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空調溫度傳感器原理及常見故障
老姚書館館
>《維修電工技巧/實例》
2015.05.18
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1、空調
溫度傳感器工作原理
空調溫度傳感器為負溫度系數的熱敏電阻,簡稱NTC,其阻值隨溫度升高而降低,隨溫度降低而增大。25℃時的阻值為標稱值。
空調溫度
傳感器都是和一個電阻串聯以后,對5V(部分空調使用的+3.3V)電壓進行分壓,分壓后的電壓送入CPU內部。由于空調溫度傳感器采用的都是負 溫度系數熱敏電阻,即在溫度升高時其阻值減小,溫度降低時其阻值增大。所以CPU的輸入電壓規律就是;溫度升高時,CPU的輸入電壓升高,溫度降低 時,CPU的輸入電壓隨之降低。這一變化的電壓進入CPU內部分析處理,來判斷當前的管溫或室溫,并通過內部程序和人為設定,來控制空調的運行狀 態。
由于送到CPU的采樣電壓會隨溫度高低變化而較大范圍內變化,所以廠家在設計時,一般都以25度為準 ,將該采樣電壓設計成電源電壓的一半,以便給溫度變化導致的電壓變化孵出充分的余地。如果采樣電壓設計得過高或過低,都將不能正常反映出當前的溫度變化。 由于R1、R2、R3各串聯電阻的阻值是恒定的,如果不考慮CPU接口的內阻電路阻值(事實上該接口的內部阻值比較大,可以不考慮),那么要保證其A、 B、C三個CPU輸入點電壓為2.5V左右(在25度下),RT1、RT2、RT3三個傳感器就只能晝使用和三個串聯電阻(R1、R2、R3)同阻值的傳 感器,否則該點電壓壓降偏離較多。這就是空調溫度傳感器的工作原理!
2、空調溫度傳感器的構成
空調常用的NTC有室內環溫NTC、室內盤管NTC、室外盤管NTC等三個,較高檔的空調還應用外環溫NTC、壓縮機吸氣、排氣NTC等。 NTC在電路中,溫度變化使NTC阻值變化,CPU端子的電壓也隨之變化,CPU根據電壓的變化來決定空調的工作狀態。
3、空調溫度傳感器的常見故障
NTC常見的故障為阻值變大、開路、受潮霉變阻值變化、短路、插頭及座接觸不好或漏電等,引起空調CPU檢測端子電壓異常引起空調故障。下面首先分析室內環溫空調溫度傳感器、室內盤管NTC、室外盤管NTC、排氣NTC和吸氣NTC的作用,根據這些作用和原理分析出空調溫度傳感器常見的故障!
1)各種類型NTC的作用
(1)室內環溫NTC作用
室內環溫NTC根據設定的工作狀態,檢測室內環境的溫度自動開停機或變頻。
定頻空調使室內溫度溫差變化范圍為設定值 +1℃,即若制冷設定24℃時,當溫度降到23℃壓縮機停機,當溫度回升到25℃壓縮機工作;若制熱設定24℃時,當溫度升到25℃壓縮機停機,當溫度回落到23℃壓縮機工作。 值得說明的是溫度的設定范圍一般為15℃—30℃之間,因此低于15℃的環溫下制冷不工作,高于30℃的環溫下制熱不工作。
變頻空調根據設定的工作溫度和室內溫度的差值進行變頻調速,差值越大壓縮機工作頻率越高,因此,壓縮機啟動以后轉速很快提升。
(2)室內盤管NTC作用
室內盤管制冷過冷(低于+3℃)保護檢測、制冷缺氟檢測;制熱防冷風吹出、過熱保護檢測。
空調制冷30分鐘自動檢查室內盤管的溫度,若降溫達不到20℃則自動診斷為缺氟而保護。若因某些原因室內盤管溫度降到+3℃以下為防結霜也停機(過冷) 制熱時室內盤管溫度底于32℃內風機不吹風(防冷風),高于52℃外風機停轉,高于58℃壓縮機停轉(過熱);有的空調制熱自動控制內風機風速;有的空調自動切換電輔熱變頻空調轉速控制等。
(3)室外盤管NTC作用
制熱化霜溫度檢測,制冷冷凝溫度檢測。 制熱化霜是熱泵機一個重要的功能,第一次化霜為CPU定時(一般在50分鐘),以后化霜則由室外盤管NTC控制(一般為—11℃要化霜,+9℃則制熱)。 制冷冷凝溫度達68℃停壓縮機,代替高壓壓力開關的作用;變頻制冷則降頻阻止盤管繼續升溫。 外環溫NTC 控制室外風機的轉速、冬季預熱壓縮機等。
(4)排氣NTC作用
使變頻壓縮機降頻,避免外機過熱,缺氟檢測等。
(5)吸氣NTC作用
控制制冷劑流量,有步進電機控制節流閥實現。
2)故障分析
室內外盤管NTC損壞率最高,故障現象也各種各樣。室內外盤管NTC由于位處溫度不斷變化及結露或高溫的環境,所以其損壞率較高。
主要表現在:
(1)電源正常而整機不工作、工作短時間停機、制熱時外機正常內風機不運轉、外風機不工作或異常停轉,壓縮機不啟動,變頻效果差,變頻不工作,制熱不化霜等。 化霜故障可代換室外盤管NTC或室外化霜板。
(2)在電源正常而空調不工作時也要查室內環溫NTC;空調工作不停機或達不到設定溫度停機,也要先查室內環溫NTC;變頻空調工作不正常也會和它有關。因室內環溫NTC若出現故障會使得CPU錯誤地判斷室內環溫而引起誤動作。室內環溫NTC損壞率不是很高。
--> 1、空調
溫度傳感器工作原理
空調溫度傳感器為負溫度系數的熱敏電阻,簡稱NTC,其阻值隨溫度升高而降低,隨溫度降低而增大。25℃時的阻值為標稱值。
空調溫度
傳感器都是和一個電阻串聯以后,對5V(部分空調使用的+3.3V)電壓進行分壓,分壓后的電壓送入CPU內部。由于空調溫度傳感器采用的都是負 溫度系數熱敏電阻,即在溫度升高時其阻值減小,溫度降低時其阻值增大。所以CPU的輸入電壓規律就是;溫度升高時,CPU的輸入電壓升高,溫度降低 時,CPU的輸入電壓隨之降低。這一變化的電壓進入CPU內部分析處理,來判斷當前的管溫或室溫,并通過內部程序和人為設定,來控制空調的運行狀 態。
由于送到CPU的采樣電壓會隨溫度高低變化而較大范圍內變化,所以廠家在設計時,一般都以25度為準 ,將該采樣電壓設計成電源電壓的一半,以便給溫度變化導致的電壓變化孵出充分的余地。如果采樣電壓設計得過高或過低,都將不能正常反映出當前的溫度變化。 由于R1、R2、R3各串聯電阻的阻值是恒定的,如果不考慮CPU接口的內阻電路阻值(事實上該接口的內部阻值比較大,可以不考慮),那么要保證其A、 B、C三個CPU輸入點電壓為2.5V左右(在25度下),RT1、RT2、RT3三個傳感器就只能晝使用和三個串聯電阻(R1、R2、R3)同阻值的傳 感器,否則該點電壓壓降偏離較多。這就是空調溫度傳感器的工作原理!
2、空調溫度傳感器的構成
空調常用的NTC有室內環溫NTC、室內盤管NTC、室外盤管NTC等三個,較高檔的空調還應用外環溫NTC、壓縮機吸氣、排氣NTC等。 NTC在電路中,溫度變化使NTC阻值變化,CPU端子的電壓也隨之變化,CPU根據電壓的變化來決定空調的工作狀態。
3、空調溫度傳感器的常見故障
NTC常見的故障為阻值變大、開路、受潮霉變阻值變化、短路、插頭及座接觸不好或漏電等,引起空調CPU檢測端子電壓異常引起空調故障。下面首先分析室內環溫空調溫度傳感器、室內盤管NTC、室外盤管NTC、排氣NTC和吸氣NTC的作用,根據這些作用和原理分析出空調溫度傳感器常見的故障!
1)各種類型NTC的作用
(1)室內環溫NTC作用
室內環溫NTC根據設定的工作狀態,檢測室內環境的溫度自動開停機或變頻。
定頻空調使室內溫度溫差變化范圍為設定值 +1℃,即若制冷設定24℃時,當溫度降到23℃壓縮機停機,當溫度回升到25℃壓縮機工作;若制熱設定24℃時,當溫度升到25℃壓縮機停機,當溫度回落到23℃壓縮機工作。 值得說明的是溫度的設定范圍一般為15℃—30℃之間,因此低于15℃的環溫下制冷不工作,高于30℃的環溫下制熱不工作。
變頻空調根據設定的工作溫度和室內溫度的差值進行變頻調速,差值越大壓縮機工作頻率越高,因此,壓縮機啟動以后轉速很快提升。
(2)室內盤管NTC作用
室內盤管制冷過冷(低于+3℃)保護檢測、制冷缺氟檢測;制熱防冷風吹出、過熱保護檢測。
空調制冷30分鐘自動檢查室內盤管的溫度,若降溫達不到20℃則自動診斷為缺氟而保護。若因某些原因室內盤管溫度降到+3℃以下為防結霜也停機(過冷) 制熱時室內盤管溫度底于32℃內風機不吹風(防冷風),高于52℃外風機停轉,高于58℃壓縮機停轉(過熱);有的空調制熱自動控制內風機風速;有的空調自動切換電輔熱變頻空調轉速控制等。
(3)室外盤管NTC作用
制熱化霜溫度檢測,制冷冷凝溫度檢測。 制熱化霜是熱泵機一個重要的功能,第一次化霜為CPU定時(一般在50分鐘),以后化霜則由室外盤管NTC控制(一般為—11℃要化霜,+9℃則制熱)。 制冷冷凝溫度達68℃停壓縮機,代替高壓壓力開關的作用;變頻制冷則降頻阻止盤管繼續升溫。 外環溫NTC 控制室外風機的轉速、冬季預熱壓縮機等。
(4)排氣NTC作用
使變頻壓縮機降頻,避免外機過熱,缺氟檢測等。
(5)吸氣NTC作用
控制制冷劑流量,有步進電機控制節流閥實現。
2)故障分析
室內外盤管NTC損壞率最高,故障現象也各種各樣。室內外盤管NTC由于位處溫度不斷變化及結露或高溫的環境,所以其損壞率較高。
主要表現在:
(1)電源正常而整機不工作、工作短時間停機、制熱時外機正常內風機不運轉、外風機不工作或異常停轉,壓縮機不啟動,變頻效果差,變頻不工作,制熱不化霜等。 化霜故障可代換室外盤管NTC或室外化霜板。
(2)在電源正常而空調不工作時也要查室內環溫NTC;空調工作不停機或達不到設定溫度停機,也要先查室內環溫NTC;變頻空調工作不正常也會和它有關。因室內環溫NTC若出現故障會使得CPU錯誤地判斷室內環溫而引起誤動作。室內環溫NTC損壞率不是很高。
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