CN102535112A - 检测洗涤剂的电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测洗涤剂的电路和方法，其中，该电路包括：一对检测电极，其中，在一对检测电极通电时一对检测电极之间产生与一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；检测信号输出电路，与一对检测电极连接，用于根据一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，其中，检测信号的电平与一对检测电极接触的介质的电导率对应。本发明解决了相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题，达到了自动检测洗涤剂储存容器中洗涤剂的剩余容量的效果。

Description

检测洗涤剂的电路和方法

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种检测洗涤剂的电路和方法。

背景技术

随着自动化程度的不断提高，全自动洗衣机上具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机也陆续地出现在市场上，并且有不断持续发展的趋势。现有的具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机中，目前常规的做法是将洗涤剂储存容器外置，做成透明状态；或者是采用内置式，也是采用增加透明窗的方式使用户观察；更有简单处理的方式是洗衣前需要用户检查一下洗涤剂的剩余情况，这些方式不但给用户造成一定的麻烦，还容易出现因为观察不到位而忘记补充洗涤剂的问题。

此外，由于洗涤剂是预置在洗涤剂储存容器中，导致用户在不知道洗涤剂耗尽的情况下仍然进行洗衣服，这不但造成衣服由于没有洗涤剂而洗不干净，且浪费水电和时间。另外，如果在整个洗衣机带电过程中一直处于检测过程，所采用的检测电路会一直处于通电状态，采用的检测电极会因为电池效应产生腐蚀损坏等问题，导致使用中后期出现检测错误的问题发生。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种检测洗涤剂的电路和方法，以解决相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种检测洗涤剂的电路，该电路包括：一对检测电极，其中，在一对检测电极通电时一对检测电极之间产生与一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；检测信号输出电路，与一对检测电极连接，用于根据一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，其中，检测信号的电平与一对检测电极接触的介质的电导率对应。

优选的，检测信号输出电路包括：电压跟随器，电压跟随器的第一输入端与分压电阻以及一对检测电极中的一个直接或间接连接，电压跟随器的输出端与电压跟随器的第二输入端连接；比较器，负输入端与电压跟随器的输出端直接或间接连接，正输入端与参考电压(Vref)连接；三极管，三极管的基极与比较器的输出端直接或间接连接，三极管的集电极提供检测信号，三极管的发射极接地；其中，间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接。

优选的，分压电阻包括：第一电阻，第一电阻的第一端与电源电压或开关管连接，第一电阻的第二端与电压跟随器的第一输入端连接；第二电阻，第二电阻的第一端与电压跟随器的第一输入端连接，第二电阻的第二端接地；其中，第二电阻的阻值至少比第一电阻的阻值大10倍。

优选的，检测信号输出电路包括：比较器，负输入端与分压电阻以及一对检测电极中的一个直接或间接连接，正输入端与参考电压(Vref)连接；三极管，三极管的基极与比较器的输出端直接或间接连接，三极管的集电极提供检测信号，三极管的发射极接地；其中，间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接。

优选的，分压电阻包括：第一电阻，第一电阻的第一端与电源电压或开关管连接，第一电阻的第二端与比较器的负输入端连接；第二电阻，第二电阻的第一端与比较器的负输入端连接，第二电阻的第二端接地；其中，第二电阻的阻值至少比第一电阻的阻值大10倍。

优选的，检测洗涤剂的电路还包括：电极通电控制电路，与检测电极直接或间接连接，用于根据输入的控制信号对一对检测电极进行通电或停止对检测电极进行通电，其中，间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接。

优选的，电极通电控制电路包括：开关管，开关管的基极与提供控制信号的端口直接或间接连接，用于接收端口提供的控制信号，开关管的发射极连接电源电压，开关管的集电极连接分压电阻。

优选的，检测洗涤剂的电路还包括：控制电路，与检测信号输出电路的输出端连接，用于根据检测信号输出电路的输出端输出的检测信号来控制洗涤操作，其中，当检测信号指示与一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行洗涤操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种检测洗涤剂的方法，该方法包括：接收检测信号输出电路输出的检测信号，其中，检测信号输出电路，与一对检测电极连接，用于根据一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，检测信号的电平与一对检测电极接触的介质的电导率对应，其中，在一对检测电极通电时一对检测电极之间产生与一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；根据接收到的检测信号来控制洗涤操作，其中，当检测信号指示与一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行洗涤操作。

优选的，在接收检测信号输出电路输出的检测信号之后，还包括：接收用户输入的控制信号，其中，控制信号用于指示对进行一对检测电极进行通电或停止对一对检测电极进行通电；根据接收到的控制信号对一对检测电极进行通电或停止对一对检测电极进行通电。

本发明中，洗涤剂储存容器内包含一对检测电极，在对检测电极通电后，根据一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压与预定的电压值进行比对，从而判断出洗涤剂的剩余容量的情况，解决了相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题，进而达到了自动检测洗涤剂储存容器中洗涤剂的剩余容量的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的检测洗涤剂的电路的一种优选的电路图；

图2是根据本发明实施例的检测洗涤剂的电路的另一种优选的电路图；

图3是根据本发明实施例的检测洗涤剂的电路的另一种优选的电路图；

图4是根据本发明实施例的检测洗涤剂的电路的又一种优选的电路图；

图5是根据本发明实施例的检测洗涤剂的方法的一种优选的流程图；

图6是根据本发明实施例的检测洗涤剂的方法中洗衣机工作的一种优选的流程示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本发明提供了一种检测洗涤剂的电路，具体的，如图1所示，该电路包括：一对检测电极102、电压跟随器104、比较器106、三极管108及分压电阻R3和R4，其中，在一对检测电极102通电时，两个电极之间产生与电极接触的介质的电导率对应的电压。

具体的，电压跟随器104的第一输入端(例如，电压跟随器104的正端口)与分压电阻R3、R4以及一对检测电极中的一个直接或间接连接，电压跟随器104的输出端与电压跟随器104的第二输入端(例如，电压跟随器104的负端口)连接。具体来说，分压电阻R3的第一端与电源电压(12V)连接，当然，分压电阻R3的第一端也可以与开关管连接，如图1所示；分压电阻R3的第二端与电压跟随器104的第一输入端连接；分压电阻R4的第一端与电压跟随器104的第一输入端连接，分压电阻R4的第二端接地，其中，分压电阻R4的阻值至少比分压电阻R3的阻值大10倍，优选的，R3可以为10K欧，R4可以为4.7M欧。其中，上述间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接，例如，在图1所示的电路结构中，电压跟随器104的正输入端通过电阻R1与检测电极中的一个连接，则称电压跟随器104的正输入端与检测电极中的一个间接连接。

比较器106的负输入端与电压跟随器104的输出端直接或间接连接，比较器106的正输入端与参考电压(Vref)连接。

三极管108的基极与比较器106的输出端直接或间接连接，三极管的集电极提供检测信号，三极管的发射极接地。在本实施例中，图1所示的三极管只是作为一种优选的实施方式，并不对本发明进行限定，本发明还可以采用其他的方案，如其他型号的三极管。

从图1可以看出，检测电极102之间的介质会随着洗涤剂的减少而发生变化，当洗涤剂的液面高度超过检测电极102的最低位置时，检测电极102之间的介质为洗涤剂；随着洗涤剂的减少，当洗涤剂的液面低于检测电极102的最低位置时，检测电极102之间的介质为空气。

当检测电极102之间的介质为洗涤液时，由于电阻R4远远大于电阻R3，电阻R3远远大于电阻R1和R2，根据分压原理可知，电压跟随器104的正输入端的电压为低电平，电压跟随器104输出端的电压U1为低电平；在本实施例中，参考电压Vref设置为高电平，优选的，在使用12V供电的情况下，通过调节R6和R7之间的阻值关系，将参考电压Vref设置为7V，而通过洗涤剂的电导率可知，上述值为7V的参考电压可以用于检测出洗涤剂液面高于3mm的场景；由于U1为低电平，小于参考电压Vref(7V)，因此，比较器106导通，进而三极管108导通，使得检测输入信号处于低电平。

当检测电极102之间的介质为空气时，由于电阻R4远远大于电阻R3，根据分压原理可知，电压跟随器104的正输入端的电压为高电平，电压跟随器104输出端的电压U1为高电平，电压U1的值近似为电源电压(12V)，此时U1大于参考电压Vref(7V)；因此，比较器106不导通，进而三极管108不导通，检测输入信号处于高电平。

这样，CPU可以通过检测输入信号的状态就可以判断出洗涤剂储存容器内有无洗涤剂。

在上述检测洗涤剂的电路中，电压跟随器104、比较器106、三极管108及分压电阻R3和R4共同构成检测信号输出电路，该检测信号输出电路与一对检测电极102连接，用于根据一对检测电极102之间产生的电压生成对应的检测信号，其中，检测信号的电平与一对检测电极102接触的介质的电导率对应。

本发明还提供了另一种优选的检测洗涤剂的电路，具体的，如图2所示，该电路包括：一对检测电极102、比较器106、三极管108及分压电阻R3和R4，其中，在一对检测电极102通电时，一对检测电极102之间产生该一对检测电极102接触的介质的电导率对应的电压。

具体的，比较器106的负输入端与分压电阻R3、R4以及一对检测电极102中的一个直接或间接连接，正输入端与参考电压(Vref)连接，具体来说，分压电阻R3的第一端与电源电压(12V)连接，当然，分压电阻R3的第一端也可以与开关管连接，分压电阻R3的第二端与比较器106的负输入端连接，分压电阻R4的第一端与比较器106的负输入端连接，分压电阻R4的第二端接地，其中，分压电阻R4的阻值至少比分压电阻R3的阻值大10倍，优选的，R3可以为10K欧，R4可以为4.7M欧。其中，上述间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接，例如，在图2所示的电路结构中，比较器106的负输入端通过电阻R1与检测电极中的一个连接，则称比较器106的正输入端与检测电极中的一个间接连接。

三极管108的基极与比较器106的输出端直接或间接连接，三极管108的集电极提供检测信号，三极管108的发射极接地。此处三极管108只是作为一种优选的实施方式，并不对本发明进行限定，本发明还可以采用其他的方案，如其他型号的三极管。

在上述优选的检测洗涤剂的电路中，比较器106、三极管108及分压电阻R3和R4共同构成检测信号输出电路，该检测信号输出电路与一对检测电极102连接，用于根据一对检测电极之间102产生的电压生成对应的检测信号，其中，检测信号的电平与一对检测电极接触的介质的电导率对应。

本发明还对上述的检测洗涤剂的电路进行了改进，具体的，如图3和图4所示，增加电极通电控制电路以实现根据实际需要对检测电极是否通电执行检测洗涤剂进行控制。其中，电极通电控制电路与检测电极直接或间接连接，用于根据输入的电极通电控制信号对一对检测电极102进行通电或停止对检测电极102进行通电，其中，上述间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接。

具体的，电极通电控制电路包括：开关管110，开关管110的基极与提供控制信号的端口直接或间接连接，用于接收端口提供的控制信号，开关管110的发射极连接电源电压，开关管110的集电极连接分压电阻R11、R12。

通过增加上述电极通电控制电路，可以实现根据实际需要对检测电极是否通电执行检测洗涤剂进行控制，使得检测电路不会由于一直处于通电状态，避免了检测电极会因为电池效应产生腐蚀损坏等问题。

本发明还对上述的检测洗涤剂的电路进行了进一步优化，具体的，该检测洗涤剂的电路还包括：控制电路，该控制电路与检测信号输出电路的输出端连接，用于根据检测信号输出电路的输出端输出的检测信号来控制洗涤操作。当检测信号指示与一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行洗涤操作，此处停止进行洗涤操作包括停止对洗衣机注入水或者洗衣机不能执行洗涤操作，直至用户进行选择操作，如选择可以不使用洗涤剂，那么洗衣机进行不投放洗涤剂的洗涤操作。

在上述优选的实施方式中，洗涤剂储存容器内包含一对检测电极102，在对检测电极通电后，根据一对检测电极102接触的介质的电导率对应的电压与预定的电压值进行比对，从而判断出洗涤剂的剩余容量的情况，解决了相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题，进而达到了自动检测洗涤剂储存容器中洗涤剂的剩余容量的效果。

实施例2

在上述实施例1的基础上，本发明还提供了一种检测洗涤剂的方法，具体的，如图5所示，该方法包括：

S502，接收检测信号输出电路输出的检测信号，其中，检测信号输出电路，与一对检测电极连接，用于根据一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，检测信号的电平与一对检测电极接触的介质的电导率对应，其中，在一对检测电极通电时一对检测电极之间产生与一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；

优选的，上述检测信号输出电路如图1所示，包括：一对检测电极102、电压跟随器104、比较器106、三极管108及分压电阻R3和R4，其中，在一对检测电极102通电时，两个电极之间产生与电极接触的介质的电导率对应的电压。

具体的，电压跟随器104的第一输入端(例如，电压跟随器104的正端口)与分压电阻R3、R4以及一对检测电极102中的一个直接或间接连接，电压跟随器104的输出端与电压跟随器104的第二输入端(例如，电压跟随器104的负端口)连接。具体来说，分压电阻R3的第一端与电源电压(12V)连接，当然，分压电阻R3的第一端也可以与开关管连接，如图1所示；分压电阻R3的第二端与电压跟随器104的第一输入端连接；分压电阻R4的第一端与电压跟随器104的第一输入端连接，分压电阻R4的第二端接地，其中，分压电阻R4的阻值至少比分压电阻R3的阻值大10倍，优选的，R3可以为10K欧，R4可以为4.7M欧。其中，上述间接连接为间接连接的一端通过电阻与间接连接的另一端连接，例如，在图1所示的电路结构中，电压跟随器104的正输入端通过电阻R1与检测电极中的一个连接，则称电压跟随器104的正输入端与检测电极中的一个间接连接。

比较器106的负输入端与电压跟随器104的输出端直接或间接连接，比较器106的正输入端与参考电压(Vref)连接。

三极管108的基极与比较器106的输出端直接或间接连接，三极管的集电极提供检测信号，三极管的发射极接地。在本实施例中，图1所示的三极管只是作为一种优选的实施方式，并不对本发明进行限定，本发明还可以采用其他的方案，如其他型号的三极管。

此处需要说明的是，上述检测信号输出电路的构成仅仅作为本发明的一种优选的实施方式，本发明的检测信号输出电路还可以用其他连接方式的电路代替，如图2、图3和图4所示的电路，此处就不再赘述。

S504，根据接收到的检测信号来控制洗涤操作，其中，当检测信号指示与一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行洗涤操作。

在上述优选的检测洗涤剂的方法中可以看出，洗涤剂储存容器内包含一对检测电极，在对检测电极通电后，根据一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压与预定的电压值进行比对，从而判断出洗涤剂的剩余容量的情况，解决了相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题，进而达到了自动检测洗涤剂储存容器中洗涤剂的剩余容量的效果。

本发明还对上述检测洗涤剂的方法进行了改进，具体来说，在接收检测信号输出电路输出的检测信号之后，还包括：接收用户输入的控制信号，其中，控制信号用于指示对进行一对检测电极进行通电或停止对一对检测电极进行通电；根据接收到的控制信号对一对检测电极进行通电或停止对一对检测电极进行通电。

通过增加接收用户输入的控制信号，实现根据实际需要对检测电极是否通电执行检测洗涤剂进行控制，使得检测电路不会由于一直处于通电状态，避免了检测电极会因为电池效应产生腐蚀损坏等问题。

具体地，图6示出了本发明中洗衣机对洗涤剂的容量进行检测的流程示意图，在图6中可以看出，洗衣机检测对洗涤剂的容量的具体过程包括：

S602，在洗衣机开机后，开启检测洗涤剂的电路，其中，本实施例中开启的检测洗涤剂的电路可以采用上述实施例中描述的检测洗涤剂的电路。

S604，控制器对洗涤剂储存容器内洗涤剂的有无情况进行检测，当出现洗涤剂在可控的范围至外(优选的，如洗涤剂的容量不足以洗衣服)时，执行步骤S606，否则执行步骤S610。

S606，提醒用户及时补充添加洗涤剂，并关闭检测电路；优选的，可采用声光的方式提醒用户。

S608，用户选择是否继续运行，若用户不选择继续运行，则转至S620，若用户选择继续运行，则转至S610。

S610，运行用户选择的程序，例如，在不向洗涤剂储存容器内补充洗涤剂的情况下进行洗涤。

S612，在洗衣过程中，开启检测电路。

S614，控制器检测洗涤剂的剩余容量是否能够完成本次洗涤操作，若不能，执行S616，否则执行S618。

S616，发出提示消息，但不影响继续洗涤，关闭检测电路。

S618，继续执行洗衣操作。

S620，等待用户添加洗涤剂。

在本发明中，采用金属探针进行导电性能的检测，成本低，准确率高，不易受外界干扰，并且通过电路对检测的过程进行管理控制，避免检测钢针电极在使用过程中出现电池反应腐蚀现象，增强了可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本发明洗涤剂储存容器内包含一对检测电极，在对检测电极通电后，根据一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压与预定的电压值进行比对，从而判断出洗涤剂的剩余容量的情况，解决了相关技术中具有自动投放洗涤剂功能的洗衣机无法自动提示洗涤剂的剩余容量造成的衣服洗不干净，且浪费水电的问题，进而达到了自动检测洗涤剂储存容器中洗涤剂的剩余容量的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测洗涤剂的电路，其特征在于，包括：

一对检测电极，其中，在所述一对检测电极通电时所述一对检测电极之间产生与所述一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；

检测信号输出电路，与所述一对检测电极连接，用于根据所述一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，其中，所述检测信号的电平与所述一对检测电极接触的介质的电导率对应。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检测信号输出电路包括：

电压跟随器，所述电压跟随器的第一输入端与分压电阻以及所述一对检测电极中的一个直接或间接连接，所述电压跟随器的输出端与所述电压跟随器的第二输入端连接；

比较器，负输入端与所述电压跟随器的输出端直接或间接连接，正输入端与参考电压(Vref)连接；

三极管，所述三极管的基极与所述比较器的输出端直接或间接连接，所述三极管的集电极提供所述检测信号，所述三极管的发射极接地；

其中，所述间接连接为所述间接连接的一端通过电阻与所述间接连接的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述分压电阻包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与电源电压或开关管连接，所述第一电阻的第二端与所述电压跟随器的第一输入端连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述电压跟随器的第一输入端连接，所述第二电阻的第二端接地；

其中，所述第二电阻的阻值至少比所述第一电阻的阻值大10倍。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检测信号输出电路包括：

比较器，负输入端与分压电阻以及所述一对检测电极中的一个直接或间接连接，正输入端与参考电压(Vref)连接；

三极管，所述三极管的基极与所述比较器的输出端直接或间接连接，所述三极管的集电极提供所述检测信号，所述三极管的发射极接地；

其中，所述间接连接为所述间接连接的一端通过电阻与所述间接连接的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述分压电阻包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与电源电压或开关管连接，所述第一电阻的第二端与所述比较器的负输入端连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述比较器的负输入端连接，所述第二电阻的第二端接地；

其中，所述第二电阻的阻值至少比所述第一电阻的阻值大10倍。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路，其特征在于，还包括：

电极通电控制电路，与所述检测电极直接或间接连接，用于根据输入的控制信号对所述一对检测电极进行通电或停止对所述检测电极进行通电，其中，所述间接连接为所述间接连接的一端通过电阻与所述间接连接的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电极通电控制电路包括：

开关管，所述开关管的基极与提供所述控制信号的端口直接或间接连接，用于接收所述端口提供的所述控制信号，所述开关管的发射极连接电源电压，所述开关管的集电极连接分压电阻。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：

控制电路，与所述检测信号输出电路的输出端连接，用于根据所述检测信号输出电路的输出端输出的检测信号来控制洗涤操作，其中，当所述检测信号指示与所述一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行所述洗涤操作。

9.一种检测洗涤剂的方法，其特征在于，包括：

接收检测信号输出电路输出的检测信号，其中，检测信号输出电路，与一对检测电极连接，用于根据所述一对检测电极之间产生的电压生成对应的检测信号，所述检测信号的电平与所述一对检测电极接触的介质的电导率对应，其中，在所述一对检测电极通电时所述一对检测电极之间产生与所述一对检测电极接触的介质的电导率对应的电压；

根据接收到的所述检测信号来控制洗涤操作，其中，当所述检测信号指示与所述一对检测电极接触的介质不为洗涤剂时，停止进行所述洗涤操作。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，在接收检测信号输出电路输出的检测信号之后，还包括：

接收用户输入的控制信号，其中，所述控制信号用于指示对进行所述一对检测电极进行通电或停止对所述一对检测电极进行通电；

根据接收到的所述控制信号对所述一对检测电极进行通电或停止对所述一对检测电极进行通电。

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