直到最近，確保我們在家的幸福是一次完全親身體驗。它需要翻轉開關，物理鎖定門，或移動杠桿，按鈕或撥盤，以確保我們的食物是新鮮的，我們的空氣或水是干凈的。今天，通過快速瀏覽或輕掃智能手機屏幕，可以輕松遠程監控家中的許多活動，并證明安全性仍然存在。

傳感器使這成為可能。在我們的家中，傳感器應用包括測量空氣中的二氧化碳水平，確保我們的食物儲存在合適的溫度，以及保護我們房屋的入侵傳感器，無論我們是否在其中。隨著廉價低功耗傳感器，無線電和嵌入式處理器的可用性的增加，所謂的“智能家居”通常配備有大量網絡傳感器，這些傳感器協同處理所獲得的家庭狀態數據以及居民的行為。

本文將探討可供智能家居應用工程師使用的一些新傳感器產品和技術，以幫助他們履行其主要職責之一，為工作選擇合適的傳感器。 Digi-Key網站上提供了此處引用的所有部件，數據表和其他信息。

比看門狗好 - 我最近經歷過讓我的家庭被盜的沮喪和創傷。僅僅45分鐘，我的電子設備在我返回時完全是MIA。當然，現在我已經實施了一個家庭安全系統，該系統采用PIR（被動紅外）運動傳感器，如Panasonic的EKMC1601111 PIR傳感器（圖1）。傳感器體積小，價格低廉，功率低，堅固耐用。而且，當在安全情況下使用時，它們實際上不會磨損，從而提供應用程序所需的高度可靠性。

傳感器的工作原理是測量任何在其視野中產生熱量的物體的紅外光。傳感器表面上的結晶材料檢測紅外輻射。有趣的是，它不是輻射的檢測，而是當實體/物體進入改變產生的電壓的場時的狀態變化，然后由板載放大器提升。當檢測到運動時，傳感器在其輸出引腳上輸出一個高電平信號，可以由MCU讀取或用于驅動晶體管以切換較高的電流負載。由于一些高靈敏度的傳感器將僅從運動中激活，因此該場不必被具有不同溫度的物體破壞以記錄變化。

松下部件等傳感器的優點包括采用全集成電路設計的簡化電路，1μA低電流消耗，出色的抗電磁噪聲能力，高信噪比，最大限度地減少誤操作，以及環境友好性 - 免費“建設。

圖1：EKMC1601111 Panasonic PIR運動傳感器。

EKMC160111的其他功能包括：

封裝在TO5中的傳感電路可以。高密度嵌入式電路設計消除了外部傳感電路，幫助設計人員縮短開發和設計時間表。

低電流消耗。降低電流消耗可延長電池驅動無線產品的電池壽命。

出色的抗噪聲性（輻射噪聲，電源噪聲）。整個電路采用金屬封裝，具有很高的電磁屏蔽能力。

小型元件的小型化鏡頭。只需要一個短焦距。

看不見的危險

并非家中所有危險情況都可見。與監測家中的任何其他危險氣體（如一氧化碳（CO））相比，監測二氧化碳水平相對便宜且更準確。隨著空氣質量的惡化，二氧化碳含量增加。室外空氣平均含有350-450ppm的二氧化碳。在內部，水平上升到550-700ppm左右。與煙霧探測器類似，大多數州都要求在房屋銷售完成之前安裝二氧化碳監測器。

兩個用于CO2應用的傳感器平臺示例是GE Telaire T6613和T6615 CO2模塊（圖2）。這些模塊小巧緊湊，可輕松集成到現有控制裝置和設備中。 T6613經過工廠校準，可測量高達2000和5000 ppm的CO2濃度水平。基于Telaire的ABC Logic自校準軟件，該軟件在首次使用后24小時開始，調整傳感器測量結果可確保傳感器與傳感器之間的一致性。自校準軟件設計用于濃度在14天內至少三次降至室外環境條件（400 ppm）的應用，通常在未占用期間。

圖2：GE Telaire T6613和T6615 CO2模塊可測量致命的二氧化碳排放量。

GE Telaire T6615是一款雙通道傳感器。這兩個通道可以描述為測量氣體濃度的CO2通道和測量傳感器信號強度的參考通道。 T6615使用參考通道執行定期自校準。自校準大約每24小時一次，但也可以通過發送命令啟動。在自校準期間，傳感器PPM讀數被凍結;它不會對改變二氧化碳條件做出反應。校準時間可調，但名義上是兩分鐘。雙通道模塊設計用于不能使用ABC Logic校準軟件的應用。該模塊用于在煤油加熱器，空氣 - 空氣熱交換器，空氣凈化器和需求控制通風等應用中進行精確測量。

同樣，傳感器識別煙霧，煙霧等并對其作出反應。 Parallax MQ-5氣體傳感器對液體丙烷和天然氣具有高靈敏度，對酒精和煙霧的敏感性很小。該傳感器用于住宅和工業環境中的氣體泄漏檢測。其簡單的驅動電路，快速響應和穩定的長壽命使其成為這些和其他應用的理想選擇。

圖3顯示了MQ-5在溫度為20°C，濕度為65％，氧氣濃度為21％，負載電阻（RL）為20KΩ時的幾種氣體的典型靈敏度特性。

圖3：MQ-5的典型靈敏度特性。

MQ-5的阻力值因各種氣體濃度而異。使用此組件時，需要進行靈敏度調整，供應商建議工程師校準檢測器的1000 ppm H2或空氣中的LPG濃度，并使用約20KΩ（10KΩ至47KΩ）的RL值。

耐凍/解凍循環

我們經常認為理所當然的傳感器是一種用于制冷應用的傳感器，可以保證食品的安全。一個例子是Spectrum Sensors and Control（API Technologies Corp.的一部分）A1004SS22P0加固型溫度傳感器（圖4）。該傳感器旨在為常見困難環境中的溫度監測提供強大的解決方案，例如高濕度應用，其中傳感器經歷連續的凍/融循環。

對于標準溫度傳感器，冰對電線或電纜施加了很大的機械力，使水能夠破壞探頭的端部密封。一旦水進入殼體內，冷凍/解凍循環可以為熱敏電阻元件提供直接的濕氣路徑并導致失效。

該傳感器的模鍛端設計可在電纜和外殼之間提供防潮密封。它具有額外的好處，可為應變消除傳感器和內部連接提供卓越的機械結合。這使得熱敏電阻元件不僅與外部濕氣隔離，而且與可能與冷凍和解凍相關的高應力隔離。

圖4：SS＆amp; C的加固型傳感器非常適合凍/融環境。

溫度傳感器可以包含各種熱敏電阻曲線和電阻。其他選項包括電纜長度和端子。功能包括：

測試10，000次冷凍/解凍熱循環

寬工作溫度范圍：-40°C至105°C

設計允許快速響應和卓越的熱跟蹤

適用于HVAC，食品和飲料以及制冷系統的冷凍/解凍應用

總之，無論是通過智能手機還是簡單地激活和/或訪問傳感器嵌入式測量和監控設備，它們正在快速發展，并提供擴展的功能和功能，以提供我們在家的安全和福祉。有關本文中討論的部分的更多信息，請使用提供的鏈接訪問Digi-Key網站上的產品頁面。結果