一种可以计量功率的电地热温度控制器及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温控器，特别是一种电地热的温度控制器。
【背景技术】
[0002]电地热是一种高效节能的升温取暖方式，它广泛应用于建筑取暖、动植物育种、农作物培养、能源管道保暖等领域。电地热进行加热的采暖模块通常为电热膜、电热板以及自发热地板等面状加热体。在使用过程中，面状加热体可能会发生损坏漏电、运行老化等状况。为了能够控制电地暖系统的温度，人们通常使用温控器对系统的运行温度进行自动控制。由于温控器探头数量的限制及其只能进行点状监控的缺点，电地热系统不能有效监控系统老化、局部破损等运行故障的发生。例如，建筑电地暖局部损坏后导致室内温度无法上升至预定值，因此影响人体健康；农业育种电热膜发生不可探测的局部故障后导致育种失败，进而影响农作物种植与农业收成；能源管道电热膜发生部分损坏后导致管道堵塞并且影响输运效率，严重情况下可能引起安全事故。
[0003]现有的电地热温控器不能测量电流、电压、功率、功耗等电学参数。
【发明内容】
[0004]为了能够全面监控电地热系统的运行状态，对系统进行有效控制并维修，采取相关补救措施，本实用新型提出了一种可以计量功率的电地热温度控制器及其系统。
[0005]本实用新型通过如下方案达到目的:
[0006]—种可以计量功率的电地热温度控制器，包括有用于连接采暖模块的负载接口电路和根据采暖模块温度控制负载接口电路的控制器本体；其特征在于:所述的控制器本体连接有采样模块；所述的采样模块包括有:采样芯片、电流互感器及分压电阻；所述电流互感器与采样芯片连接，对采暖模块进行电流采样；所述分压电阻与采样芯片连接，对采暖模块进行电压采样；所述采样芯片与控制器本体连接，对电流互感器输入的采样电流和分压电阻输入的采样电压进行模数转换后输出给控制器本体，由控制器本体对采暖模块进行综
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[0007]所述控制器本体包括有电源保护与转换模块、单片机、按键输入电路、LCD显示器、时钟电路、EEPR0M、气温传感器、气温变送器、地温传感器、地温变送器及控制输出电路；其中:电源保护与转换模块连接单片机，为单片机供电；按键输入电路连接单片机，为单片机提供操作输入；LCD显示器连接单片机，对单片机输出的电学参数进行显示；时钟电路连接单片机，为单片机提供运行时钟；EEPR0M连接单片机，用于数据存储；气温传感器连接气温变送器，气温变送器连接单片机，气温传感器感应室内气温，由气温变送器模数转换后，将室内气温数据输入给单片机；地温传感器连接地温变送器，地温变送器连接单片机，地温传感器感应采暖模块温度，由地温变送器模数转换后，将采暖模块温度数据输入给单片机；控制输出电路的输入端和输出端分别连接单片机和负载接口电路的控制输入端，控制输出电路根据单片机输出的控制信号执行负载接口电路的控制。
[0008]采样芯片输出端与单片机通过串口连接。
[0009]一种电地热系统，所述系统包括有所述控制器，以及与所述控制器的负载接口电路连接的采暖模块；所述的采暖模块为电热膜、电热板或自发热地板。
[0010]与现有技术相比，本产品除具有自动温度控制功能外，还可以通过电流互感器的分压电阻采集到的采暖模块的实时电流和电压，以及根据电流和电压计算得到采样模块实时功率，对电地热系统的运行状态进行全面监控，有效避免不良事故的发生，有利于对电地热系统的电学性能进行长期跟踪测试。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型结构原理框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0013]图1中的附图标号为:单片机101、按键输入电路102、IXD显示器103、时钟电路104、EEPR0M 105、电流互感器106、分压电阻107、采样芯片108、气温传感器109、气温变送器110、地温传感器111、地温变送器112、控制输出电路113、市电200、电源保护与转换模块210、LED指示灯211、负载接口电路300、采暖模块310。
[0014]如图1所示，本实用新型可以计量功率的电地热温度控制器，包括有负载接口电路300、控制器本体及采样模块；负载接口电路300用于连接采暖模块310，控制器本体用于控制负载接口电路300，采样模块用于对采暖模块310进行实时电流和电压采样。
[0015]控制器本体，包括有电源保护与转换模块210、单片机101、按键输入电路102、IXD显示器103、时钟电路104、EEPR0M 105、气温传感器109、气温变送器110、地温传感器111、地温变送器112及控制输出电路113 ;其中:电源保护与转换模块210连接单片机101，为单片机101供电，其上连接有LED指示灯211 ;按键输入电路102连接单片机101，为单片机101提供操作输入；IXD显示器103连接单片机101，对单片机101输出的电学参数进行显示，例如:室温、地温及采暖模块310实时电流和功率等信息显示；时钟电路104连接单片机101，为单片机101提供运行时钟；EEPR0M 105连接单片机101，用于数据存储，主要用于对用户设置参数数据存储；气温传感器109连接气温变送器110，气温变送器110连接单片机101，气温传感器109感应室内气温，由气温变送器110模数转换后，将室内气温数据输入给单片机101 ;地温传感器111连接地温变送器112，地温变送器112连接单片机101，地温传感器111感应采暖模块210温度，由地温变送器112模数转换后，将采暖模块310温度数据输入给单片机101 ;控制输出电路113的输入端和输出端分别连接单片机101和负载接口电路300的控制输入端，控制输出电路113根据单片机101输出的控制信号执行负载接口电路300的控制。
[0016]采样模块，包括有采样芯片108、电流互感器106及分压电阻107 ;所述电流互感器106与采样芯片108连接，对采暖模块310进行电流采样；所述分压电阻107与采样芯片108连接，对采暖模块310进行电压采样；所述采样芯片108与控制器本体的单片机101连接，采样芯片108输出端与单片机101通过串口连接，采样芯片108对电流互感器输入的采样电流和分压电阻输入的采样电压进行模数转换后输出给单片机101，由单片机101对采暖模块进行综合监控。例如:单片机101根据电流互感器106和分压电阻107对采暖模块310进行实时电流和电压采样数据获得到预设时间内的功耗，并结合气温传感器109和地温传感器111采集的温度数据判定异常时，通过IXD显示器103进行报警提醒，或同时通过结合蜂鸣器进行提醒。
[0017]本实用新型的电地热系统，包括有上述控制器，以及与控制器的负载接口电路300连接的采暖模块310 ;所述的采暖模块310为电热膜、电热板或自发热地板。
[0018]本实用新型提供的一种可以计量的电地热温度控制器具有以下优点:
[0019]1、能够测量气温、地温并对采暖模块进行自动化控制；
[0020]2、通过采样芯片采集电压、功率、功耗等电学参数，对电地热系统整体运行状态进行监控；
[0021]3、有利于提高电地热系统安全系数；
[0022]4、电地热系统故障能及时得到维修。
[0023]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的相关技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种可以计量功率的电地热温度控制器，包括有用于连接采暖模块的负载接口电路和根据采暖模块温度控制负载接口电路的控制器本体；其特征在于:所述的控制器本体连接有采样模块；所述的采样模块包括有:采样芯片、电流互感器及分压电阻；所述电流互感器与采样芯片连接，对采暖模块进行电流采样；所述分压电阻与采样芯片连接，对采暖模块进行电压采样；所述采样芯片与控制器本体连接，对电流互感器输入的采样电流和分压电阻输入的采样电压进行模数转换后输出给控制器本体，由控制器本体对采暖模块进行综合监控。2.根据权利要求1所述可以计量功率的电地热温度控制器，其特征在于:所述控制器本体包括有电源保护与转换模块、单片机、按键输入电路、LCD显示器、时钟电路、EEPROM、气温传感器、气温变送器、地温传感器、地温变送器及控制输出电路；其中:电源保护与转换模块连接单片机，为单片机供电；按键输入电路连接单片机，为单片机提供操作输入；LCD显示器连接单片机，对单片机输出的电学参数进行显示；时钟电路连接单片机，为单片机提供运行时钟；EEPROM连接单片机，用于数据存储；气温传感器连接气温变送器，气温变送器连接单片机，气温传感器感应室内气温，由气温变送器模数转换后，将室内气温数据输入给单片机；地温传感器连接地温变送器，地温变送器连接单片机，地温传感器感应采暖模块温度，由地温变送器模数转换后，将采暖模块温度数据输入给单片机；控制输出电路的输入端和输出端分别连接单片机和负载接口电路的控制输入端，控制输出电路根据单片机输出的控制信号执行负载接口电路的控制。3.根据权利要求1所述可以计量功率的电地热温度控制器，其特征在于:采样芯片输出端与单片机通过串口连接。4.一种电地热系统，其特征在于所述系统包括有权利要求1至3任一项所述控制器，以及与所述控制器的负载接口电路连接的采暖模块；所述的采暖模块为电热膜、电热板或自发热地板。
【专利摘要】一种可以计量功率的电地热温度控制器及其系统，控制器本体连接有采样模块；所述的采样模块包括有：采样芯片、电流互感器及分压电阻；所述电流互感器与采样芯片连接，对采暖模块进行电流采样；所述分压电阻与采样芯片连接，对采暖模块进行电压采样；所述采样芯片与控制器本体连接，对电流互感器输入的采样电流和分压电阻输入的采样电压进行模数转换后输出给控制器本体，由控制器本体对采暖模块进行综合监控。本实用新型除具有温度控制功能外，还可以通过电流互感器与分压电阻测量采暖模块的实时电压、功率及消耗功率，监控与评价电地热系统的运行状态。
【IPC分类】F24D19/10
【公开号】CN204987222
【申请号】CN201520572020
【发明人】文良志, 李炬, 张岗周
【申请人】深圳市暖暖电热有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月31日