洗衣機是范圍內廣泛使用的白色家電產品。近些年來,隨著水資源的緊缺以及市場對家電產品節(jié)能、環(huán)保性能要求的提高,特別是歐洲、北美地區(qū)對于家電產品節(jié)水指標已經進入立法程序,良好的節(jié)水性能已經成為了新一代智能、綠色洗衣機的重要技術發(fā)展趨勢。
節(jié)水的技術核心是要精確控制洗衣機筒中的水量,也意味著首先需要精確地測量液位高度。在大多數(shù)的洗衣機設計中,液位測量是通過機械觸電開關或是壓控的LC振蕩器(依靠控制器檢測振蕩頻率的變化以感知液位高度)。根據敏芯微電子設計人員反復試驗與長期測量,大量數(shù)據表明上述兩種方法是無法適合于精確液位控制的應用。技術發(fā)展的趨勢亟需更高精度、更小分辨率、性能更加穩(wěn)定的壓力傳感器的出現(xiàn)。
基于微機電技術(MEMS)的微型壓力傳感器,由于其具有良好的可靠性、精密的分辨率以及高精度的特點,在工業(yè)、汽車以及白色家電中獲得了廣泛的應用。將其應用于洗衣機的液位檢測,不僅相對于傳統(tǒng)的方法省去了若干外圍電路,降低了成本;同時它可以更加精確地測量液位;更進一步地,此方案可以同時提供靜態(tài)液位與動態(tài)液位信息,籍此可以實現(xiàn)更加智能化的水量控制,例如流量監(jiān)測、注水放水速度監(jiān)測、泄漏探測等多種功能。因此,MEMS微型壓力傳感器將成為未來新一代智能、節(jié)水、環(huán)保洗衣機中*的核心芯片。
1.電容式
電容式液位開關是采用偵測液位變化時所引起的微小電容量(通常為PF)差值變化,并由的ADA電容檢測芯片進行信號處理(可以輸出多種信號通訊協(xié)議,如:IO,BCD, PWM,UART,IIC…),從而檢測出水位,并輸出信號到輸出端。
電容式液位檢測的zui大優(yōu)勢在于可以隔著任何介質檢測到容器內的水位或液體的變化,大大擴展了實際應用,同時有效避免了傳統(tǒng)液位檢測方式的穩(wěn)定性、可靠性差的弊端。
在某些特殊領域不能檢測的問題,使用內置MCU雙核處理的ADA電容檢測芯片的電容式液位開關,就可以實現(xiàn)很多特殊控制功能,甚至實現(xiàn)更多的集成化、智能化水位檢測功能,諸如太陽能熱水器、咖啡壺等應用中掉電后的水位變化也能可靠檢測當前水位,電容式液位檢測是目前液位開關中zui有優(yōu)勢的檢測方法。
2.浮球開關
浮球液位開關是利用微動開關做接點輸出。當水平面以上揚線角度超過28°時,浮球液位開關內部的鋼珠會滾動壓到微動開關或脫離微動開關,使液位開關ON或OFF的接點信號輸出。
也有另一類浮球液位開關,利用水銀開關做接點輸出,當液位上升接觸浮球時,浮球以重錘為中心隨水位上升角度變化。當水面以上揚線角度超過10°時,液位開關便會有ON或OFF的接點信號輸出。
其主要特點:
1、使用微動開關做接點輸出,接點容量10A/250VAC可直接起動電機設備。
2、歐規(guī)(HAR)橡膠電纜,耐候性佳、價格低、使用壽命長。
3、構造簡單、不需保養(yǎng)、污水凈水皆可使用。
4、電纜線≦20米的長度皆可訂制。
3.電子式
電子式液位開關通過內置電子探頭對水位進行檢測,再由芯片對檢測到的信號進行處理,當判斷到有水時,芯片輸出高電平24V或5V等(PNP型或NPN型均可),當判斷到無水時,芯片輸出0V。高低電平的信號通過PLC或其它控制電路來讀取,并驅動水泵等用電器工作。
電子式液位開關可以橫向或豎向安裝。
當橫向安裝時,水位到達藍線就動作,且精度較高。產品豎向安裝時,水位到達紅線就動作,有一定的防波浪功能。電子式液位開關一般采用環(huán)氧樹脂封灌,密封防水,可長期浸在液體中,外部無機械活動部件,壽命長。右圖的BZ2401為普通型電子式液位開關,適用常溫水體環(huán)境。
4.壓力式
全自動洗衣機中一般采用的液位開關就是壓力式水位開關,它裝在
洗衣機的壓力式水位開關
洗衣機的壓力式水位開關
洗滌缸的上部,它有一根下端開口的氣管通到缸底,進水時管里的空氣被封閉在里面出不來,就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高,這樣根據壓力就可間接測知水位。而壓力的測量仍然用彈性元件,靠元件的變形帶動觸點完成通斷動作。這種測液位的方法叫做“靜壓法”,在工業(yè)中用的不少。
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