在今天的住房市場(chǎng)中，包括電器在內(nèi)的大廚房是家庭的主要賣(mài)點(diǎn)。為此，傳感器技術(shù)正被用于增強(qiáng)設(shè)備，使其變得更具創(chuàng)新性和能效。家用電器是主要的能源用戶，傳感器用于幫助降低功耗，從而減少二氧化碳排放。

從監(jiān)控干燥機(jī)的濕度到保持洗衣機(jī)的最佳水位（圖1），以及控制洗碗機(jī)的噴霧壓力到監(jiān)控為了獲得更好的烘焙效果，傳感器在白色家電設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)作用，提供頂級(jí)電器制造商所需的測(cè)量精度，而這些制造商反過(guò)來(lái)又在努力使客戶的生活更輕松，環(huán)境更好更好。

圖1：墊圈和干燥器需要大量傳感器才能有效運(yùn)行。 （由Epcos提供）

簡(jiǎn)單地說(shuō)，傳感器驅(qū)動(dòng)的白色商品現(xiàn)在只是簡(jiǎn)單明了。不久之前，打我們廚房的最聰明的事情就是一個(gè)濃縮咖啡機(jī) - 這是對(duì)咖啡師質(zhì)量的一次小嘗試 - 但需要你測(cè)量，泡沫和好的一個(gè)，自己動(dòng)手做。現(xiàn)在，基于集成，小型化和傳感器技術(shù)的進(jìn)步，許多設(shè)備可以更高效，更準(zhǔn)確地執(zhí)行工作，因此，智能設(shè)備有望在2015年成為整個(gè)設(shè)備市場(chǎng)的主要部分。最近Navigant能源實(shí)踐1研究的智能家電報(bào)告顯示，市場(chǎng)將從2012年的6.13億美元增長(zhǎng)到2020年的349億美元。

現(xiàn)在讓我們來(lái)看一下傳感器驅(qū)動(dòng)設(shè)備創(chuàng)新的一些具體例子。觸摸

按鈕和滑塊正在讓位于觸覺(jué)反饋 - 使用用戶界面中的觸覺(jué)來(lái)向最終用戶提供信息。它過(guò)去需要大約八個(gè)機(jī)械組件來(lái)完成單個(gè)觸摸傳感器現(xiàn)在所做的事情。此外，機(jī)械開(kāi)關(guān)磨損。觸摸傳感器具有高靈敏度，并具有廣泛的檢測(cè)區(qū)域。

安森美半導(dǎo)體LC717A00AR（圖2）是一款用于靜電電容式觸摸傳感器的高性能，低成本電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器LSI，尤其專(zhuān)注于可用性。它有一個(gè)8通道電容傳感器輸入和一個(gè)內(nèi)置邏輯電路，可檢測(cè)每個(gè)輸入的狀態(tài)（ON/OFF）并輸出結(jié)果。

圖2：框圖ON Semi LC717A00AR。

在電源激活期間或環(huán)境變化期間，內(nèi)置邏輯電路自動(dòng)執(zhí)行校準(zhǔn)功能。當(dāng)應(yīng)用推薦的開(kāi)關(guān)模式時(shí)，LC717A00AR可以獨(dú)立運(yùn)行。它具有與I2C和SPI總線兼容的串行接口，可根據(jù)需要使用外部設(shè)備調(diào)整參數(shù)。 8輸入電容數(shù)據(jù)的輸出可以作為8位數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量。

安森美半導(dǎo)體生產(chǎn)的視頻（“用于小型白色家電應(yīng)用的觸摸傳感器開(kāi)關(guān)解決方案”）提供了對(duì)機(jī)械開(kāi)關(guān)與觸摸的基本理解專(zhuān)門(mén)針對(duì)小型白色家電應(yīng)用的開(kāi)關(guān)解決方案。 ON Semi選擇普通的廚房攪拌機(jī)在其演示中使用，以幫助展示設(shè)計(jì)的靈活性和在各種終端市場(chǎng)應(yīng)用中實(shí)施類(lèi)似解決方案的能力。

小型化，低功耗和更高的可用性都很重要在研究白色家電中使用的傳感器技術(shù)時(shí)的要素。無(wú)論應(yīng)用如何，這三者都很重要。例如，SM351LT是霍尼韋爾磁阻式納米功率傳感器IC系列（圖3）的一部分，用于門(mén)和抽屜位置檢測(cè)以及白色物品中的流體流動(dòng)等應(yīng)用。傳感器IC是超靈敏設(shè)備，具有大氣隙，小磁場(chǎng)和低功耗要求。這些傳感器IC使用極低的平均電流消耗和推挽輸出，不需要上拉電阻。傳感器IC采用低至1.65 V的電源供電，確保能效。

圖3：霍尼韋爾磁阻傳感器IC模塊/電氣圖。

Nanopower系列有兩種磁敏感性，適用于各種應(yīng)用。 SM351LT用于需要超高磁靈敏度（7 G典型操作，最大11 G操作）和極低電流消耗（典型值360 nA）的應(yīng)用中。相比之下，SM353LT具有極高的磁靈敏度（14 G典型工作，20 G最大工作）和極低電流消耗（典型值310 nA）。

壓力傳感器可用于測(cè)量電平在洗衣機(jī)的滾筒中的水。 Amphenol的NPA系列壓力傳感器（例如NPA-100B-10WD）是Amphenol的先進(jìn)傳感器的SenStable硅熔接壓力模具技術(shù)和封裝電子產(chǎn)品的組合（圖4）。 NPA產(chǎn)品系列具有微型尺寸，是一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，適用于需要校準(zhǔn)性能的應(yīng)用。它有壓力表，絕對(duì)壓力或差壓范圍，有mV，放大模擬或數(shù)字輸出。

圖4：Amphenol NPA系列壓力傳感器有壓力表，絕壓表或差壓表壓力范圍。

該系列可在經(jīng)濟(jì)高效的表面貼裝封裝中提供高度穩(wěn)定，放大和校準(zhǔn)的壓力測(cè)量。這些傳感器用于印刷電路板安裝，并以卷帶形式交付，以簡(jiǎn)化制造處理。

電機(jī)控制

根據(jù)德州儀器（TI）出版的白色家電解決方案指南2，白色電機(jī)是通常超大以考慮負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化和瞬變，導(dǎo)致低效率和噪聲條件。結(jié)果，能源效率受到影響。相比之下，該指南報(bào)告說(shuō)，通過(guò)使用數(shù)字信號(hào)控制器，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)更小，更安靜的電機(jī)，能效高達(dá)85％至90％，而在前一種情況下高達(dá)50％。

通過(guò)使用這種技術(shù)作為電源因子校正（PFC）用于抵消電動(dòng)機(jī)中固有的連續(xù)瞬態(tài)和浪涌電流，例如，在器具清洗循環(huán)期間，PFC現(xiàn)在由專(zhuān)用IC或MCU上的軟件在外部執(zhí)行。

符合IEC 60730管理微控制器等元素的規(guī)范，詳細(xì)介紹了實(shí)時(shí)嵌入式軟件的新測(cè)試和診斷方法，確保了嵌入式控制硬件和軟件的安全運(yùn)行。

僅僅五年前，IEC改變了低功耗電路的定義從100 W到15 W.所有用戶可訪問(wèn)的控件必須是低功耗電路。大多數(shù)家庭通常都提供離線12 V至24 V電源線。降壓控制器和線性穩(wěn)壓器將此離線電壓轉(zhuǎn)換為恒溫器或室內(nèi)控制器單元上的MCU可以使用的電壓 - 即5 V，3.3 V或1.8 V.當(dāng)可靠性和電機(jī)控制精度是關(guān)鍵時(shí)，隔離產(chǎn)品阻斷高電壓，隔離使用接地和防止噪聲電流進(jìn)入本地接地。

連接

對(duì)白色家電，特別是大型家電的最大影響將是云計(jì)算和智能家居的擴(kuò)展。家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)由遠(yuǎn)程控制的無(wú)線連接設(shè)備組成。基于ZigBee的解決方案，射頻（RF）IC，Wi-Fi，近場(chǎng)通信（NFC）和支持每個(gè)接口的軟件的組合正在迅速將更多的設(shè)備遷移到云上。