一种采暖系统及其温度控制装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种采暖系统及其温度控制装置。


背景技术：

2.冬季，当下家庭取暖可以分成独立采暖和集中采暖，独立采暖节省功耗，还能够满足南方地区、农村地区采暖难的问题，受到越来越多家庭的青睐。
3.独立采暖系统可单独控制开关，主要由温控器和采暖器构成。温控器采集室内温度，当室内温度到达设置温度时，温控器的温度检测开关关断，此时采暖器停止加热，当室内温度低于设置温度时，温控器的温度检测开关导通，此时采暖器加热。
4.室内温控器的位置由用户决定，因此温控器与采暖器的连接线长度不一定。温度检测开关关断时，温控器与采暖期之间的连接线容易受到干扰信号辐射，导致采暖器无法正确接收到温度检测开关的开关状态。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种采暖系统及其温度控制装置，以实现准确判定温度检测开关的通断状态的效果。
6.本实用新型实施例提供了一种采暖系统，包括：温控器和采暖设备，所述温控器包括温度检测开关，所述采暖设备包括信号输入电路、信号输出电路和主控器；
7.所述温度检测开关包括第一触点和第二触点，所述信号输入电路的输出端和所述温度检测开关的第一触点电连接，所述信号输出电路的输入端和所述温度检测开关的第二触点电连接，所述主控器分别与所述信号输入电路的输入端和所述信号输出电路的输出端电连接；
8.所述主控器用于给所述信号输入电路提供具有特定频率的第一信号，使所述信号输入电路输出具有所述特定频率的第二信号；
9.所述主控器还用于接收所述信号输出电路输出的第三信号，在检测到所述第三信号的频率不同于所述特定频率时，判定所述温度检测开关的第一触点和第二触点断开。
10.基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种采暖系统的温度控制装置，所述采暖系统包括温控器和采暖设备，所述温控器包括温度检测开关，所述采暖设备包括信号输入电路、信号输出电路和温度控制装置；所述温度检测开关包括第一触点和第二触点，所述信号输入电路的输出端和所述温度检测开关的第一触点电连接，所述信号输出电路的输入端和所述温度检测开关的第二触点电连接，所述温度控制装置分别与所述信号输入电路的输入端和所述信号输出电路的输出端电连接；
11.所述温度控制装置包括：
12.信号输入模块，用于给所述信号输入电路提供具有特定频率的第一信号，使所述信号输入电路输出具有所述特定频率的第二信号；
13.信号检测模块，用于接收所述信号输出电路输出的第三信号，在检测到所述第三信号的频率不同于所述特定频率时，判定所述温度检测开关的第一触点和第二触点断开。
14.本实用新型实施例中，主控器给信号输入电路提供具有特定频率的第一信号，使信号输入电路输出具有特定频率的第二信号；主控器接收信号输出电路输出的第三信号；在温度检测开关导通的情况下，主控器接收的第三信号必然具有与第一信号相同的特定频率，而在温度检测开关关断的情况下，无论是否受到外部干扰，主控器接收的第三信号均不具有特定频率。因此主控器在检测到第三信号的频率不同于特定频率时，可以判定温度检测开关的第一触点和第二触点断开。由此可知，无论温度检测开关与采暖设备之间的线路是否受到干扰，主控器均能够准确判定温度检测开关的通断状态，检测结果不受外部杂散信号干扰，实现了对外部辐射干扰的隔离，适用于远距离的温控器检测，主控器以此可以准确控制采暖设备的运行，保证了采暖系统正常。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本实用新型的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本实用新型的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本实用新型的权利要求范围之内。
16.图1是本实用新型实施例提供的一种采暖系统的示意图；
17.图2是本实用新型实施例提供的另一种采暖系统的示意图；
18.图3是采暖系统断开的示意图；
19.图4是采暖系统导通的示意图；
20.图5是第一信号的波形图；
21.图6是另一种第一信号的波形图；
22.图7是信号输入电路的电路示意图；
23.图8是采暖系统的电路示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本实用新型实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.参考图1所示，为本实用新型实施例提供的一种采暖系统的示意图。本实施例提供的采暖系统包括：温控器1和采暖设备2，温控器1包括温度检测开关11，采暖设备2包括信号输入电路2a、信号输出电路2c和主控器2d；温度检测开关11包括第一触点11a和第二触点11b，信号输入电路2a的输出端和温度检测开关11的第一触点11a电连接，信号输出电路2c的输入端和温度检测开关11的第二触点11b电连接，主控器2d分别与信号输入电路2a的输入端和信号输出电路2c的输出端电连接；主控器2d用于给信号输入电路2a提供具有特定频
率的第一信号，使信号输入电路2a输出具有特定频率的第二信号；主控器2d还用于接收信号输出电路2c输出的第三信号，在检测到第三信号的频率不同于特定频率时，判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b断开。
26.可选主控器2d还用于在检测到第三信号的频率等于特定频率时，判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b导通。
27.参考图2所示，为本实用新型实施例提供的另一种采暖系统的示意图。如图2所示，可选采暖设备2还包括：接线板2b；接线板2b包括第一端和第二端，接线板2b的第一端分别电连接信号输入电路2a的输出端和温度检测开关11的第一触点11a，接线板2b的第二端分别电连接信号输出电路2c的输入端和温度检测开关11的第二触点11b。本实施例中，采暖设备2的信号输入电路2a的输出端和温控器1的温度检测开关11的第一触点11a之间通过接线板2b电连接，可以提高信号输入电路2a和温控器1的信号传输的稳定性。采暖设备2的信号输出电路2c的输入端和温控器1的温度检测开关11的第二触点11b之间通过接线板2b电连接，可以提高信号输出电路2c和温控器1的信号传输的稳定性。
28.本实施例中，采暖系统包括温控器1，温控器1可安装于用户室内任意指定位置，如客厅、卧室等任意用户指定的位置。温控器1内集成有温度传感器，还预设有一温度阈值，且还集成有一温度检测开关11，可以理解，该温度阈值是系统或用户预先设定的室内温度上限。温控器1通过温度传感器采集所处室内环境温度，并调用温度阈值且比较室内环境温度和温度阈值，根据比较结果控制温度检测开关11的通断状态。
29.温控器1调用温度传感器定时或不定时采集所处室内环境温度，然后检测室内环境温度是否大于温度阈值，若检测到室内环境温度大于温度阈值，则控制温度检测开关11断开；若检测到室内环境温度小于或等于温度阈值，则控制温度检测开关11导通。
30.温度检测开关11包括第一触点11a和第二触点11b，温度检测开关11断开即为温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间断开，温度检测开关11导通即为温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间导通。
31.本实施例中，采暖系统包括采暖设备2，温控器1和采暖设备2电连接，具体的，温控器1中的温度检测开关11和采暖设备2电连接。采暖设备2包括信号输入电路2a、信号输出电路2c和主控器2d，其中，主控器2d的输出端与信号输入电路2a的输入端，信号输入电路2a的输出端(或可通过接线板2b的第一端)连接至温度检测开关11的第一触点11a，温度检测开关11的第二触点11b(或可通过接线板2b的第二端)连接至信号输出电路2c的输入端，信号输出电路2c的输出端与主控器2d的输入端电连接。可以理解，该采暖设备2为任意一种采暖炉和采暖器。
32.可以理解，主控器2d、信号输入电路2a、温度检测开关11和信号输出电路2c依次串联构成一回路。
33.参考图3所示，为采暖系统断开示意图。若温度器1检测到室内环境温度大于温度阈值，则控制温度检测开关11断开。即温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间断开，那么主控器2d、信号输入电路2a、温度检测开关11和信号输出电路2c依次串联构成的回路断开。具体的，信号输入电路2a和信号输出电路2c之间的传输路径断开，则主控器2d的输入端接收的信号输出电路2c的输出信号与主控器2d的输出端输出至信号输入电路2a的信号无关联。
34.参考图4所示，为采暖系统导通示意图。若温度器1检测到室内环境温度小于或等于温度阈值，则控制温度检测开关11导通。即温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间导通，那么主控器2d、信号输入电路2a、温度检测开关11和信号输出电路2c依次串联构成的回路导通。具体的，信号输入电路2a和信号输出电路2c之间的传输路径导通，则主控器2d的输入端接收的信号输出电路2c的输出信号与主控器2d的输出端输出至信号输入电路2a的信号相关联。
35.因此，主控器2d可以通过判断输出至信号输入电路2a的信号与从信号输出电路2c接收的信号是否关联，以此判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间的通断状态。
36.本实施例中，主控器2d的输出端用于给信号输入电路2a提供具有特定频率的第一信号，则信号输入电路2a的输出端输出的第二信号也具有与第一信号相同的特定频率。主控器2d的输入端用于接收信号输出电路2c输出的第三信号。
37.若温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间导通，那么信号输出电路2c的输入端通过温度检测开关11接收到第二信号，则信号输出电路2c输出的第三信号也具有与第二信号相同的特定频率。若温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b之间断开，那么信号输出电路2c的输入端无法接收到具有特定频率的第二信号，则信号输出电路2c输出的第三信号与第二信号无关联，因此两个信号的频率不相同。
38.基于此，主控器2d在检测到第三信号的频率不同于特定频率时，直接判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b断开。主控器2d在检测到第三信号的频率为特定频率时，直接判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b导通。主控器2d可以实现对温度检测开关11的通断状态的精确检测。
39.另外，温度检测开关11与采暖设备2之间采用线路连接，连接线路越长，信号输出电路2c的输入端越容易受到干扰。在温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b断开时，外部杂散信号或辐射容易对温度检测开关11与采暖设备2之间的连接线路造成干扰，则信号输出电路2c的输入端被干扰导致输出的第三信号受到外部杂散信号影响。但是可以知道，外部干扰后的第三信号仍旧与第二信号无关联，因此第三信号的频率必然与特定频率不同。
40.基于此，外部杂散信号或辐射干扰温度检测开关11与采暖设备2之间的连接线路，主控器2d可以根据第三信号的频率准确判定温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b的通断状态，实现对外部杂散信号的识别和隔离，避免外界对采暖系统的干扰影响。
41.需要说明的是，采暖设备2的主控器2d根据温度检测开关11的通断状态控制采暖设备2的加热状态。温度器1检测到室内环境温度小于或等于温度阈值时，温度检测开关11处于导通状态，此时室内环境温度不超过温度阈值，说明采暖设备2应加热以提高室内温度，则主控器2d在检测到温度检测开关11处于导通状态时，控制采暖设备2进行加热以提高室内环境温度。温度器1检测到室内环境温度大于温度阈值时，温度检测开关11处于断开状态，此时室内环境温度超过温度阈值，说明室内温度足够高而无需加热，则主控器2d在检测到温度检测开关11处于断开状态时，控制采暖设备2停止加热，以节省功耗。
42.如上所述，主控器可以准确判定温度检测开关的通断状态，其检测过程和结果不受外界信号干扰，实现了对外界杂散信号的隔离，在此基础上，主控器以此可以准确控制采
暖设备的运行，保证了采暖系统正常。
43.可选第一信号为具有特定频率的固定电压信号；或者，第一信号为一电压信号且该电压信号波形为方波。
44.参考图5所示为第一信号的波形图。可选主控器对一固定电压信号(如5v)进行特定频率(如330hz)处理，则处理后的信号为第一信号。
45.参考图6所示为第一信号的波形图。可选主控器直接提供一方波信号，该方波信号包括高电平(如5v)和低电平(如0v)，且该方波信号的高低电平的频率为特定频率(如330hz)，则该方波信号即为第一信号。
46.可以理解，信号输入电路的输入端和输出端的信号的频率(如330hz)相同，可选信号输入电路的输入端和输出端的信号幅值、周期等参数可以相同也可以不同；相应的，若第三信号的频率为330hz，那么主控器可以判定温度检测开关导通。反之，若第三信号不等于330hz，如为一恒定电信号、或脉冲信号、或其他频率信号，则主控器可以判定温度检测开关关断。
47.可选特定频率与50hz的比值非整数。可选特定频率为330hz，330hz与50hz的比值为6.6；可选特定频率为125hz，125hz与50hz的比值为2.5。可选特定频率为预先设定的可调的频率值，满足与50hz的比值为非整数的条件即可，不具体限定。显然，主控器输出的第一信号的频率为已知的特定频率，那么检测接收的第三信号的频率是否为特定频率，以此可以检测温度检测开关的通断状态。通常干扰采暖系统的外部辐射干扰是市电，市电电信号频率为50hz，若特定频率为50hz的整数倍，那么无法识别第三信号的频率是特定频率还是市电电信号频率。因此特定频率与50hz的比值非整数，可以避免市电干扰，保证检测的稳定性。
48.本实用新型实施例中，主控器给信号输入电路提供具有特定频率的第一信号，使信号输入电路输出具有特定频率的第二信号；主控器接收信号输出电路输出的第三信号；在温度检测开关导通的情况下，主控器接收的第三信号必然具有与第一信号相同的特定频率，而在温度检测开关关断的情况下，无论是否受到外部干扰，主控器接收的第三信号均不具有特定频率。因此主控器在检测到第三信号的频率不同于特定频率时，可以判定温度检测开关的第一触点和第二触点断开。由此可知，无论温度检测开关与采暖设备之间的线路是否受到干扰，主控器均能够准确判定温度检测开关的通断状态，检测结果不受外部杂散信号干扰，实现了对外部辐射干扰的隔离，适用于远距离的温控器检测，主控器以此可以准确控制采暖设备的运行，保证了采暖系统正常。
49.示例性的，在上述技术方案的基础上，参考图7所示，为信号输入电路的示意图。如图7所示，可选信号输入电路2a包括：第一开关结构21和第二开关结构22；第一开关结构21与主控器电连接，第一开关结构21还连接于第二开关结构22和第一电源端vg1之间，第一开关结构21在第一信号的控制下按照特定频率关断和导通；第二开关结构22还连接于第二电源端vg2和温度检测开关的第一触点之间，第二开关结构22在第一开关结构21的控制下按照特定频率关断和导通，以将第二电源端vg2提供的固定电压信号转换为第二信号。
50.第一开关结构21的控制端与主控器电连接，用于接收主控器提供的具有特定频率的第一信号，例如第一信号的特定频率为330hz，主控器输出的第一信号控制第一开关结构21按照330hz的频率切换通断状态。第一开关结构21的输出端连接于第二开关结构22且输
入端连接于第一电源端vg1，第一开关结构21导通时，第一开关结构21的输出端与第一电源端vg1同电位。已知第一开关结构21按照330hz的频率切换通断状态，那么第一开关结构21的输出端按照330hz的频率被拉至第一电源端vg1的电位。
51.第二开关结构22的控制端与第一开关结构21的输出端电连接，第二开关结构22的输入端连接于第二电源端vg2且输出端连接于温度检测开关的第一触点。在第一开关结构21的输出端被拉至第一电源端vg1的电位时，第一电源端vg1和第二电源端vg2的作用下，第二开关结构22导通，则第二电源端vg2提供的固定电压信号传输至温度检测开关的第一触点。已知第一开关结构21的输出端按照330hz的频率被拉至第一电源端vg1的电位，那么第二开关结构22按照330hz的频率切换通断状态，以将第二电源端vg2按照330hz的频率输出，该输出的信号即为具有330hz的第二信号。
52.可以理解，330hz的第一信号的选值应保证控制第一开关结构21按照330hz的频率导通和关断，在此不具体示例；第一电源端vg1和第二电源端vg2的选值应保证第二开关结构22导通，在此不具体示例。例如可选第一电源端vg1为地端，第二电源端vg2的电位为 12v。
53.参考图8所示，为采暖系统的示意图。如图8所示，可选第一开关结构21包括第一电阻r1、第二电阻r2和第一晶体管m1，第一电阻r1连接于主控器2d和第一晶体管m1的控制端之间，第二电阻r2连接于第一晶体管m1的控制端和第一端之间，第一晶体管m1的第一端还接第一电源端；第二开关结构22包括第三电阻r3、第四电阻r4和第二晶体管m2，第三电阻r3连接于第一晶体管m1的第二端和第二晶体管m2的控制端之间，第二晶体管m2的第一端通过第四电阻r4电连接于第二电源端，第二晶体管m2的第二端(或可通过接线板2b的第一端)连接于温度检测开关11的第一触点11a。可选第一电源端为地端gnd，可选第二电源端提供的固定电压信号为 12v。可选第一晶体管m1为npn型晶体管，第二晶体管m2为pnp型晶体管；第一信号的高电平大于或等于第一晶体管m1的阈值电压。可选第一晶体管m1和第二晶体管m2均为三极管。
54.在其他实施例中，还可选第一晶体管为pnp型晶体管，第二晶体管为pnp型晶体管；第一信号的低电平小于或等于第一晶体管的阈值电压；还可选第一晶体管和第二晶体管均为mos管。
55.如图8所示，主控器2d输出的330hz的第一信号经过第一电阻r1和第二电阻r2分压之后，控制第一晶体管m1导通或关断。第一晶体管m1为npn型晶体管，第一信号的高电平大于或等于第一晶体管m1的阈值电压，则第一信号为高电平时控制第一晶体管m1导通，第一信号为非高电平时控制第一晶体管m1关断，已知第一信号的高电平频率为330hz，则第一晶体管m1按照330hz的频率导通和关断。
56.第一晶体管m1按照330hz的频率导通和关断，则第一晶体管m1的第二端按照330hz的频率被下拉至地端gnd的电位，可理解为第二晶体管m2的控制端按照330hz的频率被下拉至电位v1，v1略大于地端gnd的电位且小于 12v。第二电源端提供的固定电压信号为 12v，第二晶体管m2为pnp型晶体管，当第一晶体管m1的第二端被下拉至地端gnd的电位时，即第二晶体管m2的控制端为v1，则第二晶体管m2导通， 12v电压信号经过第四电阻r4和第二晶体管m2分压之后为v2，那么接线板2b的第一端接收的电压信号为v2。已知第一晶体管m1的第二端按照330hz的频率被下拉至地端gnd的电位，则第二晶体管m2按照330hz的频率导通，
相应的，接线板2b的第一端按照330hz的频率接收电压信号v2并传输至温度检测开关11的第一触点11a。
57.若温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b导通，则按照330hz的频率输出的电压信号v2经过导通的温度检测开关11进入信号输出电路2c的输入端，使得信号输出电路2c的输出端输出的信号为330hz。主控器2d可以根据信号输出电路2c输出的330hz信号判定温度检测开关导通。
58.若温度检测开关11的第一触点11a和第二触点11b关断，则按照330hz的频率输出的电压信号v2无法进入信号输出电路2c的输入端。当没有外部干扰信号进入信号输出电路2c的输入端时，信号输出电路2c的输出端输出的第三信号v3应与电阻r8左侧的 5v的电压信号相关，即 5v信号经过r8和r9分压后形成第三信号v3，该第三信号v3为一恒定电压信号，则主控器2d可以根据信号输出电路2c输出的恒定电压信号判定温度检测开关断开，且采暖设备未受到外部信号干扰。当50hz的外部干扰信号进入信号输出电路2c的输入端时，信号输出电路2c的输出端输出的第三信号v3会受外部干扰信号影响，例如频率为50hz的市电为干扰信号干扰信号输出电路2c的输入端，那么信号输出电路2c的输出端输出的第三信号v3的频率为50hz，则主控器2d可以根据信号输出电路2c输出的50hz信号或不规则信号判定温度检测开关11断开，且采暖设备受到外部信号干扰。
59.本实施例中，主控器2d可以根据信号输出电路2c输出的第三信号准确判定温度检测开关11的通断状态，实现对干扰信号的隔离；并在检测到温度检测开关11关断时，还可以根据信号输出电路2c输出的第三信号的频率识别采暖设备是否受到外部信号干扰。
60.基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种采暖系统的温度控制装置，本实施例所述的采暖系统为上述任意实施例所述的采暖系统，该采暖系统包括温控器和采暖设备，温控器包括温度检测开关，采暖设备包括信号输入电路、信号输出电路和温度控制装置；温度检测开关包括第一触点和第二触点，信号输入电路的输出端和温度检测开关的第一触点电连接，信号输出电路的输入端和温度检测开关的第二触点电连接，温度控制装置分别与信号输入电路的输入端和信号输出电路的输出端电连接。该温度检测装置可执行上述任意实施例所述的主控器的功能，采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在采暖设备中应用，可选温度检测装置包括muc或其他控制组件。
61.本实用新型实施例提供的温度控制装置包括：信号输入模块，用于给信号输入电路提供具有特定频率的第一信号，使信号输入电路输出具有特定频率的第二信号；信号检测模块，用于接收信号输出电路输出的第三信号，在检测到第三信号的频率不同于特定频率时，判定温度检测开关的第一触点和第二触点断开。
62.本实施例中，采暖设备与用户室内温控器上的温度检测开关连接。当室内温度到达设置温度阈值时，温控器控制温度检测开关断开，主控器比对得到第一信号和第三信号的频率不一致，则控制采暖设备停止加热。当室内温度低于设置温度阈值时，温控器控制温度检测开关导通，主控器比对得到第一信号和第三信号的频率相同，则控制采暖设备加热。可以理解，温度检测装置中预先设定有特定频率，该特定频率选值条件是与外部干扰信号的频率不同，以保证检测过程和结果的准确性，实现对外部干扰信号的识别和隔离。
63.可以理解，室内温控器的位置是由用户决定的，相应的温度检测开关与采暖设备之间的连接线长度不一定，连接线越长，该连接线断开时越容易受到外部干扰信号辐射。本
实施例提供的温度检测装置可以准确判断温度检测开关的通断状态，不受连接线长度影响，不受外界环境干扰，可区分辐射干扰的影响，适用于远距离的采暖系统的温度检测，解决了采暖系统的连接线束长易受干扰的问题，保证采暖设备的正常运行。
64.本实施例提供的温度检测装置，可以将电路中的干扰信号完全隔离，检测不受外界辐射干扰，提高了检测准确性，适用远距离的温控器检测系统。另外，主控器输出的特定频率可调，可以有效避开外部干扰信号的频率，保证了温度检测的稳定性，适用于多种环境复杂的地方正常运行。
65.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。