《全自动洗衣机中的检测技术》

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,全自动洗衣机中的检测技术,全自动洗衣机简介,全自动洗衣机越来越受到消费者的青睐。这种洗衣机以人们洗衣操作的经验作为模糊控制的规则，采用多种传感器把水温、布质、布量、洗净度等洗衣状态信息检测出来，并将这些信息送到单片机中，单片机应用模糊控制程序对所检测到的信息进行分析，以确定其最佳的洗涤时间、水流强度、漂洗方式、脱水时间以及注水水位等参数，对洗衣全过程进行自动控制，最大限度地模拟人工操作，达到最佳的洗涤效果。以下对全自动洗衣机的几种要传感器作一介绍。,2,传感器的加入，可以模仿人类的视觉、听觉、嗅觉、触觉等感官方式，从而根据不同的感观进行判断当前状态，大大提高了洗衣机的智能化程度。,3,洗衣机内部及操作面板,4,布质、布量的检测,布质和布量的检测是在洗涤之前进行的。在水位一定时,不同的布质和布量的产生的布阻抗不同。具体检测布质和布量时,首先注入一定的水位,然后起动主电机旋转,接着断电让主电机以惯性继续运转直到停止。在主电机断电惯性旋转时间内,主电机处于发电状态,会产生感应电动势,，,反电势法测量布质、布量电路输出。显然,随着布阻抗大小的不同,主电机处于发电机状态的时间长短也不同。因此,只要检测出主电机处于发电机状态的时间长短,就可以反过来推理出布阻抗的大小,。,5,布质布量检测电路,6,水位传感器,水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。其工作原理是:将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力,驱动内腔上方的一块隔膜移动，之后可以用两种方法检测。,一种是在隔膜上贴上压变电阻，隔膜移动，带动隔膜中心上的压变电阻产生形变，由于压电效应，其电阻值将发生变化，通过测量电路可以将其转化为电压变化从而实现检测。,7,主电机发电时间愈长,布阻抗就愈小;反之布阻抗就愈高。主电机发电时间可直接通过检测起动电容两端输出电势,并将此电势半波整流后,由光电隔离后放大整形为一矩形脉冲系列的脉冲数而定。脉冲个数反映布阻抗的大小,脉冲个数多,布阻抗小,反之亦然。,8,9,一种是在隔膜中心安装磁芯，从而带动隔膜中心的磁芯在线圈内移动,使线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。,10,水位传感器实物,11,水温检测,适当的,洗,衣湿度有利于污垢的,活,化，可以提高洗,涤效果,。水温传感器装在洗,涤,桶的下部，以热敏电阻为检测元件。测,定,打,开,洗衣机,开,关时的湿度为环境,温,度，,注水结束时的温度为水温，将所测信号输入单片机。,一般选用AD590作为温度传感器其精度更高、线性度误差小，且不需要温度报警和复杂的程序编程，非常适合用于洗衣机的温度检测传感器,12,AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：,流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数。,AD590的测温范围为-55+150。,AD590的电源电压范围为4V30V。电源电压可在4V6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。,输出电阻为710MW。,精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55+150范围内，非线性误差为0.3。,13,AD590实物图,14,脏污程度,检测,全自动洗衣机通过采用光传感器检测洗涤液的透光率，从而间接检测了洗净程度，在洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗涤前，排水管中充满清水，光电接收管受光导通，以此时光,敏,三极管输出电压为设定值。洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到,洗,涤液中，洗涤液逐渐变挥浊，致使透光,率,降低，相,应,地，光,敏,三极管的输出电压也随之下降。经过一段时间后，该输出电压趋于稳定值，洗,涤,过程结束,。,15,光传感器工作原理及安装位置,16,浊度传感器电路,17,衣物不平衡检测传感器,该传感器是用来检测脱水过程中，脱水筒是否运行平稳（衣物是否偏向一侧）的传感元件。,检测一定不平衡负荷在分配转速下的电机上测速器的脉冲频率值。当不平衡负荷过大时，电机转速会降低，电机上测速器的脉冲频率值会减小；当不平衡负荷过小时，电机转速会升高，电机上测速器的脉冲频率值会增加。,18,电机测速器的脉冲频率值传输到微电脑程序控制器后，微电脑程序控制器依据已设定的额定不平衡负荷的脉冲频率值，对接收到的不平衡负荷的脉冲频率值进行判断。如脉冲频率值大于程序设定的额定脉冲频率值，判断为不平衡负荷小于设定值，机器进入高转速脱水程序；如果脉冲频率值小于程序设定的额定脉冲频率值，判断为不平衡负荷大于设定值，机器重新进入抖散程序。通过抖散重新分布衣物，使不平衡负载量减小，再进入分配程序，重新检测，以判断能否进入高转速脱水程序。,19,模糊控制实现方法,模糊控制是利用负载、衣质、浊度、水温等检测所得到信息，进行分段评估计算使其模糊化，再根据模糊规则进行推理，最后根据所激活的规则进行解模糊判决，以决定最适当和明确的水位、洗涤时间、洗涤方式以及脱水时间等。,它本身也是一种检测技术。,模糊控制洗衣机控制结构如图,所示,20,模糊控制结构如图所示,21,模糊规则,根据输入变量和输出变量的分级组合，对于水流强度和洗涤时间有27条模糊规表示。规则1：如果负载小，质料中化纤制品偏多，且水温偏高，那么就水流调弱，洗涤时间调短。规则2：如果负载大，质料中棉制品偏多，且水温偏低，那么就将水流调强，洗涤时间调长。以此类推，可写出规则，输出变量与输入变量之间关系的模糊规则表如下表1所示,22,模糊规则表：,23,状态检测电路,洗衣机的状态检测电路主要包括内桶平衡检测、衣物质地和重量检测、电源电压过零检测、电源电压变化检测、洗涤温度检测、水位检测以及洗涤液（或水）的浑浊度检测等电路。,如图是用单片机实现的控制电路。,24,检测电路,25,