传感器技术在全自动洗车机中的应用

董翠翠

摘 要 新型传感器的运用使洗车机产品性能进一步优化。文章介绍传感器在一种往复式全自动洗车机中的运用，相较于传统的洗车机，增加了传感器的种类和数量，克服了单一种类的传感器工作时控制系统必然会出现的一些技术缺陷，大大提高了洗车机的安全性和洗车效率。

关键词 全自动洗车机 传感器 检测技术

中图分类号：TP278 文献标识码：A

0引言

市面上的车型多种多样，全自动洗车机要想做到高性能洗车，首要的任务就是要识别车型，确定车辆的长度、宽度和高度。采用可靠地检测方法，不仅可以精确判断车的尺寸，而且还可以简化控制中心执行指令的过程，提高运算速度，优化洗车效果。传感器好比是人的眼睛，负责洗车的首要环节。当前传感器种类多种多样，性能差别也很大，选择一种切实可靠的适合洗车作业的传感器，既要经济可靠，又要适应复杂环境，为安全高效洗车提供保证。

1洗车机传感器技术的发展

全自动洗车机在中國的发展很缓慢，但是每一次发展都离不开传感器技术的发展，洗车机最早利用的是接近传感器技术。接近传感器技术当时还不成熟，检测精度和灵敏度都不高，使得洗车效果不好。长时间使用毛刷造成毛刷磨损，不能准确感应出车辆外形。洗车设备成本不高，但是后期维修费用巨大。

发展到第二代洗车机时，已经应用到电流传感器来识别汽车的外形。控制中心根据电动机电流的变化量来控制刷子与车身之间的距离，以保证洗车质量。但是这种洗车机仍然存在一些缺陷，例如：电压对电流产生影响造成传感器精度不高。传感器种类很少，在全自动洗车机中使用的更少，只能对一些简单信息进行检测，洗车机的性能还不完善。

第三代第四代洗车机分别使用了超声波感应器和光电感应识别技术，性能远远高于前两代洗车机。在洗车之前不接触车辆已经通过传感器判断出了车身不同部位的高度，确定了车型之后才制定毛刷行走的路线，洗车程序才开始执行，大大提高了洗车机的安全性和洗车效率。

2传感器的选型

本设计的全自动洗车机在市场已有洗车机技术的基础上不仅增加了传感器的数量和种类，还对一些控制方法做了改进。主要采用了超声波测距传感器、光电开关、电容式接近开关、磁性开关。

2.1超声波测距传感器

车辆驶入洗车机后首先要判断车辆是否停在洗车机的中心位置，如果车辆偏向洗车机的某一侧，将会造成两侧毛刷和车身的距离大小不一，出现一侧毛刷与车身之间的压力过大，而另一侧毛刷与车身距离过远造成洗车不干净。

超声波的振动频率可以达到20KHZ以上，通过测量声波从发射出去到接受回来的时间，就可以计算出发射点和被测物体之间的距离，从而判断车辆是否停在洗车机的中心位置。为避免测量结果产生误差，必须在洗车机的正确位置上安放超声波传感器，同时要保证传感器安装的角度，确保车刷与车身的最佳距离。

2.2光电传感器

光电传感器是用光电元件作为检测元件，利用光电原理，将光信号的变化转化为电信号的变化。这种检测方法精度高、反应快，不需要和被测物接触，经久耐用。红外传感器可以检测的物体不仅包括金属物质，而且还能检测非金属物质，对检测面的颜色、粗糙度等都没有要求，适合洗车机复杂的洗车环境。为了保护车辆，判断车辆是否就位，本系统采用光电开关安装在龙门架上用来检测车头和车尾的位置。

洗车机在做前后运动时，车身长度的判断方法是通过安装在洗车机大侧刷前后的两只红外检测开关来实现的。洗车机移动的过程中，对两侧开关的时序的影响，即可以判断洗车机的头尾的位置，依次来确定车身的长度，来控制洗车机前后运行的行程。

2.3电容式接近开关

电容式接近开关是一种比较特殊的开关，即可以控制运动物体的行程，又可以起到限位保护作用，是一种典型的非接触式开关。电容式接近开关不仅可以检测金属材料，还可以检测非金属材料，电容式接近开关工作可靠、稳定性高，响应速度快，对环境条件要求不高，本洗车机选用一般电容式接近开关，适应洗车机复杂的工作环境，用于龙门架前后行走、顶刷和风管上下行走等这些驱动电机的行程保护。

2.4磁性开关

磁性开关作用接近开关一样，可以用来检测位移。和接近开关不同的是它利用的磁性物体接通电路。磁性物体靠近磁性开关时，由于磁性所产生的压力接通开关内部的触点，输出信号给可编程控制器。本设计中，洗车机的大小侧刷垂直于龙门架轨道的方向上左右运动由气缸推动控制，用磁性开关检测气缸的控制状态，依此判断刷子位置，达到顺序控制目的。

3小结

市面上洗车机种类繁多，性能、价格差异也很大。传感器作为洗车机主要采集信号的设备，其种类的选择直接影响到洗车机的性能和投入的成本。本文结合市场已有的洗车机传感器的选用，阐述了传感器在洗车机的动作过程中所起的作用，对洗车机毛刷的控制方法做了调整，选取更适合的传感器，使洗车机的性能大大提高。

参考文献

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