智能技術(shù)是當(dāng)今許多消費(fèi)電子設(shè)備的一個(gè)組成部分。在家電市場(chǎng)，越來(lái)越多的智能家電在設(shè)計(jì)中開始采用傳感器，以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的傳感和控制。位置傳感器、接近傳感器、液位傳感器、流量和速度控制傳感器技術(shù)被用于范圍廣泛的電器中，以提高準(zhǔn)確性、可靠性和效率�，F(xiàn)代的智能電器設(shè)計(jì)需要在每個(gè)單元布置多個(gè)傳感器，如圖1所示。

　　是什么推動(dòng)了傳感器在家電行業(yè)中應(yīng)用？本文將首先對(duì)最主要的四個(gè)因素進(jìn)行探討，包括在家用電器設(shè)計(jì)中微處理器控制系統(tǒng)的采用。然后，文章將列舉非接觸式傳感技術(shù)的兩個(gè)例子，并說明它們對(duì)家用電器設(shè)計(jì)的影響。

　　影響家用電器傳感器應(yīng)用的四大因素

　　1.對(duì)消費(fèi)者便利和家庭自動(dòng)化的需求推動(dòng)了對(duì)采用智能傳感器的家用電器的需求。由于現(xiàn)代家庭越來(lái)越依賴于智能技術(shù)，采用先進(jìn)傳感技術(shù)的智能家電技術(shù)并使同步通信和控制成為可能。

　　2.全球各地包括亞洲、南美和其他各洲，對(duì)于高效節(jié)能而且價(jià)格低廉的電器的需求持續(xù)增長(zhǎng)。

　　3.不斷上漲的能源價(jià)格和相關(guān)政府法規(guī)要求使用節(jié)能的家用電器。傳感器在多種應(yīng)用中的廣泛使用，包括智能電網(wǎng)、智能建筑以及智能工業(yè)過程控制，將有助于實(shí)現(xiàn)更有效的資源利用和減少溫室氣體排放。通過采用內(nèi)置高效節(jié)能的先進(jìn)技術(shù)顯著降低了能源和水的需求水平，同時(shí)最大程度減少了相應(yīng)的水電浪費(fèi)。

　　4.微處理器控制系統(tǒng)的使用減少了對(duì)大型機(jī)械接觸器/繼電器和傳統(tǒng)上以數(shù)安培電流開關(guān)白熾燈的開關(guān)技術(shù)的需求。今天的智能家電需要低電壓和低電流的開關(guān)/傳感裝置。非接觸式傳感裝置是機(jī)械裝置的理想替代品。下一節(jié)將列舉幾個(gè)例子并說明它們?cè)诩译娛袌?chǎng)中的應(yīng)用。

　　非接觸式傳感器：磁簧開關(guān)和霍爾效應(yīng)

　　磁簧開關(guān)和霍爾傳感器是適合數(shù)以百萬(wàn)次運(yùn)行周期的非接觸式傳感技術(shù)。它們之所以被認(rèn)為是非接觸式的，是因?yàn)閱��?dòng)器件無(wú)需與傳感器產(chǎn)生物理接觸來(lái)改變傳感器輸出�，F(xiàn)在我們來(lái)討論有關(guān)磁簧開關(guān)和霍爾傳感器的關(guān)鍵細(xì)節(jié)以及它們是如何影響今天的家電設(shè)計(jì)的。

　　磁簧開關(guān)

　　磁簧開關(guān)是一種由外加磁場(chǎng)操作的電子開關(guān)。作為一種無(wú)源器件，它不需要任何電能來(lái)運(yùn)行。這種開關(guān)由兩個(gè)或三個(gè)被稱為簧片的薄金屬片構(gòu)成，這些金屬片頂端有電鍍觸點(diǎn)，它們之間有很小的間隔（見圖2）�；善�通常被密封在充滿惰性氣體的密封玻璃管中。
由于其簡(jiǎn)單和可靠的性能，磁簧開關(guān)成為低功率應(yīng)用（如家用電器）的理想選擇。磁簧開關(guān)通常在冰箱和烤箱門中用以檢測(cè)門的打開或關(guān)閉狀態(tài)。傳感器向控制單元發(fā)出信號(hào)以迅速啟動(dòng)或停止電器中的LED照明。

　　磁簧開關(guān)的磁靈敏度開關(guān)點(diǎn)比固態(tài)開關(guān)更為精確。對(duì)于在各種工作條件下都要發(fā)揮正常功能的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說，高精度是非常重要的。由于磁簧開關(guān)的觸點(diǎn)是密封的，從而避免了許多電器中常見的極端溫度、濕度和水分的影響，不會(huì)因此影響到它們的接觸穩(wěn)定性和運(yùn)行壽命。

　　霍爾傳感器

　　霍爾傳感器是基于半導(dǎo)體技術(shù)的傳感器，原理是響應(yīng)磁場(chǎng)的變化而改變感應(yīng)電壓。這類傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件結(jié)合到電路中，以提供一個(gè)對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)變化而感應(yīng)的數(shù)字開/關(guān)或模擬輸出信號(hào)，而無(wú)需任何運(yùn)動(dòng)部件。

　　不同于磁簧開關(guān)，霍爾效應(yīng)器件含有源電路，因此始終需要少量的電流（見圖3）�；魻栃�應(yīng)器件是可編程的，可以以各種方式加以使用以獲得多種輸出，包括數(shù)字、模擬和速度感測(cè)。

　　霍爾傳感器在洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用十分普及。洗衣機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速是由一個(gè)連接至電動(dòng)機(jī)軸的多級(jí)磁體（16或32極）監(jiān)控的。這個(gè)磁體在具有優(yōu)異速度測(cè)量功能的霍爾效應(yīng)傳感器上旋轉(zhuǎn)。這個(gè)數(shù)字速度信號(hào)被發(fā)送至控制單元，控制單元在內(nèi)部控制著電機(jī)速度以獲得各種轉(zhuǎn)速周期。

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