CN101859109B - 含有压力传感器的设备的控制方法 - Google Patents

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一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，它包括(1)获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值并记忆在设备的控制部分中；(2)将压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值与设备的控制部分内设定的标准的频率信号曲线的初始位置的频率值进行比较，取得其差值；(3)设备的控制部分接收到压力传感器的频率信号后加上上述差值后得到标准频率曲线上对应的频率值，频率值对应的值即是压力传感器处在的控制值。通过获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号之间差值，来校正压力传感器的频率信号曲线与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线，无需人工调整。

Description

含有压力传感器的设备的控制方法
技术领域
本发明涉及一种设备的控制方法，特别涉及一种用于含有压力传感器的设备的控制方法。
背景技术
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，常用的压力传感器如下：
1、应变片压力传感器
应变片压力传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
2、陶瓷压力传感器
陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度＞2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。
3、扩散硅压力传感器
被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、蓝宝石压力传感器
利用电阻应变片压力传感器的工作原理，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器，可在最恶劣的工作条件下正常工作，并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。
5、压电压力传感器
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。
随着压力传感器的应用的广泛，现有的对于含有压力传感器的设备的控制常规的都是通过获取压力传感器的在不同状态下的频率信号，设备的控制部分中的操作控制都是通过频率信号曲线来编程控制的，控制部分根据获取的压力传感器的频率信号来判断压力传感器处于什么状态，从而控制相应部件进行操作。
由于设备的控制部分中用于编程的频率信号都是采用标准的、固定的频率信号曲线进行编译的，当一个频率信号落在标准的频率信号曲线上时，控制部分就知道压力传感器现在处于什么状态，然后发出指令控制相应的部件进行操作；但是，不同的压力传感器其产生的频率信号曲线也不尽相同，或高于标准的频率信号曲线，或低于标准的频率信号曲线，因此，在安装压力传感器之后还要对压力传感器的频率信号曲线进行人工的调整，使之与标准的频率信号曲线重合，控制部分才能根据标准的频率信号曲线对相应的部件进行操作控制，十分的复杂和繁琐，也不利于同类的压力传感器应用到不同的设备中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，弥补现有的含有压力传感器的设备的控制方法的繁琐、复杂，控制更加便捷，使用面更广。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值并记忆在设备的控制部分中；
(2)将压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值与设备的控制部分内设定的标准的频率信号曲线的初始位置的频率值进行比较，取得其差值；
(3)设备的控制部分接收到压力传感器的频率信号后加上上述差值后得到标准频率曲线上对应的频率值，频率值对应的值即是压力传感器处在的控制值。
所述初始位置为压力传感器的控制值为零时所对应的频率信号曲线中的频率值。
所述控制部分至少包括一控制芯片。
在所述压力传感器的输出端与所述控制部分的输入端之间设置有一用于将所述压力传感器输出的频率信号进行整流处理的信号处理模块。
所述压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准频率信号曲线的初始位置的频率信号的差值为正值或者负值。
本发明的一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，通过获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号之间差值，来校正压力传感器的频率信号曲线与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线，无需人工调整，实现本发明的目的。
附图说明
图1是本发明的用于含有压力传感器的设备中压力传感器的频率信号曲线与设备的控制部分的标准的频率信号曲线的对比示意图；
图2是本发明的实施例1的设备的结构示意图；
图3是本发明的实施例1的压力传感器的连接示意图；
图4是本发明的实施例1的压力传感器的频率信号曲线图；
图5是本发明的实施例1的压力传感器的频率信号曲线与标准频率信号曲线的对比示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，它包括如下步骤：
(1)获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值并记忆在设备的控制部分中；
(2)将压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值与设备的控制部分内设定的标准的频率信号曲线的初始位置的频率值进行比较，取得其差值；
(3)设备的控制部分接收到压力传感器的频率信号后加上上述差值后得到标准频率曲线上对应的频率值，频率值对应的值即是压力传感器处在的控制值。
所述压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准频率信号曲线的初始位置的频率信号的差值为正值或者负值。
如图1所示，图1为一压力传感器的频率信号曲线与设备的控制部分的标准的频率信号曲线的对比示意图，图中M4、M8为两组压力传感器的频率信号曲线，中间的频率信号曲线为设备的控制部分的标准的频率信号曲线；其中，M4、M8两组压力传感器在不同状态下对应的频率信号参见下表：
Figure G2009100490279D00041
从图1中，我们可以看到，两组压力传感器M4、M8的频率信号曲线与设备的控制部分的标准的频率信号曲线之间具有明显的差值。
根据本发明的控制方法，首先，将压力传感器M4、M8的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号进行比较，取得其差值并保存。
从图1中可以看出，设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号为92.4，那么，压力传感器M4的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号之间的差值为91.01-92.4＝-1.39；压力传感器M8的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准的频率信号曲线的初始位置的频率信号之间的差值为93.68-92.4＝1.28。
控制部分在每次接收到压力传感器M4的频率信号后加上差值-1.39后找出与标准的频率信号曲线中的对应的频率信号，从而确定压力传感器处在的状态，控制相应部件工作。
每次接收到压力传感器M8的频率信号后加上差值1.28后找出与标准的频率信号曲线中的对应的频率信号，从而确定压力传感器处在的状态，控制相应部件工作。
实施例1
我们以洗衣机为例，如图2所示，在洗衣机内部的水槽中设置有与水槽内部相连通的空气室，空气室设置在水槽的底部位置，随着水槽内水位的上升，水槽内的水会逐步进入并淹没空气室，空气室通过气管与压力传感器连接，从而侦测出空气室中的空气压力，得到水槽内的水位的信息；在此实施例中，压力传感器的频率信号曲线的初始位置即为水槽中的水位的零水位位置，此时水槽内的水没有进入空气室。
如图3所示，压力传感器的信号输出端通过信号处理模块将压力传感器检测到的频率信号进行处理，传输给洗衣机的控制芯片(图中未示)。
在本实施例中，压力传感器的频率信号曲线的初始位置(即空气压力为0kpa，水槽内的水位为0mm时)的频率值F01＝85～95kHz，随着水槽内的水会逐步进入并淹没空气室，空气室中的空气压力逐步增加，压力传感器的频率信号曲线的频率值则逐渐下降，施加4.9kpa压力(即水槽内的水位为500mm)则会得到比原先F0低大约3.0khz的频率值，压力传感器的频率信号曲线的具体频率值参见图4。
如图5所示，本发明的实施例1的压力传感器的频率信号曲线与标准频率信号曲线的对比示意图(频率值-水位图)。
标准频率信号曲线F0通过程序储存在洗衣机的控制芯片中，根据上面读出的压力传感器的频率信号曲线F01，计算出压力传感器频率信号曲线F01与标准频率信号曲线F0在初始位置(即水槽内的水位为0mm时)的差值，压力传感器频率信号曲线F01在初始位置的频率值为90.70khz，标准频率信号曲线F0在初始位置的频率值为91.5khz，则F01-F0＝90.7-91.5＝，并存储到洗衣机的控制芯片中。
在通过在信号处理模块的OutPut输出端输出的压力传感器的频率信号通过加上上述差值-0.8khz进行自动修正，得到标准频率曲线上对应的频率值，频率值对应的值即是压力传感器处在的控制值。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于含有压力传感器的设备的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)获取压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值并记忆在设备的控制部分中；
(2)将压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率值与设备的控制部分内设定的标准的频率信号曲线的初始位置的频率值进行比较，取得其差值；
(3)设备的控制部分接收到压力传感器的频率信号后加上上述差值后得到标准频率曲线上对应的频率值，频率值对应的值即是压力传感器处在的控制值。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述初始位置的频率值为压力传感器的控制值为零时所对应的频率信号曲线中的频率值。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述控制部分至少包括一控制芯片。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在所述压力传感器的输出端与所述控制部分的输入端之间设置有一用于将所述压力传感器输出的频率信号进行整流处理的信号处理模块。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述压力传感器的频率信号曲线的初始位置的频率信号与设备的控制部分中的标准频率信号曲线的初始位置的频率信号的差值为正值或者负值。
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