【科普】传感器在智能家庭中的作用

越来越多的传感器广泛地应用于智能家电中。面对智能化家庭网络的逐渐普及和发展，各种各样的传感器引入到家电中变得更加迫切。人们希望家电能增加使用的舒适度、减少耗能和耗水、清洗方便、降低噪声和振动、提高使用质量、实现复杂的智能。

以前传感器主要应用于温度控制和水平控制系统， 现在它们的功能也提高了:

①基本上在所有的温度测量中都使用了负温度系数( NTC ， N egative Temperature Coefficient ) 和正温度系数( PTC ， Positive Temperature Coefficient ) 热敏电阻；

②用电感传感器测量残余的湿度；

③用转速传感器测量洗衣机和干衣机的转动速度；

④电容传感器应用于按钮开关操作；

⑤集成温度传感器显示发动机过载。

　　表1 智能家电被测量参委员与所采用的传感器

近几年， 新型改进过的微型传感器已被用于洗衣机和洗碗机。

1.压力传感器用作水位开关或更复杂的装置中， 如洗衣机和烘干机中泡沫量的监视。

2.化学传感器用于水质监控， 监测参数包括浑浊度、颜色、表面张力、洗涤剂溶度、pH 值等， 然后确定漂洗循环的次数(溶液传感系统〉。

3.光电系统用于监测洗衣机的浑浊度， 使得冲洗周期的次数与实际需要相符合(水剂传感器系统〉。

4.电磁传感器用于洗碗机中控制喷水臂的移动。

许多其他家电中也使用了先进的传感器。

1.非接触式检测系统， 例如， 用于温度控制的微加工热电偶红外传感器， 它还可以用于炊具、头发护理器具和烤面包机中。

2.流量传感器可用于电扇和真空吸尘器中空气质量的检测。

3.加速度和坡度传感器可用在电奥斗中。

4.智能多气体传感器(人造鼻)可用于自动陪烤控制中。

用于加热和温度控制方面的传感器有: 温度传感器和开关、压力传感器和开关、气体和液体流量传感器。温度控制是家电中最早建立且最重要的功能之一。基于先进薄膜纤维技术的铀电阻温度传感器就是一个很好的例子， 它常用于厨房的加热盘和烤箱中。

簧片开关是远距离传感技术的典型例子。它应用于成千上万种电器设备中。簧片技术的应用包括:

①涡轮式仪表测量液体流量；

②水位监测， 例如用于咖啡机中， 或者用于洗碗机中监控软化剂和澄清剂的水位；

③洗碗机喷射臂的移动控制；

④洗衣机滚筒位置检测；

⑤电器门检测的安全控制；

⑥电动牙刷；

⑦地毯吸尘器中的簧片传感器；

③按摩椅、浴缸升降和医院病床的移动或最终位置的探测。

以一些新型的或者改进过的传感器应用于智能小家电为例说明如下。

1. 传感器与非接触式温度分散识别相结合可用于自动烘烤控制， 用于护发装置的远距离非接触式温度、湿度、发色检测。

2. 智能医学传感器用于防护设备。设备中应用改进的紫外传感器作为防止对紫外线感光过敏的保护。

3. 智能鞋能利用加速度传感器测量脚步的运动情况， 还能计算跑步运动员和竞走运动员运动的距离。

4. 距离传感器和压力传感器用于剃须刀使用中调整刀片。

5. 在很多厨房设备中， 一些传感器可以用来实现自动烹饪功能， 如决定食物的状态，监测可能出现的意外(比如煎锅里的用油情况〉。

6. 一些传感器可用于远距离操作真空吸尘器。传感器在家电中的更多应用如表1所示， 左3 列是大家电、右3 列是小家电的测量参数和所对应的传感器。