基于传感器的智能抽油烟机设计及实现

隆莹

摘 要：随着当前人们的生活质量的不断提高，在家庭中智能厨房除油烟机的使用越发常见。相比较老式厨房除油烟机，新型智能厨房除油烟机能够实现高度的自动化及灵敏性的打造，并且能够提高油烟处理的效率。在智能厨房除油烟机的系统之中分为检测和控制两大部分，其中传感器就主要作用于检测系统。在本文章中，就围绕着传感器下的智能厨房除油烟机的设计进行研究，以期能够通过本文章的研究为智能厨房除油烟机的设计提供理论参考。

关键词：传感器;智能厨房除油烟机;电路设计;检测系统

油烟机是当前人们生活中最常见的家用电器之一。其主要功能作用是对厨房烹饪所产生的废弃和油烟进行去除，同时，还能够实现对厨房水分和其他气味的去除。传统的厨房用抽油烟机，需要手动进行开起，当厨房内存在无色无味的有害气体的时候，人们很难发掘，这就使得人类的健康存在威胁。此外，在抽油烟机设备开启后，经常会存在忘记关闭抽油烟机的表现，造成电力的浪费及容易造成抽油烟机长时间工作的故障。基于此，智能抽油烟机理念营运而生，智能除油烟机具备科学和自动化的检测系统和控制系统，能够通过借助智能传感器来对空气中的烟气含量进行检测，并通过自动化控制系统进行抽油烟机的开启和关闭，以此来实现快速反应，实现能源节约与环境保护。

1、智能传感器的发展

1.1随着自动化生产模式的进一步扩大，高精度化方向的发展，智能传感器的技术水平也在不断提高，高精度智能传感器是生产自动化可靠性的有效保证。智能传感器具有灵敏度高，精度高，响应速度快，互换性好等特点，是未来的发展趋势。

1.2高可靠性和宽温度范围的发展由于智能传感器的可靠性直接影响抗干扰等电子设备的性能，我们需要研究和发现新材料，使用新材料开发基本传感器。基本传感器是智能传感器的基础，其制造和性能对整个智能传感器有很大影响。脱硅材料具有优异的物理性质，可以很容易地制成各种集成传感器。此外，功能陶瓷，石英，记忆合金都是制造传感器的高质量材料。它用于开发具有高可靠性和宽温度范围的智能传感器，以抵抗电磁干扰。

1.3小型化的趋势，各种控制仪器和设备正变得越来越强大，但也需要体积的小型化，智能传感器肯定不例外。这需要开发新材料。材料和精细加工技术。近年来，微加工技术变得越来越成熟，可以加工高性能微结构传感器，ASIC制造技术，并可用于制造智能传感器。开发出体积非常小，智能传感器可互换性好的可靠性。

1.4智能传感器在低功耗和钝化方向上的发展是基于从非电力到电量的转换原理，电源是其正常运行的必要部分，一旦在现场或在远离电网的工作环境中，电池供电或太阳能供电将成为智能传感器应用的动力源，可以节省能源并改善系统。现在迫切需要智能传感器的寿命，这决定了微功率传感器和无源传感器的发展将是智能传感器的必然发展方向。

1.5在智能数字化方向上智能传感器的功能不再受传统功能的限制，因为我国自动化技术的进步，以及对智能传感器的要求，即输出不超过单一模拟信号，这些数字信号中的一些具有一定的控制功能，这也是智能传感器发展的趋势。

1.6近年来走向网络化，网络的作用和优势逐渐凸显，智能传感器网络占据越来越重要的地位。网络化智能传感器不仅可以促进中国电子科技的发展和进步，还可以推广世界上的智能传感器。

2、智能廚房除油烟机系统的设计理念

在互联网的背景下，智能家电越来越受到用户和品牌公司的青睐，从冰箱，洗衣机彩电，小型到微波炉，几乎所有产品都开始融入智能元素。然而，市场上许多所谓的智能家电产品现在更侧重于产品连接水平：添加遥控模块或简单的传感器模块来实现所谓的遥控。这本质上是一种噱头，因为这些产品的所谓智能并不将智能技术应用于产品的核心功能，而只是简单地为产品添加了所谓的互连概念。

中国的几个知名品牌，如方泰，西门子，美国，海尔，老板和华帝，都在一定程度上引入了自己的“智能烟机”，实现了烟机的智能化。如自动巡航助力器，厨房空气管家，风声，烟灶联动，智能自洁，智能数控等。对于消费者而言，家电智能不应该是一个概念，而是一个更有效的解决用户核心痛点的方法。就烟灰机而言，使用者的真正痛点是吸烟效果。因此，智能烟尘机应该关注产品核心功能和技术的智能领域。

纵观油烟机智能功能的发展历史，真正的智能功能应该为消费者带来实际意义，简化操作，让消费者在使用油烟机的过程中专注于厨房烹饪的乐趣。 。目前，采用现代工业自动控制技术，互联网技术和多媒体技术的油烟机产品，可以自动感知工作环境的空间状态和产品本身的状态。能够在家中或远程自动控制和接收用户控制指令;更先进的智能通风机，作为智能家用电器的一个组成部分，可以与其他家用电器，家电和设施互连，实现智能家居功能。在未来的开发过程中，智能厨房除油烟机将有更多的发展空间，以下是智能厨房除油烟机系统设计理念的分析：

智能厨房除油烟系统，其根据功能主要分为两大系统：传感检测系统和自动控制系统。控制系统主要包括开关、报警器、定时器，检测系统则包括各式各样的传感器。通过传感器对厨房内的烟气浓度进行检测，并对相应信息进行采集，然后运用数据分析和设定参考值对比，进行设备的开关控制。以确保当外部环境的信息值达到参考值的时候，油烟机能够反应信号并传递信息给控制系统，让控制系统打开除油烟机。另外，检测系统中的传感器中还可以对空气中的污染物质浓度和烟雾浓度进行检测，当检测数据发现超过警戒线的时候，传感器会发出信号传递给报警系器，报警器会迅速响应，发出警报，以此来避免火灾和事故。智能厨房除油烟机中的定时系统，能够根据厨房使用者的使用习惯进行工作时间的设定，以此来避免电能的浪费。在智能厨房为了避免故障问题还增加了一个手动的控制开关，以便在发生自动控制故障的时候，能够确保设备正常运行。

3、系统原理及组成

3.1系统原理框图设计