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溫控開(kāi)關(guān)雙金屬溫度傳感器及其應(yīng)用
溫控開(kāi)關(guān)雙金屬溫度傳感器及其應(yīng)用
 更新時(shí)間:2009-12-30 13:13:32  點(diǎn)擊數(shù):0
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 雙金屬溫度傳感器(bimetallic temperature Sensor),是用來(lái)作開(kāi)關(guān)使用的,常稱為溫控開(kāi)關(guān)。該傳感器的構(gòu)成,主要是將兩種不同的金屬片熔接在一起。因?yàn)榻饘俚臒崤蛎浵禂?shù)不同,當(dāng)加熱時(shí),膨脹系數(shù)大的一方,因迅速膨脹而使得材料的長(zhǎng)度變長(zhǎng);而膨脹系數(shù)小的一方,因膨脹系數(shù)小,而使得材料的長(zhǎng)度略為伸長(zhǎng)。但由于二金屬片是熔接在一起的,因此.兩金屬片上作用的結(jié)果,使得材料彎曲。
    下面以雙金屬溫度傳感器在電熨斗、電飯鍋兩種電器中的應(yīng)用電路為例,介紹雙金屬溫度傳感器的工作原理。
    用電熨斗熨衣服,若溫度過(guò)高會(huì)燙壞衣服,而且對(duì)于不同的衣料,熨衣時(shí)所需溫度也不同,因此需要調(diào)溫裝置。圖1是電熨斗調(diào)溫原理示意圖。
    電熨斗調(diào)溫電路主要組件是雙金屬片,電熨斗工作時(shí),動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸,電熱組件通電發(fā)熱。當(dāng)溫度達(dá)到選定溫度時(shí),雙金屬片受熱下彎,使動(dòng)觸點(diǎn)離開(kāi)靜觸點(diǎn),自動(dòng)切斷電源;當(dāng)溫度低于選定溫度時(shí),雙金屬片復(fù)原,兩觸點(diǎn)閉合。再接通電路,通電后溫度又上升,達(dá)到選定溫度時(shí)又再斷開(kāi),如此反復(fù)通斷,就能使熨斗的溫度保持在一定范圍內(nèi)。通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲選定溫度的高低,越往下旋,靜觸點(diǎn)越下移,選定的溫度就越高。
    為什么雙金屬片受熱會(huì)彎曲呢?這是由于它是兩種不同的金屬片緊鉚在一起的,若在室溫時(shí),它是平直的,那么當(dāng)它受熱溫度升高時(shí),由于兩種金屬的熱膨脹程度不同,雙金屬片便逐漸向熱膨脹較小的一邊彎曲,如圖1(b)所示。溫度降低時(shí),它又逐漸恢復(fù)原狀。
    電飯鍋是常用的炊具,它能把米燒成飯,還能保溫,全過(guò)程自動(dòng)化,使用很方便。電飯鍋的溫度控制電路圖如圖2所示。
    電飯鍋內(nèi)部有一個(gè)磁鋼限溫開(kāi)關(guān)S1和一個(gè)雙金屬片保溫開(kāi)關(guān)S2。開(kāi)始燒飯時(shí),按下開(kāi)關(guān)S1,電路接通,電熱絲通電燒飯。鍋中有水時(shí),飯鍋的溫度不會(huì)超過(guò)100℃;飯熟后,水干了,飯鍋溫度將超過(guò)100℃。當(dāng)溫度上升到103℃時(shí),限溫開(kāi)關(guān)S1就會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),電路斷電,達(dá)到自動(dòng)控溫目的。這時(shí)溫度較高,S2處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)溫度下降至60℃時(shí),S2接通;加熱至80℃時(shí),S2又?jǐn)嚅_(kāi)。S2的不斷開(kāi)合,使鍋內(nèi)溫度保持在60-80℃之間。
    為什么磁鋼限溫開(kāi)關(guān)在103℃時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)呢?通過(guò)參照?qǐng)D2(b)所示的磁鋼限溫組件工作示意圖就可以明白了。按下按鍵后,動(dòng)觸點(diǎn)接觸靜觸點(diǎn)而通電,同時(shí),永久磁鋼與感溫軟磁體接觸,軟磁體被磁化而吸住永久磁鋼,這時(shí)手不需要按著按鍵,電路仍然接通。感溫軟磁體有一獨(dú)特性質(zhì),當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí),磁性便消失,不能吸住永久磁鋼。因此,當(dāng)鍋底溫度達(dá)到103℃時(shí),永久磁鋼便因重力作用而下落,動(dòng)觸點(diǎn)離開(kāi)靜觸點(diǎn)而斷開(kāi)電源,從而達(dá)到保護(hù)。
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