CN1097755C - 电气设备及其装置工作控制检测数据的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了用来解决电气装置工作中遇到的要求控制精度高于大批量制造的允差问题(例如洗碗机的水位控制或干衣机的温度控制等)的方法和设备。在一特定工作方式中获得将以高精度对其控制的数据的参考值，其中包括了含有该装置部件的制造允差和装配精度的特性或所要求应用的控制值，并把此参考值存储于非易失存储器中，根据此参考值来控制工作。

Description

校正电气设备的工作控制检测数据的方法和装置

本发明涉及一种电气设备的工作控制，特别涉及一种精细的工作控制方法，该方法要求接收状态量的接收功能的精度要比该设备的一部分在大量生产时的允差为高。

本文特别对洗涤机进行解释。

在用于一洗碗机或一全自动洗衣机的已有技术的设备中，有关设备特性的控制数据以及与使用者的使用方法有关的工作方式数据都储存在微电脑的数据区中。当电源或备用电源接通时，数据得以保存，但当电源切断时，数据不再保存，需要重新输入数据或进行设定数据的工作。

已有技术的设备只考虑到从电源接通到切断这一工作过程，它是由制造商提供控制值的工作方式，而并非一直给使用者带来方便。

例如，就洗衣机的水位而言，由于水位检测器、接收电路和安装尺寸在制造上的不同，因此，所有洗衣机的预置水位是不同的，每一台设备有其自己的预置水位。对洗衣机来说，这并不产生问题，因为与水深相比，该误差是较小的。然而在另一方面，在一台待控制水深很小的洗碗机里，当水位很低时，水位本身也被包括在制造误差内。空水位被读出，根据空水位计算出控制水位，并将它存储于数据区，在电源接通时，根据控制水位来控制工作；当电源切断时，数据丢失。由此，为重新开始工作，就需要进行数据的接收工作。由于这种情况，工作常常始于排水步骤。水槽中的水必需排出，并根据水位检测器发出的空水位处的信号来起动该设备。这样，如在设备工作前放入碗碟并注入热水，然后开始工作，则热水就会排出。在这种情况下，使用方法受到限制。

本发明的基本目的是要解决在工作中需要比大批量生产的允差更高的控制精度时所带来的不便之处，并解决使用者因不满足于制造商预置的控制值而产生的抱怨。

上述目的的实现是通过在控制电路里安置一个非易失存储器，以高精度接收一个待控制数据的参考值，以及包括部件制造允差和产品组装后通过规定的运行后所得到的装配精度的特性，把参考值存储在非易失存储器中，并根据此参考值来控制工作。

如果使用者有意在正常工作进程下改变控制值(例如，洗涤水位的满水位)，该值与工作模式一起被接收并储存于非易失存储器中，并作为已刷新的控制值使用，从而实现满足使用者要求的工作控制。

依据本发明的一个方面，在一个包含有检测位移的检测装置、一个接收检测装置的检测信号的控制器及在控制电路的控制下工作的负载的电气设备内，电气设备的工作控制检测数据通过校正检测装置的检测信号和实际位移相吻合而得到校正，把校正过的检测数据存储在非易失存储器中，并在负载工作中通过把非易失存储器中的经校正的检测数据和检测装置检测信号加以比较而来控制工作。

包括设备特性的参考值存储在控制电路的非易失存储器中作为控制参考值来使用，所以参考值包括了检测数据的差异，它是设备所固有的，并取决于元件的制造差异和检测器和电路的装配误差。通过在参考值基础上为各个步骤计算控制值，工作可控制在比部件大批量生产的控制精度(允差)更高的精度上。

由于设备固有的参考值是在装配后被接收的，并存储在即使电源被切断也不会丢失数据的非易失存储器中，藉助于制造过程中写入的数据可在使用现场实现高精度控制。另外，根据需要可在预定的工作方式中刷新存储在非易失存储器中的控制值，可以实现适合于特殊使用者要求的控制。由于其在每次使用设备或接通电源时可以调用，故所要求的工作状态可得到高精度控制而不受工作过程的限制。

附图简述

图1示出依据本发明一实施例的一洗碗机的工作控制流程图；

图2示出该洗碗机的电路方框图；

图3示出依据本发明一实施例的洗碗机的另一工作控制流程图；

图4示出现有技术的洗碗机的工作控制流程图；

图5示出本发明一实施例中的水位传感器；

图6示出水位传感器的振荡电路；

图7示出振荡频率的改变。

参看图1和图2，解释依据本发明一实施例的洗碗机的控制。

洗碗机控制用的部件示于图2。它们是包含非易失存储器的控制电路1，以及电源开关2、输入键3和发光二极管显示器4，(它们都是供使用者调节和确定用的单元)，洗涤泵5、风扇6、加热器7和排水泵8(它们是洗碗机的负载)，盖板开关9，温度传感器和水位传感器(它们用于检测工作状态)。如图5和图6所示，在测量洗涤槽中水位的水位传感器10内，该传感器10的引入管12内的空气把洗涤槽中随水位而变化的压力传递至感压箱13以使其形变。该形变转化为线圈14的电感改变，并作为柯尔匹茨(Colpitz)振荡电路15振荡频率的改变而输入至控制电路。当水位的变化范围如在台式洗碗机内那样很小时，控制范围将小于由水位传感器10的制造误差和引入管12的组装和安装误差组成的总误差。由此，在组装过程之后，水位传感器在空水位处的检测信号存储于控制电路的非易失存储器内。由于非易失存储器即使在电源切断的情况下也不会丢失其存储的内容，当该设备经运输和零售店而送至最终用户时，它仍保留着设备固有的空水位数据。据此，当使用时，通过基于存储在非易失存储器中的空水位数据计算出所需的控制水位而对水位加以控制。由此实现高精度控制。如图1所示，由一单独的工作方式所接收的空水位数据被写入并存储在非易失存储器中，当设备工作时读出此数据，并且根据参考值计算出需要的控制值以便在预定程序中来控制由使用者设定的工作过程。

水位传感器10(检测装置)的制造误差占总误差的大部分，如图7所示，当磁体16移动时，水位传感器10的输出作为振荡电路15的振荡频率的改变而取得。磁体16的很小位移(几毫米)将作为振荡频率的较大改变(几千赫)而输出。把振荡频率的改变输至控制电路1的微电脑(MPU)中以检测(确定)从很低到较高的水位变化。

水位传感器10包含许多部件并且每一水位传感器10由于制造误差而存在差异。由于这种差异，每一设备的微机对同一压力的检测值也各不相同。为了解决上述问题，在已有技术中，只选用那些在预定压力下产生预定频率的传感器。其余的检测元件是有毛病的而不能使用。由此，大量的水位传感器被浪费了。

本发明试图杜绝这种浪费。为达到此目的，在微电脑(MPU)中设有可写入的非易失存储器。把零水位：中水位和高水位的压力施加到水位传感器10上。当施加零水位压力时，该压力可人工或自动写入非易失存储器中。当施加中水位和高水位压力时，同样把它们写入于非易失存储器中。将水位传感器10组装入产品并观察产品的水位，其数据也被写入。当使用不组装入产品的单独的传感器10写入水位时，在水位传感器10内须装有非易失存储器。当水位是在水位传感器10组装入产品后写入时，可在控制电路1中设有非易失存储器。水位可由单独的水位传感器写入，而在组装入产品后，水位可在检查整件产品的差异时写入控制电路1中的非易失存储器中。通过这种方法，把相应于实际水位(压力)的数据写入非易失存储器，这样水位传感器不会被浪费，即使它们有差异，也可在产品中使用。对于给定的水位(压力)，各个水位传感器具有不同的振荡频率。

写入非易失存储器内的数据并不是水位传感器的直接输出而是经校正与实际水位(压力)相配的检测数据。在检查水位时，详尽地准备经校正的检测数据是很麻烦的。由此，只检查零水位(空水位)以便将经校正的检测数据写入非易失存储器。而其他水位可根据零水位计算出来，而把计算结果写入非易失存储器中。当从零水位到高水位时振荡频率的改变基本呈线性的情况下，在某一点水位确定后，就可算出其他各点的水位。为提高检测点的精度，可使用多个检测点，(诸如零水位、中水位和高水位点)。

由于设置了如图1所示在排水步骤结束时的空载工作步骤和空水位定入步骤，存储于非易失存储器中的空水位数据可在每一次排水步骤或每隔一预定次数排水步骤后被刷新。由于在刷新数据时考虑到水位传感器和电路的老化，因此直至产品使用到报废都能获得高精度控制。

图3示出另一种控制方法。在生产组装后进行的一次测试性工作中，完成了一次控制值刷新工作以接收包含有产品固有的由产品部件的制造误差和组装误差造成的检测误差的空水位数据、在预定工作过程中的水位数据、以及喷淋洗涤水位(即洗碗机中线状加热器的溢水位)数据，这些数据都存储在非易失存储器中。

在使用时，接通电源，设备复位，读出存储在非易失存储器中的基本控制数据，控制工作所必需的辅助控制值根据基本控制数据而计算出来，并存储在数据区。根据使用者的指令，设备按指定的步骤和顺序工作在这些工作方式中，把碗碟浸入洗涤水中的浸泡洗涤步骤中的浸泡水位是辅助控制值，而它是按空水位数据而计算出来的。由于它是由控制电路顺序设计者或制造商所强加的水位，它并不总是适合使用者家庭环境所需的水位。如果所要洗的碗碟已完全浸没的话，该水位就已足够，不需要再另外加水。如果碗碟没有完全浸没，必需升高水位。当使用者在确定步骤中调节水位时，该调节值被存储入非易失存储器，并把此数据作为下次浸泡洗涤步骤时使用的水位控制值而加以保存。通过这种方法，洗碗机有了对部件制造误差和组装误差加以校正的控制值及设备固有的及适合用户操作的控制值，故可获得高精度控制。

如图4所示，在已有技术的洗碗机中，吸收设备固有的制造误差的手段依赖于每次工作时空水位读数。由此，工作常始于排水步骤，在排水步骤后，接收在水位传感器空水位的读数，在水位传感器读数的基础上确定喷淋洗涤水位和浸泡洗涤水位。在这种方法中，为了在工作开始时测量空水位，要把使用者单独注入的洗涤水全部排出。另外，无法采用先把脏碗碟在洗涤水中浸泡一段预定时间再使用此洗涤水开始洗涤工作的做法。

根据本发明，水位控制值的参考值-空水位数据可在制造过程中存储起来作为水位检测器的读数，再读出存储的该参考控制值以计算其他控制值。由此提供了使用者可进行高度操作的洗碗机。

即使存储的数据遭破坏，工作也可由存储在只读存储器(ROM)内的数据来控制。这样就增强了安全性。

作为另一种应用，现在解释洗衣机。

洗衣机的状态控制量包括洗涤水位和漂洗水位、作为负载的衣物量，而洗涤剂量以及水流和相应于工作时间的工作方式都作为从属的控制量。那些控制值包括了含有与洗衣机部件有关的制造和组装误差的水位和衣物量，和根据使用者意愿改变的水位、洗涤剂量和工作方式。

在洗衣机只有水负载而无衣物负载时的无负载状态下获取衣物量检测器的测量值并存入控制电路的非易失存储器，并以此作为参考值计算出控制值。在这种方式下，在考虑到检测器误差及由驱动装置的磨擦损失造成的测量误差的情况下，可测出衣物量。另外，通过将由水位检测器检出的空水位或预定参考水位存入非易失存储器中，并据此来控制水位，可以实现高精度的水位控制。

当给出要洗涤的衣物量并输入其脏的程度就可确定水位、洗涤剂量和工作方式。然而由制造商所确定的控制值并不常能满足使用者按自己要求和习惯决定的标准，所以它们经常被修改。对于那些不满意预置工作方式的使用者来说，自动控制洗衣机用起来并不方便。由用户校正的包括水位和洗涤剂量的衣物量数据作为工作方式的测量值，该衣物量数据与输入的衣物脏的程度相联系并存储入非易失存储器。在下一次接着的工作时，基于输入衣物脏的程度和测得的衣物数量数据，读出存在非易失存储器内的数据，并根据该数据来控制工作，这样，洗衣机按使用者要求进行工作。如果与输入衣物脏的程度和测得的衣物量相应的工作方式没有被存入，则机器将在由制造商准备的已写入只读存储器的工作方式下工作，并且对该工作方式作校正再存入非易失存储器中，作为使用者的优选的工作方式。

作为另一种应用，现在解释干衣机。

检测与排出的空气湿度有关的干衣机在烘干工作方式下的衣物干燥度的方法是最直接的方法，并且有高精度。然而，由于在控制干燥度时没有与外界环境的湿度相联系，干燥控制必然会过头些。结果是，能源过分浪费并且衣物因过分干燥而损坏。

在干燥衣物时，如果环境湿度很高，则衣物应被干燥至比环境湿度低一点的湿度；如果环境湿度很低，则它们应被干燥至比环境湿度高一点的湿度，这样当衣物取出后就会与环境湿度相平衡。这是一种最有效的干燥方法。

然而，在带有一加热器的普通的干衣机里，机器很难确定所测的环境温度和湿度是否为所要求的值，因为很难确定由其本身的加热器所产生的热量是否仍保持着。如果温度检测器示出的温度和环境温度一样，则把该温度数据存储于控制电路的非易失存储器，并在工作开始时与温度检测器测得的温度数据相比较。如果测得的温度数据低于存储的温度与预定的温度之和，可以确定已测得环境温度并且根据测得的湿度数据计算出终止干燥的湿度控制值。对存储的温度数据和测得的温度数据进行处理，并用这些数据来刷新非易失存储器中环境数据，它是这些温度的居中值。

当再进行干燥工作时，使用者用作为环境条件而早先接收的温度和湿度而对干燥度数据进行校正并加以存储，这样，使用者优选的干燥度在下一次工作中得到实现。

通过这种方法，干衣机可有效地工作。

作为另一应用，现在解释吸尘器。

吸尘器的控制项目包括吸尘功率和与地板数据相关的操作真空。地板数据和需要吸尘的地板有关。由于尘埃的数量和类型以及用于吸尘的真空根据地板类型而不同，要吸尘的地板类型是根据地板数据来确定而调节地板和吸尘口之间的缝隙以调节空气吸入量，并且控制吸尘真空在与地板相适应的值上。当吸尘过程快要结束时，所吸的尘量减少，如果吸尘量小于由地板类型所决定的终尘量时，吸尘就结束。

然而，吸尘真空和吸尘结束的确定随使用者和环境而有很大的改变，如果它们由制造商单方面确定会引起混乱。最好是按主要使用者的决定来确定控制值，该值随使用者不同而变化很大。然而，如果完全由使用者决定，则吸尘器的使用性将会很低。据此，主要使用者在预定模式工作过程中的使用方式与地板数据以及包括吸尘真空、和吸尘结束时的吸尘量有关，并将它们存储于控制电路的非易失存储器。在正常的吸尘工作方式中，读出存储的数据并加以比较，这样吸尘器可按与使用者的房屋相适合的工作方式加以控制。

根据本发明，如上所述，由产品部件的精度和组装精度所造成的检测误差被包括在测量值内，该测量值在产品组装后作为预定工作过程的控制值的参考值，并存储于非易失存储器内，该存储器在即使控制电路的电源被切断后仍能保留其存储内容。当设备工作时该测量值可读出并且用根据这一参考值计算出的控制值来控制工作。据此，实现的控制的精度可比生产期间的部件精度和组装精度更高，这样便可提供容易制造和使用的洗衣机。

另外，通过将使用者优选的工作方式的控制值存储入非易失存储器来代替工作控制值，通过使用者优选的控制值，提供能适应各个使用者的使用方式和使用环境而工作的洗衣机。

Claims (30)

1.一种控制电气设备工作的控制装置，包括检测用以控制该电气设备工作的至少一个参数的位移数据的检测装置，用以接收所检测的位移数据的控制电路，以及在该电路的控制下工作的负载，其特征在于所述控制装置进一步包括：

用以在该电气设备实际工作之前设定工作控制参考数据的装置，其中，所述检测装置检测在该设备所需实际参考工作方式下的参数的位移数据，所述控制电路包括用以在非易失存储器内存储所检测的数据以作为参考数据的装置；以及

用以控制所述负载工作的装置，其中，所述检测装置检测在该设备任选一种所需工作方式下的参数的位移数据，所述控制电路包括用以比较所检测的数据与非易失存储器中的数据，并根据该比较结果控制所述负载进行工作的装置。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述非易失存储器设置在所述控制电路内。

3.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述非易失存储器内的参考数据可按需要读出，且该参考数据与检测装置的检测值相比较。

4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述非易失存储器设置在所述控制电路的微型计算机内。

5.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设备为洗衣机，所述检测装置包括水质传感器、水位传感器和衣物量传感器。

6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设备为洗衣机，所述检测装置包括水量传感器。

7.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设备为洗衣机，所述检测装置包括水位传感器。

8.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设备为洗衣机，所述检测装置包括水质传感器。

9.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，由所述水位传感器所测得的，且由使用者所校正的，作为受控水位的水位数据，作为参考数据存储在非易失存储器内；根据所存储的已校正的检测数据，所述水位在洗衣机的下一次工作中得到控制。

10.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设备为洗衣机，所述检测装置包括水位传感器和衣物量传感器。

11.一种用以控制电气设备工作的方法，所述电气设备包括检测用以控制该电气设备工作的、至少一个参数的位移数据的检测装置，用以接收所检测的位移数据的控制电路，以及在该电路的控制下工作的负载，其特征在于，所述方法包括：

在所述电气设备实际工作之前，先于实际参考数据设定步骤的一个工作控制参考数据设定步骤，它包括在电气设备所需的实际参考工作方式下，通过检测装置检测参数的位移数据的分步骤，以及在一个非易失存储器内存储所检测的数据作为参考数据的分步骤；以及

一个负载工作控制步骤，它包括在所述电气设备在任选一种所需工作方式下，通过所述检测装置检测参数的位移数据的分步骤，比较所检测的数据与非易失存储器内的数据的分步骤，以及根据该比较结果控制所述负载工作的分步骤。

12.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述参考数据在所述电气设备装配之后，由制造商写入所述非易失存储器内。

13.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述参考数据由使用者或操作者人工写入所述非易失存储器内。

14.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，已写入非易失存储器内的参考数据可以按使用者或操作者的要求强制重写。

15.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述存储于非易失存储器内的参考数据，根据检测装置使用时的可塑性或检测性能因磨耗而发生的变化，每隔一预定的工作次数而自动更新。

16.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于包括，测量因检测装置使用时的可塑性或因磨耗而引起的检测性能的变化，并当该变化超过已编程的许可值时更新所述非易失存储器内的参考数据。

17.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，在允许电气设备正常工作的范围内，可以由使用者更新非易失存储器内的参考数据。

18.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，当所选工作方式与非易失存储器内存储的参考数据不相适合时，更新非易失存储器的内容，使之适合所选的工作方式。

19.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，当所选工作方式与非易失存储器内存储的参考数据不相适合时，将非易失存储器的内容更新为新数据，所述新数据为适合所选工作方式的数据值。

20.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，当所选工作方式与非易失存储器内存储的参考数据不相适合时，将非易失存储器的内容更新为新数据，所述新数据为适合所选工作方式的数据与前一数据的平均值。

21.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，使用者在启动操作后完成一预定次数的样板操作，所述样板操作由识别它的一个显示器所显示。

22.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，为用户提供允许用户按其意愿切换样板操作的操作选择装置；当选择样板操作时，接收由用户选择的操作方式的控制值；当未选择样板操作时，利用在样板操作期间所接收的参考数据完成自动控制操作；当选择自动操作而未有样板操作时，利用制造时写入的参考数据完成自动控制操作，而同时接收经过更新的参考数据。

23.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，当非易失存储器内的参考数据不小心被破坏或遗失时，利用在另一步骤中存储的参考数据来控制操作。

24.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，当所需的参考数据在样板操作时未由用户接收，或所存储的参考数据不小心被破坏或遗失时，取出利用在另一步骤中所存储的参考数据。

25.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗碗机，所述检测装置为检测洗碗机中水位的水位检测装置，所述控制电路为根据水位检测装置的检测值控制洗碗机工作的控制电路，其中，将已检测了一个实际水位的检测装置的检测值作为参考数据存入非易失存储器内，并在所述洗碗机工作时，通过比较非易失存储器内的参考数据与检测装置的检测值，来控制其工作。

26.如权利要求18所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗碗机，通过较验该洗碗机的空水位和满水位，将参考数据存储在非易失存储器内，并根据该空水位参考数据和满水位参考数据计算得到中水位数据。

27.如权利要求18所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗碗机，通过校验该洗碗机的空水位将参考数据存入非易失存储器内，并根据该空水位参考数据计算得到其它的水位数据。

28.如权利要求18所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗碗机，随使用者的使用方法和要求而改变的包括满水位在内的工作水位，根据工作时由用户校正的水位与工作方式相一致，而作为适合一特定性能的值被存储，并作为下一次控制工作的自动工作的控制值加以使用。

29.如权利要求18所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗碗机，存储于非易失存储器的参考数据控制值，通过操纵输入开关被强制再写入，或执行用于再写入的再写入步骤。

30.如权利要求11所述的用以控制电气设备工作的方法，其特征在于，所述电气设备为洗衣机，所述检测装置包括水位传感器，由水位检测器在空水位时所检测的水位数据作为参考数据存入非易失存储器内，并根据该用于控制的所存储的数据来计算在负载工作时被控制的水位控制值。

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