第17卷第1期湖北工学院学报2002年3月Vol.17No.1JournalofHubeiPolytechnicUniversityMar.2002[收稿日期]2001-09-20[作者简介]张建钢(1956-),男,湖北武汉人,湖北工学院教授,研究方向:CAD�CAM,机电一体化1[文章编号]1003-4684(2002)03-0008-03模糊控制洗衣机混浊度检测系统张建钢,钟飞,刘革新,周国柱(湖北工学院机械工程系,湖北武汉430068)[摘要]介绍了一种模糊控制洗衣机中混浊度检测系统的组成结构,在混浊度检测过程中,通过硬件和软件的方法进行滤波,利用VisualBasic开发了混浊度传感器通信软件,对数据进行采集和分析,制定了洗涤规则,在此基础上设计了一种混浊度检测系统1[关键词]模糊控制;检测;混浊度传感器;数据采集;[中图分类号]TP211[文献标识码]:A目前,洗衣机中液体混浊度检测主要通过检测被洗衣物的脏污程度、脏污性质来决定洗涤时间、漂洗次数等洗涤参数1由于受洗涤剂、洗涤方式等因素的影响,在检测过程中,被洗衣物的污染程度难以被准确地测定,其污染性质的检测更难以进行,笔者通过采用一种可以检测液体混浊度和导电率的传感器,通过动态检测混浊度和洗涤液导电率的变化,来决定洗涤时间、漂洗次数和时间11混浊度检测系统111混浊度传感器的功能笔者所用检测混浊度的传感器为美国Honey2well公司生产的APMS210GWashProcessSen2sor1其结构原理图见图11(a)混浊度传感器结构原理(b)混浊度检测结构原理图1APMS-10GWashProcessSensor结构原理该传感器具有检测液体混浊度和导电率两项功能1其输出的混浊度和导电率的值均为数字量,用户可通过计算机与传感器进行串口通信,直接得到数据1首先通过计算机向传感器发送功能选择指令1具体指令见表11表1计算机发送命令给传感器的数据格式传感器功能混浊度导电率字符1指令头5050字符2传感器代码0300字符3校验和ADB0然后计算机等待传感器发回数据,一旦计算机收到字符“C0”,说明通信成功,可以接受数据1数据格式见表21然后经过处理就可得到检测参数值1传感器与单片机的接口电路原理见图21表2传感器发送数据给计算机的数据格式传感器功能混浊度导电率字符1指令头C0C0字符2传感器代码0300字符3Tran2lo导电率字符4Tran2hi校验和字符5Scat2lo字符6Scat2hi字符7校验和注:表中Tran2lo,Tran2hi分别表示透射率(16进制数)的低2位和高2位,Scat2lo,Scat2hi分别表示散射率(16进制数)的低2位和高2位1©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net图2混浊度传感器检测电路112混浊度检测系统的构成目前,模糊洗衣机主要使用混浊度传感器检测洗涤液的污染状况来间接测量被洗衣物的脏污程度、脏污性质1被洗衣物的脏污程度越大,洗涤液越混浊1即洗涤液的混浊程度与被洗衣物的脏污程度有关1另外,根据洗涤液达到相同混浊度所需的时间不同,可判断出衣物的脏污性质是油性还是泥性脏污1在此基础上确定洗涤时间1这种方法的缺陷主要在于规则建立过于依赖经验1为了更好的通过混浊度检测来确定主洗时间,笔者在实践的基础上,摸索出一种混浊度反馈控制的检测方法1其结构原理如图31该结构的工作过程是:在进行混浊度检测时,单片机先通过继电器打开电磁阀,等待20s,待洗衣机内的洗涤液进入到排水泵后,单片机通过继电器启动排水泵,30s后,关断电磁阀和排水泵1这样洗涤液进入到混浊度传感器的测量槽,洗涤液静止30s后,进行混浊度检测1以上结构中,电磁阀和排水泵的加入有以下几个作用:1)电磁阀的截止功能能实现洗涤液混浊度的静态检测,起到硬件滤波的作用1在洗涤过程中,洗涤液中有大量的气泡,如采用动态检测混浊度,则混浊度的变化很不规律1经对混浊度变化曲线进行频谱分析,发现混浊度的变化是一个缓变信号,相对于各种干扰因素而言,变化范围不大,通过低通滤波后[1],混浊度变化曲线不是很平稳,无法采用合适的决策来进行洗涤时间控制1图5～图8分别为动态检测混浊度的变化曲线、低通滤波后混浊度变化曲线、导电率变化曲线1采用硬件滤波后,通过实验发现混浊度变化曲线很有规律,并且非常平稳1这样不需要进行软件滤波,给系统节省不少资源12)保护传感器由于工业洗衣机进行洗涤时,温度有可能高于传感器的工作温度,因此电磁阀还可起到隔绝高温液...
VIP
