作者： Littelfuse 尋找驅(qū)動高效、可靠的電器設(shè)計的數(shù)字和模擬傳感器 能源效率和便利性的需求正在推動傳感器技術(shù)在家電/白色家電市場中的應(yīng)用。在這個行業(yè)領(lǐng)域，傳感器被用于檢測和控制溫度、位置、接近度、液位和速度。隨著電器設(shè)計中集成了越來越多的傳感器，而且消費者要求更高的精確性、可靠性和效率，因此，工程師必須找到能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)的先進(jìn)的傳感解決方案。 當(dāng)現(xiàn)成的傳感解決方案不能滿足白色家電應(yīng)用的獨特要求時，設(shè)計工程師必須選用定制的傳感器。為了找到適合某種電器設(shè)計的最佳定制傳感器，工程師應(yīng)考慮整個磁路以及該應(yīng)用的環(huán)境、機(jī)械、電和磁參數(shù)。在了解所有關(guān)鍵因素之后，工程師可以就采用強(qiáng)大的傳感技術(shù)的定制磁路設(shè)計進(jìn)行推薦。 本文將討論如何為采用磁傳感技術(shù)的電器設(shè)計選擇數(shù)字和模擬傳感器。除了對霍爾效應(yīng)傳感器和舌簧開關(guān)的優(yōu)點進(jìn)行說明和描述之外，本文還將列舉采用這些傳感器的電器設(shè)計實例。 提供卓越精確性和穩(wěn)定性的模擬傳感器 模擬傳感應(yīng)用允許最終用戶收集磁體位置的即時反饋。模擬霍爾效應(yīng)傳感器可以在大小電器中提供高精確度、高分辨率的比例輸出信號。不同于機(jī)械式開關(guān)的是，這些傳感器能夠隱藏設(shè)計在電器外殼內(nèi)，增加了電器的外觀美感。由于模擬霍爾效應(yīng)器件采用的是非接觸式磁傳感，因此不會出現(xiàn)杠桿臂或按鈕技術(shù)常見的機(jī)械磨損。 近來在模擬霍爾效應(yīng)技術(shù)上的設(shè)計進(jìn)步使霍爾效應(yīng)芯片能夠測量磁通場的角度，而不是傳統(tǒng)上的幅度。這種改進(jìn)使得它更不容易受溫度變化的影響，使傳感器能夠在較大的溫度范圍內(nèi)提供更為穩(wěn)定的模擬輸出信號。 以下部分是可以選擇用于模擬電器應(yīng)用的兩種霍爾效應(yīng)傳感器的詳細(xì)介紹： 旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器 這種基于半導(dǎo)體的傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件與電子電路相結(jié)合，提供了對應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁場變化的模擬輸出信號。 旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器提供了兩種輸出選擇：模擬或脈沖寬度調(diào)制（PWM）。工程師可以對傳感器進(jìn)行編程以將具體的輸出電壓或 PWM 輸出值與精確的旋轉(zhuǎn)度關(guān)聯(lián)起來。在多達(dá) 360 度的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)有多個編程點可用。每個編程點代表了對應(yīng)于磁場給定角度的電壓或 PWM 輸出值。由此產(chǎn)生相對于旋轉(zhuǎn)角度的比例輸出信號。 優(yōu)點： 與機(jī)械旋轉(zhuǎn)式或電阻膜旋轉(zhuǎn)器件不同，這種旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器不會產(chǎn)生機(jī)械磨損或變化的電阻值。此外，在高達(dá) 105°C的正常工作溫度上具有非常穩(wěn)定的表現(xiàn)。精度在 0-360 度旋轉(zhuǎn)上具有 0.5 V–4.5 VDC 輸出或 10-90% PWM 占空比。 電器應(yīng)用： 旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器可用于檢測洗衣機(jī)、干衣機(jī)、爐子/爐灶和攪拌機(jī)的旋鈕位置。針對喜歡機(jī)械式旋鈕的止動/咔噠聲和感覺的消費者，設(shè)計工程師可以在封裝非接觸式旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器的外部包裝上增加這些機(jī)械特點。因此，最終用戶能夠在享受霍爾效應(yīng)傳感器帶來的高可靠性的同時獲得機(jī)械式體驗。 圖1：洗衣機(jī)或干衣機(jī)旋鈕中所用的旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器 線性霍爾效應(yīng)傳感器 與測量旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器不同，線性霍爾效應(yīng)傳感器測量的是磁場的線性運動。這種霍爾效應(yīng)傳感器是可編程的，從而使設(shè)定的輸出電壓與給定的行程距離成比例。其輸出選項與旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器相同。這種傳感器測量磁致動器的線性運動和相對通量角，單個霍爾效應(yīng)芯片最高可達(dá) 30 毫米行程距離。由此產(chǎn)生相對于傳感器精確運動的比例輸出信號。 優(yōu)點： 在對輸出電壓（或 PWM 值）進(jìn)行編程以與致動磁體的相對磁場值相對應(yīng)之前，考慮到來自附近的所有磁場影響，傳感器和致動器可以放置在應(yīng)用內(nèi)的最終安裝位置上。由于磁場的任何分流、機(jī)械公差或堆疊公差都將被納入到編程環(huán)境中，使得工程師能夠?qū)?yīng)用的輸出進(jìn)行優(yōu)化。 電器應(yīng)用： 線性霍爾效應(yīng)傳感器通常被用來在冰箱制冰機(jī)、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)和咖啡機(jī)中監(jiān)測液位。 本文轉(zhuǎn)載自 (mbbeetchina)