传感器在空调中的应用：人体红外感应及光传感器在空调控制器中的应用

摘要：

家用空调在全球各地都已经相当普及,特别是在一些大中城市中.如果家庭用机和公司用机合起来的话,平均下来人手一机绝对不为过.其中涉及的最基本的控制技术和功能可以说比较成熟了.现在的用户对空调的要求,早已经不仅仅是要求简单的制冷制热了.功能要求早已从单一的冷热交换,发展到各种附加功能的组合和集成,比如适当的新风交换以改善空气质量,控制风机的送风方式以形成更均匀的制冷制热效果,特定的送风方向跟踪以达到更高效的体感效果等.大众对环境的重视,对空调这一大众化的高能耗产品也提出了新的要求.环保,节能,已经是目前大多数空调厂商的研究重点.国家也对空调器的能耗比做出了规定.达不到节能标准的,限制销售或者禁止销售. 不仅如此,各空调厂家还是发费大力气在市场调研上,和最终客户沟通,不光听取他们建议,也不遗余力的结合售后服务系统,收集整理客户的抱怨.不断增加产品市场覆盖面和完善自己的产品功能,以期待自己产品能够得到不同阶层的客户的认可,不断提高自己产品的知名度和市场占有率. 新型传感器的出现,使各种附加功能的实现成为了可能.在立项开发本项目之前,我们调查分析了众多可以应用在空调系统中的传感器.比方说已经在冰箱中成功应用的湿度传感器;可以检测空气质量的尘埃粒子传感器;可以检测空间声音强度的分贝传感器;可以实现语音识别的语音识别功能模块,可以检测空间内人体移动的红外传感器等 本课题独具创新的将人体红外感应和光强度传感器应用于家用电气中.从传感器的原理入手,结合模块在其他应用领域的成功经验,特别是安防系统中的成熟应用,将实际的空间要求和传感器模块的性能参数进行了模型建立,讨论了如何将这一新型传感器拓展应用到普通家电系统空调中,实现空调系统的创新功能.经过实验表明,采用了这些新传感器的控制器解决了实际使用中的功能需求,使家电控制更加人性化,间接提高了空调的效率,提升家电控制系统的整体性能,使用价值和环保节能指标. 当然,本课题还只是停留在单机家电的功能和性能的提升.未来的趋势,家电的信息化和网络化也必然是发展方向.这些发展都是为了在高效节能的基础上,营造更舒适,更人性化的用户环境.本文在最后的展望章节,将对其他传感器的应用可行性,以及未来家电系统的信息化和网络话,进行简单的描述.

展开

传感器在空调中的应用：温度传感器在空调中的应用

《室内温度计》实 习 报 告
专业班级：  11 电气工程及其自动化
组长： 陆坤达 组别：    2
组员： 伍人作 李兴权
指导教师： 谢艳新 王海波
学期：     2013-2014 学年第 1学期
实习地点：组成原理及单片机实验室
- 1 -
《室内温度计》 实习报告
一、实习目的
本次实习的目的在于加深对 MCS-51 单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的
设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法； 强化单片机应用电路的设计与分析能
力；提高学生在单片机应用方面的实践技能； 培育学生综合运用理论知识解决问题的
能力，力求实现理论结合实际，学以至用的原则。
二、设计题目 :室内温度计
三、功能描述
1．实时采集 0-5V 的电压信号；
2．将采集的 0-5V 的电压信号实时显示；
3. 读出当前室内温度；显示在数码管上；
四、方案设计
4.1系统分析
根据系统功能

传感器在空调中的应用：温度传感器在空调中的应用_1

自动空调系统中温度传感器包括发动机冷却液温度传感器、车内温度传感
器、
环境温度传感器、
蒸发器温度传感器、
日光辐射传感器、
制冷剂温控开关

等。
控制单元根据这些传感器信号，
计算出吹入客舱内空气所需的温度，
选择所需的
空气量，然后控制空气混合入口，水阀、进出气口转换板等，在驾驶员设定的温

度范围内自动调节客舱内的温度，
使其达到最佳，
并自动控制空调的开启和关闭。

?
?
当发动机冷却液温度超过
120
℃
时为了保护发动机，会让空调停止工作。空
调压缩机内制冷剂温度过高，
温度开关会切断压缩机电磁离合器的电路。
装在蒸
发器中央的蒸发器温度传感器或温度开关通过控制空调压缩机的运转来控制蒸
发器的温度。

?
?
蒸发器温度控制的目的是防止蒸发器结霜。如果蒸发器的温度低于
0
℃
，凝
结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰，
严重时会堵塞蒸发器的空气通道，
导致
冷却系统制冷效果明显降低。
为了避免蒸发器结霜，
就必须将蒸发器的温度控制
在
0
℃
以上。

?
?
蒸发器温过低，低于设定值
0
℃
以下时，空调放大器会切断压缩机电磁离合
器的电路。
蒸发器出口温度传感器失效，
会导致空调压缩机离合器频繁吸合和分
离。膨胀阀到蒸发器之间管路结霜，会导致空调出风量小。

?
?
空调系统制冷的条件之一是环境温度高于室内温度，环境温度传感器断路，
端子进水、接触不良或接地不良，数据流会显示环境温度
-30
℃
以下，将造成空
调不制冷。

?
?
同时，
发动机冷却液温度传感器断路或接地线接触不良，
信号失准时，
散热
风扇不转，导致空调散热不良，也会进入失效保护，让空调停止工作。

艾驰商城是国内最专业的
MRO
工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅
捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有

10
年工业用品电子商务领域研究，
以强大的信息通道建设的优势，
以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游
供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感

器、图尔克传感器、变频器、断
路器、继电器、
PLC
、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用
品等一系列自动化的工控产品。

?
?
如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等
信息，请关注艾驰商城

传感器在空调中的应用：空调传感器的安装位置和作用是什么？

1.传感器特性
传感器为负温度系数(NTC)的热敏电阻,阻值随着温度上升面下降。以型号25℃/5 ka的传感器为例, 测量温度变化时的阻值变化情况: 阻值应符合负温度系数热敏电阻变化的特点,如温度变化时阻值不做相应变化,则传感器有故障。如图所示为传感器降温时测量阻值的结果, 如图所示为常温状态下测量传感器阻值的结果,如图所示为加热传感器测量阻值的结果。
2.安装位置与作用
室内机传感器有两个, 即环温传感器和管温传感器。
  1 ) 室内环温传感器电路如图所示6-19为管温传感器安装位置和实物外形。
  1) 室内管温传感器在电路中的英文行号是“ COIL”,作用是检测蒸发器温度, 由室内管温传感器(25℃/5ka)和分压电阻R22 (4.7ka精密电阻、1%误差)等元器件组成。
  2)制冷模式下防冻结保护,控制压缩机运行频率。室内管温高于9℃,频率不受约東; 低于7℃时禁升频, 低于3℃时降频, 低于一 1℃时压缩机停机。
  3) 制热模式下防冷风保护,控制室内风机转速。室内管温低于23℃, 室内风机停机; 高于28℃时低风, 高于32℃时中风, 高于38℃时按设定风速运行。
  4)制热模式下防过载保护,控制压缩机运行频率。室内管温低于48℃,频率不受约東;高于63℃时,压缩机降频;高于78℃时,控制压缩机停机。

3.工作原理
如图所示,图为管温传感器信号流程,该电路的作用是向室内机 CPU提供室内房间温度和室内蒸发器温度信号 。 室内机 CPU的?脚检测室内环温传感器温度,⑩脚检测室内管温传感器温度, 两个传感器工作原理相同, 均为传感器与偏置电阻组成分月;电路, 传感器为负温度系数(NTC)的热敏电阻。以室内管温传感器电路为例,如蒸发器温度由于某种原因升高,室内管温传感器温度也相应升高,其阻值变小, 根据分压电路原理,分压电阻 R22分得的电压也相应升高, 输送到 CPU(l19脚的电压升高, CPU根据电压值计算得出蒸发器的实际温度,并与内置的数据相比较,对电路进行控制。假如在制热模式下,计算得出的温度大于78℃,则控制压缩机停机,并显示故障代码。环温与管温传感器型号相同, 均为25℃/5ka, 分圧电阻的阻值也相同, 因此在刚上电未开机时, 坏温和管温传感器检测的温度基本相同, CPU的?脚和?脚电压也基本相同, 传感器插座分压点引针电压也基本相同, 房间温度在25℃时电压约为2. 4V。CPU判断传感器开路或短路的依据: 检测引脚的电压高于4. 5V或低于0. 5V。在实际检修中,管温传感器由于检测温度跨度特别大,损坏的可能性远大于环温传感器,许多保护动作都是由它引起的, 所以在检修电路故障时, 应首先测量管温传感器阻值是否正常。
4.传感器温度与 CPU电压对应关系
三菱空调器室内坏温传感器和室内管温传感器的型号通常为25℃/5ka, 分压电阻阻值为4. 7ka或5. lka,制冷和制热模式常見温度与 CPU电压的对应关系。室内环温传感器测量温度范園,制冷模式在15-35℃之间,制热模式在0~30℃之间(包括未开机时) 。室内管温传感器测量温度范围, 制冷模式在一5 ~30℃之间, 制热模式在 0~ 80℃之间 (包括除霜模式) 。