太阳能热水器水位水温传感器
简述水温传感器工作原理及工作参数

简述水温传感器工作原理及工作参数水温传感器是一种用于测量和监测水温的重要设备。
本文将简述水温传感器的工作原理及工作参数,并探讨其在实际应用中的重要性和应用前景。
一、水温传感器的工作原理水温传感器主要通过测量电阻、热敏电阻和热电偶等元件的电信号变化来检测水温。
其中,最常见的水温传感器是热敏电阻类型传感器。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件。
在水温传感器中,热敏电阻通常由敏感元件和连接线两部分组成。
敏感元件是由导电材料制成的细丝,随着温度的变化,导电材料的电阻值也会发生相应的变化。
工作原理中,通常会有一个控制电路,它会将接收到的电阻变化信号转换为对应的温度值,并输出给用户使用。
该控制电路对于精确测量和稳定性至关重要,因为它可以对传感器的电阻值进行精确校准和补偿,从而提供更准确的温度测量结果。
二、水温传感器的工作参数1. 测量范围:水温传感器的测量范围是指它可以正常工作的温度范围。
不同的水温传感器具有不同的测量范围,有些可以在-50℃至150℃的范围内工作,而有些只能在0℃至100℃范围内工作。
2. 精确度:精确度是指水温传感器测量结果与真实温度之间的偏差。
较高的精确度意味着传感器可以提供更准确的温度测量结果。
一般来说,水温传感器的精确度可以达到几个百分比或更小。
3. 响应时间:响应时间是指水温传感器从感测到温度变化到反馈给用户的时间。
响应时间越短,传感器的实时性和灵敏度就越高。
三、水温传感器的重要性和应用前景水温传感器在许多领域中都具有重要的应用价值。
它们在工业控制、环境监测和实验室研究中都扮演着重要角色。
在工业生产过程中,通过实时测量和监测水温,可以及时发现和解决潜在的问题,确保产品的质量和安全性。
水温传感器在日常生活中也有广泛的应用。
它们被广泛应用于汽车行业,用于监测发动机和冷却系统的温度,从而保证发动机的正常运行和安全性。
随着人们对环境保护意识的提升,水温传感器在环境保护领域中的应用逐渐增加。
水温传感器的工作原理

水温传感器的工作原理
水温传感器通常采用热敏电阻原理进行测量。
它通过感应水温变化来改变电阻值,从而实现对水温的测量。
具体的工作原理如下:
1. 水温传感器通常由一个热敏元件(例如热敏电阻)和一个电路组成。
2. 当水温发生变化时,热敏元件会感应到温度的变化,并通过改变电阻值来反应。
3. 电路会测量这个电阻值的变化,并将其转换为相应的电信号。
4. 经过放大、滤波等处理,最后将测得的温度值显示出来或者通过信号输出给其他设备使用。
水温传感器的热敏元件可以是热敏电阻、热敏电容、热敏晶体管等。
其中,热敏电阻是最常用的热敏元件之一。
它的电阻值会随温度的升高而降低,随温度的降低而升高。
当热敏电阻接入电路时,通过测量电阻值的变化即可间接获得水温的大小。
用微处理器或其他计算设备读取电阻值,并通过查表或计算的方式获得相应的温度值。
总之,水温传感器通过热敏元件感应水温的变化,将其转换为电信号,并通过电路处理后获得相应的温度数值。
这样可以实现对水温的准确测量和监测。
水位传感器结构及工作原理

1、水位传感器组成及工作原理水位传感器是一种测量液位的压力传感器.静压投入式液位变送器(液位计)是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号(一般为4~20mA/1~5VDC)。
分为两类:一类为接触式,包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器,浮球式液位变送器,磁性液位变送器,投入式液位变送器,电动内浮球液位变送器,电动浮筒液位变送器,电容式液位变送器,磁致伸缩液位变送器,侍服液位变送器等。
第二类为非接触式,分为超声波液位变送器,雷达液位变送器等。
静压投入式液位变送器(液位计)适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
精巧的结构,简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。
4~20mA、 0~5v、 0~10mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。
利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用。
采用特种的中间带有通气导管的电缆及专门的密封技术,既保证了传感器的水密性,又使得参考压力腔与环境压力相通,从而保证了测量的高精度和高稳定性。
是针对化工工业中强腐蚀性的酸性液体而特制,壳体采用聚四氟乙烯材料制成,采用特种氟胶电缆及专门的密封技术进行电气连接,既保证了传感器的水密性、耐腐蚀性,又使得参考压力腔与环境压力相通,从而保证了测量的高精度和高稳定性。
工作原理:用静压测量原理:当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力公式为:Ρ = ρ . + Po式中:P :变送器迎液面所受压力ρ:被测液体密度g :当地重力加速度Po :液面上大气压H :变送器投入液体的深度同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的 Po ,使传感器测得压力为:ρ . ,显然 , 通过测取压力 P ,可以得到液位深度。
太阳能热水器水位水温外置传感测量方法及装置

太阳能热水器水位水温外置传感测量方法及装置技术领域本发明涉及一种太阳能热水器水温水位传感测量技术,尤其是一种水温水位外置的传感测量方法及装置。
背景技术:太阳能水温水位的测量装置及仪表是关系到太阳能热水器全自动运行的重要部件,通过此部件,消费者可以清晰明白的了解并看到太阳能热水器所指示的水量水温,以及控制和指挥与其相关联的辅助设备(如电加热,水泵,电磁阀等),而其中用于水温水位测量最关键的传感工具就是测量探头。
探头的组成和使用是由热敏电阻及相关的电子元件和防水,感应材料等部件组成,放入太阳能热水器水箱内部用于探测水温水位;由于太阳能热水器水箱内部的特定环境;从正常水温最冷时的5度左右,到形成沸水的温度99度,温差非常大,传感器长时间是在高温高湿的环境中工作;容易导致传感器失灵,使用寿命短,因此售后服务过于频繁,给厂家和经销商以及消费者带来相当的不便和麻烦。
其中最主要的原因;其一是:传感器元器件的组成除电子元件以外,还配套使用了多种不同成份的用于包裹密封电线和电子元件的材料;如不锈钢管/铜管,硅胶及塑料等;由于其各自的膨胀系数完全不同,在高低温伸缩作用下非常容易进水从而使传感器失灵。
其二是:传感探头在高温作用下及易形成水垢,由于传感探头有一定的弱电解电极磁力作用,被热水分解的矿物成份非常容易吸附到传感器的金属部位上来,而使传感器的测量作用产生误差或失灵。
综上所述,国内众多电子仪表配件厂家进行了多种方法的改良,不乏从材料,结构,防水,耐高温等关键方面的开发和应用。
其产品对于耐高温,防水,耐用的问题都有不小的进步;比如硅胶水温传感探头,浮球式传感探头,还有其它式样比如葡萄串式传感探头或电子元件外置传感头等等。
但是从根本上不能解决高温高湿和结水垢等方面的问题,而总体的来讲传感探头的灵敏度和使用寿命只有几个月到一年时间。
其原因是:1:硅胶传感探头由于解决了防水及水垢的问题,但是由于硅胶的导电性能比金属材料差,在灵敏度上有一定的欠缺。
太阳能热水器智能水位水温控制仪的设计

摘要本文设计了一个太阳能热水器智能控制系统。
它以89C52单片机为核心,配合电阻型4档水位传感器、负温度系数NTC热敏电阻温度传感器、8255A扩展键盘和显示器件、驱动电路(电磁阀、电加热、报警)等外围器件,完成对太阳能热水器容器内的水位、水温测量、显示;时间显示;缺水时自动上水,水溢报警;手动上水、参数设置;定时水温过低智能电加热等功能。
其中本文第一章主要说明了太阳能热水器智能控制系统的研究现状和本课题的主要任务,第二章对系统的整体结构作了简单介绍,第三章重点介绍了水位水温测量电路,第四章介绍了时钟电路,第五章介绍了显示和键盘电路,第六章对其他电路作了介绍,第七章是对水位测量电路的硬件调试。
本系统对于水位传感器、水温传感器的电阻数据的处理均采用独特的RC充放电的方法。
它与使用A/D转换器相比,电路简单、制造成本低。
特别适用于对水位、水温要求不精确的场合。
关键词:太阳能,热水器,控制器,89C52,RC充放电AbstractThis article has designed a intelligence control system for solar-powered water heater. It take the 89C52 microcontroller integrated circuit as the core, the coordinate 4 grades of waters level resistance sensor, the negative temperature coefficient NTC thermistor temperature sensor,the 8255A expansion keyboard and the demonstration component, the actuate circuit (solenoid valve, electric heating, warning) and other periphery component, completes to the water level and temperature measure and demonstrate; the time demonstrate; lack of water automatically upstream, the water overflow warn; fixed time intelligencely electric heat.The first chapter of this article mainly explained the research situation of the solar-powered water heater intelligence control system and the primary mission of this topic. The second chapter has made the simple introduction to the overall construction of the system .The third chapter introduced with emphasis on the water level and water temperature metering circuit.The fourth chapter introduced the clock circuit .The fifth chapter introduced the demonstration and the keyboard circuit,.The sixth chapter has made the introduction to other circuits. The seventh chapter is the hardware debugging of the water level measuring circuit.Regarding the process of the water level sensor and water temperature sensor resistance data this system uses the method of the unique RC electric sufficient and discharging. Compared to using the A/D converter, the electric circuit is simple, the production cost is low. Specially it is suitable for the water level and the water temperature measuring requested unprecise situation.Key word: Solar energy, water heater, controller, 89C52, RC electric sufficient and discharge目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................... I I 目录 ....................................................................................................................... I II 第一章引言 . (1)1.1 课题的背景意义 (1)1.2 太阳能热水器和其控制器的发展现状 (1)1.3课题的研究内容 (3)第二章太阳能热水器智能水位控制系统整体结构介绍 (4)第三章水位和水温测量电路硬件设计 (5)3.1 水位测量电路 (5)3.1.1 方案比较选择 (5)3.1.2水位测量电路的具体设计及优化 (8)3.2水温测量电路 (15)3.2.1方案比较选择 (15)3.2.2 水温测量电路的设计及温度计算方法 (16)3.3 水位、水温测量电路的整体设计 (20)第四章显示电路 (21)4.1 方案选择 (21)4.1.1 8255A芯片介绍 (21)4.1.2 8255A在太阳能热水器控制电路中的作用 (24)4.2 显示电路工作原理 (25)4.2.1 8255A显示电路的硬件结构。
太阳能热水器控制仪操作使用说明

太阳能热水器控制仪操作使用说明如果遇到水质太纯净或传感器长时间使用结水垢出现灵敏度降低,检测不到最高水位时,可以将接线盒内传感器的灵敏度跳线开关从低跳到高的位置(出厂时传感器的灵敏度设在低的位置)。
一、太阳能控制仪按键功能:1.设置键:用来设置电加热的温度上限和加水的水位上限;2.加水水位键:加水或终止加水;进入设置后用来设置水位上限的值;设置定时加水或取消定时加水;3.加温水温键:加热或终止加热;进入设置后用来设置温度上限的值;设定定时加热或取消定时加热;4.管道保温键:启动关闭管道保温;或“管道循环键”:启动关闭管道循环;5.温控开关键:手动关闭或开启温控上水功能。
二、参数设置:(出厂值:水位上限100%、温度上限50%)1.设置水位上限和温度上限:按一下设置键进入这二个参数的设置,此时,原设置的温度上限和水位上限的参数不停的闪烁,用加水水位键修改水位上限的值(出厂100%,设置范围50-100%),用加温水温键修改温度上限的值(出厂50,设置范围50-90),等待5秒钟自动保存退出。
2.设置定时加水:按住加水水位键3秒,听到“滴”一声后,显示温度的两位数码和“定时加水”指示灯开始同时闪烁,重复按加水水位键即可设置定时加水的时间。
设置时的北京时间加上设入的小时数即为定时加水,如在中午12点的时候设置,定时在每天早上8点定时上水,则设定小时数20(范围00-23),等待5秒自动保存退出“定时加水”指示灯常亮,定时加水功能生效,以后每天的上午8点都会启动定时加水。
若要取消定时加水:按住加水水位键3秒,听到“滴”一声后“定时加水”指示灯灭,定时加水功能取消。
3.设置定时加热时间:按住加温水温键3秒,听到“滴”的一声后,显示温度的二位数码和“定时加热”指示灯开始不停的闪烁,重复按加温水温键即可设置定时加热的时间。
设置时的北京时间加上设入的小时数即为定时加热的时间,如在上午10点的时候设置,定时在每天下午4点加热,则时定小时数06(范围00-23),等待5秒自动保存退出“定时加热”指示灯常亮,定世加热功能生效,以后每天的下午4点都会自动定时加热。
太阳能热水器水位传感器

对于太阳能热水器,控制系统是十分重要的,在我们所遇到的太阳能热水器故障中,90%以上是由于控制系统的故障引起的,其中由于水位水温传感器引起的故障率又占50%,所以深入地了解控制系统的作用,了解控制部件的原理,是掌握太阳能热水器安装和维修所必须的。
说实在话,太阳能控制器目前完全过关的可以说没有,为此,笔者只能根据自己在长期实践中认为比较好的西子牌自尊太阳能控制仪为基本元件来解说这一章的内容。
当然,市面上还有许多太阳能控制仪,质量也可能不错,无法一一介绍。
可以负责地说,你只要掌握了本书介绍的控制仪和系统,已经可以解决绝大部分太阳能的问题了。
第一节水位水温传感器目前探测水位的方法很多,但最常用的是导电式方法和浮子式方法,这两种方法也是太阳能热水器中使用面最广的探测方法,所以本书将专门介绍这两种探测法。
(常用的太阳能的水位水温传感器如图7-1-1,图7-1-2所示)图7-1-2浮子式传感器图7-1-1导电式传感器太阳能热水器的水位水温传感器是太阳能的眼睛,它将太阳能大部分的信息传给控制仪,控制仪通过对这些信息的处理来管理太阳能热水器,同时将热水器的运行情况告诉用户,让用户合理正确的利用太阳能。
传感器是太阳能热水器的重要部件,也是故障经常发生的地方,在太阳能普及的初期,太阳能90%以上的故障来自传感器。
随着人们不断总结、改进,太阳能传感器的质量不断提高,传感期的寿命也逐步达到1年以上。
一、太阳能水位的控制原理1、导电式探测原理导电式水位传感器的原理就是利用水的导电性来探测水面的高度,如图7-1-3,在图中的水位情况下,0极(公共极)与1、2、3是导通的,与4是不导通的,因此控制系统就可以判断水面在3、4之间。
图7-1-3导电式探测水位原理图实际使用中的家用太阳能导电式传感器的结构如图7-1-8。
2、浮子式探测原理浮子式的原理就是通过不同高度的干簧管通断的情况来探测水面的高度的。
干簧管是一种电子元件,当它遇到强烈的磁场时,内部的开关闭合,电流从干簧管两端流过,给出位置和温度的信号。
太阳能水位检测

一、太阳能热水器水位检测的作用由于太阳能热水器及水箱安装在室外,随着注水和放水,水箱里面的水量随之发生变化,因此水位检测有其特殊的作用。
首先,用户在使用热水时需要知道水箱里的水量。
防止在使用过程中出现缺水情况,特别是在沐浴过程。
太阳能热水器与蓄水承压式电热水器不同,在通常情况下不宜在用水的过程中往水箱里注水,否则会造水温下降,影响正常使用。
当然,目前大多数太阳能热水器具有电辅助加热功能,但除了特殊情况之外用户应当尽量发挥太阳能加热的作用,少用电加热。
其次,自动注水控制。
如果没有水位检测就无法实现对水箱注水的自动化,水箱是否要注水和水满之后停止注水的控制,防止水箱溢水都离不开对水箱内水位的检测。
二、太阳能热水器水位检测的现状受太阳能热水器水箱的结构和形状的限制,水位检测不得改变或破坏箱体的尺寸及隔热部件。
水位检测部件只能从上部或底部预留的一个Ф20mm左右的圆孔伸入箱内。
目前大部分太阳能热水器采用电极片检测水位(简称电极式),原理是利用水的导电性能。
电极片按照一定的尺寸要求分布在一根绝缘棒上,构成测量棒,从水箱顶部插入。
如图一所示,其中A、B、C、D包括公共端为电极片。
当A、B、C、D电极片被水浸没时,就会与公共端产生电流。
实际检测是根据电极片上是否有电流,判别其是否浸没在水中。
由于电极式的控制及检测电路比较简单、成本较低,因而得到广泛应用,是目前的主流技术。
然而,当电极片结垢(钠镁离子的附着)之后,导致测量错误的问题一直未能从根本上得到解决。
因为电极片结垢之后,或者水垢的厚度达到一定的程度,就不能正常测量水位。
在水质较差的地方情况更加严重,为了保证测量的准确,必须定期更换测量杆。
少量太阳能热水器采用水压传感器测量水位,安装在水箱底部的压力传感器,通过测量水压来确定水位(量),简称压力式。
如图二所示。
压力式在一定程度上避免了水垢造成的测量问题,然而,此种传感器不能够耐受60℃以上的高温(实际水温经常超过60℃)。
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Tags:太阳能热水器水位水温传感器太阳能热水器水位水温传感器2011-09-06 中国太阳能网我要评论对于太阳能热水器,控制系统是十分重要的,在我们所遇到的太阳能热水器故障中,90%以上是由于控制系统的故障引起的。
对于太阳能热水器,控制系统是十分重要的,在我们所遇到的太阳能热水器故障中,90%以上是由于控制系统的故障引起的,其中由于水位水温传感器引起的故障率又占50%,所以深入地了解控制系统的作用,了解控制部件的原理,是掌握太阳能热水器安装和维修所必须的。
说实在话,太阳能控制器目前完全过关的可以说没有,为此,笔者只能根据自己在长期实践中认为比较好的西子牌自尊太阳能控制仪为基本元件来解说这一章的内容。
当然,市面上还有许多太阳能控制仪,质量也可能不错,无法一一介绍。
可以负责地说,你只要掌握了本书介绍的控制仪和系统,已经可以解决绝大部分太阳能的问题了。
第一节水位水温传感器目前探测水位的方法很多,但最常用的是导电式方法和浮子式方法,这两种方法也是太阳能热水器中使用面最广的探测方法,所以本书将专门介绍这两种探测法。
(常用的太阳能的水位水温传感器如图7-1-1,图7-1-2所示)图7-1-1导电式传感器图7-1-2浮子式传感器太阳能热水器的水位水温传感器是太阳能的眼睛,它将太阳能大部分的信息传给控制仪,控制仪通过对这些信息的处理来管理太阳能热水器,同时将热水器的运行情况告诉用户,让用户合理正确的利用太阳能。
传感器是太阳能热水器的重要部件,也是故障经常发生的地方,在太阳能普及的初期,太阳能90%以上的故障来自传感器。
随着人们不断总结、改进,太阳能传感器的质量不断提高,传感期的寿命也逐步达到1年以上。
一、太阳能水位的控制原理1、导电式探测原理导电式水位传感器的原理就是利用水的导电性来探测水面的高度,如图7-1-3,在图中的水位情况下,0极(公共极)与1、2、3是导通的,与4是不导通的,因此控制系统就可以判断水面在3、4之间。
图7-1-3导电式探测水位原理图实际使用中的家用太阳能导电式传感器的结构如图7-1-8。
2、浮子式探测原理浮子式的原理就是通过不同高度的干簧管通断的情况来探测水面的高度的。
干簧管是一种电子元件,当它遇到强烈的磁场时,内部的开关闭合,电流从干簧管两端流过,给出位置和温度的信号。
如图7-1-4所示。
图7-1-4浮子式水位传感器原理图实际使用的浮子详图如图7-1-9。
3、通用的控制方法太阳能热水器经十几年的的发展,已经形成一个被国内同行普遍认可的控制模式和控制电阻参数,这方面的控制器已经可以互用和替代,其数量已经占新安装产品的80%以上,为此本书将以介绍通用控制方法为主。
不管是导电式还是浮子式,目前太阳能热水器水位控制普遍采用开关控制法,利用开关接通和断开所造成的电阻的串联(并联)产生的不同电阻值来传递水位信号,让控制器判断水位,水位一般分为4档。
传感器导电的原理有水导电(利用水的导电特性)和干簧管导电两种,实际上就是四个开关的开和关的状态。
原理如图7-1-5。
图7-1-5水位传感器电路原理图解说:当水位在1格以下时,所有开关都处于开的状态,1、2端输出的电阻值R1+R2+R3+R4=60K 很大,控制仪显示水位为一格20%以下。
当水位到达1格时,开关K1由于水的导电作用(或者干簧管在磁铁的作用下)导通,电阻R1被短路,端口1、2的电阻值为R2+R3+R4=30K,控制仪显示水位为20%;当水位到达2格时,开关K2导通,电阻R2也被短接,端口1、2的电阻值为R3+R4=20K,控制仪显示水位为50%;当水位到达3格时,开关K3导通,电阻R3也被短接,端口1、2的电阻值为R4=10K,控制仪显示水位为80%;当水位到达4格时,开关K4导通,电阻R4也被短接,端口1、2的电阻值接近为0。
控制仪显示水位已满。
水位低于1格时,控制仪输出12V的电压,启动电磁阀等打开进水,水位高于4格时,控制仪关闭电磁阀等停止进水。
二、温度控制原理1、温度传感器采用热敏电阻,目前统一的标准是Rt=10KΩ的NTC(负温度系数)电阻,B 值在3800左右,精度在3%左右即可。
温度传感探头一般是和水位传感器装在一起,一般放在水位传感器的中间部位,它表示太阳能水箱中间部分的温度。
也有一些温度传感器是单独做成单一配件的,比如部分浮子式传感器。
图7-1-6是温度传感器的温度曲线。
图7-1-7是一种常用的温度传感器的外形。
图7-1-6温度传感器图7-1-710KΩ热敏电阻的温度曲线三、太阳能热水器常用的水位水温传感器要正确使用和灵活安装太阳能热水器,就必须充分了解太阳能热水器传感器的原理和结构。
1、导电式水位水温传感器(探头):在传感器中间还带有温度探头,目前50%以上的太阳能热水器的传感器是采用导电式传感器,优点是成本低,安装简便;最大的缺点是受水的质量影响大,易结垢,水质好的地方可以用一年以上,最好的使用5年都见过;差的只有几十天,最短的只有两个星期。
一般情况下,寿命在一年左右。
虽然导电式传感器有致命的缺点,但由于成本低、安装简便,目前还是使用最广泛的太阳能的水位温度器件。
其结构如图7-1-8。
图7-1-8导电式水位水温传感器结构图传感器的探头是由热缩套管和不锈钢管做成的,里面安装由4个电阻和一个热敏电阻Rt组成的电子电路(实际为等效电路),其水位原理如图7-1-5,温度原理如图7-1-7,安装方法见第四章的图4-1-8。
2、浮子式水位控制传感器(探头):这种传感器的水位和温度是分开的。
安装如第四章图4-1-9,有一个浮子和四个浮子之分,一般采用4个浮子的为多,浮子式方案中,采用浮子和温度探头分开的安装方式,这样各自在不同的位置进行探测,比较准确,浮子又与水箱分离,利用同水位原理探测水位,传感器的环境温度比太阳能水箱内的温度低,这样延长了传感器的寿命。
这种传感器一般做成可以拆卸的,如果浮子脏了,或是结垢了,可以拆下来清洗,还可以反复使用,这样可以达到在太阳能有效的生命期内不用更换水位传感器的目的。
温度探头另外安装,可以安装在热水出水口附近,温度显示比较准确。
根据实践得出的结论,温度传感器的故障率很小,一般在5%以下,寿命在10年以上。
浮子式方案的缺点是成本比较高,安装比较复杂。
所以目前用的不多。
但随着人们对太阳能热水器可靠性的要求提高,浮子式的使用量可能会增加。
浮子式传感器的电子线路原理图同导电式的原理图7-1-5,结构图如图7-1-9。
图7-1-9浮子式水位传感器和温度传感器传感器上有4个浮子,带有磁铁的浮子浮在水面上,当水位上升时浮子跟着上升,当它浮到干簧管附近时,被浮子上挡圈挡住,传感器内部相应干簧管导通,送出水位信号给控制系统,告知水面的位置。
实际中家用太阳能浮子式传感器的浮子是4个的,主要考虑的是实际使用中断电时的状况和浮子浮动范围不能太大。
传感器内部的电子原理与导电式一样,不再赘述。
温度探头就是一个热敏电阻Rt,安装在一边封死的探头体内,温度传感器的故障率很低,一般不超过2%,只要探头体不漏水,寿命可达10年以上。
3、硅胶导电式水位传感器(探头):硅胶水位传感器是利用硅胶的的导电特性制作的(如图7-1-10),它也是利用水的导电的原理来探测水位的,由于采用了硅胶作为导电体,可以有效地减缓传感器表面的结垢,延长传感器的寿命,它的电子线路原理同以上两种传感器。
但部分产品阻值有所不同(如比华丽公司的产品,引线只有2根,设计更为先进,但也一定程度上限制了它使用的灵活性)。
由于其成本低、安装简便,目前也是使用较多的太阳能水位温度传感器件。
其缺点是无法克服水中泥土的附着,对泥沙较多的水质较容易失效。
在温度传感方面,由于硅胶的导热性差,所以温度显示起伏大,不能准确的显示水箱的当前温度。
另外,由于太阳能水箱的温度高低变化大,高的时候达100℃,低的时候仅在10℃以下,而硅胶的膨胀系数和金属导线的膨胀系数不一致,导电硅胶体与导线容易产生脱离,出现导电不良的现象,在温差大的太阳能水箱里,硅胶体老化变质加快,它的寿命也是比较短的。
图7-1-10硅胶传感器4、电子线路探测方案:目前,国内已经自然形成了较为统一的电子线路探测方案,为各种控制仪的传感器的互换创造了好的条件。
了解了水位温度传感器的原理,可以知道:传感器的输出一般是4条线(有部分是2条的),其中两条是传递温度信号的,两条是传递水位的。
用万用表的100KΩ以上的档测量,能量出电阻的(阻值在7-10KΩ)是温度线,另外两条就是水位线,水位线的阻值一般在60KΩ左右。
水位和温度的电子线路都是由电阻组成,所以它是没有极性的,接头可以互调。
下面举一个例子说明是如何灵活应用传感器原理的:例7-1-1:有一台承压式太阳能热水器,水位不需要控制,水箱侧面留有探测温度的盲孔,以便控制温度,手头上有一台普通的“西子牌”控制仪,如何达到控制太阳能温度的目的?解决的办法:1)用10KΩ,B值为3800左右的热敏电阻两端焊上导线,用热缩套管将热敏电阻保护起来(其他保护方法也可以),做成一个简易的水温探头,将它插入测温孔中。
将导线与控制仪传感器导线连接,如果没有标记,可以试着连接传感器导线中的两条,有温度出现,且与水温相近的就是了,其他两条同时可断定为水位线。
2)将水位的两条导线短接(如有1K左右的电阻更好)。
3)此时控制仪显示当前水的温度,同时显示水位为满格,太阳能可以正常工作了(如电加热)。
如果没有测温孔,用户可以通过三通,还有水箱的排污口,使用图7-1-6的温度传感器进行温度探测,效果跟例7-1-1是一样的。
还有一些传感器:压电式传感器,厚膜电阻传感器,由于应用不多,这里暂不介绍。
来源:太阳能联盟网。