專利名稱：用于控制洗衣機振動的方法和電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子洗衣機，特別涉及一種用于控制在洗衣機中振動的方法和電路。
對洗衣機振動的控制就是要控制在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期(spin cycle)期間內(nèi)產(chǎn)生的過大振動。洗衣機的振動通常是由于洗滌物(1undry)的不均衡分布和重量引起的。
在慣用的洗衣機中，機械延遲器(delay)例如一個檢驗裝置被安裝在洗衣機桶的上部角路里，

圖1為用于說明慣用洗衣機中控制振動的方法的流程圖，當在旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)產(chǎn)生過大的振動時，洗衣筒的上面部分與一個檢測器(checker)相碰撞，從而使得所述檢測器被導通。在步驟101確定所述檢測器是否處于導通狀態(tài)。當檢測器處于導通狀態(tài)時，在步驟102，微機控制馬達驅(qū)動部分去停止馬達。在步驟103，旋轉(zhuǎn)周期被轉(zhuǎn)換成洗滌模式。在步驟104，暫時執(zhí)行洗滌模式達一個預定時間。暫時洗滌模式是通過消除由于洗滌物相互糾纏(entanglement)而引起的不平衡狀態(tài)來避免過大的振動。然后，在步驟105，洗滌模式被轉(zhuǎn)換回到旋轉(zhuǎn)周期，以使在步驟106執(zhí)行脫水模式。
上述傳統(tǒng)的振動控制方法具有下述缺點第一，由于要借助于機械延遲器檢測過大的振動，所以，其準確性和精確性相對都很低。第二，由于當過大振動被檢測到時，馬達被強制停止并被轉(zhuǎn)換成洗滌模式，所以，脫水所需的時間被延長功耗變大。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的就是要提供一種用于控制洗衣機振動的方法，通過該方法，可以高準確性和精確性檢測振動，從而使得可以在不停機的情況下執(zhí)行旋轉(zhuǎn)周期。
本發(fā)明的另一個目的就是要提供一種用于有效執(zhí)行上述振動控制方法的電路。
因此，為了實現(xiàn)第一個目的，提供了一種用于控制在洗衣機的旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)產(chǎn)生振動的方法，該方法包括如下步驟利用壓電效應根據(jù)振動頻率和洗衣機振動周期設定振動模式(pattern)；相對于每個振動模式(pattern)設定洗衣機馬達最佳速度模式(pattern)；利用壓電效應檢測洗衣機的振動頻率和周期；根據(jù)所檢測到的振動頻率和周期獲得振動模式(pattern)；和利用相對于所獲得振動模式(pattern)的最佳速度模式(pattern)控制馬達。
為了實現(xiàn)第二個目的，提供了一種用于控制在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間內(nèi)振動發(fā)生的電路。該電路包括一個存儲器，用于根據(jù)洗衣機的振動頻率和周期存儲振動模式(pattern)和存儲相對于每個振動模式(pattern)的最佳速度模式(pattern)；一個振動傳感器，用于利用壓電效應根據(jù)洗衣機的過大振動產(chǎn)生一個矩形波信號；第一計數(shù)器，用于對來自振動傳感器的矩形波信號(rectangularwave slgnal)的脈沖發(fā)生頻率進行計數(shù)；第二計數(shù)器，用于對矩形波信號的脈沖發(fā)生周期進行計數(shù)；和一個微機，用于在一個預定的時間內(nèi)收集該第一和第二計數(shù)器的輸出數(shù)據(jù)，以通過將所收集的數(shù)據(jù)和存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)進行比較獲得相應的振動模式(pattern)，并相對于所獲得的振動模式(pattern)根據(jù)最佳速度模式(pattern)控制洗衣機的馬達。
通過參照附圖對最佳實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述目的，優(yōu)點將會變得更加明顯。
附圖簡要說明圖1的流程圖用于解釋傳統(tǒng)的振動控制方法；圖2的流程圖用于解釋本發(fā)明一個最佳實施例的振動控制方法；圖3的方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個最佳實施例的振動控制電路；圖4的方框圖更加詳細地示出了圖3所示的振動傳感器。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個最佳實施例的振動控制方法。在步驟201，根據(jù)實驗(experiments)設定基準研究(reference study)數(shù)據(jù)。在這一級中，該步驟201被分成利用壓電效應根據(jù)洗衣機的振動頻率和周期設定每個振動模式的步驟(步驟208)和根據(jù)每一個振動模式設定洗衣機馬達最佳速度模式的步驟(步驟209)。接著，在步驟202利用壓電效應產(chǎn)生根據(jù)洗衣機振動的電壓信號。即，通過將壓電器件附著到例如洗衣筒懸梁(suspension bar)的振動傳送部分上產(chǎn)生根據(jù)洗衣機振動的電壓信號。在步驟303，消除電壓信號的高頻噪聲。然后，在步驟204，高頻噪聲已被消除的電壓信號被轉(zhuǎn)換成矩形波信號(rectangular ware signal)。即，通過將該電壓信號和一個預定的基準電壓進行比較，可以產(chǎn)生一個數(shù)字形式的矩形波信號。根據(jù)實驗設定一個基準電壓，用于檢查是否有過大的振動。在步驟205，在一個預定時間內(nèi)對矩形波信號的脈沖發(fā)生頻率Ni進行計數(shù)，并在步驟206同時對脈沖發(fā)生周期Ti進行計數(shù)，以在步驟207收集數(shù)據(jù)Ni和Ti。該Ni和Ti分別表示洗衣機的振動頻率和振動周期。當Ni增加時，Ti變短。這意味著振動正在加劇。然后，在步驟208，通過將所收集的數(shù)據(jù)Ni和Ti與所設定的基準研究數(shù)據(jù)進行比較，獲得相應的振動模式。在步驟209相應于所獲得的振動模式獲得最佳速度模式，并且，在步驟210根據(jù)所獲得的最佳速度模式控制洗衣機的馬達。
參看圖3，根據(jù)本發(fā)明最佳實施例的振動控制電路包括存儲器31，用于根據(jù)洗衣機的振動頻率和振動周期存儲振動模式和存儲相應于每個振動模式的最佳速度模式；振動傳感器32，用于根據(jù)洗衣機的過大振動利用壓電效應產(chǎn)生矩形波信號；第一計數(shù)器33，用于對來自振動傳感器32的矩形波信號的脈沖發(fā)生頻率進行計數(shù)；第二計數(shù)器34，用于對矩形波信號的脈中發(fā)生周期進行計數(shù)；一個微機35，用于在一個預定的時間內(nèi)收集第一和第二計數(shù)器33和34的數(shù)據(jù)輸出，通過將所收集的數(shù)據(jù)與存儲在存儲器31中的數(shù)據(jù)進行比較獲得相應的振動模式，并相對于所獲得振動模式根據(jù)最佳速度模式控制洗衣機的馬達。
這里，還提供了一個時鐘信號發(fā)生器36，用于向第二計數(shù)器34提供基準時鐘信號；一個或(OR)門37，用于對來自振動傳感器32的矩形波信號和來自微機35的清零信號進行或(OR)操作，以向第二計數(shù)器34的清零端CLR輸出OR操作生成的結(jié)果；和一個鎖存器38，用于在當從振動傳感器32產(chǎn)生的下一個矩形波脈沖的時刻，向微機35輸出第二計數(shù)器34的輸出數(shù)據(jù)Ti。
如上所述，振動傳感器32被附著到例如洗衣筒懸梁的洗衣機振動傳輸部分上。經(jīng)過各種實驗設定基準數(shù)據(jù)并存儲在存儲器31內(nèi)。來自振動傳感器32的矩形波信號被分別輸入給第一計數(shù)器33的清零端CK微機35的讀致能端RE OR門37的一個輸入端和鎖存器38的清零端CK。輸入給微機35讀致能端RE的矩形波信號被用做同步信號。
第一計數(shù)器33對矩形波信號的脈中發(fā)生頻率Ni進行計數(shù)并向微機35輸出所計數(shù)的頻率Ni。當從振動傳感器32產(chǎn)生第一個脈沖時，第二計數(shù)器34被清零并同時對基準時鐘信號的脈沖頻率進行計數(shù)。當從振動傳感器32產(chǎn)生第二脈沖時，輸入給鎖存器38的數(shù)據(jù)Ti被輸出給微機35。在這個時候，通過鎖存器38輸出給微機35的數(shù)據(jù)Ti表示了在發(fā)生第一和第二脈沖之間的時間。
微機35在一個預定的時間內(nèi)收集Ni和Ti的數(shù)據(jù)，然后輸出清零信號。因此，第一和第二計數(shù)器33和34的輸出數(shù)據(jù)被清除，并且重復上述的計數(shù)步驟。另外，通過將所收集的數(shù)據(jù)和存儲在存儲器31中的數(shù)據(jù)進行比較，微機35獲得一個相應的振動模式，并相對于所獲得振動模式根據(jù)最佳速度模式控制洗衣機的馬達。
圖4更加詳細地示出了圖3所示的振動傳感器32。如圖4所示，該當前實施例的振動傳感器32包括壓電器件321，用于根據(jù)洗衣機的振動產(chǎn)生電壓信號；放大器323，用于放大由壓電器件321產(chǎn)生的電壓信號；阻抗轉(zhuǎn)換裝置322，用于使壓電器件321的輸出阻抗與放大器323的輸入阻抗相匹配；比較器324，用于通過將由放大器323放大的信號和一個預定的基準電壓Vref進行比較以產(chǎn)生矩形波信號。在該當前的實施例中，當在洗衣機中產(chǎn)生過大振動時所測量到的頻率大約是5-7Hz(赫茲)。因此，所述壓電器件321必須被設計成具有與之相對應的特性。
在壓電器件321中產(chǎn)生的電壓信號的規(guī)模正比于洗衣機振動的壓力。阻抗轉(zhuǎn)換裝置322通過使壓電器件321的輸出阻抗和放大器323的輸入阻抗相匹配避免該電壓信號的損失。來自放大器323的放大后信號被輸入給比較器324的加輸入端(+)，所述預定基準電壓Vref被輸入給比較器324的減輸入端(-)。當放大器323的輸出信號大于Vref時，比較器324的輸出電壓變成5V。反之，比較器324的輸出電壓變成OV。因此，當放大器323的輸出信號大于Vref時，輸出矩形波脈沖。Vref的大小是根據(jù)實驗設定的，而在確定洗衣機是否存在有過大振動過程中。這個Vref就變成了標準值。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的洗衣機振動控制的方法中，可以高精確度和準確性地避免在洗衣機中的過大振動，并減少了干燥時間和功耗。另外，根據(jù)本發(fā)明的洗衣機振動控制電路能夠有效地執(zhí)行上述振動控制方法。
應當注意，本發(fā)明并不受限于上述的最佳實施例，并且很明顯，本專業(yè)技術領域內(nèi)技術人員可以在本發(fā)明權利要求規(guī)定的本發(fā)明的構思和范圍內(nèi)作出多種變化和修改。
權利要求
1.一種在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動發(fā)生的方法，所述方法包括下述步驟(S1)利用壓電效應根據(jù)所述洗衣機的振動頻率和振動周期設定振動模式；(S2)相應于每個振動模式設定所述洗衣機馬達的最佳速度模式；(S3)利用壓電效應檢測所述洗衣機的振動頻率和周期；(S4)根據(jù)所檢測的振動頻率和周期獲得振動模式，和(S5)相應于所獲得的振動模式以最佳速度模式控制馬達。
2.根據(jù)權利要求1所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的方法，其中，所述的步驟S3還包括如下子步驟(S31)利用所述的壓電效應根據(jù)所述洗衣機的振動產(chǎn)生一個電壓信號；(S32)消除來自所述電壓信號的高頻噪聲；(S33)將所述的電壓信號轉(zhuǎn)換成矩形波信號；(S34)在一個預定的時間內(nèi)對所述矩形波信號的脈沖發(fā)生頻率和周期進行計數(shù)；和(S35)收集所述脈沖發(fā)生頻率和周期的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的方法，其中，所述的步驟S31是通過把一個壓電器件附著到所述洗衣機的振動傳輸部分上執(zhí)行的。
4.根據(jù)權利要求2所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的方法，其中，所述的步驟S33是通過將所述的電壓信號與一個預定基準電壓相比較執(zhí)行的。
5.根據(jù)權利要求4所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的方法，其中，所述的基準電壓是通過實驗設定的，用于確定是否存在有過大的振動。
6.一種用于在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動發(fā)生的電路。所述電路包括一個存儲器，用于根據(jù)所述洗衣機的振動頻率和周期存儲振動模式并存儲與所述每一個振動模式相關的最佳速度模式；振動傳感器，用于利用壓電效應根據(jù)所述洗衣機的過大振動產(chǎn)生一個矩形波信號；第一計數(shù)器，用于對來自所述振動傳感器的矩形波信號的脈沖發(fā)生頻率進行計數(shù)；第二計數(shù)器，用于對所述矩形波信號的脈沖發(fā)生周期進行計數(shù)；一個微機，用于在一個預定的時間內(nèi)收集所述第一和第二計數(shù)器的輸出數(shù)據(jù)，通過將所收集的數(shù)據(jù)和存儲在所述存儲器中的數(shù)據(jù)進行比較獲得相應的振動模式，和相對于所獲得的振動模式根據(jù)最佳速度模式控制所述洗衣機的馬達。
7.根據(jù)權利要求6所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的電路，其中，還包括一個時鐘信號發(fā)生器，向所述第二計數(shù)器提供一基準時鐘信號；“或”門，用于對來自所述振動傳感器的矩形波信號和來自所述微機的清零信號進行“或”操作，并將“或”操作所生成的信號輸出給所述第二計數(shù)器的清零端，和一個鎖存器，用于當從所述振動傳感器產(chǎn)生下一個矩形波信號時將所述第二計數(shù)器的輸出數(shù)據(jù)輸出給所述微機。
8.根據(jù)權利要求7所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的電路，其中，來自所述振動傳感器的矩形波信號分別被輸入給所述第一計數(shù)器的時鐘端、所述微機的讀致能端、所述“或”門的一個輸入端和所述鎖存器的時鐘端。
9.根據(jù)權利要求8所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的電路，其中，輸入給所述微機讀致能端的矩形波信號被用做同步信號。
10.根據(jù)權利要求6所述的在洗衣機旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動的電路，其中，所述的振動傳感器包括一個壓電器件，用于根據(jù)由所述洗衣機振動引起的壓力產(chǎn)生一個電壓信號；一個放大器，用于放大由所述壓電器件產(chǎn)生的電壓信號；一個阻抗轉(zhuǎn)換裝置，用于使所述壓電器件的輸出阻抗和所述放大器的輸入阻抗相匹配；和一個比較器，用于通過對由所述放大器放大的信號和一個預定基準電壓進行比較產(chǎn)生一個矩形波信號。
全文摘要
一種在洗衣機的旋轉(zhuǎn)周期期間控制振動發(fā)生的方法,包括利用壓電效應根據(jù)洗衣機的振動頻率和周期設定振動模式;相應于每個振動模式設定洗衣機馬達的最佳速度模式;利用壓電效應檢測洗衣機的振動頻率和周期;根據(jù)檢測到的振動頻率和周期獲得振動模式;利用與所獲得的振動模式相關的最佳速度模式控制馬達。另外,振動控制電路包括:一個存儲器;一個振動傳感器;第一計數(shù)器;第二計數(shù)器;和一個微機,其用于通過比較獲得相應的振動模式,并控制洗衣機的馬達。
文檔編號D06F37/20GK1172178SQ97102158
公開日1998年2月4日 申請日期1997年1月28日 優(yōu)先權日1996年7月25日
發(fā)明者金泰昊 申請人:三星電子株式會社