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第1章 日益重要的家用电器传感器1

A.LAHRMANN和G.TSCHULENA1

1.1 导言1

目 录1

1.2 家用电器传感器4

1.3 参考文献7

第2章 市场数据8

G.TSCHULENA8

2.1 导言——家用电器工业8

2.2 家电行业数据——全球市场数据8

2.3 家电行业数据——欧洲市场数据9

2.4 家用电器传感器和MST的市场数据12

2.5 结论15

2.6 参考文献15

3.1.1 导言16

3.1.2 技术概要16

3.1 家用洗衣设备厂商——改变的驱动力：社会经济学16

G.WENTZLAFF，R.HERDEN和R.STAMMINGER16

第3章 电器和传感器16

3.1.3 基本功能17

3.1.3.1 搅动17

3.1.3.2 水摄入量，水位20

3.1.3.3 温度控制21

3.1.3.4 洗涤剂分配23

3.1.3.5 水和泡沫监控24

3.1.3.6 程序次序26

3.1.3.7 操作和显示技术26

3.1.4 总结28

3.1.5 致谢30

3.2 智能燃烧30

H.JANSSEN，H.-W.ETZKORN和S.RUSCHE30

3.2.1 状况30

3.2.2 描述气体可能的燃烧状态特性的测量31

3.2.3 适用于控制燃烧过程的传感器32

3.2.3.1 电容测量33

3.2.3.2 声学原理33

3.2.3.3 光学原理33

3.2.3.4 热导率测量34

3.2.3.5 反应热35

3.2.3.6 液体电解质电化电池35

3.2.3.7 固体电解质电化电池35

3.2.3.8 半导体37

3.2.3.9 其他可能性38

3.2.4 一些典型的解决方案38

3.2.4.1 开放空间的锅炉燃烧控制39

3.2.4.2 使用半导体器件的带风扇密闭锅炉的监视39

J.GOSCHNICK和R.K？RBER42

3.3.1 导言42

3.2.5 参考文献42

3.3 智能家电的状态监控42

3.3.2 高度集成气体传感器微阵列44

3.3.3 梯度微阵列的气体分析性能47

3.3.4 应用实例49

3.3.4.1 控制油炸过程49

3.3.4.2 室内空气监控50

3.3.5 概要和前景55

T.BIJ DE LEIJ56

3.3.6 参考文献56

3.4 小型电器中的传感器实例56

3.4.1 改进电器57

3.4.2 事实和数据58

3.4.3 用于DAP装置的传感器58

3.4.4 传感器标准60

3.5 红外线耳式体温计60

B.KRAUS60

3.5.1 导言60

3.5.2 传感器元件62

3.5.3 电路和温度计算63

3.5.4 校准66

3.5.5 结论67

3.5.6 参考文献67

第4章 去垢传感器68

W.BUCHMEIER,M.DREJA,W.VON RYBINSKI,P.SCHMIEDEL68

和T.WEISS68

4.1 导言68

4.2 家用洗衣产品[1]69

4.2.1 传统的粉末式重垢洗涤剂69

4.2.2 紧密式和超紧式重垢洗涤剂70

4.2.3 挤压式重垢洗涤剂70

4.2.4 重垢清洁片70

4.2.5 彩色重垢洗涤剂71

4.2.6 液体重垢洗涤剂71

4.3.1 表面活性剂72

4.3 洗涤剂成分[1]72

4.2.7 专用洗涤剂72

4.3.2 增洁剂73

4.3.3 漂白剂74

4.3.4 辅助配合剂75

4.3.4.1 酶75

4.3.4.2 污迹的抗再沉积剂、去污剂／污迹隔离剂75

4.3.4.3 泡沫调节剂76

4.3.4.4 阻蚀剂76

4.3.4.5 荧光增白剂76

4.3.4.6 芳香剂77

4.3.4.7 染色剂77

4.3.4.8 填充剂77

4.4 去垢剂的物理参数78

4.4.1 导言78

4.4.2 表面张力和润湿78

4.4.3 固体／液体接触面的吸附作用79

4.4.4 液体／液体接触面80

4.5 表面活性剂系统的相特性81

4.6 起泡82

4.7 洗涤剂开发中的实时测定83

4.7.1 实时测定的产品相关的物理化学参数及其有效性83

4.7.2 利用泡压法对动表面张力的实时测定85

4.7.3 其他易得到的实时参数86

4.8 家电传感器87

4.8.1 导言87

4.8.2 传感器应用88

4.8.2.1 浑浊度88

4.8.2.2 电导率88

4.8.2.3 水硬度88

4.8.2.4 浓度89

4.8.2.5 其他89

4.9.2 自动洗碗机90

4.9.1 导言：“智能”清洁产品90

4.8.3 结论90

4.9 内嵌传感器功能的洗涤剂产品90

4.9.3 衣物洗涤片92

4.10 参考文献93

5.1.1 导言96

5.1.2.2 电阻值随温度的变化96

5.1.2.1 铂电阻温度传感器的不同外形96

5.1.2 铂电阻温度传感器96

M.MUZIOL96

5.1 用于智能炊具的薄膜温度传感器96

第5章 传感器相关论题96

5.1.2.3 铂电阻温度传感器的优点98

5.1.3 家庭中的高科技98

5.1.4 未来发展前景100

5.2.2.1 导言101

5.2.2 干簧管的特点101

5.2.1.1 未来技术的发展101

5.2.1.2 家用电器中干簧管传感器的发展101

5.2.1 市场状况101

U.MEIER101

5.2 家用电器中的干簧管101

5.2.2.2 干簧管特性参数102

5.2.2.3 干簧管的基本结构102

5.2.3 不同位置的磁响应103

5.2.3.1 直接操作103

5.2.3.2 间接操作104

5.2.4 各种传感器中干簧管的人工处理105

5.2.4.1 干簧管的剪裁与弯折105

5.2.4.2 软钎焊和高温熔焊106

5.2.4.3 印刷电路板（PCB）的装配107

5.2.4.4 超声波的运用107

5.2.4.5 干簧管产品的下落实验107

5.2.5.1 液体、气体流量和电流量的测量108

5.2.5 应用108

5.2.4.7 温度影响和机械冲击108

5.2.4.6 干簧管产品的密封108

5.2.5.2 探测水的流动109

5.2.5.3 水位传感器109

5.2.5.4 洗衣机中水软化剂和净化剂的料位监视110

5.2.5.5 洗碗机喷射臂的防护110

5.2.5.6 防止冷凝水外溢111

5.2.5.7 探测洗衣机滚筒位置111

5.2.5.8 电器门的安全控制112

5.2.5.9 干簧管在烤炉中的应用113

5.2.5.10 电动牙刷113

5.2.5.11 Jet-Dry洗涤溶液的液位控制114

5.2.5.12 地毯吸尘器中的干簧管传感器115

5.2.5.13 移动或终端位置的检测115

5.3 家庭环境中的气体传感器116

U.HOEFER和M.MEGGLE116

5.3.1 导言116

5.3.2.1 金属氧化物半导体气敏传感器117

5.3.2 传感器原理117

5.3.2.2 催化燃烧式气敏传感器（Pellistors）118

5.3.2.3 液态电化学气敏传感器120

5.3.2.4 固态电化学传感器121

5.3.2.5 光学气体传感器122

5.3.3 家电设备124

5.3.3.1 家用锅炉的控制（燃料燃烧器，冷凝式燃气锅炉）124

5.3.3.2 燃烧控制中传感器要求必备的条件125

5.3.3.3 空气质量127

5.3.3.4 CO的户内检测129

5.3.3.5 天然气检测和报警系统132

5.3.3.6 其他电器133

5.3.4 参考文献135

5.4.1 紫外线（UV）概述136

5.4.2 家居环境中的紫外线136

5.4.2.1 天然紫外线136

5.4 UV（紫外线）传感器——存在问题和家庭应用136

O.HILT和T.WEISS136

5.4.2.2 人造紫外线137

5.4.3 紫外线检测原理138

5.4.3.1 紫外线增敏硅二极管139

5.4.3.2 宽带隙单晶半导体139

5.4.3.3 宽带隙多晶半导体140

5.4.3.4 荧光转换器140

5.4.3.5 放电管140

5.4.3.8 聚光镜141

5.4.3.9 封装141

5.4.3.6 滤光器141

5.4.3.7 入射窗141

5.4.4 家庭应用142

5.4.4.1 人体接触紫外线的剂量测定142

5.4.4.2 日光浴床的监视142

5.4.4.3 燃气和燃油锅炉中的火焰扫描142

5.4.4.4 火灾报警监视器143

5.4.5 紫外线传感器在家用电器中应用的市场潜力144

5.4.4.5 水消毒144

5.4.6 参考文献147

5.5 洗衣机中的位移传感器147

E.HUBER147

5.5.1 接触式和非接触式位移传感器147

5.5.2 洗衣机负载的测量148

5.5.3 洗衣机中的位移传感器148

5.5.4 传感器的设计和测量原理149

5.5.4.1 电感测量原理150

5.5.4.2 集成在阻尼器中的位移传感器150

5.5.4.3 感应电动势测量原理151

5.5.5 传感器控制和分离电子器件的信号分析151

5.5.6 总结153

5.6 自动洗衣机中廉价的加速度传感器153

R.HERDEN153

5.6.1 自动洗衣机中的不平衡153

5.6.2 检测自动洗衣机中不平衡态的常规程序154

5.6.3 检测自动洗衣机不平衡的新程序155

5.6.4 总结159

5.7 欧洲洗衣机中模糊控制和模糊神经网络的应用159

H.STEINMUELLER159

5.7.1 导言159

5.7.2 传统洗涤过程的描述161

5.7.3 设计“模糊规则集”162

5.7.4 实际控制单元的建立164

5.7.5 总结164

5.8 新一代家用电器中的机械切断硅微加工传感器165

F.SOLZBACHER和S.B？TEFISCH165

5.8.1 MEMS传感器简介165

5.8.1.1 微系统技术（MST）——材料、工艺和设计的复杂技术165

5.8.1.2 材料167

5.8.1.3 3D加工工艺167

5.8.1.4 总结171

5.8.2 标准件和用户定制件的比较172

5.8.3 应用举例173

5.8.4 未来发展前景174

5.8.5 参考文献175

第6章 影响因素——现今和未来176

6.1 未来发展、方向和能量176

G.TSCHULENA176

6.1.1 总趋势176

6.1.2 大型家电的功能发展趋势177

6.1.3 用于大型家电装置的传感器——现状和未来趋势179

6.1.4 小型家电的功能发展趋势181

6.1.5 传感器应用于小家电——现状和未来趋势182

6.1.6 家用电器的耗能量183

6.1.7 加热和温度控制装置184

6.1.8 用于温度控制的传感器现状及未来发展185

6.1.9 对家用电器的展望187

6.1.9.1 未来自动化厨房187

6.1.9.2 未来洗衣过程188

6.1.9.4 健康服务189

6.1.9.3 服务机器人189

6.1.9.5 家庭自动化190

6.1.10 参考文献191

6.2 “智能化建筑”——总线系统的传感器191

K.ABKAI191

6.2.1 导言191

6.2.2 “智能化建筑”概念的内涵192

6.2.3 效率195

6.2.4 安全195

6.2.5 通信系统196

6.2.6 结论197

6.3 智能住宅——现状与未来展望197

C.K？HNER和U.KOCH197

6.3.1 中心问题——舒适和安全198

6.3.2 安全和服务中心（SSC）200

附录 用于家用电器的商业传感器举例203