[发明专利]安全保护装置和方法

权利要求书

1.一种电阻加热电器的安全保护装置，包括：

工作电源电路，用于对外部电源电压进行变压、镇流、滤波处理以为安全保护装置中的各个电路供电；

电压采集与处理电路，用于对外部电源电压进行采样，将采样电压信号转换成数字电压信号，并传送数字电压信号到控制电路；

电流采集与处理电路，用于对电阻加热电器的负载电流进行采样，将采样电流信号转换成数字电流信号，并传送数字电流信号到控制电路；

控制电路，包含：

初始化电路，用于在接收到初始化指令时，根据来自电压采集与处理电路和电流采集与处理电路的数字电压信号和数字电流信号对电阻加热电器的电阻值进行实时计算，直至电阻值稳定为止，并将计算时段内的最小电阻值传送到初始化及数据存储电路；和

实时监测电路，用于在没有接收到初始化指令时，根据来自电压采集与处理电路和电流采集与处理电路的数字电压信号和数字电流信号对电阻加热电器的电阻值进行实时计算，并当计算的实时电阻值与最小电阻值之比小于第一预定阈值时，发出开断及报警指令；

初始化及数据存储电路，用于在接收到用户触发输入时发出初始化指令给控制电路，并存储来自控制电路的最小电阻值；

开断及报警驱动电路，用于在接收到来自控制电路的开断及报警指令后，向开断执行器施加驱动信号；

开断执行器，用于当接收到来自开断及报警驱动电路的驱动信号时，对开关施加外力；

开关，用于在接收到来自开断执行器施加的外力时，从闭合状态转变为开断状态。

2.如权利要求1所述的安全保护装置，其中，所述开断执行器是电磁铁，当电磁铁的线圈接收到驱动信号时，推杆推出以向开关施加外力。

3.如权利要求2所述的安全保护装置，还包括：

所述开断及报警驱动电路，用于在接收到开断及报警指令后，发出报警信号；

声光报警器，用于在接收到报警信号时，发出声音报警及可视化报警。

4.热权利要求3所述的安全保护装置，其中，声光报警器包括：

发光二极管，在接收到报警信号之后，点亮发光二极管；

蜂鸣器，在接收到报警信号之后，发出报警声音。

5.如权利要求4所述的安全保护装置，还包括电流互感器，用于感测电阻加热电器的负载电流所产生的电流感测信号，并将电流感测信号传送给所述电流采集与处理电路；以及

所述电流采集与处理电路对所述电流感测信号进行采样，以生成采样电流信号。

6.如权利要求5所述的安全保护装置，其中，第一预定阈值等于0.98。

7.如权利要求6所述的安全保护装置，其中，所述电压采集与处理电路对采样电压信号进行滤除高频噪声的低通滤波处理、信号放大处理、和电平限幅处理，并将处理后的采样电压信号转换成数字电压信号；

所述电流采集与处理电路对采样电流信号进行滤除高频噪声的低通滤波处理、信号放大处理、电平限幅处理，并将处理后的采样电流信号转换成数字电流信号；

初始化及数据存储电路包括用于接收用户触发输入的触发式按钮和用于存储数据的存储器；并且

所述开断及报警驱动电路，用于对开断及报警指令进行脉宽检测以滤除误触发信号。

8.如权利要求1-7所述的安全保护装置，其中，所述安全保护装置设置在电阻加热电器的外部，连接在外部电源与电阻加热电器之间。

9.如权利要求1-7所述的安全保护装置，其中，所述安全保护装置可作成电阻加热电器的一部分。

10.如权利要求9所述的安全保护装置，其中，所述安全保护装置设置在电阻加热电器的插头内。

11.一种电阻加热电器的安全保护方法，包括：

a)初始化步骤，利用通过对外部电源电压进行采集获得的数字电压信号和数字电流信号对电阻加热电器的电阻值进行实时计算，直至电阻值稳定为止，并存储计算时段内的最小电阻值；

b)实时监测步骤，在初始化阶段之后，利用通过对外部电源电压进行采集获得的数字电压信号和数字电流信号对电阻加热电器的电阻值进行实时计算，并当计算的实时电阻值与最小电阻值之比小于第一预定阈值时，发出开断及报警指令；以及

c)开断执行步骤，响应于开断及报警指令，将控制所述电阻加热电器的通断的开关从闭合状态转变为开断状态。