电加热织物和检测感测线完整性的电路完整性检测系统技术方案

一种用于检测加热垫中感测线的完整性的电路完整性检测系统，其中通过首先使用来自微控制器的低电压电测试信号驱动感测线的一端，然后检查所述测试信号是否存在于该感测线的另一端，确定感测线的完整性，为了区分测试信号与感测线上存在的标准AC线电压，电测试信号优选地具有与标准50-60Hz的AC线电压不同的频率。在一个实施方案中，测试信号的频率是近似30kHz。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于检测加热垫中感测线的完整性的电路完整性检测系统，其中通过首先使用来自微控制器的低电压电测试信号驱动感测线的一端，然后检查所述测试信号是否存在于该感测线的另一端，确定感测线的完整性，为了区分测试信号与感测线上存在的标准AC线电压，电测试信号优选地具有与标准50-60Hz的AC线电压不同的频率。在一个实施方案中，测试信号的频率是近似30kHz。【专利说明】电加热织物和检测感测线完整性的电路完整性检测系统
本技术涉及电加热织物热点检测器，更具体而言，涉及一种检测用来检测电加热织物中热点的线中的断裂的系统和设备，所述电加热织物例如为加热垫、电加热毯、电加热床罩(throw)或电加热床垫。
技术介绍
通常，电加热织物是具有电加热元件的结构。电加热元件例如可通过电由电阻加热，且可被提供为贯穿整个垫的一个或多个金属线。所述金属线的形状和大小可改变，且在一些情况下，所述线实际上可以是小的金属丝。电加热元件通常包括由具有正温度系数(PTC)特性的金属线构成的中心加热元件。在中心PTC线周围是一层负温度系数(NTC)材料。电加热垫的插头通常被插入电源插座，以便为加热元件供电，导致产生热量。以这种方式，电加热织物可用于温暖身体的期望区域。目前，加热垫通常包括一个控制从加热垫输出的热量的控制器和/或微处理器。一些电加热织物还包括被设计来检测热点的电路。当电加热织物的任何部分的温度超出被设计来防止对毫无警惕的使用者造成热损伤的极限时，出现热点。感测线具有低电阻，且其通常缠绕在NTC层周围，且其被用于为漏电流提供路径并监测加热造成的NTC层中漏电流的增加。然而，感测线的断裂可导致控制器无法检测热点。一种已知的帮助检测感测线断裂的方法是在功率初始被施加至产品时检查感测线的电压。当功率开始被施加时，相对而言，线是冷的。随着加热垫变热，NTC电阻会减小。电阻的这种变化可被用于确定感测线是否在线的以下端部——在该端部，感测线附接至控制器连接器一处或在极接近线的该端部处断裂。尽管这在该单元初始上电时可以验证感测线的完整性，但是一旦加热垫达到运行温度，就不能作为持续的“断裂的感测线”检测器。它也不能检测感测线的、不在NTC/PTC线的以下端部附近的断裂一在该端部，NTC/PTC线连接至控制器连接器。另一种感测线方法包括将感测线的两端连接在一起。在这种情况下，对沿着NTC/PTC线任意地方的单处断裂进行补偿，且不影响热点的持续检测。然而，不可能知道感测线中已经出现了断裂。此外，如果出现第二处线断裂，则非常可能丧失对热点的检测。具体而H，在两处线断裂之间热点检测丧失。因此，期望的是提供一种持续检查感测线完整性的检测系统。如果在使用过程中任何时间由于任何原因感测线断裂，该系统将关闭，阻止该产品的使用。
技术实现思路
本技术包括一种监测电加热织物感测线的状况以确定感测线中是否出现断裂的系统和设备。在一个实施方案中，可在不断开电加热织物内的加热电路的情况下确定感测线的状况。加热电路可运行在通常标准的50-60HZ的AC线电压下，使得所述感测线可正常运行在相应的频率。除了该信号之外，感测线的完整性可通过如下方式确定:首先使用来自微控制器的低电压电测试信号驱动感测线的一端，然后检查所述测试信号是否存在于该感测线的另一端。为了区分测试信号与感测线上存在的标准AC线电压，电测试信号优选地具有与标准50-60HZ的AC线电压不同的频率。在一个实施方案中，测试信号的频率是近似30kHz。测试信号也可采用其他频率和电压。在一个实施方案中，感测线被定位以检测和/或测量电加热织物的加热。优选地，感测线绕负温度系数(NTC)材料缠绕，且感测线的每个端都连接至微控制器。在感测线的一端，微控制器中的脉冲宽度调制器产生一个低电压电测试信号。从而测试信号可与50-60Hz的AC线电压区分开，在该AC线电压下，感测线上的温度监测发生，测试信号优选地在一个非常不同的频率，更优选地在约30kHz。该测试信号通过低通滤波器以减少不期望的较高频率的信号成分，并变成信号“DRIVE”。然后，该DRIVE信号通过高通滤波器以使DRIVE测试信号生成电路与AC线电压隔离。然后测试信号通过缠绕的感测线。在感测线回连至微控制器之前，优选地使感测线与信号分离。出于标准传感的目的，一个分支(prong)继续至微控制器的模拟/数字转换器，而另一分支优选地通过高通滤波器以滤除较低频率的AC线电压，产生“RETURN”信号。然后，该RETURN信号可进入微控制器。如果感测线未断裂，通常RETURN信号的幅值会发生变化，但RETURN信号会处于与DRIVE信号相同的频率。在微控制器内，RETURN信号被传送至比较器，每次RETURN测试信号转变(transition)，该比较器将输出一个转变。计数器在一时间段内对转变的数目进行计数。如果微控制器检测到至少一预定阈值数目的比较器的转变，则确定感测线完整。然而，在计数小于转变的阈值数目时，确定感测线断裂。出于安全目的，微控制器优选地接着禁用加热垫的加热元件。应理解，其他频率可用于DRIVE测试信号。然而，DRIVE测试信号频率的变化可能使得需要不同的滤波器，例如特定的带通滤波器，以确保DRIVE测试信号的频率被适当地施加至感测线和从感测线提取。此外，滤波器、比较器、计数器、调制器及Α/D转换器中的一些或全部可呈现在微控制器上或者可与微控制器分开。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术加热垫的方框图。图2是现有技术感测线配置的示意性方框图。图3A是另一现有技术感测线配置的方框图，其中感测线是完整的。图3B是图3A的感测线配置的方框图，其中感测线具有一处断裂。图3C是图3A的感测线配置的方框图，其中感测线具有两处断裂。图4是根据本技术教导的微控制器和感测线配置的方框图。图5是根据图4的方框图的示例性示意电路图。图6是根据本技术教导的用于确定感测线完整性的方法的流程图。图7示出根据本技术教导的感测线完整性检测系统的替代实施方案。图8示出根据本技术教导的感测线完整性检测系统的替代实施方案。应理解，这些附图不一定按比例绘制，并且在此公开的实施方案有时通过局部图示出。在某些情况下，对于理解本技术不必要的细节或者使得其他细节难于理解的细节可能被省略。还应理解，本技术不一定限于在此示出的特定实施方案。所有各附图中使用的相同的数字标示相同或相似的部分或结构。【具体实施方式】现在参考附图，且更具体而言，参考图1，示出了现有技术电加热织物例如加热垫I的方框图。加热垫I包括一个加热垫控制器2,该控制器可包括一个微处理器或微控制器，用于控制加热垫I的运行。微控制器2与加热元件4电连通，并向加热元件4提供功率以加热加热垫I。或者，微控制器2可位于加热垫的外部。微控制器2还与感测元件6电连通。感测元件6是被设计来检测加热垫I中的热点的安全构件。一旦检测到一个热点，微控制器2通常停用加热元件4或减少提供至加热元件4的功率，直到不再存在热点。电源8通常电连接至微控制器2，以向微控制器2提供电功率。电源8通常被纳入微控制器2中，但可以是连接至标准壁装插座的插头、或电池、或其他电功率源。图2是现有技术感测线配置的示意性方框图。微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热织物，包括： 一个加热元件，与NTC材料连通，其中以第一频率产生第一信号通过所述加热元件； 一个感测线，用于检测所述加热元件导致的热点； 一个测试信号发生器，被电连接至所述感测线用于在所述感测线的第一端产生第二信号，其中所述测试信号具有第二频率；以及 一个信号检测器，用于在所述感测线的第二端上检测所述第二信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·柯恩，L·霍瑞，W·G·麦考伊，
申请(专利权)人：光达家电用品公司，
类型：新型
国别省市：美国;US