說起空調,大家都認識,但是一談到空調溫度傳感器,可能就很多人都不知了。空調之所以能自動開啟、自動調節溫度等自動化操作,主要是靠一個重要的元器件——溫度傳感器。那么,空調溫度傳感器工作原理是怎樣的呢?空調溫度傳感器由什么構成?下面就隨小編一同去了解下吧!
一、空調溫度傳感器工作原理是怎樣的
常用的空調溫度傳感器為負溫度系數的熱敏電阻,簡稱NTC,其阻值隨溫度升高而降低,隨溫度降低而增大。一般廠家采用25℃時的阻值為標稱值。
空調溫度傳感器都是和一個電阻串聯以后,一般采用5V(部分空調使用的+3.3V)電壓進行分壓,分壓后的電壓送入CPU內部。由于空調溫度傳感器采用的都是負溫度系數熱敏電阻,即在溫度升高時其阻值減小,溫度降低時其阻值增大。所以CPU的輸入電壓規律就是;溫度升高時,CPU的輸入電壓升高,溫度降低時,CPU的輸入電壓隨之降低。這一變化的電壓進入CPU內部分析處理,來判斷當前的管溫或室溫,并通過內部程序和人為程序設定,來控制空調的運行狀態。
由于送到CPU的采樣電壓會隨溫度高低變化而較大范圍內變化,所以廠家在設計時,一般都以25℃為準,將該采樣電壓設計成電源電壓的一半,以便給溫度變化導致的電壓變化留出充足的余地。如果采樣電壓設計得過高或過低,都將不能正常反映出當前的溫度變化。這就是空調溫度傳感器的工作原理。
二、空調溫度傳感器的構成
空調常用的NTC有室內環溫NTC、室內盤管NTC、室外盤管NTC等三個,變頻空調還應用外環溫NTC、壓縮機吸氣、排氣NTC等。NTC在電路中,溫度變化使NTC阻值變化,CPU端子的電壓也隨之變化,CPU根據電壓的變化來判斷空調的溫度情況,從而決定空調的工作狀態。
三、各種類型空調溫度傳感器的作用及常規故障
NTC常見的故障為阻值變大、開路、受潮霉變阻值變化、短路、插頭及座接觸不好或漏電等,引起空調CPU檢測端子電壓異常從而引起空調故障。下面首先分析室內環溫空調溫度傳感器、室內盤管NTC、室外盤管NTC、排氣NTC和吸氣NTC的作用,并根據這些作用和原理分析空調溫度傳感器常見的故障。
(1)室內環溫NTC
它通常安裝在室內機熱交換器的出風口處,作用主要有三個:
第一:是在制冷或制熱期間檢測室內的溫度,控制壓縮機運轉的時間;
第二:是在自動運行模式下控制工作狀態;
第三:是控制室內風扇的轉速。
室內環溫NTC根據設定的工作狀態,檢測室內環境的溫度自動開、停機或變頻。
定頻空調的室內溫度溫差變化范圍為設定值1℃,即若制冷設定24℃時,當溫度降到23℃壓縮機停機,當溫度回升到25℃壓縮機工作;若制熱設定24℃時,當溫度升到25℃壓縮機停機,當溫度回落到23℃壓縮機工作。值得說明的是溫度的設定范圍一般為15℃—30℃之間,因此低于15℃的環溫下制冷不工作,高于30℃的環溫下制熱不工作。
變頻空調根據設定的工作溫度和室內溫度的差值進行變頻調速,差值越大壓縮機工作頻率越高,因此,壓縮機啟動以后轉速很快提升,在接近設定溫度附近,轉低轉速運行。
(2)室內盤管NTC
它安裝在室內熱交換器的表面上,主要作用有四個:
第一:是制冷期間防過冷保護;
第二:是制熱期間防過熱保護;
第三:是控制室內風扇電機的轉速;
第四:是制熱期間用于輔助室外除霜。
室內盤管制冷過冷保護檢測、制冷缺氟等檢測;制熱防冷風吹出、過熱保護等檢測。
以定速機為例,空調制冷運行一段時間(比如30分鐘)自動檢查室內盤管的溫度,若溫度達不到某一溫度(比如+20℃以下)則自動診斷為缺氟而保護。若因某些原因室內盤管溫度降到+3℃以下為防結霜也停機(過冷),制熱時室內盤管溫度底于32℃內風機不吹風(防冷風),高于52℃外風機停轉,高于58℃壓縮機停轉(過熱);有的空調制熱自動控制內風機風速;有的空調自動切換電輔熱,變頻空調轉速控制等。不同廠家的設計存在一定的差異,但基本保護功能類似。
(3)室外環溫NTC
室外環境溫度傳感器通過塑料架安裝在室外熱交換器上,它的主要作用有兩個:
第一:是在制冷或制熱期間檢測室外的環境溫度;
第二:是用直于控制室外風機轉速。
(4)室外盤管NTC
它安裝在在室外熱交換器的表面上,主要作用有三個:
第一:是制冷期間防過熱保護;
第二:是制熱期間防凍結保護;
第三:是除霜期間控制熱交換器的溫度。
制熱化霜溫度檢測,制冷冷凝溫度檢測。制熱化霜是熱泵機一個重要的功能,例如:第一次化霜為CPU定時(一般在50分鐘),以后化霜則由室外盤管NTC控制(比如-11℃要化霜,+9℃則制熱)。制冷冷凝溫度達68℃停壓縮機,代替高壓壓力開關的作用;變頻制冷則降頻阻止盤管繼續升溫。外環溫NTC控制室外風機的轉速、冬季預熱壓縮機等。
(5)壓縮機排氣NTC
它主要裝在壓縮機排氣管上,作用有兩個:
第一:通過檢測壓縮機排氣管溫度,控制膨脹閥的開啟度的壓縮機轉速;
第二:是用于排氣管過熱保護。
使變頻壓縮機降頻,避免外機過熱,缺氟檢測以及電子膨脹閥開度調節等。
(6)吸氣NTC
控制制冷劑流量,由步進電機控制節流閥實現,現在家用較少使用吸氣NTC。
(7)故障分析
溫度傳感器的故障現象也各種各樣。室內外盤管NTC由于處于溫度不斷變化及結露或高溫的環境,所以其損壞率相對較高。
主要表現在:
(a)電源正常而整機不工作、工作短時間停機、制熱時外機正常內風機不運轉、外風機不工作或異常停轉,壓縮機不啟動,變頻效果差,變頻不工作,制熱不化霜等。
(b)在電源正常而空調不工作時也要查室內環溫NTC;空調工作不停機或達不到設定溫度停機,也要先查室內環溫NTC;變頻空調工作不正常也會和它有關。因室內環溫NTC若出現故障會使得CPU錯誤地判斷室內環溫而引起誤動作。
如果初步判斷溫度傳感器的問題,可根據不同廠家提供的傳感器溫度-電阻、電壓對照表進一步確認問題。對有問題的傳感器進行更換。
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