基于最小二乘法的加湿器水位监测方法与流程

1.本发明涉及加湿器监测领域，特别涉及一种基于最小二乘法的加湿器水位监测方法。该监测方法不仅能够判断出加湿器中是否有水，而且能够预估加湿器中的剩余水量以及使用时间，给加湿器的使用带来极大便利。


背景技术：

2.在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。
3.呼吸机在使用中向患者提供正压通气治疗时，气体的湿度很大程度决定了患者的舒适度，若长时间直接吸入未经加温加湿的空气，导致支气管分泌物黏稠，不易吸出或咳出，形成痰痂，甚至阻塞气管套管，加重呼吸道堵塞，造成肺部感染，或者湿度不够也将会容易引发上呼吸道疾病。因此，加湿器已成为呼吸机加温加湿空气的必备装置。
4.加湿器的水位检测是监测加湿器是否处于正常工作状态最有效的技术手段。现有加湿器水位检测方法通常分为直接检测和间接检测两大类。直接检测是指采用水位感应器或者重力感应器来直接检测加湿器储水罐内水量的方式，间接检测是指利用与加湿器相关的其他传感器（比如加湿器底板的温度控制传感器）来间接检测加湿器储水罐内水量的方式。采用直接检测和间接检测各有利弊，其中，间接检测因无需使用直接检测水位的传感器为特色，在实践中已渐渐开始大量应用。
5.中国专利cn109999307a公开了一件申请号为201910181613 .2，名称为《一种加湿器干烧状态的检测方法及装置》的发明专利申请案。该申请案作为间接检测加湿器水位的代表，采用定时间隔采样加湿器底板温度的方式，通过直接计算相邻温度采样点的斜率，并将该斜率与干烧斜率进行对比的方法来判断加湿器是否处于干烧状态。该方法尽管不需要额外的直接检测水位的传感器来检测加湿器储水罐内水位，但存在的局限是：第一，判断加湿器是否处于干烧状态的准确性不高；第二，只能判断加湿器是否处于干烧状态，对加湿器内的剩余水量以及使用时间不能进行预估。
6.有鉴于此，如何设计一种既不需要额外的直接检测水位的传感器，又能检测加湿器中是否有水，并能预估加湿器中的剩余水量以及使用时间的方法是本发明研究的课题。


技术实现要素：

7.本发明提供一种基于最小二乘法的加湿器水位监测方法，其第一目的是要解决现有间接检测加湿器水位方法无法预估加湿器中的剩余水量以及使用时间的问题，第二目的是要解决现有间接检测加湿器水位方法中准确性不高的问题。
8.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于最小二乘法的加湿器水位监测方法，其创新在于：在加湿器水位监测中，先检测和判断加湿器的储水罐是否有水，如
果储水罐无水，接着执行对应的无水干烧操作；如果储水罐有水，接着执行对应的有水操作；所述执行对应的有水操作包括估算加湿器储水罐中的剩余水量，所述剩余水量的计算公式为：
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式（1）式（1）中：为水的质量，单位为kg（kg表示千克）；u为加热盘底板的电压，单位为v（v表示伏特）； t1为检测时间，单位为s（s表示秒）；r为加热盘底板的电阻值，单位为ω（ω表示欧姆）；q
损
为加热过程中的气流热量损失以及热传导损耗，单位为j（j表示焦耳）；为水的比热容，单位为j/（kg*℃）【表示焦耳/（千克*摄氏度）】；为在检测时间内的水温变化值，单位为℃（℃表示摄氏度）。
9.上述技术方案中的有关内容解释如下：1.上述方案中，公式中“*”表示乘号。
10.2.上述方案中，所述执行对应的有水操作包括估算剩余水量的使用时间，所述使用时间的计算如下：第一步计算水的蒸发速率公式为：
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式（2）式（2）中：u为水单位时间内从单位面积上蒸发的液体体积，即水的蒸发速率，单位为m/s（m/s表示米/秒）；p为理想气体压强，单位为pa（pa表示帕斯卡）；为水的分子密度,单位为（表示千克/立方米）；为水的摩尔质量，单位为kg/mol（表示千克/摩尔）；π为圆周率；r为普适气体常量，单位为j/(mol*k)【表示焦耳/（摩尔
×
开氏温度）】；t为热力学温度，单位为k（k表示开氏温度）。
11.第二步根据水的蒸发速率计算剩余水量的使用时间。所述计算剩余水量的使用时间公式为：t=m/(u*s)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（3）式（3）中：t为剩余水量的使用时间，单位s（s表示秒）；m为水的质量，单位为kg（kg表示千克）；u为水蒸发速率，单位为m/s（m/s表示米/秒）；s为水与气体接触面积，单位为（表示平方米）。
12.3.上述方案中，估算加湿器储水罐中的剩余水量后，控制显示模块显示剩余水量。估算剩余水量的使用时间后，控制显示模块显示使用时间。
13.4.上述方案中，在检测和判断加湿器的储水罐是否有水过程中，针对加湿器中储水罐的水量，对整个加热到干烧的全过程实行分段监测，其中，第一阶段为温度上升阶段，第二阶段为温度稳定阶段；所述温度上升阶段是指加湿器启动后，加热盘底板从室温上升到加湿器档位对应的设定温度的升温阶段；所述温度稳定阶段是指加热盘底板经过温度上升阶段后停留在加湿器档位对应
的设定温度的保温阶段；在温度上升阶段中，将加热盘底板温度对应的检测数据作为升温采样值，并且定义一个按检测时间排序并由n1个升温采样值组成的升温数据组，n1为大于或等于2的正整数；当加湿器启动后定时采集升温采样值并形成升温数据组，然后通过最小二乘法对升温数据组中的各个升温采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算升温斜率k1，接着将计算的升温斜率k1与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行对比，当升温斜率k1大于干烧斜率k0时判断为储水罐无水，执行对应的无水干烧操作；当升温斜率k1小于干烧斜率k0时判断为储水罐有水，执行对应的有水操作；所述升温斜率k1的计算公式为：
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式（4）式（4）中：k1为升温斜率，x为采样时间，单位为s （s表示秒）；y为升温采样值，单位为v（v表示伏特）或a（a表示安培）； 为x的平均值，为y的平均值，n为升温数据组个数n1（n1为大于或等于2的正整数）。
14.所述无水斜率k0的计算公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（5）式（5）中：k0为干烧斜率，u为加热盘底板的电压，单位为v（v表示伏特）；h为加热盘底板的干烧采样值，单位为v（v表示伏特）或a（a表示安培）；a、b、c、d、
……
、g分别为电压与加热盘底板阻值r的转换公式系数；m为次方，m大于或等于3同时小于或等于10；q
损
为加热过程中气流热量损失以及热传导损耗，单位为j（j表示焦耳）；t1为检测时间，单位为s（s表示秒）；c
底
为加热盘底板的比热容，单位为j/（kg*℃）【表示焦耳/（千克*摄氏度）】；m
底
为加热盘底板的质量，单位为kg（kg表示千克）。
15.加湿器启动后自动进入温度上升阶段，当加热盘底板的温度上升到加湿器档位对应的设定温度后，加湿器自动切换到温度稳定阶段；在温度稳定阶段中，将加热盘底板发热量对应的检测数据作为热量采样值，并且定义一个按检测时间排序并由n2个热量采样值组成的热量数据组，n2为大于或等于2的正整数；当加湿器处于温度稳定阶段后定时采集热量采样值并形成热量数据组，然后通过最小二乘法对热量数据组中的各个热量采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算热量斜率k2，当热量斜率k2等于零时判断为储水罐无水干烧，执行对应的无水干烧操作；当热量斜率k2不等于零时判断为储水罐有水，执行对应的有水操作；所述热量斜率k2的计算公式为：
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式（6）式（6）中：k2为热量斜率，x为采样时间，单位为s （s表示秒）；z为热量采样值，单位
为v（v表示伏特）或a（a表示安培）；为x的平均值，为z的平均值，n为热量数据组个数n2（n2为大于或等于2的正整数）。
16.所述a、b、c、d、
……
、g分别为电压与加热盘底板阻值r的转换公式系数。这些转换公式系数可以根据生产厂商给定的加热盘底板规格书中的电压、阻值与温度特性拟合计算出来。
17.5.上述方案中，在温度上升阶段中，按先进先出原则对所述升温数据组中的数据进行更新；在温度稳定阶段中，按先进先出原则对所述热量数据组中的数据进行更新。
18.6.上述方案中，在温度上升阶段中或者在温度稳定阶段中，所述执行对应的无水干烧操作包括显示模块和提示模块进行显示和提示。
19.7.上述方案中，加湿器水位监测流程如下：加湿器启动后自动进入温度上升阶段，在温度上升阶段中，先计算升温斜率k1，同时加湿器按先进先出原则对所述升温数据组中的数据进行更新，然后将计算的升温斜率k1与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行比较，当升温斜率k1大于干烧斜率k0时判断为储水罐无水，执行对应的无水干烧操作；当升温斜率k1小于干烧斜率k0时判断为储水罐有水，接着估算加湿器储水罐中的剩余水量以及使用时间，并控制显示模块作显示处理；然后再以更新后的升温数据组为依据重新计算升温斜率k1，并与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行比较，以此循环往复直至加热盘底板的温度上升到加湿器档位对应的设定温度后，加湿器自动切换到温度稳定阶段。
20.在温度稳定阶段中，先计算热量斜率k2，同时加湿器按先进先出原则对所述热量数据组中的数据进行更新，然后将热量斜率k2与零进行比较，当热量斜率k2等于零时判断为储水罐无水干烧，执行对应的无水干烧操作；当热量斜率k2不等于零时判断为储水罐有水，接着估算加湿器储水罐中的剩余水量以及使用时间，并控制显示模块作显示处理；然后再以更新后的升热量据组为依据重新计算热量斜率k2，以此循环往复直至热量斜率k2等于零时结束。
21.本发明设计原理和效果是：为了解决现有间接检测加湿器水位方法无法预估加湿器中的剩余水量以及使用时间的问题，本发明主要采用了以下技术措施：第一，设计了一种估算加湿器储水罐中剩余水量的计算方法，具体见公式（1）。
22.第二，设计了一种估算剩余水量的使用时间的计算方法，具体见公式（2）和公式（3）。
23.从以上两点可知，本发明与现有技术相比不仅能够准确判断加湿器对储水罐是否有水，还能够估算剩余水量以及使用时间，并显示出来。这样的设计不仅给使用带来的便利，而且也体现了加湿器智能化水平。
24.为了解决现有间接检测加湿器水位方法中准确性不高的问题，本发明主要采用了以下技术措施：第一，在加湿器水位监测中，对整个加热到干烧的全过程实行分段监测，其中，第一阶段为温度上升阶段，第二阶段为温度稳定阶段。
25.第二，在第一阶段中，将检测到的加热盘底板温度对应的检测数据作为升温采样
值，并且定义一个按检测时间排序并由n1个升温采样值组成的升温数据组，当加湿器启动后定时采集升温采样值并形成升温数据组。
26.通过最小二乘法对升温数据组中的各个升温采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算升温斜率k1，接着将计算的升温斜率k1与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行对比来判断储水罐是有水还是无水。
27.第三，在第二阶段中，将检测到的加热盘底板发热量对应的检测数据作为热量采样值，并且定义一个按检测时间排序并由n2个热量采样值组成的热量数据组，当加湿器处于温度稳定阶段后定时采集热量采样值并形成热量数据组。
28.通过最小二乘法对热量数据组中的各个热量采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算热量斜率k2，通过判断热量斜率k2是否为零来区分储水罐是有水还是无水。
29.第四，加湿器启动后自动进入温度上升阶段，当加热盘底板的温度上升到加湿器档位对应的设定温度后，加湿器自动切换到温度稳定阶段。
30.从以上四点可知，本发明与现有技术相比具有两个特点，第一是将加湿器整个加热到干烧的全过程实行分段检测和处理；第二是对每一段检测数据均采用最小二乘法进行处理。这样的技术方案与现有技术相比使得加湿器对储水罐是否有水的判断更加准确，其中，分段检测和处理针对了不同的加热特性，区分了不同的状态和情况，采用更合理的方法去处理和判断对应阶段中储水罐是否有水的状态。而采用最小二乘法拟合数据，有效减少了因加热盘底板因差异化而带来的误差，使结果更加准确。采取拟合而并非直接对采样值进行斜率计算的目的是为了消除因加热底板的差异化以及采样波动、以及呼吸流量波动对温度的影响带来的差异。
31.总之，而本发明没有采用额外的重力、水位、温度等传感器，对整个加热到干烧的全过程实行分段检测和处理，依靠算法处理加热盘底板升温采样值和热量采样值，依据数学算法和数据模型，更为准确的实现水位监测，依据计算出的水位、当前的呼吸机使用模式、压力、流量等值，预估剩余水量以及可以使用的时间，同时实现干烧状态检测。与现有技术相比其设计合理，构思巧妙，具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
32.附图1是本发明加湿器水位监测流程图。
具体实施方式
33.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：实施例：一种基于最小二乘法的加湿器水位监测方法在加湿器水位监测中，针对加湿器中储水罐的水量，对整个加热到干烧的全过程实行分段监测，其中，第一阶段为温度上升阶段，第二阶段为温度稳定阶段。
34.所述温度上升阶段是指加湿器启动后，加热盘底板从室温上升到加湿器档位对应的设定温度的升温阶段。
35.所述温度稳定阶段是指加热盘底板经过温度上升阶段后停留在加湿器档位对应的设定温度的保温阶段。
36.在温度上升阶段中，将加热盘底板温度对应的检测数据作为升温采样值，并且定
义一个按检测时间排序并由n1个升温采样值组成的升温数据组，n1为大于或等于2的正整数；当加湿器启动后定时采集升温采样值并形成升温数据组，然后通过最小二乘法对升温数据组中的各个升温采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算升温斜率k1，接着将计算的升温斜率k1与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行对比，当升温斜率k1大于干烧斜率k0时判断为储水罐无水，执行对应的无水干烧操作；当升温斜率k1小于干烧斜率k0时判断为储水罐有水，执行对应的有水操作。所述执行对应的有水操作包括估算剩余水量以及使用时间，并控制显示模块显示剩余水量和使用时间。
37.所述升温斜率k1的计算公式为：
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式（4）式（4）中：k1为升温斜率，x为采样时间，单位为s （s表示秒）；y为升温采样值，单位为v（v表示伏特）或a（a表示安培）； 为x的平均值，为y的平均值，n为升温数据组个数n1（n1为大于或等于2的正整数）。
38.所述无水斜率k0的计算公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（5）式（5）中：k0为干烧斜率，u为加热盘底板的电压，单位为v（v表示伏特）；h为加热盘底板的干烧采样值，单位为v（v表示伏特）或a（a表示安培）；a、b、c、d、
……
、g分别为电压与加热盘底板阻值r的转换公式系数；m为次方，m大于或等于3同时小于或等于10；q
损
为加热过程中气流热量损失以及热传导损耗，单位为j（j表示焦耳）；t1为检测时间，单位为s（s表示秒）；c
底
为加热盘底板的比热容，单位为j/（kg*℃）【表示焦耳/（千克*摄氏度）】；m
底
为加热盘底板的质量，单位为kg（kg表示千克）。
39.所述剩余水量的计算公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（1）式（1）中：为水的质量，单位为kg（kg表示千克）；u为加热盘底板的电压，单位为v（v表示伏特）； t1为检测时间，单位为s（s表示秒）；r为加热盘底板的电阻值，单位为ω（ω表示欧姆）；q
损
为加热过程中的气流热量损失以及热传导损耗，单位为j（j表示焦耳）；为水的比热容，单位为j/（kg*℃）【表示焦耳/（千克*摄氏度）】；为在检测时间内的水温变化值，单位为℃（℃表示摄氏度）。
40.所述使用时间的计算如下：第一步计算水的蒸发速率公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（2）
式（2）中：u为水单位时间内从单位面积上蒸发的液体体积，即水的蒸发速率，单位为m/s（m/s表示米/秒）；p为理想气体压强，单位为pa（pa表示帕斯卡）；为水的分子密度,单位为（表示千克/立方米）；为水的摩尔质量，单位为kg/mol（表示千克/摩尔）；π为圆周率；r为普适气体常量，单位为j/(mol*k)【表示焦耳/（摩尔
×
开氏温度）】；t为热力学温度，单位为k（k表示开氏温度）。
41.第二步计算剩余水量的使用时间公式为：t=m/(u*s)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（3）式（3）中：t为剩余水量的使用时间，单位s（s表示秒）；m为水的质量，单位为kg（kg表示千克）；u为水蒸发速率，单位为m/s（m/s表示米/秒）；s为水与气体接触面积，单位为（表示平方米）。
42.加湿器启动后自动进入温度上升阶段，当加热盘底板的温度上升到加湿器档位对应的设定温度后，加湿器自动切换到温度稳定阶段。
43.在温度稳定阶段中，将加热盘底板发热量对应的检测数据作为热量采样值，并且定义一个按检测时间排序并由n2个热量采样值组成的热量数据组，n2为大于或等于2的正整数；当加湿器处于温度稳定阶段后定时采集热量采样值并形成热量数据组，然后通过最小二乘法对热量数据组中的各个热量采样值与对应的采集时间进行数据拟合，计算热量斜率k2，当热量斜率k2等于零时判断为储水罐无水干烧，执行对应的无水干烧操作；当热量斜率k2不等于零时判断为储水罐有水，执行对应的有水操作。所述执行对应的有水操作包括估算剩余水量以及使用时间，并控制显示模块显示剩余水量和使用时间。
44.所述热量斜率k2的计算公式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（6）式（6）中：k2为热量斜率，x为采样时间，单位为s （s表示秒）；z为热量采样值，单位为v（v表示伏特）或a（a表示安培）；为x的平均值，为z的平均值，n为热量数据组个数n2（n2为大于或等于2的正整数）。
45.在温度稳定阶段中，估算加湿器储水罐中的剩余水量的方法与在温度上升阶段中估算加湿器储水罐中的剩余水量的方法相同，都是使用所述公式（1）来计算。这里不再重复描述。
46.在温度稳定阶段中，估算剩余水量使用时间的方法与在温度上升阶段中估算剩余水量使用时间的方法相同，都是使用所述公式（2）和公式（3）来计算。这里不再重复描述。
47.在温度上升阶段中或者在温度稳定阶段中，所述执行对应的无水干烧操作包括显示模块和提示模块进行显示和提示。
48.图1是本发明加湿器水位监测流程图，从图中可以看出加湿器启动后自动进入温度上升阶段，在温度上升阶段中，先计算升温斜率k1，同时加湿器按先进先出原则对所述升温数据组中的数据进行更新，然后将计算的升温斜率k1与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行比较，当升温斜率k1大于干烧斜率k0时判断为储水罐无水，执行对应的无水干烧操作；当升温斜率k1小于干烧斜率k0时判断为储水罐有水，接着估算加湿器储水罐中的剩余水量
以及使用时间，并控制显示模块作显示处理；然后再以更新后的升温数据组为依据重新计算升温斜率k1，并与储水罐无水状态下的干烧斜率k0进行比较，以此循环往复直至加热盘底板的温度上升到加湿器档位对应的设定温度后，加湿器自动切换到温度稳定阶段。
49.在温度稳定阶段中，先计算热量斜率k2，同时加湿器按先进先出原则对所述热量数据组中的数据进行更新，然后将热量斜率k2与零进行比较，当热量斜率k2等于零时判断为储水罐无水干烧，执行对应的无水干烧操作；当热量斜率k2不等于零时判断为储水罐有水，接着估算加湿器储水罐中的剩余水量以及使用时间，并控制显示模块作显示处理；然后再以更新后的热量数据组为依据重新计算热量斜率k2，以此循环往复直至用户强制停止运行机器时结束。
50.在本实施例中，温度上升阶段中的所述升温采样值是测量热敏电阻的电压值，该热敏电阻的作用本来是专门用来检测加热盘底板温度的，但本发明中利用这个热敏电阻来间接检测和判断加湿器是否处于无水干烧状态。
51.热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（ptc thermistor，即 positive temperature coefficient thermistor）和负温度系数热敏电阻（ntc thermistor，即 negative temperature coefficient thermistor）。正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小，它们同属于半导体器件。本实施例使用的是负温度系数热敏电阻，即ntc。但也可以使用正温度系数热敏电阻。
52.在本实施例中，温度稳定阶段中的所述热量采样值是pwm值。pwm是脉冲宽度调制技术，它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。本来是利用pwm技术来控制加热盘底板的加热量的，但本发明中利用这个pwm值来间接检测和判断加湿器是否处于无水干烧状态。本发明中的pwm值是脉冲宽度调制技术中占空比所对应的控制值。假设一个采样周期是6000个时钟，pwm值为3000的时候占空比是50%，这里的pwm值是3000而不是占空比50%。
53.加湿器启动后自动进入温度上升阶段，在温度上升阶段中先检测和判断加湿器的储水罐是否有水，当被判定为有水后，pwm采用pid控制，加热盘底板继续加热，当加热盘底板的实际温度t上升到加湿器档位对应的设定温度后，由于加热盘底板和水的温度基本保持稳定，无法继续采用温度上升阶段中使用的方法来检测和判断加湿器是否有水，但是为了维持当前温度，水加热蒸发，被气流带走，储水罐水位逐渐下降，随着水量的减少，维持当前温度所需的pwm也在逐渐降低，且斜率明显，当干烧后，pwm基本维持恒定保持不变。因此在温度稳定阶段中就是利用pwm值，即热量斜率k2来判断来检测和判断加湿器是否有水。
54.其中pwm的输出值与温度值相关，通过pid调控pwm。
55.其中：kp、ki、kd是pid系数，为目标温度与实际温度的温差，n为采样值个数，公式中的n表示第n个采样值。
56.pid控制是一种控制技术。pid即：proportional（比例）、integral（积分）、differential（微分）的缩写。顾名思义，pid控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法，它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法。在过程控
制中，按偏差的比例（p）、积分（i）和微分（d）进行控制的pid控制器（亦称pid调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。pid控制的实质就是根据输入的偏差值，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，运算结果用以控制输出。
57.在本发明中，公式（5）和公式（1）中均涉及q
损
，q
损
是指加热过程中的气流热量损失以及热传导损耗，其中，热传导损耗是指加热盘底板与储水罐容器之间因热传导影响而产生的热量损失。但在本实施例中，为减少q
损
带来的计算误差，将此部分热量损耗默认为零，将气流散热产生的气流热量损失设定为固定值，固定值的获取来源是可以通过实验测得在不同加温加湿，不同室温，不同流量压力下的气流热量损失值，将其制表，在使用q
损
时，通过查表获取当前的q
损
值。
58.在本发明中，公式（5）中涉及系数a、b、c、d、
……
、g，这些系数分别为电压与加热盘底板阻值r的转换公式系数。这些转换公式系数可以根据生产厂商给定的加热盘底板规格书中的电压、阻值与温度特性拟合计算出来。
59.下面针对本发明的其他实施情况以及结构变化作如下说明：1.以上实施例中，在温度上升阶段中所述升温采样值是测量热敏电阻的电压值。但本发明不局限于此，可以采集对应的电流值。实际上在温度上升阶段中，将加热盘底板温度对应的检测数据或者检测参数作为升温采样值，电压值或电流值只是举例说明。这是本领域技术人员容易理解并接受的。
60.2.以上实施例中，在温度稳定阶段中所述热量采样值是pwm值。但本发明不局限于此，可以是其他与加热盘底板发热量相关的检测值作为热量采样值。因为在温度稳定阶段中，本发明实际上是将加热盘底板发热量对应的检测数据或者检测参数作为热量采样值，pwm值只是举例说明。这是本领域技术人员容易理解并接受的。
61.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。