DE102012223438A1

DE102012223438A1 - Haushaltsgerät zum Trocknen von Wäschestücken und Verfahren zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken korrelierten Messgröße

Info

Publication number: DE102012223438A1
Application number: DE201210223438
Authority: DE
Inventors: Christian Hönle; Horst Valder; Károly Zaruba
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät 1 zum Trocknen von Wäschestücken 3, mit einer Messeinrichtung 5 zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 korrelierten Messgröße 4, wobei die Messeinrichtung 5 eine erste und eine zweite Messelektrode 6, 7 und eine mit den Messelektroden 6, 7 elektrisch gekoppelte Steuereinrichtung 9 umfasst, welche dazu ausgelegt ist, ein elektrisches Potential an der ersten Messelektrode 6, 7 über einen ersten Messeingang 12 bis 17 und ein elektrisches Potential an der zweiten Messelektrode 6, 7 über einen zweiten Messeingang 12 bis 17 zu erfassen. In zumindest drei verschiedenen Messwertebereichen der Messgröße 4 werden unterschiedliche Spannungsteiler verwendet, um zwischen den Messelektroden 6, 7 eine Wechselspannung U_S, U_X bereitzustellen und die Messgröße 4 zu erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät zum Trocknen von Wäschestücken, welches eine Messeinrichtung aufweist, die zum Erfassen einer Messgröße ausgebildet ist, die mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke korreliert ist, also beispielsweise zum Erfassen eines Ohmschen Widerstandes der Wäschestücke und/oder des elektrischen Leitwerts. Die Messeinrichtung umfasst eine erste und eine zweite Messelektrode und eine mit den Messelektroden elektrisch gekoppelte Steuereinrichtung, welche ein elektrisches Potential an der ersten Messelektrode über einen ersten Messeingang und ein elektrisches Potential an der zweiten Messelektrode über einen zweiten Messeingang erfasst. Zum Erfassen der Messgröße in einem ersten Messwertebereich werden die Messelektroden über einen ersten Spannungsteiler mit einer Wechselspannung beaufschlagt, und zum Erfassen der Messgröße in einem zweiten Messwertebereich wird zwischen den Messelektroden eine Wechselspannung über einen von dem ersten Spannungsteiler verschiedenen zweiten Spannungsteiler bereitgestellt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken korrelierten Messgröße.
Wäschetrockner oder sogenannte Waschtrockner sind bereits aus dem Stand der Technik in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Es ist bereits bekannt, den Trocknungsgrad von Wäschestücken in einem solchen Haushaltsgerät zu ermitteln. Auf diese Weise kann der Trocknungsprozess dann abgeschlossen werden, wenn die Wäschestücke entsprechend einer Vorgabe trocken sind. Es wird typischerweise der Ohmsche Widerstand bzw. der elektrische Leitwert der Wäschestücke gemessen, welcher ein Maß für den Trocknungsgrad der Wäschestücke darstellt. Aus dem Ohmschen Widerstand der Wäschestücke kann somit der Trocknungsgrad unmittelbar abgeleitet werden. Es gilt dabei die Beziehung, dass je geringer der Leitwert bzw. je größer der Widerstand der Wäschestücke ist, desto trockener die Wäschestücke sind.
Die Erfindung baut vorzugsweise auf einem Haushaltsgerät auf, wie es in dem Dokument DE 10 2010 038 890 A1 beschrieben ist. Dort wird eine Messeinrichtung zum Erfassen des Leitwerts bzw. des Widerstandes der Wäschestücke verwendet, bei welcher mittels einer Schaltungsanordnung ein Stromfluss durch die Messelektroden bewirkt wird, wobei die Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden periodisch gewechselt wird. Die Messelektroden werden mit anderen Worten mit einer Wechselspannung beaufschlagt, wodurch verhindert wird, dass eine Polarisationsspannung zwischen den Wäschestücken und den Messelektroden aufgebaut wird. Eine solche Vorgehensweise sorgt für eine hochpräzise Erfassung des Leitwerts der Wäschestücke. Wie insbesondere aus 2 des genannten Dokuments hervorgeht, weist der dort eingesetzte Mikrokontroller zwei Anschlusspaare (52 und 53 einerseits sowie 54 und 55 andererseits), welche für unterschiedliche Messwertebereiche der Messgröße verwendet werden. In einem ersten Messwertebereich wird elektrische Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des ersten Anschlusspaares bereitgestellt, während die Anschlüsse des zweiten Anschlusspaares als Messeingänge zur Erfassung von elektrischen Potentialen an den Messelektroden genutzt werden. In einem zweiten Messwertebereich hingegen wird das zweite Anschlusspaar zum Beaufschlagen der Messelektroden mit elektrischer Wechselspannung genutzt, während die elektrischen Potentiale über das erste Anschlusspaar erfasst werden. Während im ersten Messwertebereich die Messelektroden über einen ersten Spannungsteiler (siehe das Bezugszeichen 12 in 2) mit der Wechselspannung beaufschlagt werden, wird zur Beaufschlagung der Messelektroden mit elektrischer Spannung im zweiten Messwertebereich ein zweiter Spannungsteiler (siehe das Bezugspotential 17) verwendet. Weil die Spannungsteiler unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen, kann somit die Messgröße, nämlich der Wäschewiderstand bzw. Leitwert, über einen relativ großen Messbereich gemessen werden, ohne dass der Mikrokontroller selbst über einen derartigen großen Messbereich bei der Erfassung der elektrischen Spannung an den Wäschestücken bzw. bei der Erfassung der elektrischen Potentiale an den Messelektroden verfügen muss.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Gattung die Messeinrichtung im Vergleich zum Stand der Technik weiterhin verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Haushaltsgerät sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät ist zum Trocknen von Wäschestücken ausgebildet und umfasst eine Messeinrichtung, welche zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke korrelierten Messgröße dient. Die Messgröße kann beispielsweise der elektrische Leitwert und/oder der Ohmsche Widerstand der Wäschestücke sein. Die Messeinrichtung umfasst eine erste und eine zweite Messelektrode, welche in dem Haushaltsgerät – etwa an einer Wäschetrommel – derart beabstandet zueinander angeordnet sein können, dass die Messelektroden im Betrieb des Haushaltsgeräts die Wäschestücke berühren. Die Messeinrichtung umfasst außerdem eine mit den Messelektroden elektrisch gekoppelte elektronische Steuereinrichtung, welche zum Erfassen eines elektrischen Potentials an der ersten Messelektrode über einen ersten Messeingang sowie zum Erfassen eines elektrischen Potentials an der zweiten Messelektrode über einen zweiten Messeingang ausgebildet ist. Die Differenz zwischen diesen elektrischen Potentialen stellt eine elektrische Spannung dar, welche an den Wäschestücken abfällt. Mit anderen Worten erfasst die Steuereinrichtung die an den Wäschestücken abfallende Spannung, also die elektrische Wäschespannung. Abhängig von den elektrischen Potentialen kann die Steuereinrichtung auf die Messgröße und somit auf den Trocknungsgrad der Wäschestücke zurück schließen. Die Steuereinrichtung wird abhängig von dem aktuellen Wert der Messgröße zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi geschaltet: Zur Erfassung der Messgröße in einem ersten Messwertebereich werden die Messelektroden über einen ersten Spannungsteiler bzw. ein erstes Widerstandspaar mit einer Wechselspannung beaufschlagt. Zur Erfassung der Messgröße in einem unterschiedlichen zweiten Messwertebereich wird elektrische Wechselspannung zwischen den Messelektroden über einen von dem ersten Spannungsteiler verschiedenen zweiten Spannungsteiler bzw. zweites Widerstandspaar bereitgestellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Erfassung der Messgröße in zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen weiteren Messwertebereich die Messelektroden über einen von dem ersten und dem zweiten Spannungsteiler verschiedenen weiteren Spannungsteiler bzw. weiteres Widerstandspaar mit Wechselspannung beaufschlagt werden.
Im Vergleich zum Stand der Technik wird die Messeinrichtung somit dadurch verbessert, dass mindestens ein zusätzlicher Messwertebereich und somit ein weiterer Betriebsmodus der Steuereinrichtung bereitgestellt wird, in welchem die elektrische Wechselspannung zwischen den Messelektroden über einen Spannungsteiler bereitgestellt wird, der insgesamt einen anderen Widerstandswert als der erste und der zweite Spannungsteiler aufweist. Somit unterscheidet sich auch der Mittelwert der Wechselspannung in diesem weiteren Messwertebereich von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich. Auf diese Weise kann die Messgröße insgesamt über einen noch größeren Messbereich gemessen werden, ohne dass die Steuereinrichtung zusätzlich umgestaltet werden muss.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn ein genannter weiterer Spannungsteiler zumindest einen Widerstand des ersten Spannungsteilers und zumindest einen Widerstand des zweiten Spannungsteilers umfasst, so dass dieser weitere Spannungsteiler zum Teil aus Komponenten des ersten Spannungsteilers und zum Teil aus Komponenten des zweiten Spannungsteilers gebildet ist. Somit wird ein weiterer Messwertebereich bereitgestellt, ohne dass zusätzliche Komponenten bzw. zusätzliche Widerstände eingesetzt werden müssen. Dies hat auch den Vorteil, dass die bisherige Schaltung weiterhin genutzt werden kann und somit keine Veränderung des Schaltungslayouts erforderlich ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise derart realisiert werden, dass die Steuereinrichtung zumindest zwei Anschlusspaare mit jeweils zwei Anschlüssen aufweist und im ersten Messwertebereich die Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des ersten Anschlusspaares bereitgestellt wird, im zweiten Messwertebereich die Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des zweiten Anschlusspaares bereitgestellt wird, und in dem weiteren Messwertebereich die Wechselspannung zwischen einem Anschluss des ersten Anschlusspaares und einem Anschluss des zweiten Anschlusspaares bereitgestellt wird.
Ergänzend oder alternativ kann ein genannter weiterer Spannungsteiler Widerstände umfassen bzw. durch Widerstände gebildet sein, die separat zu den Widerständen des ersten und des zweiten Spannungsteilers ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform können zwei Anschlüsse der Steuereinrichtung beispielsweise abwechselnd einmal als Messeingänge zur Erfassung der elektrischen Spannung an den Wäschestücken und einmal als Ausgänge zur Bereitstellung der Wechselspannung an den Messelektroden verwendet werden. Auch somit können gegebenenfalls bereits vorhandene Komponenten genutzt werden.
Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung ein erstes Anschlusspaar sowie ein zweites Anschlusspaar. Das erste Anschlusspaar ist bevorzugt über Widerstände des ersten Spannungsteilers mit den Messelektroden gekoppelt, so dass ein erster Anschluss des ersten Anschlusspaares über einen ersten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit der ersten Messelektrode verbunden ist, während der zweite Anschluss des ersten Anschlusspaares über einen zweiten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit der zweiten Messelektrode verbunden ist. Hingegen kann das zweite Anschlusspaar über Widerstände des zweiten Spannungsteilers mit den Messelektroden gekoppelt sein, so dass ein erster Anschluss des zweiten Anschlusspaares über einen ersten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit der ersten Messelektrode verbunden ist, während ein zweiter Anschluss des zweiten Anschlusspaares über den zweiten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit der zweiten Messelektrode verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie zur Erfassung der Messgröße in dem ersten Messwertebereich eine Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des ersten Anschlusspaares bereitstellt und zur Erfassung der Messgröße in dem zweiten Messwertebereich eine Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des zweiten Anschlusspaares bereitstellt. Die Bereitstellung der Wechselspannung kann beispielsweise so aussehen, dass die Anschlüsse des jeweiligen Anschlusspaares abwechselnd und insbesondere auch periodisch mit einem positiven Potential (z.B. 5 V) beaufschlagt und mit einem Bezugspotential (Masse) kurzgeschlossen werden. Dies bedeutet, dass zwischen den Anschlüssen des jeweiligen Anschlusspaares eine rechteckförmige Wechselspannung bereitgestellt werden kann, deren Spannungswert zwischen 0 V und beispielsweise 5 V variiert. Zu diesem Zwecke kann in der Steuereinrichtung eine Spannungsquelle bereitgestellt werden, welche eine Gleichspannung von beispielsweise 5 V bereitstellt. Diese Spannungsquelle kann dann über eine Schalteinrichtung wahlweise mit einem der Anschlüsse gekoppelt werden.
Zur Erfassung der Messgröße in einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen Messwertebereich kann die Steuereinrichtung eine Wechselspannung zwischen einem Anschluss des ersten Anschlusspaares einerseits und einem Anschluss des zweiten Anschlusspaares andererseits bereitstellen. Somit werden die bereits vorhandenen Anschlüsse der Steuereinrichtung für die Bereitstellung eines weiteren Messwertebereiches genutzt, so dass sich die Bereitstellung von zusätzlichen Anschlüssen mit den damit verbundenen Nachteilen erübrigt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung ein drittes Anschlusspaar aufweist, welches über Widerstände eines Spannungsteilers mit den Messelektroden gekoppelt ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Steuereinrichtung zur Erfassung der Messgröße in einem weiteren Messwertebereich eine Wechselspannung zwischen den Anschlüssen des dritten Anschlusspaares bereitstellen. Auf diese Weise kann ein Messwertebereich bereitgestellt werden, der unabhängig von den Widerstandswerten des ersten und des zweiten Spannungsteilers ist.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, zur Erfassung der Messgröße in einem bestimmten Messwertebereich die Anschlüsse desjenigen Anschlusspaares als Messeingänge zu betreiben, an welchem die Wechselspannung zur Erfassung der Messgröße in einem anderen Messwertebereich bereitgestellt wird. Somit werden als Messeingänge die ohnehin bereits vorhandenen Anschlüsse genutzt, welche in anderen Betriebsmodi als Messausgänge verwendet werden.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung durch einen Mikrokontroller gebildet. Ein solcher Mikrokontroller dient dann in erster Linie der Durchführung des Messverfahrens, nämlich der Bestimmung der Messgröße sowie des Trocknungsgrades der Wäschestücke. Hinsichtlich der weiteren Verwendung der so gewonnenen Messergebnisse in einem Prozess zum Trocknen von Wäschestücken kann der Mikrokontroller gegebenenfalls auch die Steuerung weiterer Komponenten des Haushaltsgeräts durchführen und somit die Messwerte selbst verwenden. Ebenso ist es denkbar, dass der Mikrokontroller alleine zur Erfassung der Messgröße und des Trocknungsgrades dient und die gewonnenen Messergebnisse an einen weiteren Mikrokontroller übermittelt, dem die Steuerung des eigentlichen Trocknungsprozesses unter Verwendung der Messergebnisse obliegt. Dies kann insbesondere über entsprechende digitale Schnittstellen erfolgen.
Die beiden Messelektroden können insbesondere in einer Wäschetrommel des Haushaltsgeräts angeordnet sein, welche zur Aufnahme der Wäschestücke ausgebildet ist. Prinzipiell kann eine der Messelektroden auch durch die Wäschetrommel selbst gebildet sein. Um jedoch einen symmetrischen Stromfluss durch die Messelektroden zu gewährleisten, sind die beiden Messelektroden vorzugsweise von der Wäschetrommel separate Bauteile. Die Messelektroden sind bevorzugt an der Wäschetrommel derart angeordnet, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Verfahren bereitgestellt, welches zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken korrelierten Messgröße in einem Haushaltsgerät dient, in welchem die Wäschestücke getrocknet werden, wobei mittels einer Steuereinrichtung ein elektrisches Potential an einer ersten Messelektrode über einen ersten Messeingang und ein elektrisches Potential an einer zweiten Messelektrode über einen zweiten Messeingang der Steuereinrichtung erfasst wird. Zur Erfassung der Messgröße in einem ersten Messwertebereich wird eine Wechselspannung zwischen den Messelektroden über einen ersten Spannungsteiler bereitgestellt. Zur Erfassung der Messgröße in einem zweiten Messwertebereich wird eine Wechselspannung zwischen den Messelektroden über einen zweiten Spannungsteiler bereitgestellt. Zur Erfassung der Messgröße in zumindest einem weiteren Messwertebereich wird elektrische Wechselspannung zwischen den Messelektroden über einem weiteren Spannungsteiler bereitgestellt.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Haushaltsgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Dabei veranschaulicht die einzige Figur in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Ein in der Figur dargestelltes Haushaltsgerät 1 ist beispielsweise ein Wäschetrockner. Das Haushaltsgerät 1 umfasst eine Wäschetrommel 2, in welche Wäschestücke 3 aufgenommen sind. Die Wäschestücke 3 werden im Haushaltsgerät 1 getrocknet. Die Wäschetrommel 2 kann im Haushaltsgerät 1 insbesondere horizontal gelagert sein, d.h. sie kann um eine horizontale Drehachse gedreht werden.
Die Wäschestücke 3 weisen einen Ohmschen Widerstand auf, der in der Figur durch ein Bauelement 4 symbolisiert ist. Der Wäschewiderstand 4 ist also kein reales Bauteil einer Schaltung, sondern der elektrische Widerstand der Wäschestücke 3. Nasse Wäschestücke 3 weisen einen geringen Widerstand 4 auf, und es gilt die Beziehung, dass, je trockner die Wäschestücke 3 sind, desto größer der Wäschewiderstand 4 ist. Der Wäschewiderstand 4 ist umgekehrt proportional zu einem Leitwert der Wäschestücke 3.
Zur Erfassung des Wäschewiderstands 4, der ein Maß für einen Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 darstellt, ist im Haushaltsgerät 1 eine Messeinrichtung 5 bereitgestellt, welche eine erste und eine zweite Messelektrode 6, 7 aufweist. Die Messelektroden 6, 7 sind an der Wäschetrommel 2 angebracht, nämlich derart, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind. Die Messelektroden 6, 7 sind insbesondere beabstandet zueinander angeordnet, beispielsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Wäschetrommel 2. Die Messelektroden 6, 7 können beispielsweise an einem Umfang der Wäschetrommel 2 entlang ihres Durchmessers angeordnet sein. Die Messelektroden 6, 7 berühren im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 die Wäschestücke 3, so dass der Wäschewiderstand 4 an die Messelektroden 6, 7 gekoppelt wird. Man kann sagen, dass der Wäschewiderstand 4 elektrisch zwischen die Messelektroden 6, 7 geschaltet ist.
Die Messelektroden 6, 7 sind über ein Widerstandsnetzwerk 8 mit einer elektronischen Steuereinrichtung 9 gekoppelt, welche im Ausführungsbeispiel durch einen Mikrokontroller gebildet ist. Die Steuereinrichtung 9 dient zum Bestimmen des Wäschewiderstands 4 und somit des Trocknungsgrades der Wäschestücke 3. Die Steuereinrichtung 9 ist mit einer Spannungsquelle 10 gekoppelt, welche ein positives elektrisches Potential +V bereitstellt, nämlich gegenüber einem Bezugspotential 11 (Masse). Das Potential +V kann beispielsweise 5 V betragen. Diese Spannung kann z.B. mittels eines Netzteils des Haushaltsgeräts 1 bereitgestellt werden.
Die Steuereinrichtung 9 dient in erster Linie der Durchführung des nachfolgend näher beschriebenen Messverfahrens. Hinsichtlich der weiteren Verwendung der gewonnenen Messwerte des Wäschewiderstands 4 bzw. des Trocknungsgrades in einem Prozess zum Trocknen der Wäschestücke 3 kann die Steuereinrichtung 9 auch die Steuerung der weiteren Komponenten des Haushaltsgeräts 1 durchführen und somit die Messwerte selbst verwenden, um den Trocknungsprozess zu steuern. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 9 allein zum Erfassen des Trocknungsgrades der Wäschestücke 3 dient und die gewonnenen Messwerte an einen in der Zeichnung nicht dargestellten weiteren Mikrokontroller übermittelt werden, welcher den eigentlichen Trocknungsprozess unter Verwendung der Messwerte selbst steuert.
Die Steuereinrichtung 9 umfasst im Ausführungsbeispiel sechs Anschlüsse 12 bis 17, welche insgesamt zur Erfassung des Wäschewiderstands 4 verwendet werden können. Ein erster Anschluss 12 ist über einen ersten Widerstand R1 mit der ersten Messelektrode 6 verbunden. Ein zweiter Anschluss 13 ist über einen zweiten Widerstand R2 mit der ersten Messelektrode 6 verbunden. Ein dritter Anschluss 14 ist über einen dritten Widerstand R3 mit der ersten Elektrode 6 verbunden. Ein vierter Anschluss 15 ist über einen vierten Widerstand R4 mit der zweiten Messelektrode 7 verbunden. Ein fünfter Anschluss 16 ist über einen fünften Widerstand R5 mit der zweiten Messelektrode 7 verbunden. Schließlich ist ein sechster Anschluss 17 über einen sechsten Widerstand R6 mit der zweiten Messelektrode 7 verbunden. Die Widerstände R1 bis R6 stellen also reale Bauelemente einer elektronischen Schaltungsanordnung dar.
Im Allgemeinen kann die Messung des Wäschewiderstands 4 folgendermaßen durchgeführt werden: Sind die Wäschestücke 3 nass und liegt der Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 somit unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts und somit innerhalb eines ersten Messwertebereiches, wird die Steuereinrichtung 9 in einem ersten Betriebsmodus betrieben. Überschreitet der Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 einen vorgegebenen Grenzwert und liegt dieser Widerstandswert somit in einem zweiten Messwertebereich, wird die Steuereinrichtung 9 in einem zweiten Betriebsmodus betrieben. Wird ein noch weiterer, höherer Grenzwert überschritten und liegt der genannte Widerstandswert in einem dritten Messwertebereich, wird die Steuereinrichtung 9 in einem dritten Betriebsmodus betrieben. Es können grundsätzlich beliebig viele (im Rahmen des Möglichen) Betriebsmodi vorgesehen sein.
In jedem Betriebsmodus wird ein anderes Anschlusspaar verwendet, um elektrische Wechselspannung U_S zwischen den Anschlüssen dieses Anschlusspaares und somit eine Wechselspannung U_X an den Wäschestücken 3 bereitzustellen. Die in unterschiedlichen Betriebsmodi genutzten Anschlusspaare unterscheiden sich somit jeweils in zumindest einem Anschluss 12 bis 17 untereinander, wobei jedes Anschlusspaar immer einen Anschluss 12, 13, 14, der mit der ersten Anschlusselektrode 6 verbunden ist, und einen Anschluss 15, 16, 17 umfasst, der mit der zweiten Messelektrode 7 verbunden ist.
Zwischen den Anschlüssen 12 bis 17 des jeweiligen Anschlusspaares wird dann die Wechselspannung U_S bereitgestellt. Dies erfolgt dadurch, dass diese Anschlüsse abwechselnd mit der Spannungsquelle 10 und dem Bezugspotential 11 verbunden werden, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt einer dieser Anschlüsse mit der Spannungsquelle 10 und der jeweils andere Anschluss mit dem Bezugspotential 11 verbunden werden. Dieses Umschalten erfolgt vorzugsweise periodisch, beispielsweise mit einer Schaltfrequenz aus einem Wertebereich von 300 Hz bis 500 Hz.
Die in einem bestimmten Betriebsmodus nicht verwendeten Anschlüsse 12 bis 17 können als Messeingänge benutzt werden, über welche die jeweiligen elektrischen Potentiale an den Messelektroden 6, 7 und somit die Wäschespannung U_X erfasst werden. Es ist ausreichend, wenn jeweils ein einziger Anschluss für jede Messelektrode 6, 7 als Messeingang genutzt wird.
Im Speziellen sind nun folgende Ausführungsformen vorgesehen:
Erstes Beispiel:
Gemäß dem ersten Beispiel können die Anschlüsse 12, 17 immer, d.h. unabhängig von dem Betriebsmodus, als Messeingänge zum Erfassen der Spannung U_X genutzt werden. In einem ersten Messwertebereich werden die Messelektroden 6, 7 mit Wechselspannung über die Anschlüsse 13 und 16 beaufschlagt, welche nun als Messausgänge dienen. Ein Spannungsteiler wird hier durch die Widerstände R2 und R5 gebildet, wobei der Gesamtwiderstandswert dieses Spannungsteilers auch durch den Wäschewiderstand 4 beeinflusst wird. Überschreitet der Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 einen vorgegebenen Grenzwert und liegt dieser Widerstandswert somit in einem zweiten Messwertebereich, so werden die Anschlüsse 13, 16 nicht mehr angesteuert, sondern die Wechselspannung U_S wird beispielsweise zwischen den Anschlüssen 13 und 15 bereitgestellt – es liegt eine Asymmetrie vor. Es wird hier ein Spannungsteiler durch die Widerstände R2 und R4 gebildet, wie auch durch den Wäschewiderstand 4.
Wird ein weiterer Grenzwert überschritten, so dass der Wäschewiderstand 4 in einem dritten Messwertebereich liegt, so kann die Wechselspannung U_S zwischen den Anschlüssen 14 und 15 bereitgestellt werden. Nun wird ein Spannungsteiler durch die Widerstände R3 und R4 gebildet, wie auch durch den Wäschewiderstand 4. Die Wäschespannung U_X wird dabei stets über die Messwiderstände R1 und R6 und somit über die Messeingänge 12 und 17 erfasst.
In den genannten Messwertebereichen kann der jeweils augenblickliche Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt werden:
wobei R_X den Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 bezeichnet.
In dem oben genannten Beispiel können die Widerstandswerte so gewählt werden, dass: R1 = R6, R2 = R5 und R3 = R4. Dabei kann auch folgende Beziehung gelten: R3 > R2.
Zweites Beispiel:
Gemäß dem zweiten Beispiel können in einem ersten Messwertebereich die Anschlüsse 12 und 17 als Ausgänge verwendet werden, so dass ein Spannungsteiler durch die Widerstände R1 und R6 gebildet wird:
In diesem ersten Messwertebereich können beispielsweise die Anschlüsse 13 und 16 als Messeingänge genutzt werden, über welche die Wäschespannung U_X erfasst wird.
In einem zweiten Messwertebereich können dann die Anschlüsse 13 und 16 als Ausgänge zur Bereitstellung der Wechselspannung U_S genutzt werden, so dass ein Spannungsteiler durch die Widerstände R2 und R5 gebildet wird. Hier können beispielsweise die Anschlüsse 12 und 17 als Messeingänge genutzt werden, wobei der Widerstandswert des Wäschewiderstands 4 gemäß der folgenden Gleichung bestimmt wird:
In einem dritten Messwertebereich können die Anschlüsse 14 und 15 zur Erzeugung der Wechselspannung U_S genutzt werden, während beispielsweise die Anschlüsse 12 und 17 als Messeingänge verwendet werden können. Hier wird der Wäschewiderstand 4 gemäß der Gleichung bestimmt:
Bei dem zweiten Beispiel gilt vorzugsweise folgende Beziehung: R1 = R6, R2 = R5 und R3 = R4, wobei bevorzugt R3 > R2 > R1.
Die oben genannten drei Messwertebereiche können auch um weitere Messwertebereiche ergänzt werden, bei denen die Messung asymmetrisch erfolgt. Beispielsweise können in einem Wertebereich die Anschlüsse 12 und 16 verwendet werden, um die Wechselspannung U_S bereitzustellen. Dabei können beispielsweise die Anschlüsse 14 und 15 als Messeingänge genutzt werden. Dann ergibt sich der Wäschewiderstand 4 gemäß der folgenden Formel:
Auch ein noch weiterer Messwertebereich ist denkbar, bei welchem beispielsweise die Anschlüsse 12 und 15 zur Erzeugung der Wechselspannung U_S angesteuert werden, während beispielsweise die Anschlüsse 14 und 17 als Messeingänge genutzt werden.
Dann gilt:
In einem noch weiteren Messwertebereich kann der Spannungsteiler durch die Widerstände R2 und R4 gebildet sein, so dass:
wobei die Erfassung der Wäschespannung U_X beispielsweise über die Anschlüsse 12 und 17 erfolgt.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltsgerät
2: Wäschetrommel
3: Wäschestücke
4: Wäschewiderstand
5: Messeinrichtung
6, 7: Messelektroden
8: Widerstandsnetzwerk
9: Steuereinrichtung
10: Spannungsquelle
11: Bezugspotential
12 bis 17: Anschlüsse
R1 bis R6: Widerstandselemente
U_S, Ux: Wechselspannungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010038890 A1 [0003]

Claims

Haushaltsgerät (1) zum Trocknen von Wäschestücken (3), mit einer Messeinrichtung (5) zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke (3) korrelierten Messgröße (4), wobei die Messeinrichtung (5) eine erste und eine zweite Messelektrode (6, 7) und eine mit den Messelektroden (6, 7) elektrisch gekoppelte Steuereinrichtung (9) umfasst, welche dazu ausgelegt ist, ein elektrisches Potential an der ersten Messelektrode (6, 7) über einen ersten Messeingang (12 bis 17) und ein elektrisches Potential an der zweiten Messelektrode (6, 7) über einen zweiten Messeingang (12 bis 17) zu erfassen und – zur Erfassung der Messgröße (4) in einem ersten Messwertebereich die Messelektroden (6, 7) über einen ersten Spannungsteiler mit einer Wechselspannung (U_S, U_X) zu beaufschlagen und – zur Erfassung der Messgröße (4) in einem zweiten Messwertebereich die Messelektroden (6, 7) über einen von dem ersten Spannungsteiler verschiedenen zweiten Spannungsteiler mit der Wechselspannung (U_S, U_X) zu beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, zur Erfassung der Messgröße (4) in zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen weiteren Messwertebereich die Messelektroden (6, 7) über einen von dem ersten und dem zweiten Spannungsteiler verschiedenen weiteren Spannungsteiler mit der Wechselspannung (U_S, U_X) zu beaufschlagen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsteiler zumindest einen Widerstand (R1 bis R6) des ersten Spannungsteilers und zumindest einen Widerstand (R1 bis R6) des zweiten Spannungsteilers umfasst.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsteiler Widerstände (R1 bis R6) umfasst, die zu Widerständen (R1 bis R6) des ersten und des zweiten Spannungsteilers separat ausgebildet sind.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) ein erstes Anschlusspaar, welches über Widerstände (R1 bis R6) des ersten Spannungsteilers mit den Messelektroden (6, 7) gekoppelt ist, und ein zweites Anschlusspaar aufweist, welches über Widerstände (R1 bis R6) des zweiten Spannungsteilers mit den Messelektroden (6, 7) gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, zur Erfassung der Messgröße (4) in dem ersten Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen Anschlüssen (12 bis 17) des ersten Anschlusspaares bereitzustellen und zur Erfassung der Messgröße (4) in dem zweiten Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen Anschlüssen (12 bis 17) des zweiten Anschlusspaares bereitzustellen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, zur Erfassung der Messgröße (4) in einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen einem Anschluss (12 bis 17) des ersten Anschlusspaares einerseits und einem Anschluss (12 bis 17) des zweiten Anschlusspaares andererseits bereitzustellen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) ein drittes Anschlusspaar aufweist, welches über Widerstände (R1 bis R6) eines Spannungsteilers mit den Messelektroden (6, 7) gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, zur Erfassung der Messgröße (4) in einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen Anschlüssen (12 bis 17) des dritten Anschlusspaares bereitzustellen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, zur Erfassung der Messgröße (4) in einem der Messwertebereiche die Anschlüsse (12 bis 17) desjenigen Anschlusspaares als Messeingänge zu betreiben, an welchem die Wechselspannung (U_S, U_X) zur Erfassung der Messgröße (4) in einem anderen Messwertebereich bereitstellbar ist.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) durch einen Mikrocontroller gebildet ist.
Verfahren zum Erfassen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken (3) korrelierten Messgröße (4) in einem Haushaltsgerät (1), in welchem die Wäschestücke (3) getrocknet werden, wobei mittels einer Steuereinrichtung (9) ein elektrisches Potential an einer ersten Messelektrode (6, 7) über einen ersten Messeingang (12 bis 17) und ein elektrisches Potential an einer zweiten Messelektrode (6, 7) über einen zweiten Messeingang (12 bis 17) der Steuereinrichtung (9) erfasst wird und – zur Erfassung der Messgröße (4) in einem ersten Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen den Messelektroden (6, 7) über einen ersten Spannungsteiler bereitgestellt wird und – zur Erfassung der Messgröße (4) in einem zweiten Messwertebereich eine Wechselspannung (U_S, U_X) zwischen den Messelektroden (6, 7) über einen zweiten Spannungsteiler bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Messgröße (4) in zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Messwertebereich verschiedenen weiteren Messwertebereich die Messelektroden (6, 7) über einen von dem ersten und dem zweiten Spannungsteiler verschiedenen weiteren Spannungsteiler mit einer Wechselspannung (U_S, U_X) beaufschlagt werden.