温度传感器是指对温度进行感应,并将感应的温度变化情况转换为电信号的功能部件。我们在练习温度传感器检测代换之前,要先对温度传感器的安装位置、结构特点和工作原理有一定的了解。
1、温度传感器的安装位置及结构
在空调器室内机中,通常设有两个温度传感器,即室内温度传感器和管路温度传感器。室内温度传感器的感温头通常安装在蒸发器的表面,即进风口的前侧,主要用于检测房间内的温度;管路温度传感器的感温头通常贴装在蒸发器的管路上,由一个卡子固定在铜管中,主要用于检测蒸发器管路的温度。下面让我们具体了解一下温度传感器在空调器室内机中的安装位置。
这两个温度传感器的主要作用就是感应当前的工作温度,并将感应到的温度直接传送给系统控制集成电路,以维持空调器的正常工作。
室内温度传感器和管路温度传感器都通过信号线和插件与主控电路关联,并将感测的室内温度信号、蒸发器的温度信号送入微处理器中,经微处理运算调节决定空调器的当前运行状态。
温度传感器实质是一种热敏电阻器,是利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而变化的特性来測量温度及与温度有关的参数,井将参数变化量转换为电信号,送入控制部分,实现自动控制。
2、温度传感器的工作过程
下面我们先了解一下温度传感器是如何感测室内温度的。下图是典型空调器室内机温度传感器的工作原理示意图。
1)室内温度传感器输入信号
室内温度传感器th1的一端接 5v电压,另一端接由二个电阻构成的分压电路,当th1检测到温度发生变化时,其阻值变化引起分压电路的电压变化,将室温信号送入微处理器的38脚。室内温度传感器th1的两端并联一个电容,在正常温度下,该温度传感器输入端的电压约为2v。
2)回管路温度传感器输入信号
管路温度传感器th2的输岀信号经电阻分压后,由微处理器的37脚输入。该电压信号反映了室内机盘管的温度。在正常情况下,该温度传感器输入的电压约为3v。
另外,温度传感器根据其感应特性的不同可分为ptc传感器和ntc传感器两大类。其中,ntc传感器为负温度系数传感器,即传感器的阻值随温度的升高而减小;ptc传感器为正温度系数传感器,即传感器阻值随温度的升高而增大。
3、温度传感器的检测方法
在空调器中,温度传感器是不可缺少的控制器件,如果温度传感器损坏或异常,通常会引起空调器不工作、空调器室外机不运行等故障,因此掌握温度传感器的检修方法是十分必要的。
检测温度传感器通常有两种方法:一种是在路检测温度传感器的供电端信号和输出电压(送入微处理器的电压);一种是在开路状态下,检测不同温度环境下的阻值。
在路检测温度传感器相关电压值时,将室内机中的电路板从其电路板支架中取出,然后连接好各种组件,接通电源,在路状态下,对空调器中的温度传感器进行检测。
检测前,应先弄清楚温度传感器与其他元件之间的关系,分析或找准在正常情况下相关的电压值,然后进行检测,根据检测结果判断好坏。下图为空调器温度传感器的检测示意图。
可以看到,在正常情况下,室内温度传感器与管路温度传感器均有一只引脚经电感器后与5v供电电压相连,因此在正常情况下,两只温度传感器的供电端电压应为5v,否则应判断传感器是否为开路故障。
另外一只引脚连接在电阻器分压电路的分压点上,并将该电压送入微处理器中,在正常情况下,室内环境温度传感器送给微处理器的电压应为2v左右,管路温度传感器送给微处理器的电压值应为3v左右,温度变化,其电压也变化,范围为0.55~4.5v.否则说明温度传感器异常。
空调器室内温度传感器与管路温度传感器经电感器与5v供电电路关联,在正常情况下用万用表的直流电压挡对该端电压进行检测。若电压正常,则说明温度传感器供电正常;若无电压,则检测传感器是否开路或电源供电部分是否异常。
温度传感器工作时,将温度的变化信号转换为电信号,经插座、电阻器后送入微处理器的相关引脚中,可用万用表的直流电压挡检测传感器插座上送入微处理引脚端的电压值,在正常情况下应可测得2?3v的电压值。
若温度传感器的供电电压正常,插座处分压点的电压为0v,则多为外接传感器损坏,应对其进行更换。一般来说,若微处理器的传感器信号输入引脚处的电压高于4.5v或低于0.5v,都可以判断为温度传感器损坏。另外,温度传感器外接分压电阻开路也会引起空调器不工作、开机报警温度传感器故障的情况。
开路检测温度传感器是指将传感器与电路分离,在不加电的情况下,在不同的温度状态(常温和高温)时,通过检测温度传感器的阻值变化情况来判断温度传感器的好坏。开路状态下检测空调器温度传感器的方法如下图所示。
在常温下,对管路温度传感器进行检测,即将管路温度传感器放置在室内环境下,用万用表的电阻挡检测其电阻值,正常情况下,蒸发器管路温度传感器的阻值为6.45k左右,室内环境温度传感器的阻值为6.18k左右。
在高温下检测温度传感器时,可以人为提高温度传感器的环境温度,如用水杯盛些热水,并将温度传感器的感应头放入水杯中。后再用万用表进行检测。
空调器的温度传感器为负温度传感器。因此在高温状态下,检测室内温度传感器和管路温度传感器的阻值应变小,如上述测试中。在高温下,室内环境温度传感器的阻值为1.87k左右,管路温度传感器的阻值为1.022k左右。
如果温度传感器在常温、热水和冷水中的阻值没有变化或变化不明显,则表明温度传感器工作已经失常,应及时更换。如果温度传感器的阻值一直都是很大(趋于无穷大),则说明温度传感器出现了故障如果温度传感器在开路检测时正常,而在路检测时其引脚的电压值过高或过低,就要对电路部分做进一步的检測,以排除故障。
温度传感器阻值偏髙或偏低都将引起空调器工作失常的故障’当温度传感器阻值变小时,相当于检测到温度升高,微处理器接收到该传感器送来的信号后,会以为室内温度或蒸发器管路温度高于一定值。从而控制空调器室内机风扇电动机一直运行;若温度传感器阻值变大,则相当于检测到温度降低,微处理器同样会参照该信号(并非正常的信号)对空调器做出相应的控制,引起空调器控制异常的故障。
(1)ds18b20原理: a、测温范围-55℃~ 125℃,在-10~ 85℃时精度为±0.5℃。 b、可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。 c、内部结构: d、温度转换规则:ds18b20的核心功能是它可以直接读出数字的温度数值。温度传感器的精度为用户可编程的9,10,11或12位,分别以0.5℃,0.25℃,0.125℃和0.0625℃增量递增。在上电状态下默认的精度为12位。ds18b20启动后保持低功耗等待状态,当需要执行温度测量和ad转换时,总线控制器必须发出[44h]命令。转换完以后,产生的温度数据以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中,ds18b20继续保持等待状态。
这是12位转化后得到的12位数据,存储在ds18b20的两个8位的ram中,高字节的前5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为‘0’,只要将测到的数值乘以0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为‘1’,测到的数值需要先减1再取反再乘以0.0625即可得到实际温度。 e、ds18b20温度传感器的内部存储器包括一个高度的暂存器ram和一个非易失性的可电擦除的eeprom,后者存放高温度和低温度触发器th、tl和结构寄存器。 f、存储器的第4位为配置寄存器,其组织见图8,用户可按表3所示设置r0和r1位来设定ds18b20的精度。上电默认设置:r0=1、r1=1(12位精度)。注意:精度和转换时间之间有直接的关系。暂存器的位7和位0-4被器件保留,禁止写入。 (2)配置过程: ds18b20初始化 (1)数据线拉到低电平“0”。 (2).延时480微妙(该时间的时间范围可以从480到960微妙)。 (3).数据线拉到高电平“1”。 (4).延时等待80微妙。如果初始化成功则在15到60微妙时间内产生一个由ds18b20所返回的低电平“0”.根据该状态可以来确定它的存在,但是应注意不能无限的进行等待,不然会使程序进入死循环,所以要进行超时判断。 (5).若cpu读到了数据线上的低电平“0”后,还要做延时,其延时的时间从发出的高电平算起(第(3)步的时间算起)最少要480微妙。
ds18b20写时序 (1).数据线先置低电平“0” (2).延时15微妙。 (3).按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)。 (4).延时60微妙。 (5).将数据线拉到高电平。 (6).重复1~5步骤,直到发送完整的字节。 (7).最后将数据线拉高。
ds18b20读时序 (1).将数据线拉低“0”。 (2).延时1微妙。 (3).将数据线拉高“1”,释放总线准备读数据。 (4).延时10微妙。 (5).读数据线的状态得到1个状态位,并进行数据处理。 (6).延时45微妙。 (7).重复1~7步骤,直到读完一个字节。
(3)数码管显示源代码:
/*主函数*/
#include "reg52.h"
#include"temp.h"
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;
sbit lsa=p2^2;
sbit lsb=p2^3;
sbit lsc=p2^4;
char num=0;
u8 displaydata[8];
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
void datapros(int temp)
{
float tp;
if(temp< 0)
{
displaydata[0] = 0x40;
temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100 0.5;
}
else
{
displaydata[0] = 0x00;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100 0.5;
}
displaydata[1] = smgduan[temp % 10000 / 1000];
displaydata[2] = smgduan[temp % 1000 / 100];
displaydata[3] = smgduan[temp % 100 / 10];
displaydata[4] = smgduan[temp % 10 / 1];
}
void digdisplay()
{
u8 i;
for(i=0;i<6;i )
{
switch(i)
{
case(0):
lsa=1;lsb=1;lsc=1; break;
case(1):
lsa=0;lsb=1;lsc=1; break;
case(2):
lsa=1;lsb=0;lsc=1; break;
case(3):
lsa=0;lsb=0;lsc=1; break;
case(4):
lsa=1;lsb=1;lsc=0; break;
case(5):
lsa=0;lsb=1;lsc=0; break;
}
p0=displaydata[i];
delay(100);
p0=0x00;
}
}
void main()
{
while(1)
{
datapros(ds18b20readtemp());
digdisplay();
}
}
/*ds18b20配置*/
#include"temp.h"
void delay1ms(uint y)
{
uint x;
for( ; y>0; y--)
{
for(x=110; x>0; x--);
}
}
uchar ds18b20init()
{
uchar i;
dsport = 0;
i = 70;
while(i--);/
dsport = 1;
i = 0;
while(dsport)
{
delay1ms(1);
i ;
if(i>5)
{
return 0;
}
}
return 1;
}
void ds18b20writebyte(uchar dat)
{
uint i, j;
for(j=0; j<8; j )
{
dsport = 0;
i ;
dsport = dat & 0x01;
i=6;
while(i--);
dsport = 1;
dat >>= 1;
}
}
uchar ds18b20readbyte()
{
uchar byte, bi;
uint i, j;
for(j=8; j>0; j--)
{
dsport = 0;
i ;
dsport = 1;
i ;
i ;
bi = dsport;
byte = (byte >> 1) | (bi << 7);
i = 4;
while(i--);
}
return byte;
}
void ds18b20changtemp()
{
ds18b20init();
delay1ms(1);
ds18b20writebyte(0xcc);
ds18b20writebyte(0x44);
}
void ds18b20readtempcom()
{
ds18b20init();
delay1ms(1);
ds18b20writebyte(0xcc);
ds18b20writebyte(0xbe);
}
int ds18b20readtemp()
{
int temp = 0;
uchar tmh, tml;
ds18b20changtemp();
ds18b20readtempcom();
tml = ds18b20readbyte();
tmh = ds18b20readbyte();
temp = tmh;
temp <<= 8;
temp |= tml;
return temp;
}
温度传感器的类型:在实践使用中,可以运用的温度传感器有很多种,依据实践使用的不同特性不同,温度传感器由两种基本的物理类型组成:放大器的类型,无论是分立放大器还是运算放大器,都需求细心选择,因为需求杰出的漂移稳定性来防止热电偶的频频重新校准。这使得斩波器和仪表型放大器更适合大多数温度传感使用。
触摸式和非触摸式温度传感器进一步分为以下温度传感器,下面将对这些温度传感器的原理进行说明。在咱们的日常日子中,我们应该常常看到温度计、热水器、微波炉、冰箱等,这些都会使用到一个重要的设备——温度传感器。本文将为我们介绍温度传感器,温度传感器的原理,温度传感器的品种。我们介绍温度传感器,温度传感器的原理,温度传感器的品种。什么是温度传感器?温度传感器是一种测量物体有多热或多冷的设备,通过可读方式的电信号供给温度测量。比较常见的是热电偶和电阻温度检测器。
?
还没有评论,来说两句吧...