水温传感器工作原理

水温空调是什么？水温空调的工作原理

水温空调是什么？

水温空调是一种通过水泵把地下水循环抽入空调散热器，通过风机把冷气吹出来的空调设备。

水温空调没有压缩机，不使用氟利昂，无氟、无毒、无污染，耗电等于风机的功耗50W左右加水泵的功耗125W左右，冬天可以连接采暖炉代替暖气片取暖，升温快，美观环保、节能。

水温空调在风机作用下对室内空气进行快速热交换，比只能依靠自身散热的暖气片升温速度快了几十倍，几分钟就能把室温从零℃升到20℃具有即开即热特点。水温空调升温快热效高克服了暖气片升温慢远冷近热冷热不均的缺陷，室温均匀舒适宜人。加热对象是室内空气，很少把热量消耗在地面和墙壁，使有价的热能得到了充分利用。能按需调节室温，可在上班时间或对无人居住的房间设定较低温度把采暖费用降到最低限度。在集中供热的住宅小区双管并联或者单管跨越均可安装。一台水温空调耗电只有几十瓦，连续运行几十个小时只耗一度电，暖气片的消费中央空调的享受。

水温空调热水采暖解决了严寒地区冬季无法使用空调供暖的矛盾，满足了现代家庭豪华装饰舒适要求，房间使用挂壁空调不占地，宽敞大厅使用柜式空调替代多台暖气片，不仅节省室内空间还能节省包装暖气片的装潢费用。水温空调安装简便维护方便，适合在楼层不高的居民楼和已经装潢的室内安装。水温空调冷暖两用，夏季供冷水还能冷暖空调一步到位，避免装了暖气片还要装空调的双重投资。水温空调替代暖气片豪华舒适又节能。

水温空调夏季采取地下水，因为地下水的温度在15度到18度左右，地表温度在30多度左右，采取地下水需要打2口井，2口井的距离不得超过5米，也是为了保护水资源的循环利用。

水温空调的工作原理

水温空调是通过水泵把低于18度的地下水，送入空调，进行热交换，将室内的温度降低使室内温度降低到20---28度，并且具有自动恒温的功能，到室内温度降低到设定温度后，就会保持这样的温度。这种工作原理并不会影响水质，它只是利用水的温度，不改变水的本质。然后水流出空调后可进入到水塔或直接作为生活用水使用，并不会造成水的浪费。有些人会怀疑，使用水温空调会不会导致室内的湿度增加，其实这是完全不用担心的。水温空调不仅不会增加室内湿度，而且还能降低空气中的湿度。一台水泵可供3台挂式空调或者1-2台柜式空调同时使用。

压力传感器

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

1、压阻式压力传感器原理与应用：

压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。

压阻效应

当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。

压阻式压力传感器结构

压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条 ，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

1、应变片压力传感器原理与应用：

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：

电阻应变式压力传感器工作原理细解

2011-10-14 15:37元器件交易网

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中心议题：

电阻应变式压力传感器工作原理

微压力传感器接口电路设计

微压力传感器接口系统的软件设计

微压力传感器接口电路测试与结果分析

解决方案：

电桥放大电路设计

AD7715接口电路设计

单片机接口电路设计

本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD

将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。

微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作，主要集中在以下几个方面： (1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。

(2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。

(3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。

1 电阻应变式压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。