室内空调的原理及其数据检测.doc

室内空调的原理及其数据检测摘要：目前空调已经广泛地应用于生产、生活中。而随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是一个不容忽视的问题。顺应历史潮流，空调正朝着节能、舒适、静噪于一体的方向发展。要满足这些要求，不仅在材料和外观上要有所改进，关键是要提高相关数据传感器的性能。其中，温度传感器就是其中之一。本文着重就空调中的温度传感器的原理、发展、应用作一些简要的论述。关键词：温度传感器 铂热电阻 数据测量一、 空调的原理 空调制冷的原理是压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态制冷剂。然后到毛细管，进入蒸发器，由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。然后气态的制冷剂回到压缩机继续压缩，继续循环。二、 数据检测温度是空调系统中一个重要的参数。温度的测量方法有接触式测温和非接触式测温两大类。下面着重介绍热电阻式传感器中的金属热电阻测温元件，其中又以铂热电阻应用范围最广。（一）铂热电阻测温原理铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的，按0时的电阻值R()的大小分为10欧姆（分度号为Pt10）和100欧姆（分度号为Pt100）等，测温范围均为-200850。10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂丝绕制而成，耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻，主要用于650以上的温区；100欧姆铂热电阻主要用于650以下的温区，虽也可用于650以上温区，但在650以上温区不允许有A级误差。100欧姆铂热电阻的的分辨率比10欧姆铂热电阻的分辨率大10倍，对二次仪表的要求相应地一个数量级，因此在650以下温区测温应尽量选用100欧姆铂热电阻。铂丝的电阻值与温度之间的关系，即特性方程如下。当温度t为200t0时RtR01AtBt2C(t100)t3当温度t为0t650时RtR01AtBt2式中，Rt ，R0为温度分别为t和0时的铂电阻值；A,B,C为常数，对W（100）1.391，有A3.9684710-3/，B5.84710-7/2，C4.2210-12/4。（二）铂热电阻的发展现状 铂热电阻的发展，在很大程度上取决于其核心部件铂热电阻元件的发展。从传统的云母铂热电阻元件、陶瓷铂热电阻元件、玻璃铂热电阻元件到近年来出现的厚膜铂热电阻元件和薄膜铂热电阻元件，铂热电阻元件的发展方向已转移到膜式结构的产品上，尤其是薄膜铂热电阻元件。从1974 年引入薄膜技术研发薄膜铂热电阻元件，成功解决铂热电阻元件的成本及应用问题起，至今已有30 多年的历史，随着照相平板印刷技术的日益发展，薄膜铂热电阻元件近几年的发展突飞猛进。据不完全统计，薄膜铂热电阻元件的生产大国德国，年产薄膜铂热电阻元件的数量已突破6,000万支。随着薄膜铂热电阻元件的普及应用，传统的铂热电阻元件，诸如云母元件、陶瓷元件、玻璃元件和厚膜铂热电阻的使用量，逐步减少，在欧美等发达国家，这些元件已经或正逐步被淘汰出市场。（三）铂热电阻的主要应用领域 传统铂热电阻的应用已经深入各行各业，而薄膜铂热电阻元件的应用技术也日趋成熟。从各国应用薄膜铂热电阻元件的情况来看，除了电站、石油、化工、食品等行业的过程测量和控制外，还应用于以下的行业： 器械、器具行业 诸如加热器具、医疗器械等；诸如仪表 分析仪器仪表 诸如气相析谱仪、酸度计等； 电子装配设备 诸如焊接设备、加热设备等； 制药设备 诸如控制箱、无菌清洗设备等； 家用电器 诸如烹调炉具、烘炉、电冰箱、供暖热表等； 汽车工业 诸如空气流量计、水温传感器、油质传感器等。 在欧美市场，近几年来薄膜铂热电阻元件在汽车工业中的应用发展迅速，其主要应用在以下几个方面： 空气流量计 以薄膜铂热电阻元件作为测温和补偿的线路板作为流量计的核心控制部件，实现废气的二次循环； 柴油发动机微粒过滤系统 以薄膜铂热电阻测温控制烟气微粒的燃烧过程； 催化剂 薄膜铂热电阻通过测量放热过程的温度变化来控制和保护催化剂； 废气减少系统 通过薄膜铂热电阻控制催化过程的温度，以符合相应的汽车尾气排放标准； 柴油发动机的涡轮装置 通过薄膜铂热电阻监测其温度变化以保障涡轮装置开关的安全； 发动机系统中的油温测量 带状结构的薄膜铂热电阻直接测量发动机的油温； 车辆的点火充电器 由薄膜铂热电阻传感器监测温度保障充电器的正常工作； 高速电动机的温度监测 包括主马达、车轮马达及电子差分马达的温度监测，以保护电动机的正常运行； 空气调节器 通过薄膜铂热电阻传感器监测冷却剂的温度，以减少不必要的能耗； 车辆加热器 薄膜铂热电阻传感器监控加热器的温度，防止加热器过热损坏。 另外，薄膜铂热电阻还在生命科学、电子装配、供热通风等领域都有了许多新的应用，这些都体现了薄膜铂热电阻元件作为铂热电阻元件的主体，具有旺盛的生命力。 三、 结束语任何一种技术的发展都离不开现实生活对其的需要，以铂热电阻为代表的热电阻式传感器也一样。随着人们的要求不断提高，我们有理由相信，广泛应用于生产、生活中诸如空调系统中的铂热电阻的性能将不断提高。 参考文献： 1 何希才.常用传感器应用电路的设计与实践，科学出版社，2007 年9月第1版。2 韩宝琦 李树林.制冷空调原理及应用，机械工业出版社，2002年9月第2版。3 徐科军等.传感器与检测技术，电子工业出版社，2008年第2版。4 谭贵