1、1建筑设备自动化系统工程第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 2第第2 2章章 建筑设备自动化系统中常用的建筑设备自动化系统中常用的 监控设备监控设备n建筑设备自动化系统对每一个设备的具体监控原理、建筑设备自动化系统对每一个设备的具体监控原理、内容和功能不尽相同，但都没有超出内容和功能不尽相同，但都没有超出设备与系统的设备与系统的监视、测量、控制与调节监视、测量、控制与调节所涵盖的技术范围。所涵盖的技术范围。n本章主要从参数检测和控制两个方面介绍建筑设备本章主要从参数检测和控制两个方面介绍建筑设备自动化系统的传感器装置和执行机构的工作原理、自动化系统
2、的传感器装置和执行机构的工作原理、系统组成、参数选型和基本应用。系统组成、参数选型和基本应用。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 3第第2 2章章 建筑设备自动化系统中常用的建筑设备自动化系统中常用的 监控设备监控设备2.1 2.1 传感与检测的一般概念传感与检测的一般概念2.2 2.2 建筑设备自动化系统工程中参数检测建筑设备自动化系统工程中参数检测2.3 2.3 建筑设备自动化系统中的执行器建筑设备自动化系统中的执行器 2.4 2.4 变频调速技术变频调速技术2.5 2.5 DDCDDC控制器控制器 第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设
3、备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 42.1 传感与传感与检测的一般概念检测的一般概念n2.1.1 参数检测分类参数检测分类n2.1.2 检测系统的组成检测系统的组成n2.1.3 测量误差与测量精度测量误差与测量精度n2.1.4 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标 第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 52.1.1 参数检测分类2.1.2 检测系统的组成检测系统的组成n检测系统由被测对象和测量设备组成，测检测系统由被测对象和测量设备组成，测量设备一般由传感器、变换器、显示装置、量设备一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。传输通道组
4、成。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 72.1.2 检测系统的组成检测系统的组成第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 82.1.2 检测系统的组成检测系统的组成1.1.传感器传感器 是测量系统与被测对象直接发生联系的部分。是测量系统与被测对象直接发生联系的部分。n对传感器的要求：对传感器的要求：输入与输出有稳定而准确的单值函数关系。输入与输出有稳定而准确的单值函数关系。非被测量对传感器作用时，应使其对输出的影响小非被测量对传感器作用时，应使其对输出的影响小 到忽略。到忽略。负载效应小。（负载效应：被测量
5、受到仪表的干扰负载效应小。（负载效应：被测量受到仪表的干扰 而产生的偏离。）而产生的偏离。）第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 92.1.2 检测系统的组成检测系统的组成2.2.变送器变送器 n将传感器的输出信号转换成显示装置易于接受的将传感器的输出信号转换成显示装置易于接受的信号。包括机械放大，电信号放大和电信号转换。信号。包括机械放大，电信号放大和电信号转换。图图2.4 2.4 压力变送器和温度变送器外形图压力变送器和温度变送器外形图第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 102.1.2 检测系统的组成
6、检测系统的组成 电动单元组合仪表将传感器检测的毫伏信号电动单元组合仪表将传感器检测的毫伏信号转换成标准电压或电流信号转换成标准电压或电流信号变送仪表变送仪表电流电流电压电压输出形式输出形式DDZ-II010 mA05 V三线制三线制DDZ-III420 mA15 V两线制两线制DDZ-S420 mA15 V两线制两线制第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 112.1.2 检测系统的组成检测系统的组成3.3.传输通道传输通道 各检测和控制装置之各检测和控制装置之间输入与输出联系的纽带。间输入与输出联系的纽带。传输通道可以是：传输通道可以是：导线、光缆、
7、无线电通讯导线、光缆、无线电通讯等。等。图2.6 光纤、双绞线、同轴电缆第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 122.1.2 检测系统的组成检测系统的组成n DDZ-IIDDZ-II仪表采用三线制传输方式，即：仪表采用三线制传输方式，即：电源线、地电源线、地线和信号线线和信号线，传输信号为，传输信号为0 010mA10mA的电流信号，在信的电流信号，在信号处理端通过并接在信号线和地线号处理端通过并接在信号线和地线500500的电阻，将的电阻，将0 010mA10mA电流信号转换为电流信号转换为0 05V5V的电压信号。的电压信号。nDDZ-IIIDD
8、Z-III仪表采用两线制传输方式，仪表采用两线制传输方式，信号线和电源线信号线和电源线供用两根导线，传输信号为供用两根导线，传输信号为4 420mA20mA，4mA4mA包括传感包括传感器和变送器消耗的工作电流，在信号处理端通过并器和变送器消耗的工作电流，在信号处理端通过并接在信号线和地线接在信号线和地线250250的电阻，将的电阻，将4 420mA20mA电流信电流信号转换为号转换为15V V的电压信号。的电压信号。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 13第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 142.1
9、.3 测量误差与测量精度测量误差与测量精度测量误差：测量值与被测量真值之差。测量误差：测量值与被测量真值之差。n绝对误差：绝对误差：Axx式中：式中：x：测量的绝对误差；测量的绝对误差；x：仪表的测量值；仪表的测量值；A：是被测量值的真值，也可认为是被测量值实际值。是被测量值的真值，也可认为是被测量值实际值。n相对误差相对误差:%100AxAn示值相对误差：示值相对误差：%100 xxxn由于被测量真值一般无法得到，在实际中通常以实际值代由于被测量真值一般无法得到，在实际中通常以实际值代替，即：以示值相对误差代表相对误差。替，即：以示值相对误差代表相对误差。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用
10、的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 152.1.4 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标1.1.量程范围量程范围n仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表的量程范围。仪表的量程范围。n量程：量程：在数值上等于仪表上限减去仪表下限。用在数值上等于仪表上限减去仪表下限。用 LmLm表示；表示；2.2.仪表精度（仪表精度等级）仪表精度（仪表精度等级）（1 1）仪表误差）仪表误差n示值绝对误差：示值绝对误差：AL L L：仪表的测量值；：仪表的测量值；A A：是被测量值的真值：是被测量值的真值n引用误差：引用误差：%10
11、0myLn基本误差：基本误差：%100mmjL第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 162.1.4 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标（2 2）允许误差：）允许误差：n仪表出厂之前仪表厂家规定的仪表仪表出厂之前仪表厂家规定的仪表基本误差基本误差不能超过某一不能超过某一个值。个值。n仪表精度等级：仪表精度等级：将允许误差的百分号去掉后的值。将允许误差的百分号去掉后的值。n精度等级的国家系列一般为：精度等级的国家系列一般为：0.010.01、0.020.02、0.040.04、0.050.05、0.10.1、0.20.2、0.50.5、1.01
12、.0、1.51.5、2.52.5、4.04.0、5.05.0等。等。%100mmjLn基本误差：基本误差：第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 172.1.4 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标n例例1 1：仪表：仪表1 1：量程范围：量程范围0 0500500，1.01.0级；级；仪表仪表2 2：量程范围：量程范围0 0100100，1.01.0级。级。n求：求：仪表的绝对误差。仪表的绝对误差。1500 1.0%5 C 2100 1%1 C n同一精度仪表窄量程仪表产生的绝对误差小于同同一精度仪表窄量程仪表产生的绝对误差小于同一精度宽量程
13、仪表产生的绝对误差。一精度宽量程仪表产生的绝对误差。%100mmjLn基本误差：基本误差：第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 182.1.4 检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标n例例2 2：仪表：仪表1 1：量程范围：量程范围0 0500500，0.50.5级；级；n 仪表仪表2 2：量程范围：量程范围0 0100100，1.01.0级。级。n求：求：仪表的绝对误差。仪表的绝对误差。C5.2%5.05001C1%11002n在仪表选择时，在满足测量要求的前提下，尽可能在仪表选择时，在满足测量要求的前提下，尽可能选择小量程的仪表。选择小量程
14、的仪表。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 19室内温度传感器选型室内温度传感器选型 要求：要求：温度范围温度范围 0 0 55 55 检测精度检测精度 11 请选择温度传感器的量程和精度等级。请选择温度传感器的量程和精度等级。（能够满足最低指标要求）（能够满足最低指标要求）0 0 8080或或100 1100 1级精度级精度2.2 2.2 建筑设备自动化系统工程中参数检测建筑设备自动化系统工程中参数检测2.2.1 2.2.1 温度检测温度检测 2.2.2 2.2.2 湿度检测湿度检测 2.2.3 2.2.3 压力和液位检测压力和液位检测 2.2.
15、4 2.2.4 流量检测流量检测2.2.5 2.2.5 风速检测风速检测 2.2.6 2.2.6 液位检测液位检测第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 20第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 212.2.1 2.2.1 温度检测温度检测 BASBAS系统中对温度的检测范围系统中对温度的检测范围:（1 1）室内气温、室外气温，范围在）室内气温、室外气温，范围在30 30 4545（2 2）风道气温，范围在）风道气温，范围在 30 30 130130。（3 3）水管内水温，范围在）水管内水温，范围在0 090
16、90第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 22 1.温度的检测方法分类温度的检测方法分类 按检测方式可分为接触式和非接触式两大类。按检测方式可分为接触式和非接触式两大类。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 23 1.温度的检测方法分类温度的检测方法分类 （1 1）接触式测温）接触式测温n接触式测温仪的检测部分（敏感元件）与被测对象有良好的接触式测温仪的检测部分（敏感元件）与被测对象有良好的热接触，通过传导或对流达到热功平衡，这时，测温仪的示热接触，通过传导或对流达到热功平衡，这时，测温仪的示值即表示被测对
17、象的温度。值即表示被测对象的温度。n优点：优点：直观、可靠。直观、可靠。n缺点：缺点：存在负载效应，对小目标或热容量小的对象，将会引存在负载效应，对小目标或热容量小的对象，将会引起较大的测量误差；受到测量条件的限制，不能充分接触。起较大的测量误差；受到测量条件的限制，不能充分接触。（2 2）非接触式测温）非接触式测温n检测部分与被测对象不直接接触，所以不破坏原有温度场。检测部分与被测对象不直接接触，所以不破坏原有温度场。通常用来测量通常用来测量10001000以上的移动、旋转、或反映迅速的高温以上的移动、旋转、或反映迅速的高温物体。物体。n目前最常用的是通过辐射热交换实现测温。目前最常用的是通
18、过辐射热交换实现测温。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 242.热电式温度传感器分类及特性热电式温度传感器分类及特性 热电式传感器是利用敏感元件电磁参量随温度变化的热电式传感器是利用敏感元件电磁参量随温度变化的特性，对温度和与温度有关的参量进行测量的装置。特性，对温度和与温度有关的参量进行测量的装置。将温度变化转换为电阻变化的称为将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器热电阻传感器 将温度变化转换为热电势变化的称为将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器热电偶传感器 （1 1）金属热电阻温度传感器金属热电阻温度传感器 （2 2）半导体热敏电
19、阻传感器半导体热敏电阻传感器 （3 3）热电偶温度传感器热电偶温度传感器 （4 4）双金属温度计双金属温度计 （5 5）数字温度传感器数字温度传感器第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 25（1 1）金属热电阻温度传感器）金属热电阻温度传感器 以金属导体制成的热电阻作为感温元件，利用其电阻值以金属导体制成的热电阻作为感温元件，利用其电阻值随温度成正比变化的特性来进行温度测量，属于非电测法。随温度成正比变化的特性来进行温度测量，属于非电测法。常用铂、铜两种金属导体制作热电阻。常用铂、铜两种金属导体制作热电阻。1 1）铂热电阻）铂热电阻(-200(-20
20、0+850)+850)：n特点：特点：准确度高，稳定性好、性能可靠、有较高电阻率，广准确度高，稳定性好、性能可靠、有较高电阻率，广泛应用于基准、标准化仪器中。泛应用于基准、标准化仪器中。n常用铂热电阻规格：常用铂热电阻规格：Pt10Pt10、Pt100Pt100，Pt1000Pt1000为常用。为常用。n铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt-tRt-t的关系表，这的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值RtRt，便可从分度表，便可从分度表上查出对应的温度值。如：上查出对应的温度值。如：Pt100Pt100的电阻
21、值在的电阻值在00时是时是100100欧姆，欧姆，100100时电阻值时电阻值138.5138.5欧姆。欧姆。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 26 铂热电阻铂热电阻(-200(-200850)850)：n铂电阻阻值与温度变化之间的关系可近似用下式表示：铂电阻阻值与温度变化之间的关系可近似用下式表示：在在-190-19000温度范围内：温度范围内：式中式中R R0 0，R Rt t 分别为分别为0 00 0C C和和t t0 0C C时的电阻值时的电阻值 常数常数 ，常数，常数，C C常数常数n 在在0 0660660温度范围内：温度范围内：20
22、(1)tRRtt2301(100)tRRttC ttn使用铂热电阻的特性方程式，每隔使用铂热电阻的特性方程式，每隔11求取一个相应的求取一个相应的R Rt t，便可得到铂热电阻的分度表。这样在实际测量中，只要测便可得到铂热电阻的分度表。这样在实际测量中，只要测得铂热电阻的阻值得铂热电阻的阻值R Rt t，便可从分度表中查出对应的温度值。，便可从分度表中查出对应的温度值。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 27（1 1）金属热电阻温度传感器）金属热电阻温度传感器 2 2）铜热电阻）铜热电阻(-50-50150)150)n特点：线性度高、电阻温度系数高
23、、价格便宜、电特点：线性度高、电阻温度系数高、价格便宜、电阻率低、易氧化。阻率低、易氧化。n由于铂为贵金属，一般在测量精度要求不高和测温由于铂为贵金属，一般在测量精度要求不高和测温范围较小时，均采用铜电阻。范围较小时，均采用铜电阻。n电阻值与温度变化之间的关系：电阻值与温度变化之间的关系：nR Rt t=R R0 0（1+1+tt）=4.28=4.281010-3-3/n两种分度号：两种分度号：Cu50(Cu50(R R0=50)0=50)和和Cu100Cu100（R R0=1000=100）。）。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 28 （1 1
24、）金属热电阻温度传感器）金属热电阻温度传感器第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 29（1 1）金属热电阻温度传感器）金属热电阻温度传感器 3 3）热电阻的测量电路）热电阻的测量电路n用热电阻传感器进行测温时，测量电路经常采用电桥电路。用热电阻传感器进行测温时，测量电路经常采用电桥电路。由于通常热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此由于通常热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此 热电阻的引线对测量结果有较大的影响。热电阻的引线对测量结果有较大的影响。n热电阻内部引线方式有二线制、三线制和四线制三种。热电阻内部引线方式有二线制、三线制和四线制三种。热电阻热电阻
25、热电阻两两线线制制三三线线制制四四线线制制 第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 30两线制：n传感器电阻变化值与连接导线电阻值共传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。的长度不宜过长。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 31 要求引出的三根导线截面积和长度均相同要求引出的三根导线截面积和长度均
26、相同,不不平衡电桥，热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，平衡电桥，热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，热热电阻一端引出两根导线，分别接到电桥的电源端电阻一端引出两根导线，分别接到电桥的电源端和接到电阻所在的桥臂和接到电阻所在的桥臂，热电阻另一端接到与其，热电阻另一端接到与其相邻的桥臂上。相邻的桥臂上。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。差，工业上一般都采用三线制接法。三线制：第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 32四线制：当测量电阻数值很小时，测试线的电当测量电阻数值很小时，测试线的电
27、阻可能引入明显误差。阻可能引入明显误差。四线测量用两条附加测试线提供恒定四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 33 （1 1）金属热电阻温度传感器）金属热电阻温度传感器 二线和三线是用二线和三线是用电桥法测量电桥法测量，最后给出，最后给
28、出的是温度值与模拟量输出值的关系。的是温度值与模拟量输出值的关系。四线没有电桥，完全只是用四线没有电桥，完全只是用恒流源恒流源发送，发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。电压计测量，最后给出测量电阻值。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 34（2 2）半导体热敏电阻传感器）半导体热敏电阻传感器n热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的一种热敏元件，其一特性制成的一种热敏元件，其特点是电阻率随温特点是电阻率随温度而显著变化。度而显著变化。n一般测温范围：一般测温范围：50 50 300300
29、。n在温度变化相同时，热敏电阻的阻值变化约为铂热在温度变化相同时，热敏电阻的阻值变化约为铂热电阻的电阻的1010倍。因此可用它来测量倍。因此可用它来测量0.010.01或更小的温或更小的温度差异。度差异。n按物理特性，可分为三类：按物理特性，可分为三类：第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 35（2 2）半导体热敏电阻传感器）半导体热敏电阻传感器 1)1)负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻(NTC)(NTC)电阻温度特性为：温度越高，阻值越小，且有明显电阻温度特性为：温度越高，阻值越小，且有明显的非线性。的非线性。具有很高的负电阻温度系数，特别适用
30、于：具有很高的负电阻温度系数，特别适用于：100100300300之间测温。之间测温。2)2)正温度系数热敏电组正温度系数热敏电组(PTC)(PTC)电阻温度特性为：电阻温度特性为：阻值随温度升高而增大，且有斜阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值快速增率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值快速增加。主要用于各种电器设备的过热保护、过流保护等。加。主要用于各种电器设备的过热保护、过流保护等。3)3)临界温度系数热敏电阻临界温度系数热敏电阻(CTR)(CTR)具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲
31、线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。主要用作温降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。主要用作温度开关。度开关。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 36（3 3）热电偶温度传感器）热电偶温度传感器 以热电效应为基础的测温传感器。以热电效应为基础的测温传感器。n按应用场合的不同一般分为普通型按应用场合的不同一般分为普通型(装装配型配型)热电偶、铠装热电偶和薄膜热电热电偶、铠装热电偶和薄膜热电偶。偶。n热电偶在应用时要使用冷端温度自动热电偶在应用时要使用冷端温度自动补偿装置才能得到真正的温度测量值。补偿装置才能得到真正的温度测量值。0110ABABABE
32、ttEttEtt，A AB BR R4 4R R1 1R Rc cu uR R2 2R R3 3tE图图2 2.2 2-4 4 冷冷端端电电桥桥补补偿偿法法工工作作原原理理图图第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 37（4 4）双金属温度计）双金属温度计 基于固体受热膨胀原理，测量温度可以把两片线膨胀系基于固体受热膨胀原理，测量温度可以把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件。当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀元件。当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数
33、差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形。片产生弯曲变形。n固体长度随温度变化的情况可用下式表示：固体长度随温度变化的情况可用下式表示：L L1 1=L=L0 01+k(t1+k(t1 1-t-t0 0)式中：式中：L L1 1固体在温度固体在温度t t1 1时的长度；时的长度；L L0 0固体在温度固体在温度t t0 0时的长度；时的长度；k k固体在温度固体在温度t t0 0、t t1 1之间的平均线膨胀系数。之间的平均线膨胀系数。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 38（4
34、 4）双金属温度计）双金属温度计n 在一端固定的情况下，如果在一端固定的情况下，如果温度升高，下面的金属温度升高，下面的金属B B因膨因膨胀而伸长，上面的金属胀而伸长，上面的金属A A是因是因瓦合金几乎不变，致使双金瓦合金几乎不变，致使双金属片向上弯曲，温度越高，属片向上弯曲，温度越高，引起的弯曲角度越大。引起的弯曲角度越大。图图2 2.9 9 双金属温度计原理图双金属温度计原理图 目前，使用的双金属材料及测温范围：目前，使用的双金属材料及测温范围：100100以下，采用黄铜和以下，采用黄铜和34%34%的镍钢，双金属温度计不仅的镍钢，双金属温度计不仅可以用来测量温度，而且可以可靠的用于温度控
35、可以用来测量温度，而且可以可靠的用于温度控制装置。制装置。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 39 （5 5）数字温度传感器）数字温度传感器nDS18B20DS18B20采用独特的采用独特的“一线制一线制”通信方式，信号符合通信方式，信号符合TTLTTL电平逻辑。电平逻辑。n温度测量范围为：温度测量范围为：-55 -55 125 125；n9 Bit9 Bit 12 Bit12 Bit之间选取温度转换分辨率，在之间选取温度转换分辨率，在12 12 bitbit温度转换分辨率下，分辨率：温度转换分辨率下，分辨率：0.02%0.02%，温度转换，温度转
36、换时间最大为时间最大为750 ms750 ms，DS18B20DS18B20可以采用节能设计方式，可以采用节能设计方式，在等待状态下功耗近似为零。在等待状态下功耗近似为零。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 404.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 室内温度传感器室内温度传感器，室外温度传感器室外温度传感器、电缆式温、电缆式温度传感器，度传感器，风管温度传感器风管温度传感器，浸入式温度传感器，浸入式温度传感器，卡箍式温度传感器。卡箍式温度传感器。（1 1）室内温度传感器）室内温度传感器n测量范围通常：测量范围
37、通常：00 50 50，测温敏感元，测温敏感元件为热电阻，采用侧面带有通气孔的件为热电阻，采用侧面带有通气孔的ABSABS外外壳封装或棒式结构，多选壁挂式垂直挂于墙壳封装或棒式结构，多选壁挂式垂直挂于墙上安装，两线制信号输出。上安装，两线制信号输出。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 41第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 42（2 2）室外温度传感器）室外温度传感器 测温温度范围：测温温度范围：-50-50 +70+70 室外棒式或壁挂式都有，具体防护设施，室外传室外棒式或壁挂式都有，具体防护设施，室
38、外传感器本身的防护要有一个多孔防风雨罩。感器本身的防护要有一个多孔防风雨罩。安装注意事项：安装注意事项：1 1）如果温度传感器用于控制目的）如果温度传感器用于控制目的。应安装在有人。应安装在有人居住房间窗户的房屋或建筑物墙上，但不得暴露居住房间窗户的房屋或建筑物墙上，但不得暴露在上午太阳直晒的地方。在上午太阳直晒的地方。2 2）如果仅用于优化目的：）如果仅用于优化目的：通常总是安装在房屋或通常总是安装在房屋或建筑物的最冷的墙上，传感器也不得暴露在上午建筑物的最冷的墙上，传感器也不得暴露在上午太阳直晒的地方。太阳直晒的地方。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的
39、监控设备 434.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 3 3）安装高度：）安装高度：宜在房屋或建筑物或供热区域的宜在房屋或建筑物或供热区域的中央，距地面至少为中央，距地面至少为2.5 m2.5 m。4 4）为防止因空气循环而产生误差，应密封好传）为防止因空气循环而产生误差，应密封好传感器上的导线管。感器上的导线管。5 5）不能在传感器上刷漆，以防止影响传感器的）不能在传感器上刷漆，以防止影响传感器的灵敏度和动态特性。灵敏度和动态特性。6 6）传感器不得安装在下列位置：）传感器不得安装在下列位置：窗口、门、排气口或其他热源的上方；窗口、门、排气口或其他热源的
40、上方；阳台或屋顶的屋檐下面。阳台或屋顶的屋檐下面。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 44 4.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （3 3）风管温度传感器）风管温度传感器 用于通风及空气调节系统中的送风或者用于通风及空气调节系统中的送风或者排风温度检测、温度限定功能、送风温度的排风温度检测、温度限定功能、送风温度的漂移控制、露点温度检测。漂移控制、露点温度检测。1 1）技术参数）技术参数 测量范围：测量范围：-50-50+80+80 传感元件：传感元件：LG-Ni 1000LG-Ni 1000 2 2）安装注
41、意事项）安装注意事项 用于送风温度控制用于送风温度控制:若送风机位于最后一个若送风机位于最后一个空气处理单元之后，则传感器安装于空气处理单元之后，则传感器安装于风机下游风机下游。若不是若不是,则安装位置与最后一个空气处理单元至则安装位置与最后一个空气处理单元至少少 0.5 m0.5 m的距离；的距离；第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 454.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器用于排风温度控制用于排风温度控制:只可安装在只可安装在排风机的上游排风机的上游；作为送风的漂移传感器作为送风的漂移传感器:尽可能靠近房间
42、的送风口尽可能靠近房间的送风口处；处；用于露点控制用于露点控制:紧靠在空气加湿器的喷水挡板后紧靠在空气加湿器的喷水挡板后 用手将传感元件弯曲用手将传感元件弯曲,使之成对角线方式穿过风管使之成对角线方式穿过风管,以使传感元件有规则地贯穿整个风管截面。传感元以使传感元件有规则地贯穿整个风管截面。传感元件不可与风管壁接触件不可与风管壁接触.第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 464.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （4 4）管道水温度检测管道水温度检测 管道水温检测主要用于控制供水温度和回水温度、控制管道水温检测
43、主要用于控制供水温度和回水温度、控制生活热水温度的参数检测。生活热水温度的参数检测。1 1）测温范围：）测温范围：-30-30 +130+130 2 2）安装要求）安装要求 用于供水温度控制用于供水温度控制 在供热环路上，如果水泵安装在供水管道上，传感器可在供热环路上，如果水泵安装在供水管道上，传感器可以直接安装在水泵后面。如果水泵安装在回水管道上，传感以直接安装在水泵后面。如果水泵安装在回水管道上，传感器安装在混合阀后面器安装在混合阀后面1.51.52m2m处。处。用于回水温度控制用于回水温度控制 n传感器应安装在能够准确采集所控制温度的回水管道上。传感器应安装在能够准确采集所控制温度的回水
44、管道上。n传感器应安装在管路弯头处，直接对着水流方向。传感器应安装在管路弯头处，直接对着水流方向。n传感器安装位置必须是水流完全混合处。传感器安装位置必须是水流完全混合处。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 474.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 （5 5）防冻开关）防冻开关n防冻开关适用于制冷空气调节系统，通常用于环境温度低于防冻开关适用于制冷空气调节系统，通常用于环境温度低于预定的安全温度值情况的控制。预定的安全温度值情况的控制。可以用于冷藏，加热，低温可以用于冷藏，加热，低温防冻保护和空调系统。最典型
45、的应用是用于盘管温度监测保防冻保护和空调系统。最典型的应用是用于盘管温度监测保护，风道温度监测控制。以及在水制冷机、饮料冷却机、冷护，风道温度监测控制。以及在水制冷机、饮料冷却机、冷库等的防冻保护控制。库等的防冻保护控制。n传感器由控制器和温度检测元件组成。控制器内部包括温度传感器由控制器和温度检测元件组成。控制器内部包括温度调整装置和温度差分比较控制输出。调整装置和温度差分比较控制输出。检测元件是一个长度检测元件是一个长度约约100cm100cm的密封感温头，感温头部封装了温度敏感液体。将的密封感温头，感温头部封装了温度敏感液体。将感温头平铺固定在被监测区域。感温头平铺固定在被监测区域。第第
46、2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 484.建筑设备自动化系统中常用的温度传感器建筑设备自动化系统中常用的温度传感器 1 1）防冻开关的特点：）防冻开关的特点：能准确测量环境温度；能准确测量环境温度；可靠性高、触点开关动作精确度高并密封防尘；可靠性高、触点开关动作精确度高并密封防尘；温度控制点设置简单，易调节；温度控制点设置简单，易调节；环境温度和温度设定点差分比较不受大气压影响环境温度和温度设定点差分比较不受大气压影响 2 2）技术规范）技术规范n温控范围：温控范围：0 040 40 动作精度：动作精度：1 1 n转换触点：转换触点：AC277VAC
47、277V，1A1A5.常用的温度传感器输出形式常用的温度传感器输出形式 1.1.温度传感器放置在测温点，通过导线与安装温度传感器放置在测温点，通过导线与安装在仪表盘中温度变送器连接。在仪表盘中温度变送器连接。2.2.测温元件和变送器组合，安装在测温现场。测温元件和变送器组合，安装在测温现场。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 493.3.如果将封装后的智能传感器安装在测温现场如果将封装后的智能传感器安装在测温现场（DS18B20DS18B20）4.4.如果将如果将DS18B20DS18B20与单片机组合成智能传感器与单片机组合成智能传感器第第2章章
48、 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 50第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 512.2.2 2.2.2 湿度检测湿度检测n在建筑设备自动化系统中对湿度的检测主要是集中于室内外在建筑设备自动化系统中对湿度的检测主要是集中于室内外的空气湿度、风道的空气湿度的检测。的空气湿度、风道的空气湿度的检测。1.湿度的基本检测方法湿度的基本检测方法 2.2.湿度检测精度的选择湿度检测精度的选择 3.3.几种常用的湿度传感器几种常用的湿度传感器第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 521
49、.湿度的基本检测方法湿度的基本检测方法n空气湿度检测的方法可以大体分为：空气湿度检测的方法可以大体分为：直接检测（吸湿法）和间接检测（干湿球法）直接检测（吸湿法）和间接检测（干湿球法）（1 1）湿度的直接检测）湿度的直接检测 利用某些盐类放在空气中，其含湿量与空气的利用某些盐类放在空气中，其含湿量与空气的相对湿度有关；而含湿量大小又引起本身电阻的变相对湿度有关；而含湿量大小又引起本身电阻的变化。将空气相对湿度转换为其电阻值的测量。化。将空气相对湿度转换为其电阻值的测量。称为吸湿法湿度测量。吸湿法检测的是空气的相对称为吸湿法湿度测量。吸湿法检测的是空气的相对湿度。湿度。检测精度：检测精度：3 3
50、5 5RHRH 测量范围：（测量范围：（1%1%99%99%）RHRH 第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 531.湿度的基本检测方法湿度的基本检测方法 （2 2）空气湿度的间接检测）空气湿度的间接检测 采用检测干球温度（空气中的温度）和湿球温采用检测干球温度（空气中的温度）和湿球温度（湿纱布的温度）的方法，通过空气状态图确定度（湿纱布的温度）的方法，通过空气状态图确定空气的湿度参数，其检测精度一般为空气的湿度参数，其检测精度一般为5 57 7RHRH。第第2章章 建筑设备自动化系统中常用的监控设备建筑设备自动化系统中常用的监控设备 542.湿度检
