机连接的热断路器、第一继电器、第二继电器和温度传感器，所述热断路器连接在电热水器的供电线路上用来控制电热水器电源的通断，所述第一继电器和第二继电器用来控制电热水器的电加热器工作，所述温度传感器用来检测电热水器内胆水温；所述温度传感器检测电路连接在单片机的电源I/O 口和检测I/O口与温度传感器的热敏电阻之间；单片机上电后给电源I/O口高电平，使温度传感器检测电路通电，电流经热敏电阻到GND，所述检测I/O口用来读取热敏电阻上的电压；所述单片机根据检测到的电压值换算出温度值。

作为上述方案的进一步说明，所述温度传感器检测电路包括：电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，电阻R1、电阻R2分别连接在电源I/O口、检测I/O口与热敏电阻的一端之间，且热敏电阻的该端通过电容C1接地，热敏电阻的另一端通过电容C2与检测I/O口连接。

作为上述方案的进一步说明，所述电热水器控制系统包括与单片机连接的显示器。

作为上述方案的进一步说明，所述电热水器控制系统包括与单片机连接的主控板，在主控板上连接有电热水器控制按键。

作为上述方案的进一步说明，在单片机内存储有电热水器的温升斜率范围值，当电加热器处于工作状态时，单片机每隔一段时间检测一次温度值，获得多个时间—温度坐标点，相邻两坐标点获得一温度上升斜率，计算出温度上升斜率的平均值；如果温度上升斜率的平均值落在温升斜率范围值外，则控制电加热器停止工作。

作为上述方案的进一步说明，相邻两时间—温度坐标点的间隔时间为 10-60秒，计算温度上升斜率的平均值时，单片机持续时间不低于10分钟。

作为上述方案的进一步说明，在单片机内存储有电热水器的温升1℃的极限时间值；如果电加热器工作持续时间超过极限时间值，而电热水器水温温升未达到1℃，则控制电加热器停止工作。

本发明的有益效果是：

一、通过检测温度传感器热敏电阻两端的电压来判断温度传感器是否出现故障，当温度传感器出现故障导致电阻值不变或温度探头安装位置不正确时，电热水器控制系统检测到的内胆水温、工作状态和此工作状态持续的时间不符合设定的程序逻辑，进而控制电加热器停止工作并报警提醒用户及时排除故障，保证用户的安全。

二、在确定时间—温度坐标点时，通过取温度上升斜率的平均值并设定较长的温升检测时间，使温度回跳得以解决，保证温度判断的准确性。

附图说明：

图1所示为本发明提供的电热水器控制系统结构示意图。

图2所示为单片机与温度传感器的温度探头连接电路图。

附图标记说明：

1：单片机，2：热断路器，3：第一继电器，4：第二继电器， 5：温度传感器，6：电加热器。

具体实施方式

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。