智能吸尘器领域霍尔传感器替代光耦开关解决方案

智能吸尘器的普及让现代人(懒宝宝们)轻松了不少,地面、家具上的灰尘、宠物毛发只需轻轻一按,即可轻松搞定!


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不过,传统设计中用于检测步伐的光耦却非常容易被灰尘遮蔽,致使吸尘器容易“蒙头转向”。此套霍尔开关替代光耦开关的完美解决方案,可以解决长期这个难题。

 

步伐矫正的作用。吸尘器在前进时,如果电机转速不一致或者在转向时打乱了步伐,这时便需要启动步伐矫正功能,传统方案是利用两个光耦来完成的。光耦其实就是一个电子开关。在吸尘器轮轴上,装有两片通过光耦的遮片,当吸尘器正常行走时,遮片会交替的打开和关闭光耦。如果两个光耦的状态始终不相同。那么就说明该机器人步伐正常。当光耦状态出现相同时,说明机器人步伐错乱,这时便会随机停下一条“腿”,等另一条“腿”走在合适位置,即光耦状态相反时,再作出同步前进。在吸尘器的工作环境中,最大的问题在于外部环境灰尘较大,当光耦上的灰尘积累到一定程度,就会导致光耦误判开关状态,导致吸尘器无法判断自身是否在正常行走,导致吸尘器一直处于矫正步伐状态,而无法正常行走和工作。


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传统的光耦步伐检测方案


采用防尘能力很强的的霍尔开关来替代光耦开关正式智能吸尘器步伐矫正完美解决方案。

 

霍尔开关是一种利用霍尔效应的磁感应式电子开关,属于有源磁电转换器件。霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,内部集成的电路把磁输入信号转换成开关量电信号输出,它同时具备符合实际应用要求的易操作性和高可靠性。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。


霍尔开关在智能吸尘器应用中具有防尘、防水、无接触、无触点、低功耗、长寿命、高耐候、响应频率高、节省空间等明显优势。

 

在替代方案中,只需要把原来的光耦替换成霍尔开关,把原来的光耦遮片换成磁性材料(比如磁钢),并使磁性材料放置在霍尔开关的正上方,即可。替代方案基本不影响原电路主控部分的设计。

 

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推荐的霍尔步伐检测替代方案

 

霍尔开关输出的高低电平的可以做到与原来的光耦输出状态相一致,MCU通过检测霍尔的输出状态,判断吸尘器是否在正常行走。

 

推荐霍尔开关型号:SEC SS569

 

SS569是一个采用CMOS技术制造的锁存型霍尔效应传感器IC。该器件集成了一个电压调节器、带动态偏移消除系统的霍尔传感器、小信号放大器、施密特触发器和一个带内部上拉电阻的开漏输出驱动器,它可与双极型晶体管电路或CMOS逻辑电路器件协同工作。

 

SS569电气性能特点:

 

●    宽工作电压:2.5到24V

●    宽频带:不低于10kHz

●    宽温度范围:-40℃到150℃

●    低功耗:10μA到5mA

●    高灵敏度:正负18Gs