温控元器件基础知识培训PPT学习教案

1、会计学1温控元器件基础知识培训温控元器件基础知识培训- - 目目 录录 - - 温度控制元器件的分类温度控制元器件的分类 突跳式温控器原理及注意事项突跳式温控器原理及注意事项 温敏开关原理及注意事项温敏开关原理及注意事项 温度保险丝原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项第1页/共49页一、温度控制元器件的分类一、温度控制元器件的分类突跳式温控器温度保险丝双金属开关 上盖温度开关温敏开关热敏电阻第2页/共49页 根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，叫做温控开关，也叫温度开关或温度控制器，简称温控器。按动作类型： 机械式：

2、蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体吸附式温控器、金属膨胀式温控器 电子式：电阻式温控器和热电偶式温控器按动作方式：KS系列、 KM系列按温度点值： KSD/KST我司使用的KSD/KST属于哪一种类型？K表示温控器代号，S表示闪动式，D表示控制器的作用温度为定值一、温度控制元器件的简介与分类一、温度控制元器件的简介与分类第3页/共49页热敏开关（碟形温控器、突跳式温控器）、温度保险丝；热敏开关（碟形温控器、突跳式温控器）、温度保险丝； 热敏开关(突跳式温控器）：动作温度可固定或可调的温度敏感装置，在正常工作期间，其通过自动接通或断开电路来保持被控件的温度在某些限值之间； 热熔断体（温度保

3、险丝）：防止器具发生故障出现高温而产生断路的温度控制元件，其特点是一次动作且不可复位；其作用就是在一定的温度下产生断开或闭合的作用俗称温度开关。一、温度控制元器件的分类一、温度控制元器件的分类突跳式温控器温度保险丝第4页/共49页- - 目目 录录 - - 温度控制元器件的分类温度控制元器件的分类 突跳式温控器原理及注意事项突跳式温控器原理及注意事项 温敏开关原理及注意事项温敏开关原理及注意事项 温度保险丝原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项第5页/共49页 突跳式温控器我们可以通俗的把它叫做温度开关。使用广泛，大到空调，冰箱，冰柜，小到暖水袋，饮水机，咖啡壶，电热水壶，它利用热双金属片（采

4、用中阻型热双金属片）受温度变化能产生瞬时动作来实现自动控温的一种温度开关，具有体积小，动作及时可靠的特点，能有效地防止电机因堵转、过载或过热而烧毁绕组。二、突跳式温控器简介二、突跳式温控器简介突跳式温控器突跳式温控器 工作原理：通过碟形双金属片在温度作用下产生变形并在温度点瞬间跳动的原理 ，配合机构的作用 , 使两触点迅速动作 ； 特点：是可靠灵敏 , 无需调整 , 不拉弧 , 使用寿命长 , 无线电干扰少等优点； 第6页/共49页触 点 形 式 ： 常闭型：室温下常闭，温度升高触点断开 常开型：室温下常开，温度升高触点闭合 手动复位型：室温下常闭，温度升高触点断开，温度降低手动复位接通 耐

5、热 性能 ： 普通型：最高使用温度 160 ，安装表面温度 150 （树脂壳体一般使用电木） 高温型：最高使用温度 200 ，安装表面温度 190 （陶瓷壳体，使用陶瓷）二、突跳式温度开关分类二、突跳式温度开关分类产品分产品分类类第7页/共49页突跳式温控器的核心元件是双金属片材料突跳式温控器的核心元件是双金属片材料: 双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料，是属于此类复合材料的片材，双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，这种复合材料的渠率将发生变化。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较底的称为被动层。但是随着双金属应用领域的

6、扩大和结合技术的进步，近代已相出现三层、四层、五层的双金属。事实上，凡是依赖温度改变而发生形状变化的组合材料，现今在习惯上仍称为热双金属。主动层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等等；被动层的材料主要是镍铁合金，镍含量为镍铁合金，镍含量为3450%。由于金属膨胀系数的差异，在温度发生变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，产生形变该材料由两层。（启辉器）第8页/共49页双金属片经过精确挤压后，中间隆起呈碟状双金属片经过精确挤压后，中间隆起呈碟状,简称为碟片简称为碟片: 碟片感温后作出双稳态变化，即起跳

7、温度和回跳温度；碟片感温后作出双稳态变化，即起跳温度和回跳温度； 该动作通过顶杆机构的作用，使触点迅速动作，以接通或断开电路。该动作通过顶杆机构的作用，使触点迅速动作，以接通或断开电路。 特点：分断迅速可靠，工作温度固定、不拉弧、寿命长等特点：分断迅速可靠，工作温度固定、不拉弧、寿命长等 第9页/共49页横坐标代表温度，纵坐标代表碟片弧高。横坐标代表温度，纵坐标代表碟片弧高。蓝色线表示碟片工作曲线，四个黑色圆弧片表示双金属片工作的四个状态。蓝色线表示碟片工作曲线，四个黑色圆弧片表示双金属片工作的四个状态。当温升到压制的动作温度，碟片突跳，温度降低至复位温度，碟片才回跳当温升到压制的动作温度，碟

8、片突跳，温度降低至复位温度，碟片才回跳第10页/共49页第11页/共49页正常状态断开状态工作示意图工作原理示意图工作原理示意图第12页/共49页性能影响要素终端产品风险检验方法备注温度碟片材料及工艺复位温差导致误动作恒温设备内升温速率1/MIN温差越大精度越低。电气强度壳体材料及工艺使用环境（勿受潮）整机耐压不足测量端子与封盖间1500VAC/60S快速检测2500V/1S过流能力触点材料及工艺簧片材料及工艺阻性与感性负载差异内部发热提早失效通电测发热温升125V 16A250V 10A寿命（耐久性）碟片、触点、簧片材料 杆长影响达不到预期寿命接额定负载，反复加热冷却（ 次分钟）UL 10万

9、次接触电阻触点材料 触点表面清洁度生产环境不通电 I*I*R发热导致失效低电阻测试仪测端子间电阻DC0.25-0.5A 50m第13页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝关键的性能参数关键的性能参数第14页/共49页1.额定电气性能 ： AC250V ；最大工作电流 10-15A （电阻负载） 2.断开动作温度Tf ： 150 3.复位动作温度： 135 4.断开温度公差 ： 5 5.复位动作公差： 5 6.通断动作偏差 ： 10 15 （目前使用的为15 ） ； 7.使 用 寿 命 ： 额定电流电压下不少于 100000 次 8.常态电气强度 ： 1800V/1sec, 无击穿闪络现象 9

10、.常态绝缘电阻 ：大于 100M （ DC500V 兆欧表） 10.接 触 电 阻 ： 不大于 50m 相关参数以相关参数以T3/33 为例为例第15页/共49页1.安装时不平衡： 若先在一边固定太紧，感温面没有贴平发热面，导致感温迟缓而判断温度偏高，严重影响产品工作；应按住温控器，稍带上第一个，才上另一边，反复平衡对称上紧，问题会在硅脂干后才会暴露；另螺纹损坏、螺丝松脱类似以上情况；2.发热板不平：导热硅脂不足，传热不良而感温存在差异,旋装温控器以使导热硅脂均匀。 3.安装时感温面受压变形下凹：导致配杆间隙改变，碟片突跳出受阻力，影响到温度；严重时影响耐久性不足。4.有蒸汽进入温控器内部：高

11、湿度、高温(电弧)下，原电池作用使碟片电化学腐蚀而发生锈蚀，长时间后导致碟片温度不准确。 5.感温测量方式的差异：标准为强热风炉内进行，均匀度 0.3，测量点与温控器安装点一致,升温速率为1/Min， 实际使用功率不同、电压不同、负载不同应考虑热惯性的差异突跳式温控器使用注意事项突跳式温控器使用注意事项注意事注意事项项第16页/共49页- - 目目 录录 - - 温度控制元器件的分类温度控制元器件的分类 突跳式温控器原理及注意事项突跳式温控器原理及注意事项 温敏开关原理及注意事项温敏开关原理及注意事项 温度保险丝原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项第17页/共49页温敏开关（温敏开关（TRS

12、）简介及结构）简介及结构 温敏开关又称温敏磁控开关，由干簧管、磁性材料（温敏磁环、永磁环温敏开关又称温敏磁控开关，由干簧管、磁性材料（温敏磁环、永磁环）、密封体组成，两触点簧片封在充有惰性气体的玻璃管中；）、密封体组成，两触点簧片封在充有惰性气体的玻璃管中； 特点：结构简单可靠、动作精度高；动作温度可达特点：结构简单可靠、动作精度高；动作温度可达1,滞后温度可滞后温度可1, 所以其控温精度远高于双金属片所以其控温精度远高于双金属片(动作精度动作精度5,滞后温度最好滞后温度最好5左右左右),寿命较双金属片长寿命较双金属片长. 应用范围：汽车应用范围：汽车,办公设备办公设备,家用电器等领域。家用电

13、器等领域。第18页/共49页二、二、TRS分类分类 常闭型：常闭型： 常开型：常开型：第19页/共49页 是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件，又叫“磁控管”。干簧管的外壳一般是一根密封的玻璃管，在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电板，玻璃管中还灌有一种叫金属铑的惰性气体。在平时玻璃管中的两个簧片是分开的，当有磁性物质靠近玻璃管时在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，使两个引脚所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开，在实际运用中，通常使用永久磁铁在控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控管”。 生产干簧管有名的厂家：日本的OKI.三、

14、干簧管：三、干簧管：第20页/共49页 温敏开关由温敏磁环、永磁环及有封闭触点的开关器件-干簧管组成，利用温度磁材料在居里温度TC附近由铁磁性向顺磁性转变来实现对温度的控制。当温度磁环感受温度，在居里点时导磁率急剧变化，改变通过干簧管簧片的磁通量，从而控制干簧管的吸合和断开，实现对温度的控制。 四、四、TRS工作原理：工作原理：第21页/共49页标志标志 开关本体表面上应标有产品型号、动作温度。（除此外需要增加生产厂家标识，以便于区分及追溯性。）外观外观质量质量 1）开关表面应光滑、壳体均匀、无气孔、裂纹、压痕、凹凸、破损、花斑、污浊等； 2）产品上应有产品型号标识，标识应仍清晰可辨； 3）金

15、属部件表面光亮，无明显的变形、污迹，不能有明显的毛刺； 4）导线无破裂、线芯外露、污迹、压痕的现象 5）各部件装配良好，无异常松动。 6）各元件型号规格与样品一致 第22页/共49页接触电阻接触电阻 温敏开关（TRS)端子间的接触电阻125m或按图纸要求 。绝缘电阻绝缘电阻 绝缘电阻100M（DC500V）。耐电压耐电压 带电部件与包裹在绝缘层外面的金属铝箔之间a.c1500V-60s无闪络与击穿（a.c1800V-1s标准进货检验时适用），无击穿或闪络现象且泄漏电流5mA 。 机械强度机械强度 接线部施加30N的拉力，保持10s ，试验后无拉脱 。耐久性耐久性试验试验试样接上额定电压，额定电

16、流,每分钟通断10次、通断次数100000次。试验后动作温度变化3，电气性能符合要求 。优点优点:具有控温精度高，动作温度通断偏差小的优点。缺点缺点:带负载能力低。一般额定动作电流为：0.5A；第23页/共49页 温敏开关（TRS)TRS使用过程中易出现问题：使用过程中易出现问题：1.冲击产生磁环、干簧管簧片破损，导致动作温度漂移及功能失效；以及磁环松动等；2.玻璃管有裂纹导致漏气；3.TRS超温不断开（主要干簧管失效、拉弧造成端子粘死）第24页/共49页- - 目目 录录 - - 温度控制元器件的分类温度控制元器件的分类 突跳式温控器原理及注意事项突跳式温控器原理及注意事项 温敏开关原理及注

17、意事项温敏开关原理及注意事项 温度保险丝原理及注意事项温度保险丝原理及注意事项第25页/共49页温度保险丝温度保险丝熔断式热保护器：熔断式热保护器： 具有检测出温度异常并切断电路之功能的小型、结实的熔断式热保护器。按感温材料分类，常用热熔断器主要有：复合型热熔断器、低熔点合金型熔断器（RHD)和化合物型(RYD)热熔断器三种热熔断器又称超温保险器热熔断器又称超温保险器、温度保险丝等。在电路、温度保险丝等。在电路图中的文字符号为图中的文字符号为Ft；图；图形符号见图所示。形符号见图所示。第26页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝复合型热熔断器复合型热熔断器的特点：（1）动作温度精度高，熔断动

18、作可靠；（2）热稳定性能好，长期处于高温状态不会失控；（3）感温体负荷电流可高达20A，可以适应负载电流大的家用电器使用；（4）外壳不带电，使用安全，安装简易；（5）价格低廉，适应大批量生产。 其感温材料采用低熔点合金，在合金上覆盖一层有机物，两者的熔点都相同。这样，有机物既防止合金表面氧化，又使合金在达到额定动作温度时可靠地熔断。第27页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝低熔点合金热熔断器低熔点合金型热熔断器的特点：（1） 动作温度精度高，温度响应速度快；（2） 热稳定性好，长期处于高温额定电流下不会影响其额定动作温 度；（3） 绝缘性能好，外壳不带电；（4） 体积小，安装简单。 低熔点

19、合金型熔断器的结构如图所示。内部可导电的感温体由具有固定熔点的合金材料加工而成，当温度达到合金熔点时，感温体能快速熔断，自动分断电路。第28页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝化合物型热熔断器（1）动作温度精度高，由于可导电的感温体不易氧化，故性能稳 定，具有耐入性和持续性；（2）结构精密，耐振，耐冲击，特别适用于珍有振动和冲击性的家 用电器、工业电路过热保护；（3）电流容量大（大电流不通过感温体）；（4）外壳带电，安装需绝缘；（5）体积小。 内部采用弹簧反应力结构，感温体采用高纯度并且具有很窄的熔融温度范围的有机化合物加工而成。当温度达到其熔点时，感温自动熔融，黏度变得很小，在弹簧作用下

20、，使电路分断。第29页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝引线外壳触点星形触点隔离的引线热敏丸压缩弹簧断路弹簧陶瓷绝缘体环氧树脂封胶注：图中红色部分为带电部份注：图中红色部分为带电部份化合物型热熔断器产品结构化合物型热熔断器产品结构第30页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝 保险丝的工作原理:当温度保险丝表面温度升高到有机物的熔点时,有机物发生变化，由原来的固体变为液体通过垫片的间隙流走。鼓簧失去有机物的支撑向下弹开，直簧随着鼓簧的弹力减少推开动触片，当动触片与触点分离保险丝就起到切断电流的作用 .工作原工作原理理第31页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝关键的性能参数关键的性能参数

21、第32页/共49页Th=Tf-20Tmax主要依据各个厂家的不同而产生偏差，一般来说业内NEC169，最高温度做到230-250 EMERSON169 ，最高温度做到250 永安169 ，最高温度做到200-220 我司所用的240，理论上最高温度应该做到300关键的性能参数之间的关系关键的性能参数之间的关系三、温度保险丝三、温度保险丝相差相差20第33页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝影响保险丝本身温度的因素影响保险丝本身温度的因素第34页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝如何选择温度保险丝如何选择温度保险丝第35页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝如何选择温度保险丝？如何选择

22、温度保险丝？（案例分析）（案例分析）第36页/共49页三、温度保险丝三、温度保险丝温度保险丝使用注意事项温度保险丝使用注意事项第37页/共49页T2T1pelletvaporT2T1pelletvapor三、温度保险丝三、温度保险丝温度保险丝使用注意事项温度保险丝使用注意事项第38页/共49页1.在安装热保护器时注意勿对保险管本体或引线根部施加过大的力。 （加在引线上的张力限制在,RYD型为5kg,RHD型为1kg以下，加在热保护器本体上的张力限制在RYD型10kg,RHD型为5kg以下）2.RYD型热保护品的外壳如果有变形则在动用时会影响可动电极的移动、引起熔断式热保护器在低于动用温度时动用

23、、出现异常或在超过动用温度时仍不动作等故障。三、温度保险丝三、温度保险丝要求二：加工过程 温度保险丝使用注意事项温度保险丝使用注意事项第39页/共49页铆接、焊接过程铆接、焊接过程1.可用焊接、铆接、熔接等方法进行安装（树脂密封侧引线离本体5mm以上） 2.焊接时，请注意勿因焊接引发热保护器动作。可用工具夹在保险管外壳使热量散发，并尽量短时间内完成。另外、降低焊接温度或远离保险管本体处进行焊接也很有效果，在铆接或熔接的场合，请注意勿使电阻增大；3.一般情况下，铆接建议使用多股铜线更能保持接触；4.请勿用力拉、揉、拧扭引线。使用RYD时，请勿将由树脂封住侧的引线与熔断式热保护器本体接触。这将不能

24、切断电路。RYD熔断热保护器的本体有电流流过，所以请勿使本体接触金属部分。存储过程存储过程1.在RYD型本体部分和引线A的引线部分进行了镀银处理，所以会因硫化等引起变色。三、温度保险丝三、温度保险丝要求二：加工、存储过程 温度保险丝使用注意事项温度保险丝使用注意事项第40页/共49页检验基本要求：产品标志（清晰不易脱落，水擦拭15s）； 额定动作温度标志额定电流电压标志；认证标志CCC/UL，3C强制认证)；生产厂商标；尺寸检查： 直径尺寸机械强度（推、拉力，弯曲、折弯）； 引线松动密封不牢固； 性能检查： 动作温度、保持温度、最高极限温度； 绝缘耐压检查三、温度保险丝三、温度保险丝第41页/

25、共49页 附：附：温度测试的数据分析处理温度测试的数据分析处理第42页/共49页 使用Minitab软件进行分析 Minitab 在此方面有许多工具能帮助你Capability Sixpeak $ Capability Analysis 测试数据的分析处理测试数据的分析处理第43页/共49页 使用Minitab 计算以下数据之Cp及Cpk值Window.mtw USL=542.8 LSL=541.8测试数据的分析处理测试数据的分析处理第44页/共49页我们的流程能力如何？544.8544.2543.6543.0542.4541.8541.2LSLUSLProcess DataSample N300StDev(Within)0.3893StDe