空气能热水器恒温控制系统有哪三大外围器件?

　　空气能热水器自问世以来，以其节能、高效、安全的特点迅速占领着热水器市场，并将成为未来热水器的发展方向。空气能热水器的稳定、可靠运行离不开恒温控制系统的控制和调节。恒温控制系统是空气能热水器的大脑和中枢神经。它的响应速度、精确性、稳定性、智能性是当前空气能热水器恒温控制系统研究的重点。那么空气能热水器的恒温控制系统有哪三大外围器件?

　　(1)水流量传感器

　　在空气能热水器恒温控制系统中，通过水流量传感器检测水流的大小，恒温控制系统对水流量传感器和温度传感器测量值进行分析比较，进而采取相应的动作，实现对水温的控制。

　　水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应测量磁性物理量的原理来实现对水流大小的测量。霍尔元件在工作时，需在其正极通过串联一个负载电阻接到SV直流电压源上，同时要保证霍尔元件中的电流方向与其所在环境中的磁场方向正交。当水在流动的过程中，水流通过对水管中的涡轮开关壳不断冲击，带动磁性转子的转动，从而产生不同方向的旋转磁场，切割磁感线。在这样持续不断的作用下，霍尔元件的输出端产生高低脉冲电平。其输出的脉冲信号频率大小跟磁性转子的转速有直接的关系，磁性转子的转速越高，输出脉冲信号的频率也会变大，反之则输出脉冲信号的频率会变小，二者之间基本呈正比关系。而磁性转子的转速直接反应了水流量的大小。因而根据霍尔元件输出脉冲信号的频率可以很准确的测量到水流量的大小。另外，在永磁材料的磁场不断切割下，水会发生磁化现象，变成磁化水，可以清除水管中的污垢，对水管的堵塞有一定的抑制作用。同时，水磁化后，水中的含氧量增多，人洗浴后倍感清爽。

　　(2)温度传感器

　　在空气能热水器恒温控制系统中，一共使用了四个温度传感器，系统控制方案的选取是由温度传感器采集的数据决定的。传感器所采集数据的准确度对整个系统具有十分重要的影响。

　　现在市面上温度传感器的种类很多，各种不同的温度传感器都有其独自的特点和应用场合。热电偶是通过其两端的电势差来计算温度的，由于其电压和温度之间是非线性关系，所以还需一个参考温度做第二次测量，并通过软件处理电压与温度间的关系，以得到测量的温度。热电偶的主要特点是测温范围宽，适应性强，价格低廉，但其精度不高，故常用于精度要求不高，测温范围广的场合。热敏电阻主要是利用温度变化对其电阻值的改变来测量温度。其主要特点是体积小，温度变化响应速度快，灵敏度高。但由于其存在自热误差，稳定性差，线性度不好，故常用于对尺寸和空间有要求，测温精度要求不高的场合。集成温度传感器包括模拟集成温度传感器，数字集成温度传感器，在此重点介绍数字温度传感器。数字集成温度传感器不需要外接运放，AD转换芯片，便可直接将采集到的温度值转换为数字信号，并通过总线接口送给主控芯片，其测温精度可以做到0.5-0.06250C，因此其稳定度较高，精度较高，接口简单，整板占用空间小，使用方便。但其价格比以上两个温度传感器贵，常用于精度要求高，稳定度要求较高的场合。

　　(3)步进电机

　　在空气能热水器恒温控制系统中，步进电机具有十分重要的作用，通过步进电机的转动来调节进水电磁阀门的开度，实现对进水流量的调节，从而实现对出水温度的调节。因此，一个合适的步进电机意味着系统调节的精度。

　　步进电机的主要作用是实现电压脉冲信号到角位移或线位移的转换。步进电机主要有定子绕组、定子、转子组成。步进电机上电后，在电流的作用下，电机中的定子绕组会产生一矢量磁场。由于电机的转子是由永磁体组成，在定子绕组的矢量磁场作用下，转子发生转动以保证其磁场方向与定子绕组的磁场方向一致。随着电压脉冲信号的作用，电机不断的向前转动。步进电机转动的角位移量与输入的电压脉冲数有直接的关系，输入的电压脉冲数越多，步进电机转动的角度也越大，反之则变小。同时，步进电机的转速与电压脉冲信号的频率相关联，电压脉冲信号的频率越高，步进电机的转速也越快，反之则变慢。给电机定子绕组不同的通电顺序，可以实现电机的正转或反转。因此，要实现对步进电机转动的控制，则只需控制输入的脉冲信号的数量、频率以及定子绕组的通电顺序。