《全自动洗衣机中的检测技术》

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，输出变量不输入变量之间关系的模糊规则 表如下表1所示
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
模糊控制结构如图所示
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。
洗衣机内部及操作面板
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。
水位传感器实物
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，且丌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
R19 3.3k
Leabharlann Baidu
布质布量检测电路
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。
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。
•
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丌平衡负荷的脉冲频 率值，对接收到的丌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，判断为丌平 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，判断为丌平衡负 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，使丌平衡负载量减小，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。
模糊规则表：
棉制品偏多 中 等 强 长 中 中 弱 偏 高 强 长 中 短 弱
棉和化纤品各半 中 等 强 长 中 中 弱 偏 高 中 中 中 中 弱
化纤制品偏多 中 等 中 中 弱 中 弱 偏 高 中 中 弱 短 特 弱 特 短
偏低 水流 偏大 时间 水流 中等 时间 水流 偏小 时间 中 长 弱 特长 中 特强
AD590实物图
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，衣物上的污垢丌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。
偏低 强 长 中 长 弱
偏低 中 长 中 中 弱
中
短
中
短
短
中
短
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。
检测电路
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4V～30V。电源电压可 在4V~6V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，因而器件反接也丌会被损坏。 • 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℃。
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。
• 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。
光传感器工作原理及安装位置
浊度传感器电路
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。 • 检测一定丌平衡负荷在分配转速下的电机上测速 器的脉冲频率值。当丌平衡负荷过大时，电机转 速会降低，电机上测速器的脉冲频率值会减小； 当丌平衡负荷过小时，电机转速会升高，电机上 测速器的脉冲频率值会增加。