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第三章空調自控系統中常用器件的特性本章主要講授內容:1、空調系統中常用的溫度傳感器;2、溫度變送器的特性及其傳遞函數;3、濕度傳感器與變送器;4、空調自控系統中常用的調節器(重點);5、空調自控系統中常用的執行器;3.1、空調系統中常用的溫度傳感器3.1.1、傳感器的基本概念1、傳感器的定義:傳感器是將被測非電量(物理量)信號轉換為一個與之有對應關系的輸出信號的器件或裝置;2、傳感器的作用:傳感器主要應用在自動測試與自動控制領域中。它將諸入壓力、溫度、流量、位移等參數轉換為電量,然后,通過電的方法進行測量和控制。3.1.2、熱電阻傳感器1、熱電阻傳感器的定義:物資的電阻率隨溫度變化而變化的物理現象稱為熱電阻效應。利用電阻隨溫度變化而變化的特性(即熱電阻效應)制成的傳感器稱為熱電阻傳感器。2、熱電阻傳感器的作用:熱電阻傳感器主要用于檢測溫度和與溫度有關的參量;3、熱電阻傳感器的分類:①、金屬熱電阻;通常稱為熱電阻;②、半導體熱電阻;通常稱為熱敏電阻;3.1.3、空調系統中常用的溫度傳感器1、溫度傳感器的種類:⑴、金屬材料制成的熱電阻溫度傳感器;⑵、金屬氧化物半導體材料制成的熱敏電阻式溫度傳感器;⑶、由半導體PN結制成的半導體熱敏電阻溫度傳感器;2、幾種溫度傳感器的特性:①、熱電阻溫度傳感器是根據金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理測溫的;溫度升高電阻值增大,稱為正溫度系數(PTC)熱電阻。②、金屬氧化物半導體材料制成的熱敏電阻其溫度特性為:溫度升高,電阻值減小,通常被稱為負溫度系數(NTC)熱敏電阻。③、半導體PN結制成的半導體熱敏電阻是根據PN結正向壓降隨溫度變化的原理工作的。也是負溫度系數(NTC)熱敏電阻。3、空調系統中常用傳感器的外形與結構⑴、熱電阻傳感器;⑵、金屬氧化物半導體熱敏電阻傳感器;⑶、半導體PN結熱敏電阻傳感器;4、金屬熱電阻溫度傳感器的測溫原理熱電阻是熱電阻溫度計的測溫元件,它是利用金屬導體電阻值隨溫度變化而變化的特性來實現溫度測量的。⑴、金屬導體電阻值與溫度的關系為:式中:Rt-溫度為t℃時電阻值;R0-溫度為t0(通常為0℃)時電阻值;a-溫度系數,即溫度每升高1℃時的電阻相對變化量;Δt-溫度變化量;ΔRt-溫度改變Δt時的電阻變化量。⑵、熱電阻溫度傳感器的特點①、結構簡單、工作可靠、電阻溫度特性好、測溫靈敏度高、精度高、測溫范圍較廣(-200℃~+650℃)。②、阻值-溫度(R-t)特性:溫度每升高1℃,熱電阻的阻值升高約0.4%~0.6%。即電阻溫度系數較小。③、正溫度系數熱敏電阻;④、阻值與溫度不是線性變化,但在一定的范圍內可進似為常數。⑶、熱電阻的主要技術數據①、分度號:熱電阻的分度號是以熱電阻在0℃時的電阻值來標記的,以便與相應的調節器配套使用。②、阻值-溫度(Rt-t)特性例:鉑電阻在-200℃~0℃范圍內:③、熱電阻的時間常數τ:★、時間常數一般在10S~4min之內;、大熱慣性:τ在1.5min~4min之內;b)、一般熱慣性:τ在10S~1.5min之內;c)、

小熱慣性:τ在10S之內;溫度在0℃~850℃范圍內時:⑷、熱電阻式溫度傳感器的特性參數①、時間常數T;②、延遲時間τ;③、動態特性;⑸、熱電阻式溫度傳感器的傳遞函數①、微分方程式:式中:CZ-熱電阻的熱容量;θz-熱電阻的溫度;θa-熱電阻周圍介質的溫度;a-熱電阻周圍介質對熱電阻的換熱系數;F-熱電阻的表面積;令傳感器的放大系數K2=1則:T2-時間常數;R2-傳感器的熱阻力系數;②、傳遞函數并進行拉氏變換得:5、熱電阻傳感器的應用⑴、加熱溫度控制電路6、金屬氧化物半導體熱敏電阻⑴、金屬氧化物半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質制成的溫度敏感元件。⑵、金屬氧化物半導體熱敏電阻通常用鐵、鎳、鈦、鎂、銅等金屬氧化物按一定的比例混合經高溫燒結而成。通過改變其中氧化物的成分和比例,可以得到不同測溫范圍、阻值和溫度系數的NTC熱敏電阻。⑶、金屬氧化物半導體熱敏電阻的特性①、電阻值與溫度的關系(Rt-t)如下:式中:RT、RT0-溫度為T、T0(K)時的溫度值;B-溫度系數,大約為1500~5000K;②、B參數:通常是指溫度在25℃(T1)和50℃(T2)的B值:式中:B-常數;R1-在溫度為T1(K)時的電阻值;R2-在溫度為T2(K)時的電阻值;T1、T2-溫度;⑷、金屬氧化物半導體熱敏電阻的特點①、結構簡單、靈敏度高、熱響應時間短(小于1S)、穩定性好、壽命長、體積小。②、阻值-溫度(R-t)特性:溫度每升高1℃,熱電阻的阻值升高較大。即電阻溫度系數較大,是鉑電阻的4~9倍。③、是負溫度系數(NTC)熱敏電阻;④、阻值與溫度為非線性變化關系,互換性較差;通常在使用是都進行線性化處理。⑸、熱敏電阻的線性化處理①、采用并聯電阻的方式,進行簡易的線性化處理。③、靈敏度降低②、以t1為中心確定并聯電阻的阻值;⑹、金屬氧化物半導體熱敏電阻的種類與外形①、種類;金屬封裝;玻璃封裝;塑料封裝;環氧樹脂封裝;②、外形圖;③、溫度-電阻特性曲線;例:采用金屬氧化物半導體熱敏電阻的溫控電路7、半導體PN結溫度傳感器⑵、種類:①、二極管溫度傳感器;②、晶體管溫度傳感器;③、集成溫度傳感器;⑴、定義:半導體PN結溫度傳感器是利用半導體PN結兩端電壓隨溫度變化而變化的原理工作的。⑶、二極管PN結熱敏電阻工作原理①、根據固體物理中有關PN的研究,可得出下面的公式:式中:q-是電子的電荷量;T-是絕對溫度,單位為K;k-是一個常數;Is-是一個與外加電壓無關的系數,稱為反向飽和電流。當PN結制成后,它基本上是一個只與溫度有關的系數。②、采用硅二極管溫度傳感器構成的溫度檢測電路;8、晶體三極管溫度傳感器NPN晶體管在集電極電流IC恒定時,基極和發射極間的電壓UBE隨環境溫度變化而變化。式中:Eg-禁帶寬度;k-與基極偏壓有關的常數;γ-由基區少數載流子溫度特性決定的常數;IC-集電極電流;q-電子電荷量;⑴、NPN晶體管電壓UBE與溫度的理論依據⑵、硅晶體管UBE與溫度關系曲線溫度系數為-2.4mV∕℃測溫范圍-50℃~200℃;⑶、晶體管溫度傳感器的特點①、結構簡單、靈敏度高、熱響應時間短(小于1S)、精度高、壽命長、體積小。②、阻值-溫度(R-t)特性好。③、是負溫度系數(NTC)熱敏電阻;④、阻值與溫度為線性變化關系,穩定性和互換性好。9、集成溫度傳感器集成溫度傳感器是將溫度傳感器與放大電路,偏置電源及線性化集成電路等采用集成化技術制作在同一芯片上,從而極大地提高了傳感器的各項性能。①、測溫精度高;②、復現性好;③、線性好,體積?。虎堋崛萘啃。荨⒎€定性好;⑥、輸出電信號大;測溫精度:±0.5℃;溫度范圍:-50~150℃3.2、溫度變送器的特性及其傳遞函數1、變送器的定義:將傳感器輸出的信號變換為標準電壓或電流的器件稱為變送器;2、變送器的特性⑴、變送器作用及特點:①、把傳感器輸入的非電量(電量)信號轉換為標準的電量信號(電壓:0~10VDC、電流:4~20mADC等);②、對輸入信號進行線性化放大與處理;③、變送器通常由電子線路組成,因此電子線路本身的時間常數、滯后都比較??;與傳感器相比較通常可以忽約。⑵、變送器的數學表達式:式中:BZ-變送器輸出的標準信號;θz-傳感器測量信號(傳感器輸出信號);KB-變送器的放大系數(靜態特性)。⑶、變送器的傳遞函數:3、傳感器加變送器特性及傳遞函數⑴、熱電阻傳感器加變送器的數學表達式:①、無套管熱電阻溫度傳感器的數學表達式為:②、變送器的數學表達式為:其增量方程式為:③、如果傳感器的時間常數的數據與對象的時間常數

的數據相比可以略去;即有:④、傳遞函數為:4、溫度變送器⑴、溫度變送器的定義:將溫度變送器輸出信號變換為標準電壓或電流的器件稱為溫度變送器;⑵、溫度變送器工作原理及方框圖:3.3、濕度傳感器與變送器3.3.1、濕空氣的狀態參數在空氣調節技術中,常用的狀態參數是壓力、溫度、含濕量、相對濕度、比焓及密度;1、壓力:濕空氣是由干空氣和水蒸氣組成的混合氣體,其總壓力P應等于干空氣的分壓力Pg與水蒸氣的分壓力Pq之和即:P=Pg+Pq;

水蒸氣分壓力的大小,反映了濕空氣中水蒸氣含量的多少。濕空氣的溫度越高,空氣中飽和水蒸氣分壓力也就越大,說明空氣能容納的水氣數量越多。水蒸氣分壓力是衡量濕空氣干燥與潮濕的基本指標,是一個重要的參數。2、溫度:是表示濕空氣冷熱程度的指標;3、含濕量(d):是指1kg干空氣所帶有的水蒸氣質量,其單位是g∕kg(干空氣)。它是表示濕空氣濕度大小的重要參數之一。在空氣調節中,常用含濕量來表示空氣被加濕或減濕的程度。4、相對濕度(φ):是指空氣中水蒸氣分壓力Pq與同溫度下飽和水蒸氣分壓力Pqb之比;它表示空氣接近飽和的程度;★絕對濕度給出的是空間內水分的具體含量;★而相對濕度則指出了大氣的潮濕程度;3.3.2、對濕度傳感器的技術要求⑴、使用壽命長,長期工作的穩定性好;⑵、測量范圍寬,濕度和溫度系數??;⑶、靈敏度高、感濕特性線性度好;⑷、濕滯回差?。虎?、響應速度快,時間短;⑹、一致性和互換性好,制造工藝簡單,易于批量生產,轉換電路簡單,成本低廉;⑺、能在惡劣環境下工作;3.3.3、濕度傳感器的主要參數⑴、感濕特性曲線:感濕特性曲線是指濕度傳感器的輸出量與被測環境濕度間的關系曲線;⑵、測濕量程:測濕量程是指濕敏傳感器能以規定的精度測量的最大范圍;⑶、靈敏度:常用感濕特性曲線的斜率來定義靈敏度,即靈敏度是輸出量增量與輸入量增量之比;⑷、濕度溫度系數濕度傳感器的特性往往隨環境溫度的變化而變化,即在不同的環境溫度下有不同的感濕特性曲線。⑸、響應時間當環境濕度改變時,濕度傳感器完成吸濕或脫濕以及動態平衡過程所需要的時間,稱為,響應時間;⑹、濕滯回線和濕滯回差3.3.4、空調系統中常用濕度傳感器的種類①、毛發濕度傳感器(變送器);②、氯化鋰濕度傳感器;③、半導體陶瓷濕度傳感器;④、電容式濕度傳感器;3.3.5、常用濕度傳感器的結構與外形圖①、毛發式濕度傳感器;②、氯化鋰濕度傳感器;④、電容式濕度傳感器③、半導體陶瓷濕度傳感器;3.3.6、氯化鋰濕度傳感器的工作原理氯化鋰(LiCl)是一種在大氣中不分解、不揮發,也不變質而具有穩定的離子型無機鹽類。它具有吸濕、放濕的特性,其吸濕量與空氣相對濕度成一定的函數關系。隨著空氣相對濕度的變化,氯化鋰吸濕量也隨著變化。只有當它的蒸氣壓等于周圍空氣的水蒸氣分壓力時,才處于平衡狀態。因此,隨著空氣相對濕度的增加,氯化鋰的吸濕量也隨著增加,從而使氯化鋰中導電離子數增加,最后導致它的電阻減少。當氯化鋰的蒸氣壓高于空氣中水蒸氣分壓力時,氯化鋰放出水分,導致電阻增大。3.3.7、氯化鋰濕度傳感器的性能參數與特點①、測量范圍較寬15%~95%RH;②、測量精度±2%~5%RH;③、溫度對測量精度影響較大;④、最高使用溫度≤55℃;⑤、傳感器必須使用交變電壓;⑥、使用環境應保持清潔、無粉塵,纖維;⑦、穩定性不太高,會出現測量漂移;3.3.8、氯化鋰濕度傳感器的應用①、電路原理方框圖3.3.9、半導體陶瓷濕敏電阻(燒結型)⑴、半導體陶瓷濕敏電阻的特點①、使用壽命長,可在惡劣環境下工作;②、可檢測到1%RH低濕狀態;③、響應快、測量精度高;④、使用范圍寬,以及濕滯回差小;⑤、使用過程中需經常進行電加熱清洗;⑵、半導體陶瓷濕敏電阻的結構1-二氧化鈦與氧化鉻鎂復合型感濕陶瓷;2-陶瓷基片;3-鍍鎂絲引線;4-金短路環;5-鎳烙絲加熱清洗線圈;6-金電極;⑶、SM-1濕敏元件的性能①、濕敏元件的感濕特性曲線;②、濕敏元件的加熱清洗特性;3.3.10、電容濕度傳感器與變送器⑴、電容濕度傳感器的結構及外形圖⑵、電容濕度傳感器工作原理根據電容器電容量的關系:式中:C-電容量;ε-極板間介質的介電時間常數(F∕m);A-兩平行極板間的相互覆蓋的有效面積(m2);δ-兩平行極板間的距離(m);電容量C直接受到ε、A、δ的影響;電容濕度傳感器是利用當濕度變化時,改變極間介質的介電常數,通過電容量的測量來測量相對濕度的。極間介質選擇具有吸濕,放濕特性的極薄的聚合物薄膜,電極采用金箔制成,要求薄到能允許水蒸氣通過。由于聚合物薄膜的吸、放濕特性,使其含水量隨著空氣相對濕度變化而變化。水的介電常數與空氣的介電常數相差很大,所以,當水分子被聚合物吸收后,將使平板電容器電容量產生很大的變化,這就是電容濕度傳感器的工作原理。⑶、電容濕度傳感器的性能與特點①、溫度穩定性好;②、需要的動作能量低;③、動態響應快;④、可獲得較大的相對變化量;⑤、結構簡單,可在惡劣環境下工作;⑷、電容濕敏傳感器特性曲線主要技術參數:①、輸出電壓0~10V;②、測量濕度范圍0%~95%RH;③、環境溫度范圍:0~55℃;④、測量精度:±3%~±5%;例1:汽車風擋玻璃自動除濕裝置電路例2:帶溫度補償的濕度測量儀電路本段小結1、傳感器⑴、傳感器的定義:傳感器是將被測非電量(物理量)信號轉換為一個與之有對應關系的輸出信號的器件或裝置;⑵、傳感器的作用:傳感器主要應用在自動測試與自動控制領域中。它將諸入壓力、溫度、流量、位移等參數轉換為電量,然后,通過電的方法進行測量和控制。⑶、溫度傳感器:①、金屬熱電阻溫度傳感器:金屬熱電阻傳感器是利用金屬導體電阻值隨溫度變化而變化的特性來實現溫度測量的,并按正溫度系數特性變化。②、金屬氧化物半導體溫度傳感器:金屬氧化物半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質制成的溫度敏感元件。通過改變其中氧化物的成分和比例,可以得到不同測溫范圍、阻值和溫度系數的熱敏電阻。③、半導體PN結溫度傳感器:半導體PN結溫度傳感器是利用半導體PN結兩端電壓隨溫度變化而變化的原理工作的。它們均屬于負溫度系數熱敏電阻;線性化特性好。a)、二極管溫度傳感器;b)、晶體管溫度傳感器;c)、集成溫度傳感器;⑷、變送器的定義:將傳感器輸出的信號變換為標準電壓或電流的器件稱為變送器;⑸、濕度傳感器:①、氯化鋰濕度傳感器;氯化鋰濕度傳感器是利用在兩金屬極板之間的氯化鋰涂層隨空氣中相對濕度的變化引起金屬極板之間的電阻值變化的原理工作的。

在使用時應注意,禁止在傳感器兩端加入直流電壓;②、半導體陶瓷濕度傳感器;半導體陶瓷濕度傳感器是采用多孔陶瓷基片表面上涂敷金屬氧化物而制成的;空氣中濕度高時,多孔陶瓷基片中吸收的水分多,則導電性能加強,電阻值減小。反之,則增大。半導體陶瓷濕度傳感器中有一個加熱線圈,在控制系統中需有相應的控制電路,定時給加熱線圈通電對傳感器進行清洗;③、電容式濕度傳感器;電容濕度傳感器是利用當濕度變化時,改變電容器極間介質的介電常數,通過電容器容量的測量來測量相對濕度的。3.4、空調自控系統中常用的調節器3.4.1、基本概念:1、調節器(又稱控制器)的作用:調節器的作用是將傳感器(或變送器)送來的被控參數的檢測值與工藝給定值相比較后產生的偏差,按照選用的控制規律(P、I、D及其組合)進行運算,發出統一標準的控制信號,從而對執行器(或電動閥)進行有序地控制,以實現生產過程中溫度、濕度、壓差、流量及其它工藝參數的自動控制。2、控制器的控制規律:所謂控制器的控制規律是指控制器輸出信號與輸入信號之間隨時間變化的規律。3、控制器的基本控制規律有:比例(P)控制、積分(I)控制、微分(D)控制;由這些控制規律可組成P、PI、PID等幾種常用的控制器;例:采用數字直接控制的空氣處理系統示意圖3.4.2、電動(電子)調節器1、調節器的基本功能:①、給定值、比較值的設定;②、參數的指示與顯示;③、對輸入的偏差信號進行判別與運算及操作;2、幾種電子調節器的外形:3.4.3、常用調節器的類型1、XTMA-1000系列智能數顯調節儀簡介⑴、內部控制方框圖⑵、主要控制功能可進行溫度或濕度控制;即可進行單機獨立控制,也可組成網絡控制;控制器可對輸出信號是非線性傳感器的進行線性化處理;調節器具有較理想的控制特性,它采用不完全的的微分PID離散控制算法;具有抗積分飽和功能及正、反作用選擇;PID自整定、程序、三位輸入、報警等;數據的斷電保存;抗干擾能力強;⑶、主要技術指標㈠、輸入形式1、熱電偶:S、B、K、E、T(表示溫度范圍);2、熱電阻:Pt100、Cu50;3、線性輸入:0~5VDC、1~5VDC、0~10mA、4~20mA;㈡、精度1、測量精度:±0.3%FS±1dig(位);2、分辨率:14bit;3、采樣周期:0.5S;4、輸入阻抗:熱電偶,mV輸入1MΩ;直流電流輸入:250Ω;㈢、輸出形式:(僅提供選擇一種方式)1、連續電流:0~10mADC、4~20mADC;2、二位PID:控制周期1~200S,繼電器觸點輸出;3、三位PID:死區:(0~10.0)%可調;繼電器動作范圍:(0.1~10)%可調;繼電器動作周期1~200S;閥位反饋信號:0~10mADC或4~20mADC;㈣、PID參數范圍:1、比例帶PB%:(0.1~400.0)%(PB%=0時為開-關控制);2、積分時間Ti:1~9999S;3、積分時間TD:0~9999S(TD=0時微分作用切除);三位PID“死區”的含義2、國產“安東”LU-906H智能溫度控制器:⑴、LU-906H智能溫度控制器的特點LU—906H溫差控制器主要用于控制兩個溫度點的溫差值,如空調系統中的冷凍水、冷卻水的出水與回水的溫差控制,使得不管系統的使用量如何變化,出水與回水的溫差值為恒定,保證系統的供冷處于最佳狀態,從而可達到節能效果。LU—906H智能溫差控制器是智能型、高精度的數顯控制器,儀表集多種輸入型號、輸出方式、控制力‘式于一機,采用模糊理淪和傳統PID控制相結合的控制方式進行控制,具有響應快,超調小、穩定精度高的優點。LU—906H溫差控制器采用雙四位LED數碼顯示,可同時顯示兩路測量值。具有手動/自動無擾動切換及自整功能,具有上電軟起動功能。⑵、主要技術指標①、基本誤差:±(02%F.S+1)個字;②、分辨力:1、0.1③、輸入形式:熱電偶:K、S、B、T、E、J;熱電阻:Ptl00,Cu50、Cu100;輸入電流:0~10mA、4~20mA;輸入電壓:0~5VDC、1~5VDC;特殊輸入:R、mV、其它;④、輸出形式:J1:繼電器輸出(阻性250VAC/3A常開+常閉);J2:繼電器輔出(阻性250VAC/0.8A常開);T:固態繼電器觸發輸出(12V/40mA);T1:單路可控硅過零觸發輸出;T2:兩路可控硅過零觸發輸出;I1:控制電流輸出(0~10mA/4~20mA);I2:電流變送輸出(0~10mA/4~20mA);V1:DCl2V/50mA饋電模塊V2:DC24V/50mA饋電模塊V3:DC5V/50mA饋電模塊V5:控制/變送電壓(0~5V或1~5V,0~10V);R:RS232通訊模塊;S:RS485通訊模塊;C1:單相可控硅移相觸發;C3:三相三線可控硅移相觸發;C4:三相四線可控硅移相觸發;熱電偶冷端補償誤差:±l℃斷偶或超量程:顯示符號Sb;采樣周期:0.5秒電源電壓85—264VAC功耗:4W⑶、“安東牌”LU-906H智能溫差控制器接線圖3、WSZ-3型模(件)塊式溫、濕度調節儀簡介⑴、調節儀的主要特點:①、巡測和調節功能:可實現8路溫度、濕度參數和8路設定值的巡測功能,8路參數的自動控制以及上、下限報警功能。②、通訊功能:通過網絡控制器,RS485接口和控制主機(系統機),可實現空調自控系統的圖形顯示,溫、濕度數據記錄等功能。③、計算功能:根據被測點的溫、濕度參數可計算其焓值含濕量,還可計算并顯示出露點溫度和濕球溫度。④、特殊功能控制:智能顯示單元有4個開關量輸入和輸出,可實現報警,遠方啟動、停止或根據新回風焓差,調節新回風比例,實現節能控制。⑵、調節儀的主要功能和技術指標(P85)⑶、調節儀的組成方框圖及工作原理⑷、功能模塊實現的功能①、溫、濕度變送功能:②、調節功能:a)、兩路單繼電器輸出的斷續調節;b)、雙繼電器輸出(調節方式為三位或三位PI的溫度調節);③、特殊調節功能:如串級調節、雙分程選擇控制;⑸、功能模塊的工作原理與特性:

㈠、變送模塊及變送器①、GRM-22鉑熱電阻溫度變送器模塊方框圖②、采用GRM-49雙溫、濕變送模塊方框圖㈡、位式調節模塊①、GTD-206溫度位式調節模塊原理方框圖㈢、時間比例調節模塊調節規律:㈣、連續輸出PID調節模塊㈤、三位PI調節模塊①、溫度三位PI調節模塊②、濕度三位PI調節模塊㈥、特殊功能調節模塊⑴、串級調節模塊串級調節模塊的功能:串級溫度調節模塊可實現兩路溫度的變送以及兩路溫度參數的串級(主回路為連續PID,副回路為位式PID)調節功能;⑵、GFL-20分程差選模塊①、分程控制的基本概念由一臺控制器(調節器)的輸出信號去控制兩個或兩個以上的調節閥工作,而且每一個調節閥上的控制信號只是控制器整個輸出信號的某一段,通常將這種控制方式稱為分程控制;⑶、GFL-20模塊分程特性②、分程控制的工作原理用分程器將0~10VDC輸入信號分為兩個行程:輸入0~5V信號電壓轉換為0~10V的反相輸出信號,去控制加熱(加濕)器;③、分程控制的工作原理曲線④、分程差選的優點在全年多季節環境中空調系統都能可靠的運行;可以有效避免冷熱抵消,即節約了能源又能獲得較高的控制精度;能自動的完成不同季節的工況轉換;能夠較好的處理與協調加熱、冷卻、加濕三者的工作方式;㈧、WSZ-3模塊式溫濕度調節儀的應用⑴、WSZ-3模塊式溫濕度調節儀性能簡介①、溫、濕度連續PID分程差選自動調節;②、送風溫度超限報警、保護;③、可用于高精度恒溫±0.3~0.5℃,恒濕±3~5%RH;⑵、主要功能:①、溫、濕度參數的PID調節和工況自動轉換。②、送風溫度及其設定值以及冷、熱、濕三個閥門的開度巡檢。③、兩個恒溫室的精密自動控制。④、送風溫度的超溫保護、無風保護,防火連鎖及報警功能。⑤、具有RS-485通訊接口,可以實現系統的集中控制??照{房間精密恒溫恒濕自動控制系統原理圖㈨、E3000系列電子式儀表中的斷續式調節器⑴、EDRL21型調節器簡介①、原理方框圖;②、特點:帶有室外溫度補償的雙參數輸入功能;

即:F1-室溫信號輸入端;F2-室外溫度補償信號輸入端;-E、-E1-調節器給定值減小的外部再整定輸入端;+E、+E2-調節器給定值增加的外部再整定輸入端;③、EDRL21調節器方框原理圖組成部分:1-變速單元;2-補償單元;3-PI運算單元;4-輸出單元;5-給定單元;④、EDRL21調節器接線圖3.4.4、變頻調速器1、變頻調速器的外形結構2、通用變頻調速器的接線圖⑴、鼠籠式交流異步電動機調速方法與特點3、電動機的變頻調速原理①、調壓調速-采用可控硅進行調壓調速;②、變級調速-采取改變電動機的級數改變電機轉速;③、采用調壓器調速(也屬于調壓調速);④、變頻調速-改變電動機輸入電壓的頻率來改變電動機的轉速;⑵、交流電動機電磁轉矩公式:⑶、異步交流電動機機械特性曲線3.5、電動閥門定位器1、電動閥門定位器的定義:電動閥定位器又稱電子轉換器,它將調節器輸出的連續控制信號,對執行電動機的輸出軸位置進行控制,使閥門位置與控制信號成比例關系,使閥位按輸入的信號實現正確的定位。2、電動閥門定位器工作原理圖3、閥門定位器的用途:電動閥門定位器是電動調節閥的附件,它與相對應的執行器配套組成閉環系統??梢愿纳崎y的特性,利用閥桿位移反饋來提高閥門定位的精度和靈敏度,它能輸出較大功率的信號壓力,克服閥桿的摩擦力和消除調節閥不平衡力的影響,從而保證閥門位置按控制器輸出的操縱信號實現正確的定位。4、閥門定位器的應用場合:⑴、用于執行器高精度定位及工作可靠、要求高的控制場合;⑵、用于閥門前后壓差較大的場合;⑶、用于大口徑閥門或執行器與控制器相距較遠的場合;⑷、用于高壓介質的調節,克服較大不平衡力與閥桿摩擦力;⑸、用于高壓或低溫介質控制閥的場合;⑹、用于流體介質中含有固體顆粒、懸浮物或粘性較大場合;⑺、用于改善閥門流量特性;⑻、用于分程控制用一個控制器控制兩個以上的執行器的場合;小結1、調節器的作用:調節器的作用是將傳感器(或變送器)送來的被控參數的檢測值與工藝給定值相比較后產生的偏差,按照選用的控制規律(P、I、D及其組合)進行運算,發出統一標準的控制信號,從而對執行器(或電動閥)進行有序地控制,以實現生產過程中溫度、濕度、壓差、流量及其它工藝參數的自動控制。2、調節器的控制規律:

所謂調節器的控制規律是指調節器輸出信號與輸入信號之間隨時間變化的規律。3、調節器的基本控制規律有:比例(P)控制、積分(I)控制、微分(D)控制;這些控制規律可組成PD、PI、PID等幾種常用的控制器;4、電子調節器⑴、特點:采用微電腦控制,體積小、功能強大、可靠性高、控制精度高、參數設定(調整)方便、適應多種傳感器的輸入信號,具有自診斷功能等。⑵、可進行多種調節規律方式的改變,以適應不同控制系統的要求。⑶、可進行集中控制與網絡控制。5、調節器的調節方式:⑴、位式調節(二位、三位),即:斷續調節方式;⑵、P(比例)、PI(比例積分)、PID(比例積分微分),即:連續調節方式;6、分程差選控制的優點:⑴、能用一個調節器控制多個執行器;⑵、在全年多季節環境中空調系統都能可靠的運行;⑶、可以有效避免冷熱抵消,即節約了能源又能獲得較高的控制精度;7、變頻調速器的工作原理:⑴、把輸入頻率50HZ交流電整流為直流電,再通過微電腦的控制把直流電變為頻率可以變化的交流電;通常采用PWM脈沖寬度調制方式和SPWM調制方式;⑵、變頻控制器控制的電動機只能是三相電動機;1、執行器的作用:執行器在自動控制系統中的作用就是接受控制器送來的控制信號,改變被調介質的流量(蒸氣量、冷水量、風量、電壓量),從而使生產過程的被調參數維持在生產工藝與生產要求的范圍內。2、空調系統中常用執行器的類型:⑴、氣動執行器;⑵、電動執行器;⑶、液動執行器;⑷、電動碟閥;⑸、電磁閥;⑹、電加熱器;⑺、風門;3.6、空調自控系統中常用的執行器3、部分執行器的外形圖⑴、氣動執行器;⑵、電動執行器;⑶、液動執行器;⑷、電動碟閥4、常用執行器(電動閥)結構圖5、執行器(調節閥)的流量特性⑴、調節閥的變流原理根據流體力學可知,調節閥是一個局部阻力可調的節流元件。對于不可壓縮的流體,調節閥的流量表示為:式中:FV-調節閥的流量;P1-調節閥前的壓力;P2-調節閥后的壓力;S-連接管的截面積;ξ-調節閥阻力系數;ρ-流體的密度;⑵、調節閥的流量特性調節閥的流量特性是指介質(水、蒸氣)流過調節閥的相對流量與調節閥的相對開度之間的關系;式中:Q∕Qmax-相對流量,調節閥某一開度下的流量與全開時的最大流量之比;l∕lmax-相對開度,調節閥某一開度下的行程與全開時的最大行程之比;⑶、理想調節閥的流量特性①、直線流量特性;②、等百分比流量特性;(對數流量特性)③、快開流量特性;④、拋物線流量特性;★調節閥的可調比R:即調節閥所能控制的最大流量與最小流量之比;⑷、流量特性與與閥芯曲面形狀的關系1-快開流量特性;2-直線流量特性;3-拋物線流量特性;4-對數流量特性(等百分比流量特性);⑸、線性流量特性分析⑹、等百分比流量

特性分析①、流量特性曲線是一條指數曲線;例:在行程的10%、50%、80%三點處,算出行程變化10%時,所引起的流量相對值的變化:④、等百分比流量特性的優點具有等百分比流量特性的閥在行程變化值相同時,流量相對值的變化都是40%,因此這種閥的調節精度在全程范圍內是不變的。在同樣的行程變化下流量的變化不一樣,當行程小時,流量變化??;當行程大時,流量變化大。因此調節閥在小開度時,調節作用平穩緩和,在開度大時,調節作用強。⑺、調節閥特性應用與選擇調

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