楼宇自动化楼宇自动化控制技术基础ppt课件.ppt

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1、第二章楼宇自动化控制技术基础1、检测技术概述电量参数的检测非电量参数的检测2.1、温度传感器2、楼宇自动化系统常用传感器（1）电阻测温：铜电阻（－5℃～150℃）、铂电阻（200℃～600℃）的阻值随温度变化而变化。（2）半导体测温：PN结的结电压随温度变化而变化，通过测感温元件结电压变化来测量温度变化。（3）热电偶测温：根据热电效应，将两种不同的导体接触并构成回路，若两个接点温度不同，回路中产生热电势。通过测量热电偶的电势测量温度。1、热电阻温度传感器：利用导体电阻随温度变化而变化的特性制成的传感器。要求金属电阻温度系数大，电阻与温度成线性关系，在测温范围内物理和化学性

2、能稳定。金属电阻与温度的线性关系：Rt=R0(1+αt)铜：α＝（4.25~4.28）×10－3/℃，温度变化1℃，电阻变化0.4%~0.5%铂：α＝3.908×10－3/℃半导体热敏电阻温度传感器：灵敏度高，温度变化1℃，电阻变化2%~6%温度系数为负，温度升高，电阻下降。RT=RT0eβ(1/T+1/T0)－50℃～300℃2、热电势温度传感器两种不同导体或半导体连接成闭合回路时，若两个不同材料接点处温度不同，回路中会出现热电动势，并产生电流。这一热电动势包括接触电势和温差电势。自由端（冷端）：温度保持恒定工作端（热端）：测温端2.2、湿度传感器绝对湿度:在一定的温度

3、和压力下，单位体积空气中所含的水蒸气量(g/m3)相对湿度：空气中实际水蒸气量与同一温度下所含最大水蒸气量的比值（%RH）湿敏元件：阻抗式，电容式1、阻抗式湿度传感器阻抗与湿度呈非线性关系。2、电容式湿度传感器电容与湿度呈线性关系元件尺寸小，响应快，温度系数小，稳定性好。2.3、压力传感器1、利用金属弹性制成的压力传感器（1）电阻式压差传感器：将测压弹性元件的输出位移变成滑动电阻的触点位移。（2）电容式压差传感器两块弹性强度好的金属平板，作为差动可变电容器的两个活动电极，压力作用下，产生位移，导致电容变化。（3）霍尔压力传感器当霍尔元件随压力变化而运动时，则作用于霍尔片上

4、的磁场强度变化，霍尔电势也随之变化，并正比于位移的变化。压力变化机械位移霍尔电势变化测量动态压力和快速脉动压力2、压电式压力传感器压电效应（压电现象）：压电材料受外界压力产生形变，内部产生极化，在其表面产生电荷，去掉外力，返回不带电状态，电荷量大小与外力大小成正比。3、半导体压力传感器当半导体硅受外力作用，晶体处于扭曲状态，由于载流子迁移率变化，而导致结晶阻抗变化，称为压电电阻效应。2.4、流量传感器1、节流式：管道安装节流器件（孔板、喷嘴、靶、转子），根据流体对节流器件的推力和节流器前后的压力差，测流量的大小，将压差或推力转换为标准电信号。精度差，结构简单，制造方便（1

5、）压差式流量计：流量大小与节流元件前后压力差的平方根成正比。（2）靶式流量计（3）转子流量计2、速度式（涡轮流量计）：涡轮转速正比于流量。线性好，反应灵敏，只在清洁流体中使用导磁式涡轮叶片光纤式涡轮传感器3、容积式：椭圆齿轮流量计：齿轮在一个转动周期里排出一定量流体。计算齿轮转动圈数。精度高，可测高黏度流体4、电磁式：测量导电液体的流量，一对磁铁安装在管道外面，形成磁场，根据感应电动势测流速。工作可靠，精度高，线性好，测量范围大，反应速度快2.5、液位传感器1、电阻式：利用液体的电阻作为监控对象，在液体介质中安装金属接点，利用介质导电性，接通检测控制回路，检测液体液位高低

6、。浮筒式液位计：浮筒经过一个连杆与滑动电阻器滑动触点相连。2、电容式：用金属棒和金属外筒作为两电极，被测液体进入内外电极之间，通过测量电容量值，测知液面高度。2.6、空气质量传感器半导体气体传感器：传感器平时加热到稳定状态，空气接触到传感器表面时被吸附，有些气体在吸附处取得电子变成负离子吸附，称为氧化型气体（电子接收型气体），如O2、NO，有些气体在吸附处释放电子成为正离子吸附，称为还原型气体（电子供给型气体），如H2、CO。正常情况，敏感器件的氧吸附量为一定，即半导体的载流子浓度一定，如遇异常则变化。制作和使用方便，价格便宜，响应快，灵敏度高3、自动控制基本原理与系统组

7、成3.1闭环控制/调节系统的组成（1）、单回路控制/调节系统结构简单、明了，投资小（2）、多回路控制/调节系统动态特性较复杂，惯性比较大，可寻找某一惯性较小，能及时反映干扰影响的中间变量或参数作为辅助控制变量通过辅助回路对辅助变量的及时控制，共同完成对主控参数的调节与控制。主、副两个控制回路的调节器相串联，副回路时一个随主回路变动而能自动调节的随动系统。副回路主要对频繁出现的干扰进行控制，提高系统抗干扰能力。（3）、比值控制/调节系统实现两种或多种物料流量或控制参数保持严格比例关系的自动控制系统。（4）、复合控制/调节系统对主