CN102169006A - 一种自动校准洗衣机水位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动校准洗衣机水位的方法，所述的方法是在洗衣机控制系统中预置一条水位-频率标准曲线，所述的水位-频率标准曲线显示内筒中各水位段水位高度与频率的对应关系；进行水位校准时，利用水位传感器检测的实时频率确定其与标准频率间的差值ΔV，根据ΔV确定水位-频率校准曲线，实现水位的精确校准。该方法简单、科学、精确度高，适宜推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机领域，特别涉及一种自动校准洗衣机水位的方法。
背景技术
现有的洗衣机的水位测量方法，主要是用水位传感器将压力信号转变成频率信号来实现水位的控制。如专利申请号为200410059262.1的中国发明专利“具有水位检测单元的滚筒式洗衣机”，就公开了一种滚筒式洗衣机的水位检测单元，它包括水位传感软管，其连接到洗衣机排水泵的抽吸管部位以便与盛水筒连通，还包括水位检测器，安装在水位传感软管的上端，用于检测水位传感软管中的气压以及容纳在盛水筒中的水的水位，水位传感软管包括大直径部和小直径部，在小直径的上端安装水位检测器，大直径部连接到小直径部的下端，大直径部通过排水泵的抽吸管和排水管与盛水筒的下部连通，所以在当水被供入盛水筒中时，大直径部的水位也会随着增加，当大直径部的水位增加时，水位传感软管中的空气被压缩，水位传感软管中的压力增加，水位检测器检测压力的变化，从而检测容纳在盛水筒中的水的水位。这种利用水位检测器检测水位传感软管中的气压而检测盛水筒中的水位的方法，精度较低，它受环境的影响较大，洗衣机的震动和其内的杂物都会影响水位检测器的检测精度，尤其对于较低水位的检测，就更不准确。
另外，在现有技术中也有采用电容式水位检测装置，如专利号为ZL01231098.0的中国专利，就公开了一种“电容式水位检测装置”，它将包裹有绝缘层的金属导体作为水位传感器，该水位传感器竖直安装在需要检测水位的水箱内，其大部可位于水箱中，地线连接于水箱，水位传感器与水之间形成一个能随水位升降而变化的电容，通过电子电路将随水位变化的电容量转变成连续变化的电信号，输入到其它控制电路，从而实现水箱内的水位检测。这种水位传感器需要放入在被检测水箱内的水中，因为洗衣机盛水筒内要放置衣物筒，衣物筒内要放置被洗衣物，所以此种水位检测装置不适用于洗衣机。衣物筒内要放置被洗衣物，所以此种水位检测装置不适用于洗衣机。
中国申请CN101487730，一种洗衣机水位检测方法及其装置公开了一种洗衣机水位检测方法及其装置，它是利用由PCB基板和金属片组成的电容式传感器检测洗衣机盛水筒内的水位，金属片紧贴于与洗衣机盛水筒连通的连通部分的外壁上，或者金属片直接贴于盛水筒的外壁上，它可以感应水位的变化，而改变其电容值，通过一个控制单元，检测及处理电容式传感器的电容值，以此计算出水位的高低，从而控制水位。该发明由于采用了电容式传感器，它可以感应连通部分或盛水筒的外壁由于水位变化而产生的微小的应变，检测水位更加精确，稳定性高，结构简单，而且传感器主要是由PCB和金属片构成，成本也较低，但是该种水位传感的金属片直接暴露在高湿的环境中，金属片很容易腐蚀，造成水位传感不准确。
目前的洗衣机在出厂时进行水位频率设定后，不能进行更改，水位频率的门槛值是固定不变的，因此，运行一段时间后，水位传感的精度就会越来越低，从而使水位误差变大.可能造成耗水增加，甚至进水不止，带水脱水等安全问题。以上的专利申请主要是针对水位的检测方法，而没有涉及到水位的校准问题。如果运行一定的时间可以自动对洗衣机水位进行校准，便可以避免上述问题的产生。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种对水位进行自动校准的控制方法，使水位一直处在高精度的情况下运行。
为实现本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案：
一种自动校准洗衣机水位的方法，在洗衣机控制系统中预置一条水位-频率标准曲线，所述的水位-频率标准曲线显示内筒中各水位段水位高度与频率的对应关系；进行水位校准时，利用水位传感器检测的实时频率V′确定其与标准频率V间的差值ΔV，根据ΔV确定水位-频率校准曲线，实现水位的自动校准。
所述的水位校准包括如下步骤：
(1)计算ΔV：读取N个水位段的实时频率Vi′，根据各实时频率Vi′与对应的各标准频率Vi确定ΔVi并进一步计算ΔV，将ΔV写入到EEPROM，所述的1≤N≤6；i＝0，1，2…n，i为水位段数；
(2)根据ΔV确定水位-频率校准曲线；
(3)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
所述的步骤1为：所述的ΔV为1/N(∑ΔVi)。
所述的步骤1为：所述的N为1或2或3。
所述的水位-频率标准曲线为一条或多条相互连接的线段；所述的水位-频率标准曲线优选为：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)
所述的步骤2为：将水位-频率标准曲线沿纵坐标位移ΔV即得到水位-频率校准曲线；所述的水位-频率校准曲线优选为：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)。
所述的步骤2为：当水位到达各水位段，读取此时的Vi′，并根据ΔV校准该水位段标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV，从而确定水位-频率校准曲线。
用户通过选择水位自动校准功能实现水位的即时校准。
所述的水位校准根据洗衣机的运转次数自动运行，所述的运转次数为50-150，优选100次。
所述的水位校准方法为：
(1)打开洗衣机电源键，首先判断洗衣机是否是空桶，如果是，则执行步骤(2)，进行水位校准；如果否，则执行步骤(3)，进行洗涤及水位判断；
(2)计算ΔV：(a)读取空桶时的水位频率值V0′；
(b)计算ΔV＝V0-V0′(V0为标准曲线中的空桶值)
(c)将ΔV写入到EEPROM；
(3)根据ΔV确定水位-频率校准曲线：
(a)读取此时的水位频率值Vi′(i＞0)；
(b)读取EEPROM中的ΔV值
(c)计算标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV
(d)确定水位-频率校准曲线；
(4)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
下面结合说明书附图1对本发明进行详细介绍：
本发明在洗衣机控制系统电脑程控器的CPU里预置一条水位-频率标准曲线(见图2)，水位-频率标准曲线显示内筒中各水位段水位高度与频率的对应关系；为了进一步得到精确的水位值，同时在CPU上外挂或内置一个EEPROM。进行水位校准时，利用水位传感器检测的实时频率确定其与标准频率间的差值ΔV，并写入EEPROM中，根据ΔV确定水位-频率校准曲线，实现水位的自动校准。
所述的水位校准包括如下步骤：
(1)计算ΔV：读取N个水位段的实时频率，根据各实时频率与对应的各标准频率确定ΔVi并进一步计算ΔV，将ΔV写入到EEPROM，所述的1≤N≤6；i＝0，1，2…n，i为水位段数；本发明中，当i水位段数为0时，特指内筒水位为0时的水位段。其中ΔV＝1/N(∑ΔVi)。N优选为1或2或3。
本发明所述的水位段数并不特指某一水位高度，根据读取的N个水位段分别定义为水位段0、1、2、3、4……n。当N取1时，读取任意水位段的实时频率，并在标准曲线中找出该水位高度对应的标准频率，确认实时频率与标准频率的差值即ΔV；为了获取更精确ΔV，本发明优选N大于1。当N为2时，读取两个水位段的实时频率，并在标准曲线中找出上述两个水位高度对应的标准频率，确认两个实时频率与标准频率的差值ΔVi；根据ΔV＝1/N(∑ΔVi)计算ΔV＝1/2(∑ΔVi)。当N为3、4、5或6时，参照上述计算方法，由于本发明的校准方法已经很精确，N取6时，已经能够得到非常精确的ΔV，因此，本发明的计算方法中1≤N≤6即可。
(2)根据ΔV确定水位-频率校准曲线；
本发明可根据多种方法确定水位-频率校准曲线：
由于确定了水位中实际频率Vi′与标准频率Vi的差值，因此，在标准曲线中，将各水位段高度对应的标准频率均加上ΔV即是校准后的实时频率Vi′，根据ΔV重新确定水位-频率校准曲线，所述的水位-频率校准曲线为一条或多条相互连接的线段；如附图2所示，本发明优选水位-频率标准曲线：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)。对水位进行校准时，计算出ΔV后将水位-频率标准曲线沿纵坐标位移ΔV即得到水位-频率校准曲线；附图2所示的水位-频率标准曲线经校准后为：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)。作为本发明的一种优选方案，还可以通过如下方法确定水位-频率校准曲线：当水位到达各水位段，读取此时的Vi′，并根据ΔV校准该水位段标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV，从而确定水位-频率校准曲线。这种方法进一步对每个水位段的实时频率都进行了再次校准，进一步保证了高度与频率值的精确对应。
(3)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
本发明采用确定实施频率Vi′和标准频率Vi的差值ΔV。根据水位-频率标准曲线，将确定后的标准门槛值Vi″校准在标准曲线上，从而使频率漂移后，仍能对应到事先设定的水位高度，从而实现对洗衣机内筒内水位的精确控制。
本发明要求保护的水位校准功能既可以由用户自主选择，也可以根据洗衣机内的预设程序自动运行。如在洗衣机的控制面板上增设水位校准功能键，必要时用户可通过选择水位校准功能实现水位的即时校准。此外，本发明在洗衣机中的控制系统中设定了水位校准的运行程序，使水位校准可根据洗衣机的运转次数自动运行，所述的运转次数为50-150，优选100次。工作时，洗衣机将将运行的次数记在EEPROM，每隔50-150次运转，即自动启动校准过程计算更新ΔV值。
如图2所示，本发明确定了一种水位-频率标准曲线：该曲线是经过发明人多次测试后确定的较为精确的水位-频率对应关系，该曲线是一种优选方案，实际操作中，对不同的洗衣机不同的传感器可确定不同的水位-频率标准曲线。根据任意水位-频率标准曲线，都可以采用本发明所述的水位自动校准办法进行校准，实现水位的精确测定。
本发明要求保护的水位自动校准的方法也可以很好地解决水位传感器之间的偏差。所有的频率值经过校准后，都在标准的水位-频率曲线附近波动，误差能控制在±50Hz左右，远远小于目前的水位传感器的频率误差±400Hz，使水位频率的精度提高。
附图说明
图1本发明控制方法的流程示意图
图2水位-频率标准曲线图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。
实施例1
本发明所述的水位校准包括如下步骤：
(1)打开洗衣机电源键，首先判断洗衣机是否是空桶，如果是，则执行步骤(2)，进行水位校准；如果否，则执行步骤(3)，进行洗涤及水位判断；
(2)计算ΔV：(a)读取空桶时的水位频率值V0′；
(b)计算ΔV＝V0-V0′(V0为标准曲线中的空桶值)
(c)将ΔV写入到EEPROM；
(3)根据ΔV确定水位-频率校准曲线：
(a)读取此时的水位频率值Vi′(i＞0)；
(b)读取EEPROM中的ΔV值
(c)计算标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV
(d)确定水位-频率校准曲线；
(4)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
实施例2
与实施例1相比，区别点仅在于：步骤(3)中采用将水位-频率标准曲线沿纵坐标位移ΔV即得到水位-频率校准曲线。
实施例3
本发明所述的水位校准包括如下步骤：
(1)计算ΔV：读取2个水位段的实时频率，根据各实时频率与对应的各标准频率确定ΔV1和ΔV2，并进一步计算ΔV＝1/2(ΔV1+ΔV2)，将ΔV写入到EEPROM。
(2)根据ΔV确定水位-频率校准曲线；
当水位到达各水位段，读取此时的Vi′，并根据ΔV校准该水位段标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV，从而确定水位-频率校准曲线。
(3)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
此外，本发明在洗衣机中的控制系统中设定了水位校准的运行程序，使水位校准可根据洗衣机的运转次数自动运行，工作时，洗衣机将将运行的次数记在EEPROM，每隔100次运转，即自动启动校准过程计算更新ΔV值。
实施例4
与实施例3相比，区别点仅在于：步骤(2)中采用将水位-频率标准曲线沿纵坐标位移ΔV即得到水位-频率校准曲线。
实施例5-9
与实施例3相比，区别点仅在于：步骤1中分别读取2、3、4、5、6个水位段的实时频率，根据各实时频率与对应的各标准频率确定ΔVi，并进一步计算ΔV，将ΔV写入到EEPROM，其中ΔV＝1/N(∑ΔVi)。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动校准洗衣机水位的方法，其特征在于：在洗衣机控制系统中预置一条水位-频率标准曲线，所述的水位-频率标准曲线显示内筒中各水位段水位高度与频率的对应关系；进行水位校准时，利用水位传感器检测的实时频率V′确定其与标准频率V间的差值ΔV，根据ΔV确定水位-频率校准曲线，实现水位的自动校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的水位校准包括如下步骤：
(1)计算ΔV：读取N个水位段的实时频率Vi′，根据各实时频率Vi′与对应的各标准频率Vi确定ΔVi并进一步计算ΔV，将ΔV写入到EEPROM，所述的1≤N≤6；i为水位段数；
(2)根据ΔV确定水位-频率校准曲线；
(3)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤1为：所述的ΔV为1/N(∑ΔVi)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的步骤1为：所述的N为1或2或3。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的水位-频率标准曲线为一条或多条相互连接的线段；所述的水位-频率标准曲线优选为：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述的步骤2为：将水位-频率标准曲线沿纵坐标位移ΔV即得到水位-频率校准曲线；所述的水位-频率校准曲线优选为：y1＝-0.007x+91.47(0≤x≤112.5)；y2＝-0.01x+91.81(112.5≤x≤500)。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述的步骤2为：当水位到达各水位段，读取此时的Vi′，并根据ΔV校准该水位段标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV，从而确定水位-频率校准曲线。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：用户通过选择水位自动校准功能实现水位的即时校准。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的水位校准根据洗衣机的运转次数自动运行，所述的运转次数为50-150，优选100次。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的水位校准方法为：
(1)打开洗衣机电源键，首先判断洗衣机是否是空桶，如果是，则执行步骤(2)，进行水位校准；如果否，则执行步骤(3)，进行洗涤及水位判断；
(2)计算ΔV：(a)读取空桶时的水位频率值V0′；
(b)计算ΔV＝V0-V0′(V0为标准曲线中的空桶值)
(c)将ΔV写入到EEPROM；
(3)根据ΔV确定水位-频率校准曲线：
(a)读取此时的水位频率值Vi′(i＞0)；
(b)读取EEPROM中的ΔV值
(c)计算标准门槛值Vi″＝Vi′+ΔV
(d)确定水位-频率校准曲线；
(4)根据水位-频率校准曲线对水位进行精确测定。
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