CN111487458A - 交流电电压的测量方法和电路、烹饪器具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流电电压的测量方法和电路、烹饪器具。其中，该方法包括：获取交流电的正弦波信号；对正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号；对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值。本发明解决了现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种交流电电压的测量方法和电路、烹饪器具。
背景技术
对于烹饪器具，为了能够更加精准地对加热参数进行控制，提高烹饪口感，需要对交流电电压进行测量。目前，现有的测量交流电电压的方案基本上是对变压器后端输出电压进行测量，并通过推算得到的。但是，现有的测量方案的测量精度较低，而且误差较大。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种交流电电压的测量方法和电路、烹饪器具，以至少解决现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种交流电电压的测量方法，包括：获取交流电的正弦波信号；对正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号；对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值。
在本发明实施例中，通过直接对交流电的正弦波信号进行缩小和处理，得到交流电的电压值，达到了减少测量误差，提高检测精度的技术效果，进而解决了现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。
进一步地，对正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号，包括：将正弦波信号缩小至预设检测范围内，得到缩小后的正弦波信号。通过对正弦波信号进行缩小，从而确保处理器可以对缩小后的正弦波信号进行处理。
进一步地，对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值，包括：按照预设采样周期，对缩小后的正弦波信号进行采样，得到多个采样值；获取多个采样值的平均值；基于平均值，得到交流电的电压值。由于正弦波信号的采集起始点确认复杂，且微积分计算处理复杂，消耗资源较多，通过平均值计算可以达到简化操作，降低资源消耗的效果。
进一步地，基于平均值，得到电压值，包括：将平均值与预先存储的电压值集合进行匹配；获取匹配成功的电压值，得到交流电的电压值。不同的电压值，对应的缩小后的正弦波信号不同，通过查询预先存储的电压对照表，进一步达到了减少测量误差，提高检测精度的效果。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种交流电电压的测量电路，包括：缩小电路，包括：第一端和第二端，缩小电路的第一端与交流电连接，缩小电路用于对交流电的正弦波信号进行缩小处理；处理器，包括：采样端，处理器的采样端与缩小电路的第二端连接，处理器用于对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值。
进一步地，缩小电路包括：第一电阻，第一电阻的第一端与交流电连接，第一电阻的第二端与处理器的采样端连接；第二电阻，第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第二电阻的第一端还与缩小电路的第二端连接，第二电阻的第二端接地。
进一步地，缩小电路还包括：第三电阻，第三电阻的第一端与交流电连接，第三电阻的第二端与第一电阻的第一端连接。
进一步地，缩小电路还包括：二极管，二极管的正极与第三电阻的第二端连接，二极管的负极与第一电阻的第一端连接。
进一步地，处理器包括：处理模块，与处理器的采样端连接，用于基于按照预设采样周期采样得到的多个采样值的平均值，得到交流电的电压值。
进一步地，处理器还包括：存储模块，用于预先存储电压值集合；处理模块，与存储模块连接，用于获取电压值集合中与平均值匹配成功的电压值，得到交流电的电压值。
进一步地，测量电路还包括：第四电阻，串联在缩小电路的第二端和处理器的采样端之间；电容，串联在处理器的采样端和地之间。
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：上述的交流电电压的测量电路。
进一步地，测量电路与交流电的零线和加热装置的第一端连接，加热装置的第二端与交流电的火线连接。
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交流电电压的测量方法。
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交流电电压的测量方法。
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交流电电压的测量方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的正弦波信号的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的缩小后的正弦波信号的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种交流电电压的测量电路的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的一种可选的交流电电压的测量电路的示意图。
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，提供了一种交流电电压的测量方法的实施例，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1是根据本发明实施例的一种交流电电压的测量方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取交流电的正弦波信号。
具体地，为了能够对交流电电压进行测量，可以将测量电路直接与交流电进行连接，由测量电路获取交流电的正弦波信号。对于烹饪器具，例如电压力锅，测量电路可以直接连接在烹饪器具的加热装置与零线的连线上。进一步地，可以通过插片将测量电路连接在压力开关的两端，正常情况下，插片的两端相当于短路状态。
步骤S104，对正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号。
具体地，由于交流电电压较高，超过处理器的处理范围，为了能够通过处理器对交流电电压进行测量，可以通过测量电路对获取到的正弦波信号进行缩小处理，将正弦波信号缩小至处理器能够检测的范围。
步骤S106，对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值。
具体地，可以通过处理器对缩小后的正弦波信号进行处理。如图2所示，由于交流电频率、周期固定，每个周期内的积分是固定的无论计算周期的开始时间t1处在正弦波的何处，t1～t2之间计一个周期内的积分值固定。因此，处理器可以通过积分计算得到缩小后的正弦波信号对应的电压值。
但是，由于微积分计算对于处理器来说过于复杂，耗费太多及资源，所以可以采用近似的简便办法。例如，通过对缩小后的正弦波信号进行多次采样求平均，得到缩小后的正弦波信号对应的电压值。
进一步地，处理器可以根据缩小后的正弦波信号对应的电压值，得到未缩小的正弦波信号的电压值，也即得到交流电的电压值，实现交流电电压的测量的目的。
采用本发明上述实施例，通过直接对交流电的正弦波信号进行缩小和处理，得到交流电的电压值，达到了减少测量误差，提高检测精度的技术效果，进而解决了现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。
可选地，步骤S104，对正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号，包括：将正弦波信号缩小至预设检测范围内，得到缩小后的正弦波信号。
具体地，上述的预设检测范围可以根据处理器的实际处理能力进行计算，例如，预设检测范围可以是5V。可以通过测量电路中的缩小电路，将正弦波信号缩小至5V范围内，得到缩小后的正弦波信号，从而确保处理器可以对缩小后的正弦波信号进行处理。
可选地，步骤S106，对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值，包括：按照预设采样周期，对缩小后的正弦波信号进行采样，得到多个采样值；获取多个采样值的平均值；基于平均值，得到交流电的电压值。
具体地，由于正弦波信号的采集起始点确认复杂，且微积分计算处理复杂，消耗资源较多，可以采用近似的简便办法。可以将交流电的一个周期分成多个时间段，例如100段，则采样周期为1/100。可以将每隔1/100时间间隔采样一次，100次采样之后，求合算平均值。进一步根据计算获得的平均值，得到交流电的电压值。通过平均值计算可以达到简化操作，降低资源消耗的效果。
可选地，基于平均值，得到电压值，包括：将平均值与预先存储的电压值集合进行匹配；获取匹配成功的电压值，得到交流电的电压值。
具体地，如图3所示，不同电压，相同的缩小倍数后的正弦波也是不同的，故一个周期的积分值也是不一样的，也即，计算得到的平均值也是不同的。预先可以根据实验，确定不同电压值的交流电，缩小后的平均值，从而得到相应的电压对照表(即上述的电压值集合)，并存储在处理器中。从而可以根据计算获得的平均值，通过查询处理器中存储的电压对照表，得到相应的交流电的电压值。进一步达到了减少测量误差，提高检测精度的效果，测量精度可以达到±5V。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种交流电电压的测量电路的实施例。
图4是根据本发明实施例的一种交流电电压的测量电路的示意图，如图4所示，该电路包括：缩小电路42和处理器44。
其中，缩小电路42包括：第一端和第二端，缩小电路的第一端与交流电连接，缩小电路用于对交流电的正弦波信号进行缩小处理；处理器44包括：采样端，处理器的采样端与缩小电路的第二端连接，处理器用于对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值。
具体地，为了能够对交流电电压进行测量，可以将测量电路直接与交流电进行连接，由测量电路获取交流电的正弦波信号。对于烹饪器具，例如电压力锅，测量电路可以直接连接在烹饪器具的加热装置与零线的连线上。进一步地，可以通过插片将测量电路连接在压力开关的两端，正常情况下，插片的两端相当于短路状态。
由于交流电电压较高，超过处理器的处理范围，为了能够通过处理器对交流电电压进行测量，可以通过测量电路对获取到的正弦波信号进行缩小处理，将正弦波信号缩小至处理器能够检测的范围。
可以通过处理器对缩小后的正弦波信号进行处理。如图2所示，由于交流电频率、周期固定，每个周期内的积分是固定的无论计算周期的开始时间t1处在正弦波的何处，t1～t2之间计一个周期内的积分值固定。因此，处理器可以通过积分计算得到缩小后的正弦波信号对应的电压值。
但是，由于微积分计算对于处理器来说过于复杂，耗费太多及资源，所以可以采用近似的简便办法。例如，通过对缩小后的正弦波信号进行多次采样求平均，得到缩小后的正弦波信号对应的电压值。
进一步地，处理器可以根据缩小后的正弦波信号对应的电压值，得到未缩小的正弦波信号的电压值，也即得到交流电的电压值，实现交流电电压的测量的目的。
采用本发明上述实施例，通过缩小电路对交流电的正弦波信号进行缩小，并通过处理器对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值，达到了减少测量误差，提高检测精度的技术效果，进而解决了现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。
可选地，缩小电路包括：第一电阻和第二电阻。
其中，第一电阻的第一端与交流电连接，第一电阻的第二端与处理器的采样端连接；第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第二电阻的第一端还与缩小电路的第二端连接，第二电阻的第二端接地。
进一步地，缩小电路还包括：第三电阻。
其中，第三电阻的第一端与交流电连接，第三电阻的第二端与第一电阻的第一端连接。
又进一步地，缩小电路还包括：二极管。
其中，二极管的正极与第三电阻的第二端连接，二极管的负极与第一电阻的第一端连接。
具体地，缩小电路可以将正弦波信号缩小至预设检测范围内，预设检测范围可以根据处理器的实际处理能力进行计算，例如，预设检测范围可以是5V。可以通过测量电路中的缩小电路，将正弦波信号缩小至5V范围内，得到缩小后的正弦波信号，从而确保处理器可以对缩小后的正弦波信号进行处理。
如图5所示，上述的第一电阻可以是R53，第二电阻可以是R34，第三电阻可以是R106，二极管可以是D203，型号可以是1N4148，处理器的采样端可以是AD端。当预设检测范围为5V时，R53的电阻值可以是20KΩ，R34可以是10KΩ1％，R106可以是480KΩ/1W 1％。通过设置R106可以最大化地降低正弦波信号，进一步通过设置R53和R34可以确保处理器的采样端AD可以采集到采样值。通过设置D203可以将正弦波信号的负半波进行过滤。
可选地，处理器包括：处理模块。
其中，处理模块与处理器的采样端连接，用于基于按照预设采样周期采样得到的多个采样值的平均值，得到交流电的电压值。
具体地，由于正弦波信号的采集起始点确认复杂，且微积分计算处理复杂，消耗资源较多，可以采用近似的简便办法。可以将交流电的一个周期分成多个时间段，例如100段，则采样周期为1/100。可以将每隔1/100时间间隔采样一次，100次采样之后，求合算平均值。进一步根据计算获得的平均值，得到交流电的电压值。通过平均值计算可以达到简化操作，降低资源消耗的效果。
可选地，处理器还包括：存储模块，用于预先存储电压值集合；处理模块，与存储模块连接，用于获取电压值集合中与平均值匹配成功的电压值，得到交流电的电压值。
具体地，如图3所示，不同电压，相同的缩小倍数后的正弦波也是不同的，故一个周期的积分值也是不一样的，也即，计算得到的平均值也是不同的。预先可以根据实验，确定不同电压值的交流电，缩小后的平均值，从而得到相应的电压对照表(即上述的电压值集合)，并存储在处理器中。从而可以根据计算获得的平均值，通过查询处理器中存储的电压对照表，得到相应的交流电的电压值。进一步达到了减少测量误差，提高检测精度的效果，测量精度可以达到±5V。
可选地，测量电路还包括：第四电阻和电容。
其中，第四电阻串联在缩小电路的第二端和处理器的采样端之间；电容串联在处理器的采样端和地之间。
具体地，如图5所示，上述的第四电阻可以是R37，电阻值是1KΩ；上述的电容可以是C6，电容值是104F。通过设置第四电阻和电容，可以达到滤波作用，并且避免输入采样端AD的电流过大，对处理器造成损害。
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2中的交流电电压的测量电路。
具体地，上述的烹饪器具为电压力锅，但不仅限于此，也可以是电饭煲、料理机、电磁炉等。
采用本发明上述实施例，通过缩小电路对交流电的正弦波信号进行缩小，并通过处理器对缩小后的正弦波信号进行处理，得到交流电的电压值，达到了减少测量误差，提高检测精度的技术效果，进而解决了现有技术中通过对变压器后端输出电压进行测量，得到交流电电压，测量准确度较低，误差较大的技术问题。进一步地，达到对加热装置进行准确控制的效果。
可选地，测量电路与交流电的零线和加热装置的第一端连接，加热装置的第二端与交流电的火线连接。
具体地，如图5所示，上述的加热装置可以是HEAT，测量电路可以直接连接在HEAT与零线N的连接线上。进一步地，可以通过插片H_Pre1和H_Pre2连接在压力开关两侧，压力开关连接在HEAT与零线N的连接线上。
需要说明的是，插片H_Pre1和H_Pre2在正常情况下处于短路状态。
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-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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。
Claims (16)
1.一种交流电电压的测量方法，其特征在于，包括：
获取交流电的正弦波信号；
对所述正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号；
对所述缩小后的正弦波信号进行处理，得到所述交流电的电压值。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，对所述正弦波信号进行缩小处理，得到缩小后的正弦波信号，包括：
将所述正弦波信号缩小至预设检测范围内，得到所述缩小后的正弦波信号。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，对所述缩小后的正弦波信号进行处理，得到所述交流电的电压值，包括：
按照预设采样周期，对所述缩小后的正弦波信号进行采样，得到多个采样值；
获取所述多个采样值的平均值；
基于所述平均值，得到所述交流电的电压值。
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，基于所述平均值，得到所述电压值，包括：
将所述平均值与预先存储的电压值集合进行匹配；
获取匹配成功的电压值，得到所述交流电的电压值。
5.一种交流电电压的测量电路，其特征在于，包括：
缩小电路，包括：第一端和第二端，所述缩小电路的第一端与交流电连接，所述缩小电路用于对所述交流电的正弦波信号进行缩小处理；
处理器，包括：采样端，所述处理器的采样端与所述缩小电路的第二端连接，所述处理器用于对缩小后的正弦波信号进行处理，得到所述交流电的电压值。
6.根据权利要求5所述的测量电路，其特征在于，所述缩小电路包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述交流电连接，所述第一电阻的第二端与所述处理器的采样端连接；
第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第一端还与处理器的采样端连接，所述第二电阻的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的测量电路，其特征在于，所述缩小电路还包括：
第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述交流电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接。
8.根据权利要求7所述的测量电路，其特征在于，所述缩小电路还包括：
二极管，所述二极管的正极与所述第三电阻的第二端连接，所述二极管的负极与所述第一电阻的第一端连接。
9.根据权利要求5所述的测量电路，其特征在于，所述处理器包括：
处理模块，与所述处理器的采样端连接，用于基于按照预设采样周期采样得到的多个采样值的平均值，得到所述交流电的电压值。
10.根据权利要求9所述的测量电路，其特征在于，所述处理器还包括：
存储模块，用于预先存储电压值集合；
处理模块，与所述存储模块连接，用于获取所述电压值集合中与所述平均值匹配成功的电压值，得到所述交流电的电压值。
11.根据权利要求5所述的测量电路，其特征在于，所述测量电路还包括：
第四电阻，串联在所述缩小电路的第二端和所述处理器的采样端之间；
电容，串联在所述处理器的采样端和地之间。
12.一种烹饪器具，其特征在于，包括：权利要求5至11中任意一项所述的交流电电压的测量电路。
13.根据权利要求12所述的烹饪器具，其特征在于，所述测量电路与所述交流电的零线和加热装置的第一端连接，所述加热装置的第二端与所述交流电的火线连接。
14.根据权利要求12所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具为电压力锅。
15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任意一项所述的交流电电压的测量方法。
16.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的交流电电压的测量方法。
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- 2019-01-25 CN CN201910074639.7A patent/CN111487458A/zh active Pending
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