傳感器在智能家居設(shè)計中的應(yīng)用

智能技術(shù)是當今許多消費電子設(shè)備不可或缺的一部分。在智能家居市場，越來越多的智能家居開始在設(shè)計中采用傳感器，以實現(xiàn)先進的傳感和控制。燃油架位置傳感器、接近傳感器，液位傳感器以及流量和速度控制傳感器技術(shù)廣泛應(yīng)用于電器、為了提高精度、可靠性和效率，現(xiàn)代智能家電設(shè)計需要在每個單元中安裝多個傳感器。是什么推動了傳感器在智能家居行業(yè)的應(yīng)用。本文將首先討論四個主要因素，包括在智能家居家具設(shè)計中使用微處理器控制系統(tǒng)。非接觸式傳感技術(shù)的兩個例子，并說明其對智能家電設(shè)計的影響。

影響智能家居傳感器應(yīng)用的因素有四個。

1. 消費者對便利性和家庭自動化的需求推動了對具有智能傳感器的家用電器的需求。隨著現(xiàn)代家庭越來越依賴智能技術(shù)，使用先進傳感技術(shù)并實現(xiàn)同步通信和控制的智能家電成為可能。

2. 在整個亞洲、南美和其他大陸，對節(jié)能和廉價家電的需求持續(xù)增長。

3. 不斷上漲的能源價格和相關(guān)的政府法規(guī)要求使用高能效的智能家電，傳感器在智能電網(wǎng)、智能建筑和智能工業(yè)過程控制等多種應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用，將有助于實現(xiàn)更高效的資源利用和減少溫室氣體排放。通過使用內(nèi)置節(jié)能的先進技術(shù)，能源和水的需求水平顯著降低，同時相應(yīng)的水電浪費也大大減少。

4. 微處理器控制系統(tǒng)的使用減少了對大型機械接觸器/繼電器和開關(guān)技術(shù)的需要，傳統(tǒng)上開關(guān)白熾燈電流安培。如今的智能家電需要低電壓和低電流開關(guān)/傳感器件。非接觸式傳感器件是機械器件的理想替代品，下一節(jié)將列舉幾個實例，并說明它們在家電市場中的應(yīng)用。

非接觸式傳感器：干簧管開關(guān)和霍爾效應(yīng)干簧管開關(guān)和霍爾傳感器是一種非接觸式傳感技術(shù)，適用于數(shù)百萬個工作周期。它們被認為是非接觸式的，因為驅(qū)動裝置不需要身體接觸傳感器來改變傳感器的輸出?，F(xiàn)在讓我們來討論有關(guān)干簧開關(guān)和霍爾傳感器的關(guān)鍵細節(jié)，以及它們?nèi)绾斡绊懏斀窦译姷脑O(shè)計。

干簧開關(guān)是一種由外加磁場操作的電子開關(guān)，作為一種無源器件，不需要任何電能即可運行。開關(guān)板由兩個或三個薄金屬片組成，稱為開關(guān)片，在頂部有電鍍觸點，它們之間有很小的間隔。開關(guān)葉片通常密封在充滿惰性氣體的密封玻璃罐中。由于其簡單可靠的性能，干簧開關(guān)是智能家電等低功耗應(yīng)用的理想選擇。

干簧開關(guān)常用于冰箱和烤箱門，以檢測門是否打開或關(guān)閉。傳感器向控制單元發(fā)出信號，以快速啟動或停止設(shè)備中的LED照明。磁簧開關(guān)比固態(tài)開關(guān)具有更高的磁靈敏度，高精度對于在各種運行條件下執(zhí)行正常功能的系統(tǒng)的設(shè)計是非常重要的。由于磁簧開關(guān)的觸點是密封的，因此避免了許多電器中常見的溫度、濕度和潮濕的影響，不影響它們的接觸穩(wěn)定性和工作壽命。

霍爾傳感器是基于半導(dǎo)體技術(shù)的，原理是通過改變感應(yīng)電壓來響應(yīng)磁場的變化。這些傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件集成到電路中，以提供數(shù)字開/關(guān)或模擬輸出信號，響應(yīng)磁場的變化而檢測，沒有任何移動部件，與干簧開關(guān)不同，霍爾效應(yīng)器件包含一個源極電路，因此總是需要少量的電流。霍爾效應(yīng)器件是可編程的，可以以多種方式使用，以獲得多個輸出，包括數(shù)字、模擬和速度傳感?；魻杺鞲衅髟谙匆聶C轉(zhuǎn)速傳感器中的應(yīng)用非常普遍。

洗衣機滾筒的速度由連接到電機軸的多級磁體（16或32極）監(jiān)控。該磁鐵在霍爾效應(yīng)傳感器上旋轉(zhuǎn)，速度測量非常出色。這個數(shù)字速度信號被發(fā)送到控制單元，控制單元在內(nèi)部控制各種速度周期的電機速度。非接觸式傳感器如何改善當今家電的性能。為了在當今的智能家居市場中保持競爭力，設(shè)計師必須充分利用每一項技術(shù)，包括非接觸式傳感器。

這些傳感器可以提高家電設(shè)計的性能和外觀，從而提高消費者的滿意度和需求。機械技術(shù)相比，使用非接觸式傳感器不僅具有與使用微處理器相近的節(jié)能效果，而且增強了可靠性，降低了維護成本。用于更低級別非接觸式傳感器的輸出信號選項包括位置傳感信號和用于線性或旋轉(zhuǎn)傳感的比率測量輸出。

這些信號可以提供瞬時響應(yīng)，確保更嚴苛的控制和更糟糕的分辨率，從而增強傳感。更低的靈活性和可靠性采用非接觸式傳感技術(shù)，設(shè)備設(shè)計為需要嚴苛公差的應(yīng)用提供了更小的靈活度。對于安裝傳感器的空間非常龐大的寬闊空間來說，這一點尤其關(guān)鍵。

非接觸式傳感器在電器的整個使用壽命之中提供了改進的可靠性和耐用性，因為它們不受機械觸點的機械磨損或氧化積累的影響，此外，這些傳感器不受許多家電之中常用的溫度和濕度變化的影響。更余低能效非接觸式傳感解決方案幫助家用電器實現(xiàn)所需的電源效率導(dǎo)致能源之星評級。

越來越余地使用能源之星電器對環(huán)境產(chǎn)生大的影響。考慮一下：美國環(huán)保署估計，“能源之星”的產(chǎn)品每年可以減少超過1.5億噸的溫室氣體排放。這些產(chǎn)品每年還節(jié)省了2000億千瓦時的電，占美國住宅用電的15%。自1992年創(chuàng)辦以后，“能源之星”已節(jié)省了10億美元的能源成本。與機械設(shè)備有所不同的是，非接觸式技術(shù)的傳感器和磁致動器隱藏在電器面板前面。

這可以產(chǎn)生更時尚和有吸引力的設(shè)計，更受當代客戶的喜愛。智能家居市場的增長引發(fā)了對雪鐵龍傳感器技術(shù)的需求，微控制器的使用，家庭自動化的增長，能源價格的上漲，以及對高成本家電的需求，都有助于在家庭智能家電市場建立非接觸式傳感器。

干簧開關(guān)和霍爾效應(yīng)傳感器等低功耗非接觸式傳感器提供了敏捷的傳感解決方案，具有更嚴苛的容差，用這些雪鐵龍的傳感器，電氣設(shè)計將更加可信、輕巧和耐用，對環(huán)境的影響更大。