基于傳感器的智能抽油煙機設計及實現

隆瑩

摘 要：隨著當前人們的生活質量的不斷提高，在家庭中智能廚房除油煙機的使用越發常見。相比較老式廚房除油煙機，新型智能廚房除油煙機能夠實現高度的自動化及靈敏性的打造，并且能夠提高油煙處理的效率。在智能廚房除油煙機的系統之中分為檢測和控制兩大部分，其中傳感器就主要作用于檢測系統。在本文章中，就圍繞著傳感器下的智能廚房除油煙機的設計進行研究，以期能夠通過本文章的研究為智能廚房除油煙機的設計提供理論參考。

關鍵詞：傳感器;智能廚房除油煙機;電路設計;檢測系統

油煙機是當前人們生活中最常見的家用電器之一。其主要功能作用是對廚房烹飪所產生的廢棄和油煙進行去除，同時，還能夠實現對廚房水分和其他氣味的去除。傳統的廚房用抽油煙機，需要手動進行開起，當廚房內存在無色無味的有害氣體的時候，人們很難發掘，這就使得人類的健康存在威脅。此外，在抽油煙機設備開啟后，經常會存在忘記關閉抽油煙機的表現，造成電力的浪費及容易造成抽油煙機長時間工作的故障。基于此，智能抽油煙機理念營運而生，智能除油煙機具備科學和自動化的檢測系統和控制系統，能夠通過借助智能傳感器來對空氣中的煙氣含量進行檢測，并通過自動化控制系統進行抽油煙機的開啟和關閉，以此來實現快速反應，實現能源節約與環境保護。

1、智能傳感器的發展

1.1隨著自動化生產模式的進一步擴大，高精度化方向的發展，智能傳感器的技術水平也在不斷提高，高精度智能傳感器是生產自動化可靠性的有效保證。智能傳感器具有靈敏度高，精度高，響應速度快，互換性好等特點，是未來的發展趨勢。

1.2高可靠性和寬溫度范圍的發展由于智能傳感器的可靠性直接影響抗干擾等電子設備的性能，我們需要研究和發現新材料，使用新材料開發基本傳感器。基本傳感器是智能傳感器的基礎，其制造和性能對整個智能傳感器有很大影響。脫硅材料具有優異的物理性質，可以很容易地制成各種集成傳感器。此外，功能陶瓷，石英，記憶合金都是制造傳感器的高質量材料。它用于開發具有高可靠性和寬溫度范圍的智能傳感器，以抵抗電磁干擾。

1.3小型化的趨勢，各種控制儀器和設備正變得越來越強大，但也需要體積的小型化，智能傳感器肯定不例外。這需要開發新材料。材料和精細加工技術。近年來，微加工技術變得越來越成熟，可以加工高性能微結構傳感器，ASIC制造技術，并可用于制造智能傳感器。開發出體積非常小，智能傳感器可互換性好的可靠性。

1.4智能傳感器在低功耗和鈍化方向上的發展是基于從非電力到電量的轉換原理，電源是其正常運行的必要部分，一旦在現場或在遠離電網的工作環境中，電池供電或太陽能供電將成為智能傳感器應用的動力源，可以節省能源并改善系統。現在迫切需要智能傳感器的壽命，這決定了微功率傳感器和無源傳感器的發展將是智能傳感器的必然發展方向。

1.5在智能數字化方向上智能傳感器的功能不再受傳統功能的限制，因為我國自動化技術的進步，以及對智能傳感器的要求，即輸出不超過單一模擬信號，這些數字信號中的一些具有一定的控制功能，這也是智能傳感器發展的趨勢。

1.6近年來走向網絡化，網絡的作用和優勢逐漸凸顯，智能傳感器網絡占據越來越重要的地位。網絡化智能傳感器不僅可以促進中國電子科技的發展和進步，還可以推廣世界上的智能傳感器。

2、智能廚房除油煙機系統的設計理念

在互聯網的背景下，智能家電越來越受到用戶和品牌公司的青睞，從冰箱，洗衣機彩電，小型到微波爐，幾乎所有產品都開始融入智能元素。然而，市場上許多所謂的智能家電產品現在更側重于產品連接水平：添加遙控模塊或簡單的傳感器模塊來實現所謂的遙控。這本質上是一種噱頭，因為這些產品的所謂智能并不將智能技術應用于產品的核心功能，而只是簡單地為產品添加了所謂的互連概念。

中國的幾個知名品牌，如方泰，西門子，美國，海爾，老板和華帝，都在一定程度上引入了自己的“智能煙機”，實現了煙機的智能化。如自動巡航助力器，廚房空氣管家，風聲，煙灶聯動，智能自潔，智能數控等。對于消費者而言，家電智能不應該是一個概念，而是一個更有效的解決用戶核心痛點的方法。就煙灰機而言，使用者的真正痛點是吸煙效果。因此，智能煙塵機應該關注產品核心功能和技術的智能領域。

縱觀油煙機智能功能的發展歷史，真正的智能功能應該為消費者帶來實際意義，簡化操作，讓消費者在使用油煙機的過程中專注于廚房烹飪的樂趣。 。目前，采用現代工業自動控制技術，互聯網技術和多媒體技術的油煙機產品，可以自動感知工作環境的空間狀態和產品本身的狀態。能夠在家中或遠程自動控制和接收用戶控制指令;更先進的智能通風機，作為智能家用電器的一個組成部分，可以與其他家用電器，家電和設施互連，實現智能家居功能。在未來的開發過程中，智能廚房除油煙機將有更多的發展空間，以下是智能廚房除油煙機系統設計理念的分析：

智能廚房除油煙系統，其根據功能主要分為兩大系統：傳感檢測系統和自動控制系統。控制系統主要包括開關、報警器、定時器，檢測系統則包括各式各樣的傳感器。通過傳感器對廚房內的煙氣濃度進行檢測，并對相應信息進行采集，然后運用數據分析和設定參考值對比，進行設備的開關控制。以確保當外部環境的信息值達到參考值的時候，油煙機能夠反應信號并傳遞信息給控制系統，讓控制系統打開除油煙機。另外，檢測系統中的傳感器中還可以對空氣中的污染物質濃度和煙霧濃度進行檢測，當檢測數據發現超過警戒線的時候，傳感器會發出信號傳遞給報警系器，報警器會迅速響應，發出警報，以此來避免火災和事故。智能廚房除油煙機中的定時系統，能夠根據廚房使用者的使用習慣進行工作時間的設定，以此來避免電能的浪費。在智能廚房為了避免故障問題還增加了一個手動的控制開關，以便在發生自動控制故障的時候，能夠確保設備正常運行。

3、系統原理及組成

3.1系統原理框圖設計