太阳能热水工程控制系统——水位水温传感器(一)
来源：浩通能官网 Www.HaoTongNeng.Com时间：2015-11-06
太阳能热水工程控制系统——水位水温传感器(一)
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，这两种方法这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。常用的天热水器的水位传感器如图5-1、图5-2所示。
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，让用户合理正确地利用太阳能。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，传感器的寿命也逐步达到1年以上。
在工程中，为了安装，必须对水位传感器进行加工，才能把它装在水箱上，它们加工后的外形如图5-3所示。
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5—4，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。
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5-5所示。
3.通用的控制方法
太阳能热水器经十几年的发展，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。不管是导电式或是浮子式，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挡。传感器导电的原理有水导电(利用水的导电的特性)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5—6。
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Rl+R2+R3+R4=60kΩ很大，控制仪显示水位为一格20%以下。当水位到达一格时，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Rl被短路，端口1、2的电阻值为R2+R3+R4=30kΩ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=20kΩ，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=10kΩ，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l2V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
温度传感器采用热敏电阻，目前统一的标准是Rt=l0kΩ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5-7是温度传感器的温度曲线。图5—8是一种常用的温度传感器的外形。
未完待续……
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