專利名稱：一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法
技術領域：
本發明涉及一種水位傳感器領域，具體是水位傳感器初始頻率調節方法，特別適用于對全自動洗衣機的水位測量的水位傳感器的初始頻率進行調節。
背景技術：
目前，現有水位傳感器及電路，特別是全自動洗衣機用的水位傳感器通常采用LC振蕩電路，通過改變L的參數，實現振蕩器頻率的改變，并將輸出信號送給后續電路。如專利申請號為CN201020143880. 5中國實用新型專利“全自動水位傳感器”就公開了一種全自動洗衣機水位傳感器檢測方法。該方法通常采用氣膜方式實現，將水位信號通過氣膜轉換成電感磁芯的運動，從而改變電感量，達到將水位壓力信號轉換成頻率信號的控制方法。這種方法存在水位傳感器的輸出初始頻率受到膜片、彈簧、線圈匝數、線圈形狀、電路元件參 數等制約，從而使傳感器的初始頻率達不到設計要求。傳感器生產中，為了提高效率、降低成本，只能先由人工對膜片、彈簧、振蕩電容等元件進行比配，得到不同技術參數范圍的膜片、彈簧、振蕩電容，然后在傳感器裝配中，根據技術參數合理組合，使傳感器初始頻率達到設計要求。但這種生產方法。在前端需要多道工序，后端還要進行多次調試。產品一次合格率也只有50%左右。而不合格產品需要先拆開，再選擇配件，重新組裝。這樣不僅生產效率降低,而且生產成本也提高。

發明內容
本發明的目的是針對上述現有技術中水位傳感器初始頻率不能調節的問題，提出一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法，該方法不需要對膜片、彈簧、振蕩電容等進行比配，產品調試只需一次，而且產品一次成功率達到99%以上，從而提高生產效率、降低生產成本、提高產品合格率。本發明米用的技術方案是由振蕩器電感L、振蕩器電容C1、振蕩器電容C2、第一反相器及第二反相器構成三點式LC振蕩器，由LC振蕩器電路輸出的信號送入單片機，將開關電容與振蕩器電感L相并聯，單片機的輸入連接開關電容，單片機連接水位傳感器的初始頻率調節開關；閉合初始頻率調節開關，單片機先測量當前水位傳感器的頻率，通過LC振蕩器實際輸出頻率/7與單片機中設置的標準頻率進行比較，計算出誤差頻率4/ ;根據誤差頻率4/ ,經單片機計算分析，控制開關電容的開關量，斷開初始頻率調節開關，由單片機控制接入相應的等效的開關電容C ,以改變LC振蕩器的振蕩頻率，將LC振蕩器頻率調節到標準頻率泛附近。本發明中的開關電容由單片機機進行控制，當傳感器初始頻率不符合要求時，由單片機控制將適量的電容接入到振蕩電路中，使得振蕩頻率發生變化，將振蕩器頻率調節到標準頻率附近，從而達到對初始頻率進行自動調節的目的，在水位傳感器生產過程中不需要對膜片、彈簧、電路元件參數進行比配，可提高生產效率和產品合格率，降低生產成本。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖I是本發明的水位傳感器控制電路原理 圖中1.第一反相器；2.第二反相器；3.開關電容；4.單片機；5.初始頻率調節開關；L.振蕩器電感；C1.振蕩器電容；C2.振蕩器電容；
圖2是圖I中單片機4的工作流程圖。
具體實施例方式本發明的目的、特征及優點將結合實施例，并結合附圖進一步進行說明。通過實施 例將有助于理解本發明，但不限制本發明的內容。如圖I所示原理圖，由振蕩器電感L、振蕩器電容C1、振蕩器電容C2、第一反相器I及第二反相器2構成基本的三點式LC振蕩器。當C1=C2=C時，LC振蕩器頻率為J = 屁。開關電容3與LC振蕩器中振蕩器電感L相并聯，開關電容3由多個不同容量電容組成，設并聯的開關電容3為C'，則振蕩器振蕩頻率為/'= ___________J==^。由此可見，當改變開
關電容為C'時，可以改變振蕩頻率，達到初始頻率調節的功能。如圖I中，單片機4用于頻率測量及開關電容3控制。單片機4的輸入連接開關電容3,由LC振蕩器電路中第二反相器2輸出的方波信號送入單片機4的P3. 2腳,利用單片機4的中斷，測量輸出信號的頻率f”并將測量頻率與單片機4程序中固化的標準頻率f2進行比較，得到頻率誤差信號u LC振蕩器電路設計時，選擇振蕩器電容Cp C2偏小值，使得初始頻率未調節時，振蕩器頻率比標準頻率f2高。根據頻率誤差4/的大小，控制開關電容3，使得接入振蕩器的開關電容C'不同。實際測量頻率偏離標準頻率越多，單片機4控制接入的開關電容3的電容C'就越大，開關電容3的電容C'與振蕩電路電感L并聯，
由可得，當C'接入后，LC振蕩器振蕩頻率將降低。C'越大，頻率降低得
就越多，從而達到自動調節初始頻率功能。單片機4工作流程如圖2所示。當水位傳感器初始頻率不符合要求時，由單片機4控制將適量的開關電容接入到LC振蕩電路中，使得振蕩頻率發生變化，從而達到對初始頻率進行自動調節的目的。單片機4工作時，先檢測初始頻率調節開關5，當初始頻率調節開關5閉合時，單片機4進行頻率自動調節流程。單片機4先檢測當前水位傳感器的頻率，SP測量LC振蕩器中實際輸出頻率/7，然后再與標準頻率進行比較，最后計算誤差頻率4f。當發現由于水位傳感器的膜片、彈簧、線圈匝數、線圈形狀、電路元件參數等造成初始頻率偏低或偏高時，經單片機4計算分析，單片機4自動控制開關電容3的開關量，并將該開關量記入存儲器中。當初始頻率調節開關5斷開時，單片機4讀取存儲器中開關電容3的開關量，接入相應的等效電容C'，從而改變振蕩器振蕩頻率，將振蕩器頻率調節到標準頻率附近。
初始頻率自動調整具體包括如下步驟
I、測量初始頻率將LC振蕩器產生的輸出信號送到單片機4的P3. 2 口，測出LC振蕩器振蕩頻率/7。2、標準頻率根據水位傳感器的要求，單片機4軟件中可任意設置標準頻率。本發明以全自動洗衣機中水位傳感器為例，設標準頻率忍二 26. 45 ，當測量頻率二26. 30 26. 65 KHz時，均認為在標準頻率附近，水位傳感器為合格傳感器。3、計算誤差頻率將測出的LC振蕩器振蕩頻率與單片機4程序中的標準頻率
f2進行比較，得到誤差頻率4/ = /2-/1o4、并入開關電容開關電容3中含多個電容，每個電容與一電子開關相串聯，當電子開關閉合時，電容接入LC振蕩器振蕩回路，調節振蕩電容；電子開關斷開時，與電子開關相串聯的電容對LC振蕩器的振蕩頻率不產生影響。 5、開關電容控制根據開關電容3中電容的個數及大小，單片機4在程序中按實驗結果設置表格，當頻率誤差在某一范圍內時，通過查表接入相應大小的電容。本發明開關電容3中設有三個不同大小的電容，分別為-JOOpF、390pF、820pF。根據圖I中的電路，有7 種組合頻率，即200 pF、390 pF、820 pF、(200+390)pF、(200+820 pF)、(390+820 pF)、(200+390+820 pF)。從而，有7種不同的振蕩頻率，達到初始頻率調節的功能。本實施例中的實施方案可進一步組合或替換，且實施例僅是對本發明的優選實施例進行了描述，并非對本發明的構思及范圍進行限定。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容導出或聯想到所有變形。均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法，由振蕩器電感L、振蕩器電容C1、振蕩器電容C2、第一反相器及第二反相器構成三點式LC振蕩器，由LC振蕩器電路輸出的信號送入單片機，其特征是還包括 (1)將開關電容與振蕩器電感L相并聯，單片機的輸入連接開關電容，單片機連接水位傳感器的初始頻率調節開關； (2)閉合初始頻率調節開關，單片機先測量當前水位傳感器的頻率，通過LC振蕩器實際輸出頻率/7與單片機中設置的標準頻率U進行比較，計算出誤差頻率4/ ； (3)根據誤差頻率△/，經單片機計算分析，控制開關電容的開關量，斷開初始頻率調節開關，由單片機控制接入相應的等效的開關電容C ,以改變LC振蕩器的振蕩頻率，將LC振蕩器頻率調節到標準頻率泛附近。
2.根據權利要求I所述的一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法，其特征是振蕩器電容Cp C2選擇偏小值，使得在初始頻率未調節時，LC振蕩器頻率比所述標準頻率泛高。
3.根據權利要求I所述的一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法，其特征是單片機根據開關電容中電容的個數及大小在程序中按實驗結果設置表格，當誤差頻率4/在某一范圍內時，通過查表接入相應大小的開關電容c'。
全文摘要
本發明公開一種基于開關電容的水位傳感器初始頻率自動調節方法，將開關電容與振蕩器電感L相并聯，閉合初始頻率調節開關，單片機通過LC振蕩器實際輸出頻率f1與單片機中設置的標準頻率f2進行比較，計算出誤差頻率；經單片機計算分析，控制開關電容的開關量，斷開初始頻率調節開關，由單片機控制接入相應的等效的開關電容C`，將LC振蕩器頻率調節到標準頻率f2附近，從而達到對初始頻率進行自動調節的目的，在水位傳感器生產過程中不需要對膜片、彈簧、電路元件參數進行比配，可提高生產效率和產品合格率，特別適用于全自動洗衣機的水位測量的水位傳感器的初始頻率調節。
文檔編號D06F39/00GK102797134SQ201210285710
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者儲開斌 申請人:常州大學