抗磁扰洗衣机洗涤剂智能投放系统及抗磁场串扰的洗衣机洗涤剂盒霍尔检测添加装置的制作方法

本发明属于洗涤装置，尤其涉及抗磁扰洗衣机洗涤剂智能投放系统及抗磁场串扰的洗衣机洗涤剂盒霍尔检测添加装置。

背景技术：

1、现阶段滚筒式全自动洗衣机大多采用磁感应式检测方案，配合电动泵体实现洗涤剂自动定量投放，依托洗涤剂盒内置浮动磁件、抽屉磁吸检测件，搭配盒体侧壁集成的三颗磁性感应开关，分别完成储液腔剩余洗涤剂液位检测、可抽拉洗涤剂抽屉闭合在位检测，配合整机控制主板、声光提示器件，构成完整自动投放体系，该磁感应投放方案成本低廉、装配简便，已是行业主流量产投放方案。

2、但受滚筒洗衣机整机作业环境限制，电机运转、筒体高速转动、整机高频振动、金属壳体耦合磁场会产生大量交变杂散磁场，结合洗涤剂盒拆装、磁件装配、抽屉频繁抽拉使用工况，现有磁感应自动投放方案长期存在四大无法根治的固有技术缺陷，极大影响投放稳定性与设备运维效率：

3、第一，磁性信号采样抗干扰能力弱，检测待机能耗偏高。现有投放设备三颗磁性感应开关始终同步通电并行采集磁场信号，采样时序跟随洗涤程序运行，不会避让滚筒高速脱水高振动、强杂磁工况；整机交变杂磁、瞬时震动磁干扰极易造成感应开关误感应、电平信号跳变，进而误判液位高度、误判抽屉闭合状态，引发错投放、漏投放问题；同时三颗感应开关长期同步带电工作，无分时断电休眠管控，洗涤剂盒检测回路待机功耗居高不下，仅依靠后端软件滤波降噪，无法从信号采集源头抑制杂磁干扰，降噪矫正效果存在明显滞后性。

4、第二，无法自主甄别磁件装配类隐性故障，故障判定维度单一。现有设备仅依靠磁性感应开关有无感应电平，简单判定洗涤剂耗尽缺液、抽屉未关好两类使用故障，无法区分故障成因；实际使用中，浮动磁件脱落、磁吸检测件磁极装反、洗涤剂盒壳体装配偏移，都会和缺液工况输出一致异常感应信号，设备统一判定为洗涤剂缺液，用户无法辨别是耗材用尽还是硬件装配损坏；且现有设备无故障分级处置逻辑，即便磁件装配异常，设备依旧驱动泵体执行投放作业，易造成泵体空转干烧、洗涤剂无效外排，损耗投放零部件。

5、第三，液位检测、抽屉闭合检测两套管控逻辑相互独立，投放权限管控存在漏洞。现有设备抽屉磁吸检测、液位磁吸检测为两套互不联动的独立管控逻辑：仅抽屉未闭合直接关停泵体、仅液位极低触发报警锁泵，二者无层级联动锁止关系；一方面抽屉抽拉开合瞬间、整机震动产生瞬时杂磁信号，极易触发感应开关短暂误导通，误解锁泵体启动投放；另一方面储液腔内洗涤剂余量偏低时，设备依旧按照洗涤程序预设标准剂量投放，会出现单次投放剂量不足、洗涤配比失衡问题，缺少余量适配的剂量约束能力。

6、第四，检测信号、故障信号、投放指令无协同联动逻辑，整机洗涤工序适配性差。现有投放设备信号采集、故障判断、泵体控制各司独立运行，数据不互通、工况不联动；出现磁件异常、磁场采样失效等问题后，整机依旧按标准流程完成进水、洗涤剂投放全流程工序，不会自适应跳过投放工序，造成水资源、电能、洗涤剂耗材双重浪费，整机智能化工况适配性不足。综上，现有磁感应洗涤剂投放技术难以适配滚筒洗衣机复杂磁扰工况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供抗磁扰洗衣机洗涤剂智能投放控制系统，具体包括：主控单元、投放泵单元、提示单元；

2、所述主控单元内置分时采样锁控模块、双磁源互校验故障模块、双向互锁投放控制模块；

3、所述分时采样锁控模块与感应pcb板上三颗单极霍尔开关电性连接，采用硬件互斥轮询机理，同一时刻仅允许单颗单极霍尔开关上电采集磁场信号，剩余两颗单极霍尔开关同步进入休眠低功耗状态，且采样采集时段与洗衣机滚筒高速脱水振动时段错峰排布，规避整机运转交变杂磁干扰；

4、所述双磁源互校验故障模块依托浮球第一磁体、抽屉检测磁体极性相反的硬件特性建立校验基准：当抽屉单极霍尔开关与任意一颗液位单极霍尔开关同步输出有效感应信号时，判定浮球第一磁体装配异常、浮球第一磁体脱落或洗涤剂盒壳体偏移故障，并区分故障等级输出对应故障信号；

5、所述双向互锁投放控制模块接收三颗单极霍尔开关的检测信号形成双重投放权限锁止逻辑：抽屉单极霍尔开关无持续在位信号时永久切断投放泵单元输出；液位单极霍尔开关检测到储液腔低液位状态时，限制单次洗涤剂投放总量，液位低于极限阈值直接锁定投放泵单元；

6、所述主控单元根据分时采样锁控模块采集的稳定磁场信号、双磁源互校验故障模块输出的故障信号、双向互锁投放控制模块生成的投放锁止指令，分别驱动投放泵单元执行定量投放、驱动提示单元输出缺液或故障提醒。

7、本发明中，进一步的实施方案是，所述分时采样锁控模块具体包括三路独立可控开关、时序分配子单元、振动同步采集子单元；

8、三路独立可控开关分别一一对应三颗单极霍尔开关，三颗单极霍尔开关共用同一信号采集通道；

9、时序分配子单元按固定周期依次导通单路开关完成磁场采样，其余两路开关断开使对应单极霍尔开关休眠，单颗单极霍尔开关休眠静态电流不超过2μa；

10、振动同步采集子单元同步获取洗衣机滚筒运转转速信号，滚筒转速高于预设振动阈值时暂停所有单极霍尔开关采样操作，待滚筒降速至低振动区间后恢复单极霍尔开关轮询采集，过滤高速运转带来的瞬时杂磁脉冲。

11、本发明中，进一步的实施方案是，所述双磁源互校验故障模块具体包括信号同步判断子单元、故障类型区分子单元、故障分级输出子单元；

12、所述信号同步判断子单元实时比对抽屉单极霍尔开关、两颗液位单极霍尔开关的输出电平，若抽屉单极霍尔开关与任意一颗液位单极霍尔开关同时输出有效高电平，则触发故障判定流程；

13、所述故障类型区分子单元根据三颗单极霍尔开关输出信号幅值差异区分故障类型：两颗液位单极霍尔开关同步触发判定浮球第一磁体脱落；

14、抽屉单极霍尔开关与液位单极霍尔开关同步触发判定抽屉检测磁体极性反装；

15、三颗单极霍尔开关信号幅值整体衰减判定洗涤剂盒壳体装配偏移；

16、所述故障分级输出子单元划分两级故障判定逻辑：一级轻微偏移故障，仅通过提示单元输出清洁洗涤剂盒提醒，不限制投放泵单元工作；

17、二级重度磁路故障，直接锁止投放泵单元并持续输出故障声光提示。

18、本发明中，进一步的实施方案是，所述双向互锁投放控制模块内的抽屉在位判定逻辑，具体包括信号延时滤波子单元、在位锁止解除子单元；

19、所述信号延时滤波子单元设置固定延时阈值，仅抽屉单极霍尔开关持续输出稳定在位信号达到预设时长后，才向在位锁止解除子单元发送解锁信号；

20、所述在位锁止解除子单元收到解锁信号后，才解除投放泵单元初始供电锁止，过滤抽屉抽拉瞬时杂磁导致单极霍尔开关误触发信号。

21、本发明中，进一步的实施方案是，双向互锁投放控制模块内的液位分层控制逻辑，具体包括液位档位识别子单元、剂量运算子单元；

22、两颗液位单极霍尔开关沿浮球升降方向上下布置，上方液位单极霍尔开关对应低液位档位，下方液位单极霍尔开关对应正常液位档位；

23、所述液位档位识别子单元依据两颗液位单极霍尔开关的触发状态区分当前储液腔液位档位；

24、所述剂量运算子单元依据识别到的液位档位、抽屉在位状态计算单次实际投放剂量。

25、本发明中，进一步的实施方案是，所述剂量运算子单元配置磁传感耦合投放剂量算法，算法公式如下：，式中：

26、q——单次实际投放剂量；

27、q0——当前洗涤程序预设基准投放量；

28、h——霍尔采样换算得到的储液腔实时液位高度；

29、hmax——储液腔正常液位上限高度；

30、hmin——缺液临界液位高度；

31、klock——抽屉在位锁止系数，抽屉完全归位稳定在位时klock=1，抽屉抽离/半开/在位信号不稳定时klock=0；

32、当计算所得q小于预设最小安全投放量时，主控单元直接锁止投放泵单元并通过提示单元推送缺液提醒。

33、本发明中，进一步的实施方案是，所述提示单元具体包括灯光提示子单元、语音提示子单元；

34、缺液工况下灯光提示子单元输出常亮灯光提醒；

35、轻微磁偏移故障下灯光提示子单元输出间歇闪烁灯光；

36、重度磁路故障时灯光提示子单元与语音提示子单元同步启动，输出闪烁灯光与故障语音播报。

37、本发明中，进一步的实施方案是，所述主控单元还配置洗涤程序联动子单元，所述洗涤程序联动子单元具体包括进水同步采样子单元、故障分流控制子单元；

38、进水同步采样子单元在洗衣机进水阶段，优先驱动分时采样锁控模块完成一轮三颗单极霍尔开关全通道采样校验；

39、故障分流控制子单元接收双磁源互校验故障模块的故障信号，若校验存在二级重度磁路故障，则直接跳过洗涤剂投放步骤，跳转至漂洗程序。

40、本发明中，进一步的实施方案是，主控单元还配置整机休眠协同子单元，所述整机休眠协同子单元具体包括待机断电控制子单元、唤醒触发子单元；

41、洗衣机整机待机时，待机断电控制子单元切断三颗单极霍尔开关供电，仅保留时序分配子单元低功耗运行；

42、唤醒触发子单元接收到门体开启、洗涤程序启动信号后，重新启动分时采样锁控模块、三颗单极霍尔开关恢复采样工作。

43、抗磁场串扰的洗衣机洗涤剂盒霍尔检测添加装置，包括洗涤剂盒壳体、可抽拉式洗涤剂抽屉、浮球组件、感应pcb板；

44、所述浮球组件安装于洗涤剂盒壳体的储液腔内部，浮球组件内置浮球第一磁体，所述浮球第一磁体的外露端面统一充磁形成第一基准磁极；

45、所述洗涤剂抽屉的底部镶嵌注塑成型有抽屉检测磁体，所述抽屉检测磁体采用同面两极充磁结构，其同一外露平面同时成型第一基准磁极、第二反向磁极；

46、所述感应pcb板固定装配于洗涤剂盒壳体侧壁，所述感应pcb板上集成设置三颗单极霍尔开关，三颗单极霍尔开关包含两颗液位单极霍尔开关与一颗抽屉单极霍尔开关；

47、两颗所述液位单极霍尔开关仅对第一基准磁极产生感应触发信号，所述抽屉单极霍尔开关仅对与第一基准磁极极性相反的第二反向磁极产生感应触发信号；

48、浮球组件随储液腔内液位升降带动浮球第一磁体位移，以触发对应液位单极霍尔开关；

49、洗涤剂抽屉抽拉动作带动抽屉检测磁体位移，仅可触发抽屉单极霍尔开关；

50、浮球第一磁体与抽屉检测磁体产生的磁场无法交叉触发非对应单极霍尔开关，实现抽屉位置检测信号与液位检测信号无相互干扰；

51、采用同面两极充磁结构的抽屉检测磁体可收窄单极霍尔开关的有效感应区间，仅当洗涤剂抽屉完全归位时，抽屉单极霍尔开关稳定输出在位信号，抽屉半开启状态、设备运行震动工况下，抽屉单极霍尔开关均不会产生误触发信号。

52、本发明的有益效果是：

53、1.源头抑制整机交变杂磁干扰，同步降低检测回路待机能耗，提升磁场检测精度；相较于现有开关同步通电、后置软件滤波的降噪模式，本方案采用开关分时互斥上电、高低振动时段错峰采样模式，从采集源头规避滚筒脱水时段振动杂磁、整机交变磁场干扰，磁场检测信号稳定性大幅提升；其余感应开关分时休眠断电，有效降低检测回路静态耗电，规避长期带电感应带来的误触发问题。

54、2.实现磁吸硬件故障自动甄别分级，区分耗材缺液与硬件损坏，降低设备检修难度；依托盒内两组磁吸部件相反磁极建立校验基准，依靠多通道感应信号组合形式，精准区分洗涤剂真实缺液、浮动磁件脱落、磁吸件极性反装、盒体装配偏移四类工况；分级执行管控策略，轻微盒体偏移仅提示清洁维护、不影响正常投放，重度磁吸硬件故障直接锁停投放泵，避免泵体空转损坏，方便用户及售后快速定位故障成因。

55、3.构建双层联动投放锁止权限，补齐投放管控漏洞，保障洗涤剂投放精准合规；打破现有抽屉、液位两套检测独立管控模式，建立层级化双向互锁机制：以抽屉持续稳定闭合为投放前置门槛，过滤抽拉瞬时杂磁、震动杂磁误导通信号，防止抽屉未关严误投放；以储液液位余量约束投放剂量，余量不足时缩减投放量、临界缺液直接锁泵，避免余量不足导致投放配比不达标的问题，适配不同储液余量自适应投放。

56、4.实现全工况信号联动管控，优化洗涤工序，节约水电及耗材资源；整合磁场采样、故障校验、投放锁止全维度信号联动调度，可根据磁吸硬件故障等级调整洗衣机洗涤流程，重度故障直接跳过投放工序跳转漂洗，无需执行无效进水、投放步骤；同时分级输出灯光、故障提醒，人机交互直观，整体提升洗涤剂投放系统运行稳定性、使用安全性与整机节能性。