傳感器技術(shù)在全自動洗車機(jī)中的應(yīng)用

董翠翠

摘 要 新型傳感器的運(yùn)用使洗車機(jī)產(chǎn)品性能進(jìn)一步優(yōu)化。文章介紹傳感器在一種往復(fù)式全自動洗車機(jī)中的運(yùn)用，相較于傳統(tǒng)的洗車機(jī)，增加了傳感器的種類和數(shù)量，克服了單一種類的傳感器工作時控制系統(tǒng)必然會出現(xiàn)的一些技術(shù)缺陷，大大提高了洗車機(jī)的安全性和洗車效率。

關(guān)鍵詞 全自動洗車機(jī) 傳感器 檢測技術(shù)

中圖分類號：TP278 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

市面上的車型多種多樣，全自動洗車機(jī)要想做到高性能洗車，首要的任務(wù)就是要識別車型，確定車輛的長度、寬度和高度。采用可靠地檢測方法，不僅可以精確判斷車的尺寸，而且還可以簡化控制中心執(zhí)行指令的過程，提高運(yùn)算速度，優(yōu)化洗車效果。傳感器好比是人的眼睛，負(fù)責(zé)洗車的首要環(huán)節(jié)。當(dāng)前傳感器種類多種多樣，性能差別也很大，選擇一種切實(shí)可靠的適合洗車作業(yè)的傳感器，既要經(jīng)濟(jì)可靠，又要適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，為安全高效洗車提供保證。

1洗車機(jī)傳感器技術(shù)的發(fā)展

全自動洗車機(jī)在中國的發(fā)展很緩慢，但是每一次發(fā)展都離不開傳感器技術(shù)的發(fā)展，洗車機(jī)最早利用的是接近傳感器技術(shù)。接近傳感器技術(shù)當(dāng)時還不成熟，檢測精度和靈敏度都不高，使得洗車效果不好。長時間使用毛刷造成毛刷磨損，不能準(zhǔn)確感應(yīng)出車輛外形。洗車設(shè)備成本不高，但是后期維修費(fèi)用巨大。

發(fā)展到第二代洗車機(jī)時，已經(jīng)應(yīng)用到電流傳感器來識別汽車的外形。控制中心根據(jù)電動機(jī)電流的變化量來控制刷子與車身之間的距離，以保證洗車質(zhì)量。但是這種洗車機(jī)仍然存在一些缺陷，例如：電壓對電流產(chǎn)生影響造成傳感器精度不高。傳感器種類很少，在全自動洗車機(jī)中使用的更少，只能對一些簡單信息進(jìn)行檢測，洗車機(jī)的性能還不完善。

第三代第四代洗車機(jī)分別使用了超聲波感應(yīng)器和光電感應(yīng)識別技術(shù)，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前兩代洗車機(jī)。在洗車之前不接觸車輛已經(jīng)通過傳感器判斷出了車身不同部位的高度，確定了車型之后才制定毛刷行走的路線，洗車程序才開始執(zhí)行，大大提高了洗車機(jī)的安全性和洗車效率。

2傳感器的選型

本設(shè)計(jì)的全自動洗車機(jī)在市場已有洗車機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上不僅增加了傳感器的數(shù)量和種類，還對一些控制方法做了改進(jìn)。主要采用了超聲波測距傳感器、光電開關(guān)、電容式接近開關(guān)、磁性開關(guān)。

2.1超聲波測距傳感器

車輛駛?cè)胂窜嚈C(jī)后首先要判斷車輛是否停在洗車機(jī)的中心位置，如果車輛偏向洗車機(jī)的某一側(cè)，將會造成兩側(cè)毛刷和車身的距離大小不一，出現(xiàn)一側(cè)毛刷與車身之間的壓力過大，而另一側(cè)毛刷與車身距離過遠(yuǎn)造成洗車不干凈。

超聲波的振動頻率可以達(dá)到20KHZ以上，通過測量聲波從發(fā)射出去到接受回來的時間，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)和被測物體之間的距離，從而判斷車輛是否停在洗車機(jī)的中心位置。為避免測量結(jié)果產(chǎn)生誤差，必須在洗車機(jī)的正確位置上安放超聲波傳感器，同時要保證傳感器安裝的角度，確保車刷與車身的最佳距離。

2.2光電傳感器

光電傳感器是用光電元件作為檢測元件，利用光電原理，將光信號的變化轉(zhuǎn)化為電信號的變化。這種檢測方法精度高、反應(yīng)快，不需要和被測物接觸，經(jīng)久耐用。紅外傳感器可以檢測的物體不僅包括金屬物質(zhì)，而且還能檢測非金屬物質(zhì)，對檢測面的顏色、粗糙度等都沒有要求，適合洗車機(jī)復(fù)雜的洗車環(huán)境。為了保護(hù)車輛，判斷車輛是否就位，本系統(tǒng)采用光電開關(guān)安裝在龍門架上用來檢測車頭和車尾的位置。

洗車機(jī)在做前后運(yùn)動時，車身長度的判斷方法是通過安裝在洗車機(jī)大側(cè)刷前后的兩只紅外檢測開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。洗車機(jī)移動的過程中，對兩側(cè)開關(guān)的時序的影響，即可以判斷洗車機(jī)的頭尾的位置，依次來確定車身的長度，來控制洗車機(jī)前后運(yùn)行的行程。

2.3電容式接近開關(guān)

電容式接近開關(guān)是一種比較特殊的開關(guān)，即可以控制運(yùn)動物體的行程，又可以起到限位保護(hù)作用，是一種典型的非接觸式開關(guān)。電容式接近開關(guān)不僅可以檢測金屬材料，還可以檢測非金屬材料，電容式接近開關(guān)工作可靠、穩(wěn)定性高，響應(yīng)速度快，對環(huán)境條件要求不高，本洗車機(jī)選用一般電容式接近開關(guān)，適應(yīng)洗車機(jī)復(fù)雜的工作環(huán)境，用于龍門架前后行走、頂刷和風(fēng)管上下行走等這些驅(qū)動電機(jī)的行程保護(hù)。

2.4磁性開關(guān)

磁性開關(guān)作用接近開關(guān)一樣，可以用來檢測位移。和接近開關(guān)不同的是它利用的磁性物體接通電路。磁性物體靠近磁性開關(guān)時，由于磁性所產(chǎn)生的壓力接通開關(guān)內(nèi)部的觸點(diǎn)，輸出信號給可編程控制器。本設(shè)計(jì)中，洗車機(jī)的大小側(cè)刷垂直于龍門架軌道的方向上左右運(yùn)動由氣缸推動控制，用磁性開關(guān)檢測氣缸的控制狀態(tài)，依此判斷刷子位置，達(dá)到順序控制目的。

3小結(jié)

市面上洗車機(jī)種類繁多，性能、價格差異也很大。傳感器作為洗車機(jī)主要采集信號的設(shè)備，其種類的選擇直接影響到洗車機(jī)的性能和投入的成本。本文結(jié)合市場已有的洗車機(jī)傳感器的選用，闡述了傳感器在洗車機(jī)的動作過程中所起的作用，對洗車機(jī)毛刷的控制方法做了調(diào)整，選取更適合的傳感器，使洗車機(jī)的性能大大提高。

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