編者語：傳感器作為太陽能熱水器電子控製係統中的感覺器官
，承載係統的信息源，采集來自儲水箱裏的水溫、水量等信息，在太陽能熱水器的多功化和智能化方麵具有舉足輕重的地位。

   隨sui著zhe微wei處chu理li器qi技ji術shu的de不bu斷duan進jin步bu，電dian容rong式shi傳chuan感gan器qi技ji術shu正zheng在zai向xiang智zhi能neng化hua方fang向xiang發fa展zhan，所suo謂wei智zhi能neng化hua就jiu是shi將jiang傳chuan感gan器qi獲huo取qu信xin息xi的de功gong能neng與yu專zhuan用yong的de微wei處chu理li器qi的de信xin息xi分fen析xi、處理等功能緊密結合在一起。

　　傳感器作為太陽能熱水器電子控製係統中的感覺器官
，承載係統的信息源，采集來自儲水箱裏的水溫、水量等信息，在太陽能熱水器的多功化和智能化方麵具有舉足輕重的地位。

　　raner，chuanganjishuzaitaiyangnengreshuiqideyingyongzhongyouyushoudaoelieshiyonghuanjingdeyingxiang，yizhihennanbaozhengchangqikekaodiyunxing，yipipizhuanyerenshisuiranzhizuoleduozhongxingshidechuanganqi，danshidoumeinengconggenbenshangjiejuepinzhiwenti，zhidaoxianzaijiulianyinianyishangdeshiyongshoumingdouhaihennanbaozhang;chuanganjishuhezhinengkongzhijishudeluohou
，yichengweiyingxiangxingyefazhandezuidapingjing。duiciwomenrenwei
，zhiyouzhaozhunwentidezhengjiesuozai
，kexuefenxi
，zhuyishuli，zuodaoyoudefangshi
，xuanzeheshidechuanganjishu，cainengdadaoshibangongbeidexiaoguo，zhizaochufuheshejiyaoqiudelixiangchanpin。

　　一
、目前使用的電極式傳感器有三大致命缺陷

　　由於太陽能熱水器是民用產品，考慮到電子控製係統的製造成本，製作簡單
、價格低廉的電極式傳感器一直被生產廠家所普遍采用
，但由於它的工作原理和采集方法都是傳感技術中最原始、最落後的部分，存在著以下三大致命的、無法克服的缺陷：

　　電dian極ji式shi傳chuan感gan器qi是shi直zhi接jie利li用yong水shui的de電dian阻zu檢jian測ce水shui位wei，這zhe種zhong傳chuan感gan器qi一yi般ban以yi不bu鏽xiu金jin屬shu，或huo導dao電dian矽gui橡xiang膠jiao作zuo為wei導dao電dian體ti
，其qi封feng裝zhuang工gong藝yi的de優you劣lie直zhi接jie關guan係xi到dao產chan品pin的de質zhi量liang。因yin為wei，太tai陽yang熱re水shui器qi儲chu水shui箱xiang內nei的de環huan境jing特te征zheng是shi高gao溫wen(空曬達180℃以上)、高壓(沸騰時超過一個在這樣的環境中標準大氣壓)
、高潮態(濕度達到飽和)，若封裝工藝不過關
，其絕緣防護體有可能在短時間內就造成脹裂滲水，導致內部電路短路、檢測功能失效。因此

，隻有在封裝技術與工藝上有根本性的突破，才有提高產品質量的基礎。

　　假定封裝工藝解決了
，還有水垢的問題。由於水中的無機鹽或礦物質在60度(du)以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)狀(zhuang)態(tai)下(xia)會(hui)形(xing)成(cheng)水(shui)垢(gou)，特(te)別(bie)在(zai)電(dian)極(ji)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)會(hui)加(jia)快(kuai)水(shui)垢(gou)的(de)形(xing)成(cheng)，在(zai)電(dian)極(ji)表(biao)麵(mian)形(xing)成(cheng)絕(jue)緣(yuan)帶(dai)造(zao)成(cheng)采(cai)集(ji)信(xin)號(hao)失(shi)真(zhen)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)類(lei)問(wen)題(ti)一(yi)些(xie)廠(chang)家(jia)推(tui)出(chu)了(le)膠(jiao)棒(bang)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)，利(li)用(yong)膠(jiao)類(lei)表(biao)麵(mian)的(de)活(huo)性(xing)即(ji)伸(shen)縮(suo)性(xing)延(yan)緩(huan)了(le)水(shui)垢(gou)的(de)形(xing)成(cheng)，這(zhe)無(wu)疑(yi)是(shi)一(yi)個(ge)進(jin)步(bu)，但(dan)在(zai)水(shui)沸(fei)騰(teng)時(shi)接(jie)口(kou)處(chu)在(zai)高(gao)壓(ya)氣(qi)流(liu)作(zuo)用(yong)下(xia)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)極(ji)高(gao)，極(ji)易(yi)造(zao)成(cheng)矽(gui)膠(jiao)體(ti)和(he)導(dao)電(dian)橡(xiang)膠(jiao)體(ti)粘(zhan)合(he)連(lian)結(jie)部(bu)位(wei)的(de)損(sun)傷(shang)或(huo)開(kai)裂(lie)，另(ling)外(wai)，儲(chu)水(shui)箱(xiang)內(nei)的(de)高(gao)低(di)溫(wen)轉(zhuan)換(huan)也(ye)會(hui)使(shi)矽(gui)膠(jiao)體(ti)產(chan)生(sheng)熱(re)脹(zhang)冷(leng)縮(suo)現(xian)象(xiang)，也(ye)很(hen)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)變(bian)型(xing)，彎(wan)曲(qu)或(huo)開(kai)裂(lie)。

　　為了解決上述二個技術難題
，采用這類傳感器的控製儀生產廠家已探索了十多年，至今也還未能找到真正行之有效的解決方法，像什麼“實芯”
、“膠棒”、“錘子式”等等，都曾經聲稱已解決了傳感器的使用壽命問題
，但投放市場不到一年，都紛紛證明這些隻不過是廠家的概念炒作、或者是一種美好的意願罷了!退一步說，假定上述問題已經能夠解決，還有水電阻的一致性問題

，水的成份為H2O，是shi氫qing氧yang化hua合he物wu，水shui本ben身shen是shi絕jue緣yuan的de。傳chuan感gan器qi信xin號hao的de采cai集ji主zhu要yao是shi利li用yong溶rong解jie於yu水shui中zhong的de無wu機ji鹽yan或huo礦kuang物wu質zhi，不bu同tong區qu域yu不bu同tong流liu域yu水shui的de電dian阻zu值zhi變bian化hua較jiao大da，為wei了le解jie決jue這zhe個ge問wen題ti需xu在zai控kong製zhi器qi上shang增zeng加jia一yi個ge微wei調tiao開kai關guan，往wang往wang為wei了le得de到dao一yi個ge真zhen實shi的de信xin號hao，需xu反fan複fu調tiao試shi
，無wu疑yi給gei安an裝zhuang工gong作zuo增zeng添tian了le麻ma煩fan。若ruo水shui質zhi中zhong的de導dao電dian質zhi的de含han量liang極ji少shao
，還hai有you可ke能neng調tiao試shi無wu效xiao。

   綜上所述，這種電極式傳感器具有許多先天性的致命缺陷，是無法運用現有的技術予以解決的!

　　二、采用電容傳感是解決傳感器技術難題的必由之路

  電容傳感技術投入應用已長達一個世紀，它具有結構簡單、動態響應快
、易實現非接觸測量等突出的優點，特別適用於酸類，堿類，氯化物
，有機溶劑，液態CO2，氨水
，PVC粉料，灰料，油水界麵等液體位測量。目前在冶金、石油
、化工
、煤炭、水泥、糧食等行業中應用廣泛。

  電(dian)容(rong)式(shi)水(shui)位(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)依(yi)據(ju)電(dian)容(rong)原(yuan)理(li)而(er)製(zhi)作(zuo)

，以(yi)耐(nai)高(gao)溫(wen)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)絕(jue)緣(yuan)導(dao)線(xian)作(zuo)為(wei)感(gan)應(ying)體(ti)，水(shui)作(zuo)為(wei)電(dian)容(rong)的(de)介(jie)質(zhi)淹(yan)沒(mei)感(gan)應(ying)導(dao)線(xian)越(yue)高(gao)
，產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)就(jiu)越(yue)大(da)
，且(qie)能(neng)隨(sui)著(zhe)水(shui)位(wei)升(sheng)降(jiang)呈(cheng)線(xian)性(xing)變(bian)化(hua)
，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)電(dian)容(rong)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)變(bian)化(hua)來(lai)計(ji)取(qu)太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)水(shui)器(qi)儲(chu)水(shui)箱(xiang)裏(li)的(de)水(shui)位(wei)
，具(ju)有(you)結(jie)構(gou)合(he)理(li)、動態範圍大、分辨率高(水位顯示可分成100檔甚至是1000檔)，無密封防水要求、不受水質水垢影響
、無使用壽命周期等優點。

  但是
，電容式傳感器在太陽能熱水器的實際應用中，由於太陽能熱水器儲水箱的內膽直徑通常隻有30—36公分
，可獲取的電容變化量往往僅有幾十個或100來(lai)個(ge)皮(pi)法(fa)的(de)大(da)小(xiao)

，屬(shu)於(yu)微(wei)弱(ruo)電(dian)容(rong)的(de)檢(jian)測(ce)

，若(ruo)想(xiang)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)顯(xian)控(kong)精(jing)度(du)，其(qi)測(ce)量(liang)值(zhi)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)與(yu)穩(wen)定(ding)性(xing)顯(xian)得(de)優(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。然(ran)而(er)，電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)恰(qia)恰(qia)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)缺(que)陷(xian)：它的工作原理是需要根據被測量程對零水位點和滿水位點的電容量進行預先設定，但在使用過程中隨著溫度、濕度
、以及元器件的性能等因素的變化會產生寄生電容
，而且是隨機性的,其寄生電容甚至可以超過被測電容的變化量;當(dang)發(fa)生(sheng)此(ci)種(zhong)現(xian)象(xiang)後(hou)，盡(jin)管(guan)被(bei)測(ce)電(dian)容(rong)的(de)變(bian)化(hua)量(liang)與(yu)水(shui)位(wei)變(bian)化(hua)的(de)對(dui)應(ying)關(guan)係(xi)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)，可(ke)是(shi)由(you)於(yu)預(yu)定(ding)的(de)測(ce)量(liang)常(chang)數(shu)與(yu)實(shi)際(ji)電(dian)容(rong)量(liang)已(yi)不(bu)一(yi)致(zhi)
，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)所(suo)計(ji)取(qu)的(de)水(shui)位(wei)與(yu)實(shi)際(ji)水(shui)位(wei)會(hui)有(you)很(hen)大(da)的(de)誤(wu)差(cha)
，從(cong)而(er)頻(pin)頻(pin)發(fa)生(sheng)誤(wu)控(kong)或(huo)失(shi)控(kong)事(shi)故(gu)
，導(dao)致(zhi)電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)水(shui)器(qi)上(shang)沒(mei)有(you)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)價(jia)值(zhi)，這(zhe)也(ye)是(shi)電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)遲(chi)遲(chi)未(wei)能(neng)大(da)批(pi)量(liang)上(shang)市(shi)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。

   隨sui著zhe微wei處chu理li器qi技ji術shu的de不bu斷duan進jin步bu，電dian容rong式shi傳chuan感gan器qi技ji術shu正zheng在zai向xiang智zhi能neng化hua方fang向xiang發fa展zhan，所suo謂wei智zhi能neng化hua就jiu是shi將jiang傳chuan感gan器qi獲huo取qu信xin息xi的de功gong能neng與yu專zhuan用yong的de微wei處chu理li器qi的de信xin息xi分fen析xi、處理等功能緊密結合在一起。由於微處理器具有計算與邏輯判斷功能，故可以方便地對傳感器所采集的數據進行存儲記憶


、比較分析
、並能夠對實際水位的電容量變化進行實時監控
、自動校正;從而有效地解決了以往受寄生電容影響
、導致電容式傳感器準確性
、穩定性
、及可靠性差的技術難題，使電容式傳感器所具有的分辨率高、調控能力強、不受水質水垢影響
、無使用壽命周期等優點能在太陽能熱水器的應用上得到充分體現，並可因此而賦予控製係統強大的功能


，確保太陽能熱水器在水量控製、水溫顯示、上水
、輔助電加熱等方麵無限接近理想的智能模式，真正開啟太陽能熱水器家電化時代。