專利名稱：含有壓力傳感器的設備的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種設備的控制方法，特別涉及一種用于含有壓力傳感器的設備的控 制方法。
背景技術：
壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業自控環 境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、 機床、管道等眾多行業，常用的壓力傳感器如下1、應變片壓力傳感器應變片壓力傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳 感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電 容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高 的精度以及較好的線性特性。2、陶瓷壓力傳感器陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定 特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40 135°C，而且具有測量的高精度、 高穩定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，長期穩定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器 將是壓力傳感器的發展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越 來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。3、擴散硅壓力傳感器被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產生與介 質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換 輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。4、藍寶石壓力傳感器利用電阻應變片壓力傳感器的工作原理，采用硅_藍寶石作為半導體敏感元件制 造的壓力傳感器和變送器，可在最惡劣的工作條件下正常工作，并且可靠性高、精度好、溫 度誤差極小、性價比高。5、壓電壓力傳感器壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中 石英(二氧化硅)是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度范圍 之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全消失(這個高溫就是所 謂的“居里點”)。由于隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電系數比較低)，所以石英 逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它 只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫 和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。隨著壓力傳感器的應用的廣泛，現有的對于含有壓力傳感器的設備的控制常規的都是通過獲取壓力傳感器的在不同狀態下的頻率信號，設備的控制部分中的操作控制都是 通過頻率信號曲線來編程控制的，控制部分根據獲取的壓力傳感器的頻率信號來判斷壓力 傳感器處于什么狀態，從而控制相應部件進行操作。由于設備的控制部分中用于編程的頻率信號都是采用標準的、固定的頻率信號曲 線進行編譯的，當一個頻率信號落在標準的頻率信號曲線上時，控制部分就知道壓力傳感 器現在處于什么狀態，然后發出指令控制相應的部件進行操作；但是，不同的壓力傳感器其 產生的頻率信號曲線也不盡相同，或高于標準的頻率信號曲線，或低于標準的頻率信號曲 線，因此，在安裝壓力傳感器之后還要對壓力傳感器的頻率信號曲線進行人工的調整，使之 與標準的頻率信號曲線重合，控制部分才能根據標準的頻率信號曲線對相應的部件進行操 作控制，十分的復雜和繁瑣，也不利于同類的壓力傳感器應用到不同的設備中。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，彌補現有的 含有壓力傳感器的設備的控制方法的繁瑣、復雜，控制更加便捷，使用面更廣。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，其特征在于，它包括如下步驟(1)獲取壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值并記憶在設備的控制部 分中；(2)將壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值與設備的控制部分內設定 的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率值進行比較，取得其差值；(3)設備的控制部分接收到壓力傳感器的頻率信號后加上上述差值后得到標準頻 率曲線上對應的頻率值，頻率值對應的值即是壓力傳感器處在的控制值。所述初始位置為壓力傳感器的控制值為零時所對應的頻率信號曲線中的頻率值。所述控制部分至少包括一控制芯片。在所述壓力傳感器的輸出端與所述控制部分的輸入端之間設置有一用于將所述 壓力傳感器輸出的頻率信號進行整流處理的信號處理模塊。所述壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部分中的 標準頻率信號曲線的初始位置的頻率信號的差值為正值或者負值。本發明的一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，通過獲取壓力傳感器的頻 率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部分中的標準的頻率信號曲線的初始位 置的頻率信號之間差值，來校正壓力傳感器的頻率信號曲線與設備的控制部分中的標準的 頻率信號曲線，無需人工調整，實現本發明的目的。
圖1是本發明的用于含有壓力傳感器的設備中壓力傳感器的頻率信號曲線與設 備的控制部分的標準的頻率信號曲線的對比示意圖；圖2是本發明的實施例1的設備的結構示意圖；圖3是本發明的實施例1的壓力傳感器的連接示意圖；圖4是本發明的實施例1的壓力傳感器的頻率信號曲線圖5是本發明的實施例1的壓力傳感器的頻率信號曲線與標準頻率信號曲線的對 比示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發明。一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，它包括如下步驟(1)獲取壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值并記憶在設備的控制部 分中；(2)將壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值與設備的控制部分內設定 的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率值進行比較，取得其差值；(3)設備的控制部分接收到壓力傳感器的頻率信號后加上上述差值后得到標準頻 率曲線上對應的頻率值，頻率值對應的值即是壓力傳感器處在的控制值。所述壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部分中的 標準頻率信號曲線的初始位置的頻率信號的差值為正值或者負值。如圖1所示，圖1為一壓力傳感器的頻率信號曲線與設備的控制部分的標準的頻 率信號曲線的對比示意圖，圖中M4、M8為兩組壓力傳感器的頻率信號曲線，中間的頻率信 號曲線為設備的控制部分的標準的頻率信號曲線；其中，M4、M8兩組壓力傳感器在不同狀 態下對應的頻率信號參見下表 從圖1中，我們可以看到，兩組壓力傳感器M4、M8的頻率信號曲線與設備的控制部 分的標準的頻率信號曲線之間具有明顯的差值。根據本發明的控制方法，首先，將壓力傳感器M4、M8的頻率信號曲線的初始位置 的頻率信號與設備的控制部分中的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號進行比較， 取得其差值并保存。從圖1中可以看出，設備的控制部分中的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率 信號為92. 4，那么，壓力傳感器M4的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部 分中的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號之間的差值為91. 01-92. 4 = -1. 39 ；壓 力傳感器M8的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部分中的標準的頻率信 號曲線的初始位置的頻率信號之間的差值為93. 68-92. 4 = 1. 28。控制部分在每次接收到壓力傳感器M4的頻率信號后加上差值-1.39后找出與標 準的頻率信號曲線中的對應的頻率信號，從而確定壓力傳感器處在的狀態，控制相應部件工作。每次接收到壓力傳感器M8的頻率信號后加上差值1. 28后找出與標準的頻率信號 曲線中的對應的頻率信號，從而確定壓力傳感器處在的狀態，控制相應部件工作。實施例1我們以洗衣機為例，如圖2所示，在洗衣機內部的水槽中設置有與水槽內部相連 通的空氣室，空氣室設置在水槽的底部位置，隨著水槽內水位的上升，水槽內的水會逐步進 入并淹沒空氣室，空氣室通過氣管與壓力傳感器連接，從而偵測出空氣室中的空氣壓力，得 到水槽內的水位的信息；在此實施例中，壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置即為水槽 中的水位的零水位位置，此時水槽內的水沒有進入空氣室。如圖3所示，壓力傳感器的信號輸出端通過信號處理模塊將壓力傳感器檢測到的 頻率信號進行處理，傳輸給洗衣機的控制芯片(圖中未示)。在本實施例中，壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置(即空氣壓力為Okpa，水 槽內的水位為Omm時)的頻率值F01 = 85 95kHz，隨著水槽內的水會逐步進入并淹沒空 氣室，空氣室中的空氣壓力逐步增加，壓力傳感器的頻率信號曲線的頻率值則逐漸下降，施 加4. 9kpa壓力(即水槽內的水位為500mm)則會得到比原先F0低大約3. Okhz的頻率值， 壓力傳感器的頻率信號曲線的具體頻率值參見圖4。如圖5所示，本發明的實施例1的壓力傳感器的頻率信號曲線與標準頻率信號曲 線的對比示意圖(頻率值_水位圖)。標準頻率信號曲線F0通過程序儲存在洗衣機的控制芯片中，根據上面讀出的壓 力傳感器的頻率信號曲線F01，計算出壓力傳感器頻率信號曲線F01與標準頻率信號曲線 F0在初始位置(即水槽內的水位為0mm時)的差值，壓力傳感器頻率信號曲線F01在初始位 置的頻率值為90. 70khz，標準頻率信號曲線F0在初始位置的頻率值為91. 5khz，則F01-F0 =90. 7-91. 5 =，并存儲到洗衣機的控制芯片中。
6
在通過在信號處理模塊的OutPut輸出端輸出的壓力傳感器的頻率信號通過加上上述差值-0. Skhz進行自動修正，得到標準頻率曲線上對應的頻率值，頻率值對應的值即 是壓力傳感器處在的控制值。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
權利要求
一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，其特征在于，它包括如下步驟(1)獲取壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值并記憶在設備的控制部分中；(2)將壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值與設備的控制部分內設定的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率值進行比較，取得其差值；(3)設備的控制部分接收到壓力傳感器的頻率信號后加上上述差值后得到標準頻率曲線上對應的頻率值，頻率值對應的值即是壓力傳感器處在的控制值。
2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述初始位置為壓力傳感器的控制值 為零時所對應的頻率信號曲線中的頻率值。
3.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述控制部分至少包括一控制芯片。
4.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于在所述壓力傳感器的輸出端與所述控 制部分的輸入端之間設置有一用于將所述壓力傳感器輸出的頻率信號進行整流處理的信 號處理模塊。
5.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于所述壓力傳感器的頻率信號曲線的初 始位置的頻率信號與設備的控制部分中的標準頻率信號曲線的初始位置的頻率信號的差 值為正值或者負值。
全文摘要
一種用于含有壓力傳感器的設備的控制方法，它包括(1)獲取壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值并記憶在設備的控制部分中；(2)將壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率值與設備的控制部分內設定的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率值進行比較，取得其差值；(3)設備的控制部分接收到壓力傳感器的頻率信號后加上上述差值后得到標準頻率曲線上對應的頻率值，頻率值對應的值即是壓力傳感器處在的控制值。通過獲取壓力傳感器的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號與設備的控制部分中的標準的頻率信號曲線的初始位置的頻率信號之間差值，來校正壓力傳感器的頻率信號曲線與設備的控制部分中的標準的頻率信號曲線，無需人工調整。
文檔編號G05B19/04GK101859109SQ20091004902
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者樓紹國 申請人:上海富輝精密電子有限公司