CN203923713U - 一种洗衣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种洗衣机，包括壳体和固定在所述壳体上的洗涤剂盒，还包括竖直设置于洗涤剂盒中的平行板电容器，所述平行板电容器与一电感并联组成LC振荡电路，所述LC振荡电路输出LC振荡信号至信号处理分析单元。本实用新型的洗衣机，检测液位精度高，结构简单且耐腐蚀性好。

Description

一种洗衣机

技术领域

本实用新型属于洗衣机技术领域。

背景技术

现有很多的全自动洗衣机应用了洗涤剂自动投放装置，一般的构造是：在洗衣机中设置洗涤剂存储盒，洗涤剂存储盒中预先存放洗涤剂；同时设置一套洗涤剂投放控制系统，在需要添加洗涤剂时，通过投放控制系统把洗涤剂存储盒中的洗涤剂投放到洗涤桶内参与洗涤，需要对洗涤剂存储盒中的洗涤剂的精确测量才能实现自动投放系统的闭环控制，从而实现洗涤剂的自动投放。

目前的一些洗衣机产品中，利用洗涤剂的导电性和分压原理来测量洗涤剂的有无。由于不同洗涤剂的导电性差距比较大，测量洗涤剂导电性的方法不能较精确的实时测量液面高度，而大多只是简单测量洗涤剂的有无，无法精确测量洗涤剂存储盒中洗涤剂量，满足不了控制洗涤剂的精确投放需求。

发明内容

本实用新型为了解决现有洗衣机洗涤剂检测不精准的技术问题，提供了一种洗衣机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种洗衣机，包括壳体和固定在所述壳体上的洗涤剂盒，还包括竖直设置于洗涤剂盒中的平行板电容器，所述平行板电容器与一电感并联组成LC振荡电路，所述LC振荡电路输出LC振荡信号至信号处理分析单元。

进一步的，所述信号处理分析单元包括多谐振荡器、第三反相器（IC1C）、以及处理器，所述LC振荡电路的输出端与所述振荡器的输入端连接，所述第三反相器（IC1C）的输入端与所述振荡器的输出端连接，所述第三反相器（IC1C）的输出端与处理器的液位检测输入端子连接。

进一步的，所述多谐振荡器至少包括相串联的第一反相器（IC1A）和第二反相器（IC1B），所述洗衣机还包括用于检测洗衣桶水位的水位检测装置，所述水位检测装置包括若干个反相器，所述第一反相器（IC1A）、第二反相器（IC1B）、第三反相器（IC1C）中的至少一个为水位检测装置中的反相器。

优选的，所述水位检测装置所包括的若干个反相器集成于一个反相器芯片中。

优选的，为了滤除LC振荡电路输出信号中的低频干扰信号，所述多谐振荡器的输入端还设置有高通滤波电路。

进一步的，为了简化电路结构，所述的平行板电容器由两个导电片组成。

优选的，为了有利于LC振荡电路产生振荡，所述的两个导电片的间距不小于0.5cm。

优选的，为了减小电路中的器件对LC振荡电路所产生振荡信号波形的影响，所述的电感与平行板电容器之间的距离为0.1cm～1cm。

进一步的，所述平行板电容器的平行板外表面设置有绝缘层，既保证了两个平行板之间的电容特性，又使电源与洗涤剂进行了电气隔离，提高了洗衣机的安全特性，同时绝缘层能够平滑掉不同洗涤剂电解常数的差异，有利于提高检测精度。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的洗衣机，通过设置平行板电容器，由于平行板电容器的电容值与填充在平行板之间的电介质的介电常数和两平行板的高度成比例关系，当两平行板部分浸入洗涤剂时，相当于两平行板之间填充了洗涤剂和空气两种电介质，由于洗涤剂的介电常数是空气的介电常数的数十倍，因此，空气作为电介质的一段平行板对平行板电容器总的电容值影响可以忽略，由于洗涤剂的介电常数为常量，进而可知平行板电容器的电容值与两平行板浸入洗涤剂的深度成比例关系，从而洗涤剂液位的变化即会导致平行板电容器电容值发生变化，通过信号处理分析单元将电容值检测出，即可计算出液位深度，由于实现电路对电容值的检测精度高，进而实现本洗衣机对洗涤剂液位检测精度得到提高。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的洗衣机的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的洗衣机的洗涤剂盒结构示意图；

图3是本实用新型所提出洗衣机的电路方框图；

图4是本实用新型所提出的洗衣机的一种实施例电路原理图；

图5是是本实用新型所提出的洗衣机的另外一种实施例电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，如图1所示，本实施例中的洗衣机，包括壳体103和固定在所述壳体上的洗涤剂盒102，如图2所示，还包括竖直设置于洗涤剂盒102中的平行板电容器101，如图3所示，为本洗衣机的电路方框图，该平行板电容器101与一电感L并联组成LC振荡电路，平行板电容器101在电路中的符号表示为C,平行板电容器101与电感L并联组成LC振荡电路，产生的振荡信号发送至信号处理分析单元，由信号处理分析单元将LC振荡信号处理分析后可计算出电容值，进而根据电容值计算出当前洗涤剂液位深度。

本实用新型的洗衣机，通过设置平行板电容器，由于平行板电容器的电容值与填充在平行板之间的电介质的介电常数和两平行板的高度成比例关系，当两平行板部分浸入洗涤剂时，相当于两平行板之间填充了洗涤剂和空气两种电介质，由于洗涤剂的介电常数是空气的介电常数的数十倍，因此，空气作为电介质的一段平行板对平行板电容器总的电容值影响可以忽略，由于洗涤剂的介电常数为常量，进而可知平行板电容器的电容值与两平行板浸入洗涤剂的深度成比例关系，从而洗涤剂液位的变化即会导致平行板电容器电容值发生变化，本洗衣机通过检测计算出平行板电容值，即可计算出洗涤剂的液位，通过将设置LC振荡电路配合信号处理分析单元的信号处理，实现电路对电容值的检测精度高，进而实现本洗衣机对洗涤剂液位检测精度得到极大提高。

需要说明的是，本实施例的洗衣机不限于如图1中所示的为滚筒洗衣机，还可以为波轮洗衣机，在波轮洗衣机的壳体103固设洗涤剂盒102。此外，如图2中所示，平行板电容器放入洗涤剂盒，然后再在盒子上面进行塑封，经过壳体103的塑封后，保证了洗涤剂盒102的密封性，防止装配过程中，平行板电容器101与洗涤剂盒在102中不牢固问题。优选电感L也塑封到壳体103里面，则经过塑封后，平行板电容器101与电感L组成的LC振荡电路会从壳体103顶面引出A、B两个端子，然后把其中一个端子与洗衣机电脑板中的信号处理分析单元连接、另外一个端子与洗衣机电脑板中的地端连接即可。A、B的引线方式有多种，可以从侧面引出，也可以从上面引出，都属于本实用新型保护范围。

作为一个优选实施例，参见图4所示，所述信号处理分析单元包括多谐振荡器、第三反相器IC1C、以及处理器，所述LC振荡电路的输出端与所述振荡器的输入端连接，所述第三反相器IC1C的输入端与所述振荡器的输出端连接，所述第三反相器IC1C的输出端与处理器的液位检测输入端子连接。本电路的工作原理是：平行板电容器101与电感L并联组成LC振荡电路，产生的振荡信号经多谐振荡器将信号整形、放大后，发送至处理器，由处理器将信号处理可计算出电容值，进而根据电容值计算出当前洗涤剂液位深度，本电路结构有利于提高对电容值的检测精度，进而实现本洗衣机对洗涤剂液位检测精度得到极大提高。第三反相器IC1C在电路中可以隔离后续电路对多谐振荡器的干扰，保证多谐振荡器正常工作。

平行板电容器101的底部与洗涤剂盒102的底部接触，或者略高于洗涤剂盒102的底部，平行板电容器101的顶部与洗涤剂盒102的顶部齐平，或者略低于洗涤剂盒102的顶部，该平行板电容器101的两个平行板通过导线A、导线B两根导线从洗涤剂盒102引出与外部电路连接，在将洗涤剂盒102装配至洗衣机时，由于洗涤剂盒102塑封在洗衣机壳体内，因此导线A、导线B两根导线也相应的至少一部分被塑封在洗衣机壳体内，其具体走线布置可以根据实际需要设置，该两根导线与平行板的连接点优选设置在平行板的顶部，可以保证连接点至少大部分时间高于洗涤剂的液面，有效防止连接点处受到洗涤剂的腐蚀而缩短使用寿命。

实施例二，本实施例给出了洗衣机的一种优选电路原理图，如图5所示，多谐振荡器至少包括相串联的第一反相器IC1A和第二反相器IC1B。

优选的，本实施例的洗衣机还包括用于检测洗衣桶水位的水位检测装置，该水位检测装置的电路中包括若干个反相器，水位检测装置的电路中存在至少一个闲置的反相器，因此，为了充分利用电子器件，第一反相器IC1A、第二反相器IC1B、第三反相器IC1C中的至少一个利用了水位检测装置中所闲置的反相器，有利于节约成本。

目前一般采用集成式芯片，水位检测装置所包括的若干个反相器集成于一个反相器芯片中，而且，反相器芯片根据型号的不同，一般一个芯片中集成有多个，比如，目前水位检测装置中常用的反相器芯片4069，其内部集成有6个反相器，水位检测装置根据自身电路需要一般最多使用3个反相器，因此，本洗衣机可以将其另外3个闲置的反相器充分利用，提高了芯片利用率，最大限度的降低成本。

由于LC振荡电路产生高频信号，为了减少干扰信号的干扰，优选在多谐振荡器的输入端还设置高通滤波电路，用于滤除低频干扰信号，有利于提高检测精度。具体在本实施例中，如图5中所示，所述高通滤波电路采用第一电阻R1和第二电容C2搭建而成，当然，高通滤波电路不限于本实施例所举例，可以采用其他形式的具有高通滤波功能的电路结构。

本实施例中电路的工作原理是：利用LC振荡电路原理，电感值L固定为恒值时，当电容C变化时则振荡频率发生变化。由于LC振荡的幅值为毫伏（mV）数量级,要测量波形的变化，就要把波形进行放大和整形，达到处理器可以检测的0～5V的方波信号，因此，多谐振荡器在本电路中即起到了将振荡波形进行放大和整形的作用，从而利用处理器检测LC振荡的频率变化，进而可以计算出洗涤剂非常细微的液位变化，从而实现液位高度的测量。

本实施例中，多谐振荡器包括相串联的第一反相器IC1A和第二反相器IC1B，第三电阻R3连接在多谐振荡器的输出端与输入端之间，组成反馈电路，通过反馈电路使第一反向器IC1A的输入电压为2.5V，目前的反相器实现一般是采用CMOS晶体管实现，根据CMOS反相器的本身特性，反向器IC1A的COMS管工作在放大区，实现了输入信号的放大功能。同时两个反相器IC1A和IC1B构成了多谐振荡器，对输入的信号进行了方波整形，第三级的反相器IC1C的功能是对方波实现换向以及隔离后续电路对多谐振荡器的影响，进而处理器可以读取该信号。

实施例三，本实施例给出了平行板电容器的一种优选实施方式，为了简化电路结构，降低电路成本，平行板电容器101由如图2所示的两个导电片组成。为了防止平行板电容器101对洗涤剂电解，影响洗涤性能，平行板电容器的平行板外表面设置有绝缘层（图中未示出），既保证了两个平行板之间的电容特性，又使电源与洗涤剂进行了电气隔离，防止了对被测物的电解，同时降低了洗涤剂对检测仪的腐蚀，提高了洗衣机的安全特性。此外，通过在两平行板外侧设置绝缘层，使不同洗涤剂之间的介电常数相对于洗涤剂对电容的影响很小，不同洗涤剂不会对检测精度造成影响，避免了不同洗涤剂因电导率而带来的误差。

所述绝缘层优选采用成本低廉、容易实现的塑料材质。

考虑到洗涤剂的粘稠度和平行板电容器的自身特性，优选设置平行板电容器101的两个导电片间距在不小于0.5cm，防止如果两个导电片间距太小，浓稠的洗涤剂凝固，不利于LC振荡电路产生LC振荡。

为了减小电路中的器件对LC振荡电路所产生振荡信号波形的影响，所述的电感L与平行板电容器101之间的空间距离为0.1cm～1cm。防止两者之间距离过大的话需要传输导线相应的会加长，由于传输导线也具有电容特性，会对电路引入外界电容，进而对检测结果造成影响。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种洗衣机，包括壳体和固定在所述壳体上的洗涤剂盒，其特征在于，还包括竖直设置于洗涤剂盒中的平行板电容器，所述平行板电容器与一电感并联组成LC振荡电路，所述LC振荡电路输出LC振荡信号至信号处理分析单元。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述信号处理分析单元包括多谐振荡器、第三反相器（IC1C）、以及处理器，所述LC振荡电路的输出端与所述振荡器的输入端连接，所述第三反相器（IC1C）的输入端与所述振荡器的输出端连接，所述第三反相器（IC1C）的输出端与处理器的液位检测输入端子连接。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，所述多谐振荡器至少包括相串联的第一反相器（IC1A）和第二反相器（IC1B），所述洗衣机还包括用于检测洗衣桶水位的水位检测装置，所述水位检测装置包括若干个反相器，所述第一反相器（IC1A）、第二反相器（IC1B）、第三反相器（IC1C）中的至少一个为水位检测装置中的反相器。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，所述水位检测装置所包括的若干个反相器集成于一个反相器芯片中。

5.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，所述多谐振荡器的输入端还设置有高通滤波电路。

6.根据权利要求1-5任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述的平行板电容器由两个导电片组成。

7.根据权利要求6所述的洗衣机，其特征在于，所述的两个导电片的间距不小于0.5cm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述的电感与平行板电容器之间的距离为0.1cm～1cm。

9.根据权利要求1-5任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述平行板电容器的平行板外表面设置有绝缘层。