【技术】小小非接触式传感器如何推动电器智能化？

时间： 2016-10-31 来源：Littelfuse

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磁簧开关
磁簧开关因其简单性和可靠的性能，一直是低功率应用的热门选择。在家电领域，在冰箱和烤箱门中使用磁簧开关以检测门的打开或关闭状态。传感器向控制单元发出信号以迅速启动或停用电器中的LED照明。

磁簧开关是一种由外加磁场操作的电子开关。它是不需要任何电能来运行的无源器件。这种开关由两个或三个被称为簧片的薄金属片构成，这些金属片顶端有电镀触点，它们之间有很小的间隔。簧片通常被密封在充满惰性气体的密封玻璃管中。

磁簧开关的磁灵敏度开关点比固态数字开关要更为精确。对于在所有工作条件下能够发挥正常功能的系统的设计来说，高精度是非常重要的。由于磁簧开关的触点是密封的，从而避免了在许多电器中常见的极端温度、湿度和水分的影响，不会因此影响到它们的接触稳定性和运行寿命。

磁簧开关的机械封装和焊端选择等还可以定制，从而可以轻松将这些传感器应用到各种应用中，包括家用电器。磁簧开关在电器中特殊的或具有挑战性的安装位置具有很强的适应性。例如，平面凸缘磁簧开关可以使用螺丝或安装柱安装到电器上。磁传感器可以包装在独特的、定制设计的胶囊内，以适合某一应用的具体安装位置。

霍尔效应传感器
霍尔效应传感器是基于半导体技术的传感器，原理是响应磁场的变化而改变输出电压。这些传感器将霍尔效应传感元件结合到电路中，以提供一个对应磁场变化的数字开/关或模拟输出信号，而无需动作任何部件。不同于磁簧开关，霍尔效应器件含有源电路，因此始终需要少量的电流。

霍尔效应传感器在洗衣机转速传感器应用中十分普及。洗衣机滚筒的转速是由一个连接至电动机轴的多级磁体（16或32极）监控的。这个磁体在具有优异速度测量功能的霍尔效应传感器上旋转。反过来，这个数字速度信号被发送至控制单元，控制单元在内部控制着电机速度以获得各种转速周期。

霍尔效应器件是可编程的，可以以各种方式加以使用以获得多种输出，包括数字、模拟和速度感测。输出电压或脉冲宽度调制（PWM）信号可以在0到360范围内进行编程。15度旋转可以是0.5V；160度旋转可以是4.5V。每旋转360度有多达四个点的多种编程点或段的选择。

下面概述了霍尔效应技术的三个主要功能：
1）速度感应：霍尔效应技术是测量通过轮齿或磁体转速的常用技术。霍尔效应传感器对高达20千赫的脉冲速度非常有效，广泛应用于鼓筒旋转应用，如洗衣机。

2）旋转选择器位置：模拟旋转的霍尔效应传感器为控制旋钮位置感应提供了非接触式的解决方案。可编程的霍尔效应传感器可以用于控制洗衣机、干衣机和烤箱旋转控制，具有较高的分辨度和准确度。

3）线性感应：模拟霍尔效应传感器以一个霍尔芯片可以测量长达30毫米的线性长度。这使其适合用于一些水平感应应用和线性运动致动的测量。这些传感器的可编程设计使分辨度和准确度的调节变得容易。

非接触式传感技术的影响
灵活性和可靠性：对严格公差要求的应用，尤其是在安装传感器的空间非常有限的狭窄区域，使用非接触式传感技术可以使电器设计的方案选择更加灵活。这些技术在整个电器寿命中可提供改善的可靠性和耐久性，因为它们不受机械触点机械磨损或氧化堆积的影响。此外，非接触式传感器不会因许多家用电器中常见的温度和湿度变化而受到影响。

增强的准确度：非接触式传感器的输出信号选项包括位置感应信号和线性或旋转感应的比率量度输出值。这些信号可以提供瞬时值，从而确保更严格的控制和更好的分辨度，带来增强的感应精确度。

美观：与具有可见的杆或按钮的机械器件不同，非接触式技术的传感器和磁体致动器隐藏在电器面板的后面，改善了电器的美观。

能源效率：非接触式传感解决方案帮助实现了家用电器所需要的能源效率从而获得能源之星评级。越来越多的能源之星电器的使用对环境产生的积极影响。环保署估计，能源之星产品每年可防止超过1.5亿吨的温室气体排放。这些产品每年还节省了2千亿瓦时的电力，占美国住宅用电的15%。自1992年启动以来，能源之星计划已节约了数十亿美元的能源使用开支。

结论
随着家用电器的智能化，家用电器中所用的传感器技术也越来越智能。对节能技术的需求和微控制器的使用帮助非接触式传感器确立了其在家电市场中的地位。低功耗非接触式传感器逐渐取代大型的机械开关和继电器，提高了现代家电的效率和性能。磁簧开关和霍尔效应传感器是非接触式技术，可提供具有更严格公差的灵活传感解决方案。使用这些先进的传感器，电器设计会更加可靠、耐用和美观，对环境的影响也会更小。

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小万 Lv7. 资深专家 2018-11-13

不错，看一下

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2020/3/11 - 选型指南 - v1019 代理服务技术支持采购服务

JYM2719X 比例式线性霍尔效应传感器

JYM2719X是一款比例式线性霍尔效应传感器，能够按比例响应磁通量密度，适用于精确位置检测。该传感器由3.3V或5V电源供电，提供模拟输出，具有VCC/2静态失调电压。磁性灵敏度可调，高速20kHz检测带宽，低噪声输出，具有±1mA驱动能力。产品采用标准行业封装，包括表面贴装SOT23、DFN1616和直插TO-92S。

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Nov 15,2023 - 数据手册 - Rev. 1.0 代理服务技术支持采购服务

【应用】Littelfuse多款传感器在洗衣机位置、液位和转速检测中的应用

在洗衣机中需要使用各种传感器来确保正确、安全和节能的操作。Littelfuse公司设计的磁传感器能够有效地助力洗衣机设备，包括干簧传感器、浮子传感器、旋转霍尔效应传感器、霍尔效应传感器、霍尔传感器和簧片开关等，它们能够被应用在洗衣机的盖/门位置感应、水位感应、旋转表盘位置感应、滚筒转速感应和洗涤剂液位感应等方面中。

2018-07-24 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

Littelfuse（力特）在烤箱/火炉和抽油烟机中使用簧片传感器和霍尔效应传感器应用笔记

本文主要介绍了在烤箱、炉灶和排烟罩中使用的传感器技术。文章详细讨论了不同类型的传感器，如 Reed 传感器和霍尔效应传感器，它们在烤箱门关闭、燃气炉灶控制、排气扇速度控制等应用中的作用。文章还提供了 Littelfuse 公司推荐的传感器和执行器产品，以及电路保护和电源控制解决方案。

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2016年09月01日 - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务

Littelfuse磁簧开关选择指南为电子应用选择磁簧开关的快速参考指南

本指南为选择合适继电器开关提供了快速参考。涵盖了多种型号的继电器开关，包括MITI-7系列、MATE-12B、MDSR-10、MDSR-7、FLEX-14、MDCG-4、MACD-14等，并介绍了它们的特点和应用场景。此外，还提到了市场应用领域，如家用电器、安全与监控设备等，并提供定制化服务和技术支持。 **主要内容包括：** - 继电器开关的类型及其特点； - 不同型号的应用场景； - 市场应用领域； - 定制化服务和技术支持。

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05/24/24 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

AS1190高性能低功耗三维霍尔效应传感器IC数据手册

该资料介绍了ANGSEMI公司的AS1190磁传感器集成电路（IC）。它是一款低功耗、高性能的三维霍尔效应传感器，适用于各种电池供电的低功率应用。该芯片具有高灵敏度、无极性操作、小尺寸封装等特点，广泛应用于智能电表、开关、水净化器、计量仪表等领域。

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15, Aug. 2021 - 数据手册 - Version 1.0 代理服务技术支持采购服务

AS1699锁存检测高性能霍尔效应传感器IC规格书

该资料介绍了ANGSEMI公司的磁传感器集成电路（IC）产品AS1699。该芯片采用BiCMOS工艺设计，适用于高性能锁存检测霍尔效应应用，如汽车、工业、电动工具、家用电器、转子位置感应和无刷直流电机等。它集成了片上霍尔电压发生器、比较器、动态偏移消除系统、开漏输出和施密特触发器等功能，以提供噪声抑制和开关滞后。工作电压范围为2.5V至32V，温度范围在-40°C到150°C之间。

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1, Sep. 2015 - 数据手册 - Version 1.0 代理服务技术支持采购服务

AS1641锁存检测高性能霍尔效应传感器IC

该资料介绍了ANGSEMI公司的磁传感器集成电路（IC）产品AS1641。AS1641采用BiCMOS工艺设计，适用于高性能锁存检测应用，如汽车、工业、电动工具、家用电器等。它集成了芯片上的霍尔电压发生器、比较器、动态偏移消除系统、开漏输出和施密特触发器等功能，以提供噪声抑制和高精度磁场感应。

昂赛微电子 - 磁传感器集成电路,锁存检测高性能霍尔效应传感器IC,LATCH DETECTION HIGH PERFORMANCE HALL-EFFECT SENSOR IC,MAGNETIC SENSOR ICS,AS1641,AS1641XXX,AS1641STRY,AS1641MBY,BRUSHLESS DC FAN,螺管线圈,汽车,INDUSTRIAL,ROTOR POSITION SENSING,AUTOMOTIVE,PROXIMITY SENSING,无刷直流风机,BRUSHLESS DC MOTOR,VALVE,门闩检测霍尔效应应用,工业,HOME APPLIANCES,转子位置传感,FLOW METERS,MAGNETIC ENCODER,磁编码器,TACHOMETERS,ELECTRIC TOOLS,FLOW METERS,SOLENOID,家用电器,LATCH DETECTION HALL-EFFECT APPLICATION,无刷直流电机,转速表,阀门,接近传感

1, Sept. 2020 - 数据手册 - Version 1.0 代理服务技术支持采购服务

Littelfuse（力特）在洗衣机的位置和水平感应中使用霍尔和干簧传感器应用笔记

本文介绍了洗衣机中位置和液位传感的应用。主要内容包括： 1. 洗衣机门/盖位置传感：使用磁感应开关（reed switch）和霍尔效应传感器（Hall Effect sensor）来检测门/盖是否关闭，确保安全启动洗涤程序。 2. 水位传感：使用浮球式液位传感器（reed level float sensor）来检测水位，控制进水和排水泵。 3. 旋钮位置传感：使用霍尔效应传感器检测旋钮旋转位置，实现用户选择洗涤程序等功能。 4. 鼓速传感：使用霍尔效应传感器检测洗衣鼓转速，实现不同洗涤程序所需的转速控制。 5. 洗涤剂液位传感：使用浮球式液位传感器检测洗涤剂液位，提示用户添加洗涤剂。 6. 传感器选择：介绍了reed switch和Hall Effect sensor的特点和适用场景。 7. 电路保护和电源控制：介绍了Littelfuse提供的电路保护和电源控制解决方案。

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2016年11月24日 - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务

AS1795单极检测高性能霍尔效应传感器IC规格书

该资料介绍了ANGSEMI公司的AS1795单极检测霍尔效应传感器IC。这款芯片采用BiCMOS工艺，适用于高性能的单极检测霍尔效应应用，如家用电器、转子位置感应和无刷直流电机等。它集成了片上霍尔电压发生器、比较器、动态偏移消除系统、上拉电阻、施密特触发器和稳压器等功能，以提供高灵敏度和抗干扰能力。AS1795支持2.5V至30V的工作电压范围，具有SIP-3L和SOT23-3L封装选项。

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