烤箱/炉灶和抽油烟机中的传感

简介

厨房被认为是家中最重要的房间，而烹饪却是使用厨房时的中心和焦点。炉灶（包括炉子和炉灶面）的设计的改进使之具有了更好的烹饪特性和效率。电炉最受欢迎，也有燃气控制的烤箱。

与许多现代家电一样，燃气炉和电炉通常都装配有微处理器控制装置。为确保适当、安全和节能的运行和可靠性，炉灶中使用了各种传感器。

舌簧传感器和霍尔效应传感器都非常可靠，且在与微处理器电气负载一起使用时都具有数百万次的工作周期和长期完整性。舌簧传感器和霍尔效应传感器都是在磁场作用下工作的。舌簧开关和传感器不消耗电量，而是半导体，在激活和解除状态下均会消耗少量的电流。

烤箱门关闭传感器

为使信号发送至控制器单元，烤箱门闩起到两个作用。第一个作用是感应到门被关闭。这个开关的第二个作用是将信号发送至控制器，以使烤箱内的 LED 灯处以正确的状态。

舌簧传感器的额定工作温度需达到 150°C，因为传感器固定安装在外框架上且暴露于高温之下。此外，磁体也将需要进行高温额定。

Littelfuse 推荐使用以下产品作为门关闭传感器和致动器，因为这些器件的工作温度额定在 150°C 且经证明在这种应用中持久耐用。



图 1：炉灶和烤箱的组件

表 1、建议作为门关闭传感器和致动器的产品

图 2：门关闭传感器位置

门锁传感器

具有自清洗模式的烤箱在清洁过程中会释放非常高的温度。如果门没有正确关闭，这种高温会导致危险的情况发生。在清洗流程中，门必须锁闭；否则清洗模式不会运行。

在许多情况下，如上所述相同的烤箱门关闭传感器也可以用作锁定传感器，用以激活清洗模式的电磁阀。同样，这些传感器通常也需要 150°C 的额定工作温度。

Littelfuse 推荐使用以下产品作为门锁传感器和致动器，因为这些器件的工作温度额定在 150°C 且经证明在这种应用中持久耐用。

表 2、建议作为门锁传感器和致动器的产品

燃气灶燃烧器控制旋钮

许多燃气烤箱配备了流行的控制旋钮，以控制灶头和烤箱内部的燃烧器温度。如果燃气灶装有微控制器，那么会有一个闭环的温度控制系统，实现更好的温度一致性。

使用这种控制器时，将会首选非接触式的解决方案来改善长期可靠性。对于这种输出电压 0.5V 至 4.5V、旋转超过 360 度的应用，可编程的旋转霍尔效应传感器是理想选择。

旋转霍尔效应器件是会对磁场作出反应的一种半导体。该器件会检测相对于磁场的角度变化或磁体在传感器上方旋转时磁场的强度变化。在旋转时磁场的这种变化被转换为模拟输出电压，或者脉宽调制（PWM）信号。磁体被装在控制旋钮上，而传感器被安装在磁体正后方的固定表面上。



图 3：使用传感器的燃烧器旋钮控制

针对这种旋钮功能，Littelfuse 推荐使用以下霍尔效应传感器：


表 3、针对旋转功能的建议产品



排气风扇速度控制传感器

大多数灶具需要抽油烟机来排出烹饪油烟、油滴、热量和蒸汽，而且炉灶也需要将它们的燃烧副产品排放出去。内置的风扇将空气抽吸到过滤器，然后排放出去（管道导出）或者将清洁空气返回到厨房（再循环）。这样可以尽可能地确保厨房干净、安全和气味清新。

抽油烟机含有一个风扇速度选择开关。这个选择开关在许多设计上是一种机械旋转器件。如同上文中引用的燃气燃烧器旋钮，如果抽油烟机装配有微控制器，可以使用相同的旋转霍尔效应传感器来控制风扇电机的速度。



图 4：抽油烟机中的风扇速度控制器

Littelfuse 推荐使用以下产品作为排气风扇速度控制传感器：



舌簧开关的特点和优点

开关激活无需物理接触

开关触点密封在密封的玻璃胶囊里

耐潮湿、灰尘和其他异物

广泛的工作温度范围

可靠的切换

长寿命

为什么使用舌簧传感器或霍尔效应传感器

舌簧传感器是一种磁控开关，在大多数情况下没有磁场时是常开的。当排列适当且强度足够的磁场出现时，舌簧开关的触点将闭合并形成通路。

舌簧开关和霍尔效应传感器是磁开关器件，有时被称为“非接触式”器件；这是因为致动器/磁体要改变状态不会与开关有物理接触，这一点与微动开关或机械开关是不同的。

舌簧开关是切换 1-12V 直流电压和小毫安电流的微处理器电气负载的完美的技术。舌簧开关采用贵金属触点，密封于充满氮气的玻璃胶囊里。由于这种固有的舌簧开关设计，切换周期可持续数以百万次操作，而不会出现触点磨损。

如果电压和电流适当，数字霍尔效应传感器是一种具有无限寿命的半导体。舌簧和霍尔效应器件在非常潮湿和温度变化无常的应用中是持久和非常可靠的。

霍尔效应传感器的特点和优点

传感器工作无需物理接触

广泛的工作温度范围

数字或模拟输出信号选择

数字和模拟应用均可编程，实现紧密的输出容差

有效用于高速应用

封装传感器提供针对机械应力的额外保护

数百万次工作循环的长寿命和可靠传感

除了传感技术之外，Littelfuse 还提供电路保护解决方案

除了传感器产品，Littelfuse 还提供全球最为广泛和深入的电路保护和功率控制解决方案。

在这些应用中，Littelfuse 推荐使用以下产品：

表 5、电路保护和功率控制解决方案