JPS59188524A - Water level detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To facilitate the control over a multistage water level detector by providing an oscillation circuit, a generating circuit for a reference time signal for instrumentation, and a down counter which decides that a water level attains to a set value in the generation section of the reference time signal for instrumentation. CONSTITUTION:A rubber-made diaphragm 4 which moves up and down according to variation in external air pressure, an electrode 5 (shown by 7 in another figure) which transduces the upward/downward operation of the diaphragm 4 into variation in electrostatic capacity, and a spring 6 which sets the maximum operation distance of the diaphragm 4 are provided. The variation in electrostatic capacity obtained by the electrode 7 is oscillated at an oscillation frequency of 40kHz by the oscillation circuit consisting of a transistor 8 and a comparator 9; and its oscillation frequency is determined by the electrostatic capacity of the electrode 7 and a resistance RA and variation in the electrostatic capacity of the electrode 7 is obtained directly as variation in oscillation frequency.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭において使用する電気洗濯機等に用い
る水位検知装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a water level detection device used in electric washing machines and the like used in general households.

従来例の構成とその問題点 従来、この種の家庭用電気洗濯機の水位検知装置におい
ては、第１図に示すように、ゴム製のダイヤフラム１と
電気接点２とスプリングバネ３とを設けた構成とし、洗
濯槽とは細いチューブで接続したものが一般的であった
。しかしこの構成では、水位の設定をする場合、スプリ
ングバネ３の強さを機械的に変化させる必要があるため
、使用２　　、・　、。Conventional Structure and Problems Conventionally, water level detection devices for household electric washing machines of this type have been provided with a rubber diaphragm 1, electrical contacts 2, and spring springs 3, as shown in FIG. Generally, the laundry tub was connected to the washing tub with a thin tube. However, in this configuration, when setting the water level, it is necessary to mechanically change the strength of the spring 3, so use 2.

者が使用のつど水位設定をしなければならない点と、水
位設定段階を多段階にすることが困難であると共に、電
子制御装置にて制御することが困難であるという問題点
があった。There are problems in that a person must set the water level each time it is used, it is difficult to set the water level in multiple stages, and it is difficult to control it with an electronic control device.

発明の目的 本発明は、このような従来の問題点を解消し、電子制御
装置により制御することが容易な多段階の水位検知装置
を提供するものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves these conventional problems and provides a multi-stage water level detection device that can be easily controlled by an electronic control device.

発明の構成 本発明の水位検知装置は、発振回路と、計測用基準時間
信号発生回路と、計測用基準時間信号の発生区間中に水
位設定値に達したことを判定する減算カウンターとに構
成しているので、多段階に水位を検知できるものである
。Structure of the Invention The water level detection device of the present invention includes an oscillation circuit, a measurement reference time signal generation circuit, and a subtraction counter that determines that the water level has reached a set value during the generation period of the measurement reference time signal. This allows the water level to be detected in multiple stages.

実施例の説明 以下、添付図面に基いて本発明の一実施例について説明
する。第２図〜第４図において、４は外部空気圧の変化
により上下動作するゴム製のダイヤフラム、６はこのダ
イヤフラム４と同軸上に設置され、ダイヤフラム４の上
下動作を静電容量変３　、・・　　・ 化に変える電極、６はダイヤフラム４と同軸上に設置さ
れ、ダイヤフラム４の最大動作距離を設定するスプリン
グである。この電極６の静電容量変化は、第３図に示す
電極７の場合と同一のものである。８はトランジスタ、
９はコンパレータで、このトランジスタ８とコンパレー
タ９と電極７とで４０ｋＨ２の発振回路を構成して電極
７の静電容量変化を発振周波数変化に変えている。１ｏ
はコンパレータ９の発振出力信号をゲートするだめのア
ンドゲート、１１はアンドゲート１０の出力信号ＰＥヲ
減算計数する減算カウンター、１２は減算カウンター１
１の内容が０になる事を検知するためのオアーゲート、
１４はアンドゲート１３の出力信号により動作させる給
水弁ドライブ回路、１６は家庭用商用周波数電源を低電
圧に変換するトランス、１６はトランス１５により得た
低電圧を全波整流するためのダイオードブリッジ、１７
はダイオードブリッジ１６の出力信号ＰＡヲハルス信号
ＰＢに変換するトランジスタである。トランス１５、ダ
イオードブリッジ１６．トランジスタ１７により家庭用
電源間波数をパルス波形に変換して、計測用基準時間信
号としている。１８はオアーゲート１２とトランジスタ
１７の出力信号をゲートするアンドゲート、１９はアン
ドゲート１８の出力信号を２倍の時間関係に変換する双
安定回路、２ｏは双安定回路１９の出力信号の立上り部
分にて動作させる単安定回路、２１は洗濯機の水位検知
装置を制御する電子制御部である。第４図は第３図に示
す各部の波形であり、ＰＡはダイオードブリッジ１６の
出力波形、ＰＢはトランジスタ１７の出力波形、ＰＣは
双安定回路１９の出力波形、ＰＤは単安定回路２０の出
力波形、ＰＥはアンドゲート１ｏの出力波形である。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In Figures 2 to 4, 4 is a rubber diaphragm that moves up and down depending on changes in external air pressure, 6 is installed coaxially with this diaphragm 4, and the up and down movement of diaphragm 4 is controlled by capacitance variables 3, . . . - The electrode 6 that changes the shape is a spring that is installed coaxially with the diaphragm 4 and sets the maximum operating distance of the diaphragm 4. The capacitance change of this electrode 6 is the same as that of the electrode 7 shown in FIG. 8 is a transistor,
Reference numeral 9 denotes a comparator, and the transistor 8, comparator 9, and electrode 7 constitute a 40 kHz oscillation circuit, and change the capacitance of the electrode 7 into a change in the oscillation frequency. 1o
is an AND gate for gating the oscillation output signal of the comparator 9; 11 is a subtraction counter for subtracting and counting the output signal PE of the AND gate 10; and 12 is a subtraction counter 1.
OR gate to detect that the content of 1 becomes 0,
14 is a water supply valve drive circuit operated by the output signal of the AND gate 13; 16 is a transformer that converts a household commercial frequency power source into a low voltage; 16 is a diode bridge for full-wave rectification of the low voltage obtained by the transformer 15; 17
is a transistor that converts the output signal PA of the diode bridge 16 into a signal PB. Transformer 15, diode bridge 16. The transistor 17 converts the wave number between household power sources into a pulse waveform, which is used as a reference time signal for measurement. 18 is an AND gate that gates the output signals of the OR gate 12 and the transistor 17, 19 is a bistable circuit that converts the output signal of the AND gate 18 into a double time relationship, and 2o is a rising portion of the output signal of the bistable circuit 19. 21 is an electronic control unit that controls the water level detection device of the washing machine. 4 shows the waveforms of each part shown in FIG. 3, where PA is the output waveform of the diode bridge 16, PB is the output waveform of the transistor 17, PC is the output waveform of the bistable circuit 19, and PD is the output of the monostable circuit 20. The waveform PE is the output waveform of the AND gate 1o.

上記構成の動作を説明する。電極子により得た静電容量
の変化はトランジスタ８とコンパレータ９とにより発振
回路が構成され、発振周波数は４０曲を中心として発振
する。この発振周波数は電極７の静電容量と抵抗ＲＡと
により決定され、電極７の静電容量変化は直接発振周波
数の変化として得る事ができる。従って、この発振周波
数を計測５　　　　゛ し、水位により決められた周波数に達するまで給水弁ド
ライブ回路１４を駆動すれば洗濯機の水位検知装置が構
成できるものである。発振周波数を計測するための計測
用基準信号は家庭用同波数電源をトランス１５にて低電
圧とし、ダイオードブリッジ１６により全波整流して出
力波形ＰＡヲ得る。この出力信号波形ＰＡｅトランジス
タ１７にてパルス整形し、完全なパルス波とし出力波形
ＰＢとして作成すれば、発振周波数計測用の計測用基準
時間信号となる。トランジスタ１７の出力信号波形ＰＢ
は、アンドゲート１８により電子制御部２１よりの計測
開始信号ＰＦ　とオアーゲート１２の出力信号とにより
ゲートされて必要とする計測時のみ通過し、双安定回路
１９により２倍の時間関係となしている。こ＼で２倍の
時間関係にしたツバ、トランジスタ１７０回路によりス
イッチングレベルが変化して計測用基準時間信号が変る
のを防止していつも一定の計測時間で計測できるように
するものである。次にこの双安定回路１９の出力信号は
単安定回路２ｏにて双安定回路１９の６　ページ 出力信号波形ＰＣの立上り部に同期して単発のパルスを
発生し、電子制御部２１より出力されるデジタル量で表
わされた設定水位信号を減算カウンター１１にロードす
る。こ＼で減算カウンター１１の容量は発振回路の発振
周波数と計測用基準時間信号とにより決定すれば良く、
本回路ではコンパレータ９の発振周波数が４ｏｋＨ１，
であり、計測用基準時間信号は電源周波数を５ｏ　Ｈｚ
　とすると２０ｍ５であるので１０ビツトは必要となる
。減算カウンター１１はアンドゲート１ｏにより双安定
回路１９の出力信号とオアゲート１２の出力信号、コン
パレータ９の出力信号がゲートされて減算動作する。こ
の減算動作は単安定回路２０の出力信号が電子制御部２
１のデジタル量で表わされた設定水位信号を減算カウン
ター１１ヘロードする毎に実施され、そのつどオアーゲ
ートにより減算カウンター１１の内容がＯかをチェック
する。オアーゲート１２にて減算カウンター１１の内容
が○であることを確認できた時点でアンドゲート１０゜
アンドゲート１８．アンドゲート１３を閉じて動７　、
　− 作を停止し、給水弁を動作させる時間を作ることができ
る。従ってアンドゲート１３はオアーゲート１２の出力
信号と計測開始信号ＰＦ、！：ヲゲートし給水弁ドライ
ブ回路１４を駆動すれば良い。The operation of the above configuration will be explained. The change in capacitance obtained by the electrode element is reflected by the transistor 8 and the comparator 9, which constitute an oscillation circuit, and the oscillation frequency oscillates around 40 songs. This oscillation frequency is determined by the capacitance of the electrode 7 and the resistance RA, and a change in the capacitance of the electrode 7 can be obtained directly as a change in the oscillation frequency. Therefore, by measuring this oscillation frequency and driving the water supply valve drive circuit 14 until the frequency determined by the water level is reached, a water level detection device for a washing machine can be constructed. A measurement reference signal for measuring the oscillation frequency is obtained by converting a household same wave number power source to a low voltage through a transformer 15 and full-wave rectifying it through a diode bridge 16 to obtain an output waveform PA. If this output signal waveform is pulse-shaped by the PAe transistor 17 and made into a complete pulse wave and created as an output waveform PB, it becomes a measurement reference time signal for measuring the oscillation frequency. Output signal waveform PB of transistor 17
is gated by the AND gate 18 by the measurement start signal PF from the electronic control unit 21 and the output signal of the OR gate 12, and passes only during the required measurement time, and the bistable circuit 19 makes it have a double time relationship. . In this case, the transistor 170 circuit, which has a double time relationship, prevents the measurement reference time signal from changing due to a change in the switching level, so that measurement can always be performed at a constant measurement time. Next, the output signal of this bistable circuit 19 is used in a monostable circuit 2o to generate a single pulse in synchronization with the rising edge of the page 6 output signal waveform PC of the bistable circuit 19, and is outputted from the electronic control section 21. A set water level signal expressed as a digital quantity is loaded into the subtraction counter 11. Here, the capacity of the subtraction counter 11 can be determined based on the oscillation frequency of the oscillation circuit and the reference time signal for measurement.
In this circuit, the oscillation frequency of comparator 9 is 4okH1,
The reference time signal for measurement is set to a power supply frequency of 5o Hz.
Then, since it is 20m5, 10 bits are required. The subtraction counter 11 performs a subtraction operation by gated by the AND gate 1o the output signal of the bistable circuit 19, the output signal of the OR gate 12, and the output signal of the comparator 9. In this subtraction operation, the output signal of the monostable circuit 20 is
This is carried out every time a set water level signal expressed as a digital quantity of 1 is loaded into the subtraction counter 11, and each time the OR gate is used to check whether the content of the subtraction counter 11 is O. When the OR gate 12 confirms that the content of the subtraction counter 11 is ○, the AND gate 10° AND gate 18. Close the AND gate 13 and move 7,
− Allow time to stop the operation and operate the water valve. Therefore, the AND gate 13 combines the output signal of the OR gate 12 and the measurement start signal PF, ! ：The water supply valve drive circuit 14 can be driven by the gate.

上記説明よりわかる様に電子制御部２１の出力するデジ
タル量で表わされた水位設定信号のみを制御する事によ
り必要とする水位は設定できるので、多段階の洗濯機の
水位検知を行なうことができるものである。As can be seen from the above explanation, the required water level can be set by controlling only the water level setting signal expressed as a digital quantity output by the electronic control unit 21, so it is possible to perform multi-stage water level detection of the washing machine. It is possible.

すなわち、この水位検知装置は、ゴム製ダイヤフラム４
１ｔｉ５１７１コンパレータ９．トランジスタ８で構成
した発振回路と、トランス１５゜ダイオードブリッジ１
６．トランジスタ１７で構成した計測用基準時間信号発
生回路と、減算カウンター１１を中心とした計測回路と
を有し、前記計測回路にて計測用基準時間信号が発生し
ている区間中に減算カウンター１１の内容が水位設定値
に達したかを判定する様に構成し、最初に水位設定値を
減算カウンター１１に記憶し、発振回路により得た信号
によジ減算して、計測用基準時間信号内に減算カウンタ
ー１１の内容が０になる事を確認して水位が水位設定値
に達したことを確認するものであり、水位設定値を電子
的に制御することのみで多段階に洗濯機の水位を検知で
きるものである。That is, this water level detection device uses a rubber diaphragm 4.
1ti5171 comparator9. Oscillation circuit composed of transistor 8 and transformer 15° diode bridge 1
6. It has a measurement reference time signal generation circuit composed of a transistor 17 and a measurement circuit centered on the subtraction counter 11, and the subtraction counter 11 is generated during an interval in which the measurement reference time signal is generated in the measurement circuit. It is configured to determine whether the content has reached the water level set value, first stores the water level set value in the subtraction counter 11, subtracts it from the signal obtained by the oscillation circuit, and stores it in the reference time signal for measurement. It confirms that the water level has reached the set water level by confirming that the content of the subtraction counter 11 becomes 0, and the water level of the washing machine can be adjusted in multiple stages simply by electronically controlling the set water level. It is something that can be detected.

発明の効果 以上のように本発明の水位検知装置は、減算カウンター
にデジタル量で表わされた水位設定信号全ロードする事
のみで多段階の水位検知装置を提供できるものである。Effects of the Invention As described above, the water level detection device of the present invention can provide a multi-stage water level detection device simply by loading all the water level setting signals expressed in digital quantities into the subtraction counter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の水位検知装置の断面図、第２図は本発明
の一実施例における水位検知部の断面図、第３図は同回
路図、第４図は同波形図である。 ４・・・・・・ダイヤフラム、６，７・・・・・・電極
、１１・・・・・・減算カウンタ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 筆 第２図 ３図 グ 第４図 −１３０−FIG. 1 is a sectional view of a conventional water level detection device, FIG. 2 is a sectional view of a water level detection section according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram thereof, and FIG. 4 is a waveform diagram thereof. 4...diaphragm, 6,7...electrode, 11...subtraction counter. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Drawing brush figure 2 figure 3 figure 4 -130-

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 発振回路と、計測用基準時間信号発生回路と１、計測用
基準時間信号の発生区間中に水位設定値に達したことを
判定する減算カウンターとにより構成してなる水位検知
装置。A water level detection device comprising an oscillation circuit, a measurement reference time signal generation circuit, and a subtraction counter that determines that a water level setting value has been reached during the generation period of the measurement reference time signal.