作者： Littelfuse 尋找驅動高效、可靠的電器設計的數字和模擬傳感器 能源效率和便利性的需求正在推動傳感器技術在家電/白色家電市場中的應用。在這個行業領域，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實現這些目標的先進的傳感解決方案。 當現成的傳感解決方案不能滿足白色家電應用的獨特要求時，設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計的最佳定制傳感器，工程師應考慮整個磁路以及該應用的環境、機械、電和磁參數。在了解所有關鍵因素之后，工程師可以就采用強大的傳感技術的定制磁路設計進行推薦。 本文將討論如何為采用磁傳感技術的電器設計選擇數字和模擬傳感器。除了對霍爾效應傳感器和舌簧開關的優點進行說明和描述之外，本文還將列舉采用這些傳感器的電器設計實例。 提供卓越精確性和穩定性的模擬傳感器 模擬傳感應用允許最終用戶收集磁體位置的即時反饋。模擬霍爾效應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。不同于機械式開關的是，這些傳感器能夠隱藏設計在電器外殼內，增加了電器的外觀美感。由于模擬霍爾效應器件采用的是非接觸式磁傳感，因此不會出現杠桿臂或按鈕技術常見的機械磨損。 近來在模擬霍爾效應技術上的設計進步使霍爾效應芯片能夠測量磁通場的角度，而不是傳統上的幅度。這種改進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提供更為穩定的模擬輸出信號。 以下部分是可以選擇用于模擬電器應用的兩種霍爾效應傳感器的詳細介紹： 旋轉霍爾效應傳感器 這種基于半導體的傳感器將霍爾效應傳感元件與電子電路相結合，提供了對應旋轉磁場變化的模擬輸出信號。 旋轉霍爾效應傳感器提供了兩種輸出選擇：模擬或脈沖寬度調制（PWM）。工程師可以對傳感器進行編程以將具體的輸出電壓或 PWM 輸出值與精確的旋轉度關聯起來。在多達 360 度的旋轉角度內有多個編程點可用。每個編程點代表了對應于磁場給定角度的電壓或 PWM 輸出值。由此產生相對于旋轉角度的比例輸出信號。 優點： 與機械旋轉式或電阻膜旋轉器件不同，這種旋轉霍爾效應傳感器不會產生機械磨損或變化的電阻值。此外，在高達 105°C的正常工作溫度上具有非常穩定的表現。精度在 0-360 度旋轉上具有 0.5 V–4.5 VDC 輸出或 10-90% PWM 占空比。 電器應用： 旋轉霍爾效應傳感器可用于檢測洗衣機、干衣機、爐子/爐灶和攪拌機的旋鈕位置。針對喜歡機械式旋鈕的止動/咔噠聲和感覺的消費者，設計工程師可以在封裝非接觸式旋轉霍爾效應傳感器的外部包裝上增加這些機械特點。因此，最終用戶能夠在享受霍爾效應傳感器帶來的高可靠性的同時獲得機械式體驗。 圖1：洗衣機或干衣機旋鈕中所用的旋轉霍爾效應傳感器 線性霍爾效應傳感器 與測量旋轉的旋轉霍爾效應傳感器不同，線性霍爾效應傳感器測量的是磁場的線性運動。這種霍爾效應傳感器是可編程的，從而使設定的輸出電壓與給定的行程距離成比例。其輸出選項與旋轉霍爾效應傳感器相同。這種傳感器測量磁致動器的線性運動和相對通量角，單個霍爾效應芯片最高可達 30 毫米行程距離。由此產生相對于傳感器精確運動的比例輸出信號。 優點： 在對輸出電壓（或 PWM 值）進行編程以與致動磁體的相對磁場值相對應之前，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用內的最終安裝位置上。由于磁場的任何分流、機械公差或堆疊公差都將被納入到編程環境中，使得工程師能夠對應用的輸出進行優化。 電器應用： 線性霍爾效應傳感器通常被用來在冰箱制冰機、洗碗機、洗衣機和咖啡機中監測液位。 本文轉載自 (mbbeetchina)