一种新的洗衣机采用微机控制装置和探测器

1、一种新的洗衣机采用微机控制装置和探测器 摘要-A采用微电脑检测新的控制设备被开发，以减少在水和电力消耗全自动洗衣机。该控制装置采用以下探测器：一个清洗器采用两个发光二极管/光电晶体管对于漂洗水的透过率组件以及负载检测器采用旋转检测器，用于测量的负荷波轮。这些检测器不仅测量漂洗程度和洗负载而且补偿在检测到的错误和变化值的精确测量。通过使用该控制装置中，约20无论电力和水的消耗百分比保存以及大约30的漂洗时间。此外，损坏的洗涤过多造成洗衣服是可以避免的。一、 引言本文旨在提出一个改造的版本采用微电脑和探测器新的控制设备洗衣机。最近，洗衣机有来使用单片机把电子控制器代替传统的机械控制器。因为只需根据

2、他们两个控制洗衣机通过量和种类的调整固定时间表衣服，它们被认为是除了实际上等于所述电子控制器操作方便的增加1。该本文提出的控制装置不仅具有功能提及，而且节约资源和节能源。为了最大限度地减少水的消耗，这是最有效的，通过测量在漂洗进程的程度减少到最小的上升动作的重复次数。另外，为了最大限度地减少电力消耗，就必须降低洗衣机的实际旋转时间量成比例地对衣物量进行洗涤。控制装置采用以下的检测器，以实现这些目标：一个漂洗检测器，用于通过测量漂洗水的透射率与发光二极管（LED）/光电晶体管（PT）检测漂洗的程度，和用于检测负荷检测器衣服通过测量与旋转检测器的波轮的负载量。成功实现省水省电,程度由这些检测方法的

3、精确测量显著的影响。用于使测量精确的目的，控制装置由一个原始的方法补偿在检测的值的检测和变化的误差。在本文中，我们将为清洗程度和洗涤负载然后利用微机，控制方法，检测介绍了检测方法和我们表明，水和电力消耗和漂洗时间都可以通过使用控制装置保存。二、 探测器的描述 漂洗探测器这里描述的是用于清洗程度，即检测，对洗涤水残留洗涤剂的一致性。因此，据估计，冲洗水的一致性可以通过在漂洗水泡沫的密度测量已知。 为了证实了所述方法的可行性，采用光学的方法在下面的描述。单色光通过冲洗水时，如图1所示，光的衰减所示 I= IO exp (- I) (1) I,在距离我的光在漂洗水IO辐射和空气，衰减系数的冲洗水，气

4、泡的光散射 如果冲洗水完全不含气泡的衰减系数是由，U，然后在低密度的泡沫结核病减量系数减去你了，你是的，都是通过测量冲洗水由R =我/我定义的透过率得到，如图（2）：b =-w= - 1/I·In (/w) (2) ，w分别指漂洗水含气泡的透过率和有无气泡。该检测器具有两个不同长度的光路和红外光谱，即，样品光路和参考光路，测量LED/PTS的漂洗水的透光率，LEDR、错误检测补偿/指针，如改变oftransmittance探测器的外壳和变化特点的LED的Pt的。 LED的光经过漂洗水和探测器的外壳，这是由聚碳酸酯，透明材料，每个光是抓住了PT，分别。排放到PT，即入射光的量

5、，光照我对PT对漂洗水内透光率比例。 这种内在的透射率明显受散射光形成的气泡引起的。气泡，上升到水面时，波轮的革命都停了下来，扩散和填料外盆，漂洗水搅拌的搅拌器，并达到底部的外桶里冲洗探测器被放置如图5所示。 光学耦合LED / PT组件是由图6所示电路控制。电流和IR的PTS和PTR，它是由发光二极管目前的确定，给出了 Is = Gs iD (3) iR = GR iD. (4)这些参数GS和GR，这表示LED / PT组件的转换效率 GS = cS *ws* GoS (5) GR = CR *WR * GOR (6)CS，Cr透射率的装置壳体WS，WR透射率的冲洗水，通

6、过T= exp（-LS），WR = exp（-LR），分别为GOS，GOR的LED在距离洛杉矶在空气/ PT组件和GOS=iOS/LOD定义的转换效率，GOR =IOR /Liod其中下标S和R表示样品光路和参考光路，分别。在PTR的电流大约是由反馈放大器的伺服回路的动作不断，且IR的iR =1 + I/(Gc ·GR) -1 · IR IR (7) 在哪里开环增益气相色谱（GC）由反馈放大器，无线电/你必须做的是选择一个大的状态值被GC GR1这determines IR IR是恒定的，通过给

7、定的IR = VR / RR。从（3）-（7），这是作为检测电压Vs漂洗如下显示： VS= K exp (-lo). (8)这是通过给定参数K和10 K= RS IR * (TCS/TCR) * (Gos/GOR) (9) l0 =IS-IR (10) 它是明确的，从（8）,（10），探测器有以下特点。 1）在探测器的变化透过率与套管由TCS和TCR的变化引起的污垢，和转换效率的LED /铂组件和由环境引起的的GOS的气油比，温度和老化，不影响性能的探测器，因为论文cscr和GOS，彼此补充，气油比，分别为 2）清洗检测器的所有洗衣机可以执行相同的特征，

8、由于散射量值在GOS和GOR的LED / PT组件可以通过调整补偿的。 3）观察到的光路长度10在漂洗水是由L0 = LS法给出了 漂洗探测器监测来找出是否发出的光为PT的皮棉依附于探测器外壳截获。如果发射PTR的入射光截获，然后GR减少，条件Gc-GR > 1不满意，VR变得小于VA，VA和报警电压下降到一个低水平的微机检测。进一步，如果发射到PTS入射光截获和检测电压VS不在该地区的VSLVSH然后这个不寻常的状态也由微机检测。本程序详细讨论了以后。负载检测器 它已成为明显的洗涤过程分为两个功能，洗涤剂和洗衣机的机械作用的物理化学作用。此外，去污力是成正

9、比的机械作用和洗涤时间 2 ， 3 。由于机械作用应用于洗衣服增加衣服的数量减少，据估计，冲洗时间可按比例为衣服的数量减少洗衣机的电力消耗减少。 负载检测器来实现这些目标，采用旋转检测器测量转速的脉动。这种旋转探测器由一个接近开关和一个旋转的齿形盘如图5所示。这接近开关，这是一个通用的电子式开关感知物体的存在，作为一个计数器和显示输出信号的脉冲数。脉冲的数量是在转盘的速度，通过微机计算比例。速度的脉动随洗载荷的增加因为一个单相感应电动机带动波轮皮带驱动系统的性能。该电机的性能曲线如图7所示。结果表明，电机转速转矩的增加而变化。另一方面，负载转矩的变化而产生的变化在负载条件下的脉动是由衣服的用量

10、显著影响；因此，对脉动速度减小的衣服量增加。它是在图7所示，空载和额定运行点之间的速度明显的变化是，它是通过交叉口的两个点的负载曲线和洗水负载条件下电机的转矩曲线和额定负载为衣服。 因此，洗负载可以从电机的速度或使用旋转检测器的脉动速度的测量估计。为了证实了所述方法的可行性，洗涤负载和检测到的脉冲数与棉花和化纤衣服载荷实验测量之间的相关性。这些实验结果如图8所示。图8显示的负荷，衡量与微机的计数脉冲的旋转检测器的洗涤负荷，可以投入实际使用。 其次，确定洗衣洗负载相关时间的调查，该负载检测器测定，描述。为了确定洗涤时间，洗涤的测量结果与标准人工污布附在洗衣机的衣服洗了。这种方法一般是选择来测量的

11、洗衣机的洗涤性能，这是根据日本工业标准（JIS）进行 4 ，和去污D在污布的反射率值的变化得到。 D= (Rw- Rs)/(Ro-Rs)×100 (11) 遥感反射率弄脏了的样本， RW反射洗脏的样本， RO反射-斯沃琪。 实验结果得到的各种负载条件下洗的方法描述的是如图9所示。它显示了清净D是洗衣时间和增加两个洗负载WL下降比例。洗涤负载WL和所需时间TR的关系，可以通过阅读时间值所需的清净性D为了达到去污博士参考洗衣机从图9得到的，如图10所示。这个参考洗衣机一般是用来获得通过比较这两种性能测试机的洗涤性能和由JIS 4 的定义。图10显示了所需的时间TR洗负载WL比例。从这些实

12、验结果获得的数据被存储在单片机的控制装置的洗衣机。在编程详细讨论后发现。 控制装置的扭转旋转的搅拌器每30秒，并确定各个实际旋转时间，命名为准时吨，按每个检测到的负载值的负载检测器在每半个周期的开始测量每半个周期，如图11所示。该方法试图解决在检测值的变化问题，主要由衣服和波轮相对位置引起的变化，±2脉冲在49脉冲在2.5公斤的洗涤负载图8所示的检测值，比较大的时候，比较检测值的变化与±2脉冲的变化”。然而，该方法是比较准确的实际用途，如图8所示，因为整个时间两个吞吐量的一个完整的洗涤时间TW是以20次在10分钟的测量确定，这等于法确定整个时间两个重复测量的平均值为20。此

13、外，洗衣的功耗可以去洗负荷比例减少，因为每半个周期的电功率正比于准时吨比半周期的期日。三、 控制装置的描述1.控制设备配置 利用微机和探测器的洗衣机控制装置的方框图如图12所示。单片机的例4-b微机控制功率元件（电机，进水阀和排水阀，通过晶闸管晶闸管驱动）使用存储在ROM中的主程序和决定洗processwashing，漂洗，和旋转的转动功率元件和关闭。微机也决定洗涤程序，依次确定洗涤时间，对冲洗过程的重复次数，旋转时间，和其他人，按照输入条件的组合是由面板上的开关和探测器控制。此外，这些洗衣过程的当前状态和程序由LED显示器显示。洗衣机面板是由洗键，按键和LED显示程序，如图13所示。结果对开

14、关管的选择根据衣物污程度，类型，和所需的第一和最后的状态显示在面板。按照这一选择洗涤程序的洗衣机的操作开始，在微机的控制下这些探测器，单片机不断接收更新的数据清洗机的状态，等待用户指令数据通过面板开关。这些数据被存储在寄存器RAM的单片机通过输入端和一个A / D转换器。ROM中的主程序选择例程，对应洗涤过程中，按照RAM寄存器和标志。所选的程序执行在一个特定的顺序过程，这是基于RAM，定时计数交流线路时钟计时器。2.清洗检测程序 单片机接收清洗检测电压，从而转化为A/D转换器的数字数据，接收报警电压PA从清洗检测器和法官的程度与漂洗漂洗过程检测程序的流程图如图14所示。在冲洗过程的开始和一个

15、固定的时间已过，该清洗检测程序是溢流漂洗条件下执行。重污衣物的例程，例如，。选择洗键，如下使用图14的流程图。 （1）旗FH，这是每0.5秒，测试，如果它被设置，清洗检测执行。 （2）当报警电压PA是低的，这意味着检测器检测到有异常，国旗FA组。如果是复位，转换后的电压与未存储在存储器中，MS，MCA的报警计数器增量执行。 （3）与测试。如果是在VSL - VSH地区，这是相当于VSL - VSH，记忆MS添加到内存，和正常的计数器MCN增量执行。 （4）微核检查它是否是八；如果是，前添加完成后，和测试它是否大于或等于8的瓮；如果不是，上述程序重复每0.

16、5秒。 （5）如果是大于或等于8种，整理旗FN组，和漂洗过程后20 s内完成；如果不是，漂洗检测常规持续30秒的漂洗过程中如果不在30 s内完成，执行一个更多的清洗过程。 （6）MCA进行测试，看它是否大于或等于16；如果是，设置报警标志的FA，和漂洗过程将被重复了总共三次无论先生和FN的含量。在漂洗过程的有效性，例如，在重污染和稍微弄脏衣服，如图15所示。图15显示了水的消耗可节省百分之20以及关于漂洗时间百分之30。3.负载检测的程序微电脑计数检测洗涤负载脉冲NP的旋转检测器的数量和确定准时吨波轮比例的统计数据使用的负载检测NP的流程图如图16所示。这个编程数据，如表1所示，由图所示的实验

17、结果。8和10。此负载检测程序是由使用的数据如表1所示和描述如下使用流程图16。 （1）计数从旋转检测器的输入脉冲计数器MCR被清除，和一个时间基准，1，计数时间放在定时器MTC。 （2）当脉冲的边缘检测，增量的MCR是执行。这是进行计数每一个波轮转动四次。 （3）定时器计数交流线路时钟定时，和面板开关检查每AC线周期。输入的脉冲数为1，其结果是放置在MCR。 （4）数据指针指向的数据偏差Datar和数据表所示我被清除，和地址的ROM，NP的DATAR等效写的是放在数据计数器（DC）。随着DATAR MCR比较重复；在同一时间增量MDP的执行，直到MCR是小于或等于DATAR，NP是

18、确定的，和洗涤负载测量过程完成。 （5）MCR的测试，如果是小于或等于十，这意味着波轮的转动是不寻常的，执行另一次常规锁。 （6）在洗键“微妙”键按下，则增加八的MDP，和ROM的地址，其中吨数据等效是书面的，放置在直流。数据指出由MDP放置在定时器计数MTD，交流线路时钟和时间准时吨的洗涤负荷比例。利用负荷检测程序，降低功率消耗的影响如图17所示。图17显示约10-30%的功率消耗可以通过使用负载检测法挽救了，当用洗衣机洗涤负载条件下，小于额定容量。4.该控制装置的优势 该控制装置具有除了减少水和电力消耗的其他优点如下。 1）的控制装置具有“单一的操作功能，实现操作更加容易”。控制装置供电，自动执行一个完整的洗衣程序一般使用的探测器，当一个actionpressing一洗键进行，即使程序按键没有按下。 2）的控制装置，具有“不平衡负载校正功能”，以防止由洗衣机的剧烈振动由于扭曲的衣服不平衡负载引起的纺丝工艺停机的问题，这是由不平衡负载检测器检测。此功能通过改变不平衡负载状态自动到正常状态的几分钟执行额外的清洗工艺，使清洗机继续进行纺丝过程中解决问题。 3）微机具有“旋转速度控制功能，“使洗涤筐控制速度的旋转检测手段，除了洗衣时间控