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温控开关也叫温度保护器或温度控制器,简称温控器,是根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件。在工作中也可以通过温度保护器将温度传到温度控制器,温度控制器发出开关命令,从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。
以空调为例子来说,温度控制器是对空调房间的温度进行控制的电开关设备。温度控制器所控制的空调房间内的温度范围一般在18℃~28℃。窗式空调常用的温度控制器是以压力作用原理来推动触点的通与断。其结构由波纹管、微动开关、感温包(测试管)、偏心轮等组成一个密封的感应系统和一个转送信号动力的系统。
温控器的控制方法一般分为两种; 一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制,多采用蒸气压力式温度控制器,另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制,多采用电子式温度控制器。
温度控制原理图
下面我们来看一下各类温控开关的工作原理:
⒈电子式
电子式温度控制器(电阻式)是采用电阻感温的方法来测量的,一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及半导体(热敏电阻等)为测温电阻,这些电阻各有其优缺点。家用空调的传感器大都是以热敏电阻式。
热敏电阻式温控器是根据惠斯登电桥原理制成的,(左图)是惠斯登电桥。在BD两端接上电源E,根据基尔霍夫定律,当电桥的电阻R1×R4=R2×R3时,A与C两点的电位相等,输出端A与C之间没有电流流过,热敏电阻的阻抗R1的大小随周围温度的上升或下降而改变,使平衡受到破坏,AC之间有输出电流。因此,在构成温控器时,可以很容易地通过选择适当的热敏电阻来改变温度调节范围和工作温度
⒉金属膨胀式
根据物体热胀冷缩原理。热胀冷缩是物体的共性,但不同物体其热胀冷缩的程度不一样。双金片的两面是不同物质的导体,在变化的温度下由于涨缩程度不一样而使双金片弯曲,碰到设定的触点或开关,使设定的电路(保护)开始工作。
⒊蒸气压力式
波纹管的动作作用于弹簧,弹簧的弹力是由控制板上的旋钮所控制的,毛细管放在空调机的室内吸入空气的风口处,对室内循环回风的温度起反应。当室温上升至调定的温度时,毛细管和波纹管中的感温剂气体膨胀,使波纹管伸长并克服弹簧的弹力把开关触点接通,此时压缩机运转,系统制冷,直到室温又降至设定的温度时,感温包气体收缩,波纹管收缩与弹簧一起动作,将开关置于断开位置,使压缩机的电动机电路切断。以此反复动作,从而达到控制房间温度的目的。
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