2楼宇自动化楼宇自动化控制技术基础.pptx

第二章 楼宇自动化控制技术基础;1、检测技术概述; 非电量参数的检测;2.1、温度传感器;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;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;（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;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;2.6 、空气质量传感器;3、自动控制基本原理与系统组成;（2）、多回路控制/调节系统 ; 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 ;3.2 控制器调节特性及其选择;1、位置式调节（开关控制/开关调节） （1）双位调节 ;（2）三位调节;2、比例调节（P）;3、积分调节（I）;4、比例积分调节（PI）;5、比例微分调节（PD）;6、比例积分微分调节（PID）;3.4 执行器 执行器由执行机构和调节机构组成。 执行机构：执行器的推动部分，按照调节器的输出信号的大小和类型，产生推力和位移。 调节机构：受执行机构的操纵，调节工艺介质流量。;3.4.1 执行机构 分类 按输出方式分：角行程执行机构 直行程执行机构 按所用能源种类分：气动——结构简单 电动——能源方便、广泛使用 （阀门驱动器、风门驱动器） 液动——驱动力大 ;3.4.2 调节机构 （常用阀门、风门） 1、调节阀：阀体、阀座、阀心、阀杆 直通阀：单座阀——结构简单、维修清洗方便、被调节流 体对阀心有作用力。 双座阀——不平衡力小。结构复杂、不便维修清洗 价格贵、关闭时泄漏量比单座阀大。;三通阀：分流阀（一入二出）：实现出口流量调节 合流阀（一出二入）：实现入口流量调节;2、调节阀的流量特性：调节阀阀心位移与流量之间的关系。