電風扇與空氣清淨機傾斜偵測|姿態判斷與防傾倒安全應用指南

ONCQUE APPLICATION GUIDE 02

電風扇與空氣清淨機
姿態偵測暨防傾倒保護應用指南

姿態判斷 × 全向傾倒 × 異常停機 × 智慧家電

介紹電風扇、循環扇、空氣清淨機等直立式家電如何利用傾斜感測器偵測姿態與傾倒狀態,並透過控制系統執行停機、警示或安全保護。

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姿態異常判斷
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固定角度偵測
03
全向傾倒保護
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停機/警示控制
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為什麼直立式家電需要姿態與傾倒偵測?

電風扇、循環扇、空氣清淨機、除濕機與移動式空調等直立式家電,可能因碰撞、推撞、搬動、電線拉扯或地面不平而產生傾斜甚至傾倒。

姿態異常可能影響設備正常運作;以風扇為例,若倒下後馬達仍持續運轉,可能增加機構卡住、產品損壞或接觸旋轉部件的風險。因此,可將傾斜狀態納入控制邏輯,作為停機、警示或安全保護的判斷條件。

正常狀態與傾倒異常示意圖
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只需要固定角度判斷時,不一定要使用 IMU

若系統只需要知道「正常/異常」或「是否超過設定角度」,固定角度傾斜開關即可提供簡單的狀態訊號,降低感測資料處理與韌體複雜度。

固定角度/狀態判斷

適合只需判斷正常、異常或是否超過設定條件的應用,可直接提供 ON/OFF 類型的控制輸入。

連續角度/動態姿態

若應用需要連續顯示精確角度、方向向量或動態姿態資訊,則應評估加速度計、IMU 或連續角度感測方案。

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系統如何進行姿態與傾倒判斷?

正常運轉
姿態改變
超過設定條件
感測器輸出改變
停機/警示
控制邏輯:感測器主要提供狀態訊號,由 MCU、控制器或安全迴路執行後續停機或警示邏輯。
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為什麼要考慮全向傾倒偵測?

實際傾倒方向無法預先確定,設備可能向前、向後、左右或斜向倒下。若產品的安全條件要求不同方向的傾倒都能被辨識,可評估全方向的姿態偵測方式,提高異常狀態判斷的完整度。

設計重點:全向偵測不是單純增加感測範圍,而是讓產品在不可預測的傾倒方向下,仍能維持一致的安全判斷邏輯。
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建議感測方案與選型方向

應用需求 建議感測方向 說明
只需正常/異常判斷 固定角度傾斜開關 適合以 ON/OFF 狀態作為控制輸入。
需要固定角度、全方向判斷 RBS31 系列 可作為直立式家電的姿態判斷輸入。
風扇防傾倒實際案例 RBS3109 光電式滾珠感測器 原始案例用於風扇姿態與傾倒偵測。
需要連續角度數值 加速度計/IMU/傾角感測器 適合需要精確角度或方向向量的應用。
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設計時建議確認哪些條件?

  • 正常工作時可接受的最大姿態與傾斜範圍。
  • 希望觸發停機或警示的角度與姿態條件。
  • PCB、感測器位置與實際安裝角度,並納入整機機構公差。
  • 設備啟動、馬達或風扇振動、搬運與碰撞是否可能造成短暫觸發。
  • 傾倒後是否立即關機,以及設備扶正後是否允許自動重新啟動。
  • 若需要精確角度值或方向資訊,應改採連續角度感測方案。
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適合應用

適合應用家電圖片:電風扇、循環扇、空氣清淨機、除濕機、移動式空調與其他直立式智慧家電
應用示意包含:電風扇/塔扇、循環扇、空氣清淨機、除濕機、移動式空調與其他直立式智慧家電。
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OncQue 應用方案

RBS3109 光電式滾珠感測器產品圖

RBS3109|風扇防傾倒案例

原始案例中,RBS3109 光電式滾珠感測器已應用於風扇產品,透過即時姿態與傾倒偵測,在設備倒下時提供停機判斷訊號。

RBS3111 光電式傾倒感測器產品圖

RBS31 系列|固定角度、全方向姿態判斷

另一份指南則將 RBS31 系列定位為固定角度、全方向姿態判斷的感測方案,可評估應用於電風扇、空氣清淨機與其他直立式家電。

型號評估原則:實際型號仍應依觸發角度、安裝方向、振動條件與控制需求評估。

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提供設備正常姿態、希望觸發的角度、PCB 安裝方向與振動條件,可協助評估感測器規格與配置方式。

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