模糊控制洗衣机混浊度检测系统VIP免费

第17卷第1期Vl7N0．1湖北工学院学报JournalofHubeiPolytechnicUniversity2002年3月Mar2002[文章编号：1003—4684(2002)030008一o3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，津b武汉430068)[摘要介绍了一种模糊控制洗丧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[关键词]模糊控制；检测；混浊度传感器；数据采集；[中围分类号]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．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．1混浊度检测系统1．1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Honeywell公司生产的APMS1OGWashProcessSensor．其结构原理图见闻1．光源液体qt的透射光颗粒植测仪l鲞lllIrH1_Il。。鬈外柱测仪⋯。(a)混浊度传感器结构原理(b)混浊度检测结构原理图1APMs一10GgCauhProcessSensor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1：1通信，直接得到数瞎．首先通过计算机向传感器投送功能选择指令．具体指令见表1．表1计算机发送命令耸传感器的数据格式传感器功能混浊度字符1指々头50字符2传感器代码。3字符3校验和AD导电率5000B0然后计算机等待传感器发回数据，一旦计算机收到字符“CO”，说明通信成功，可以接受数据．数据格式见表2．然后经过处理就可得到检测参数值．传感器与单片机的接口电路原理见图2．表2传感器发送数据蛤计算机的数据格式注：表中Tran一1o，Tranhi分别表示透射率(16进制数)的低2位和高2位，Scat—lo．Scat—hi分别表示散射率(16进制数)的低2位和高2位收稿日期]2001—09—20[作者简介]张建钢(1956一)，男，湖北武汉人，湖北工学院教授，研究方向：CAD~CAM，机电一体化维普资讯http://www.cqvip.com茅17巷第1期张建钢等模糊控制洗衣机混浊度桂洲系统—————————————图2混浊度传感器检测电路1．2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、脏污性质被洗衣物的脏污程度越大，洗涤液越混浊．即洗涤液的混浊程度与被洗衣物的脏污程度有关．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．在此基础上确定洗涤时间．这种方法的缺陷主要在于规则建立过于依赖经验．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险测方法．其结构原理如图3．洗涤液—]———————一一排水泵I一混浊度传感器—电磁阎叫洗衣机l生I上f—r——————一一一l继电器f—单片机一继电器JI——————————l图3混浊度检测装置该结构的工作过程是：在进行混浊度检测时，单片肌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．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．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．经对混浊度变化曲线进行频谱分析，发现混浊度的变化是个缓变信号，相对于各种干扰因素而言，变化范围不大，通过低通滤波后0．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．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．采用硬件滤波后，通过实验发...