空氣能熱水器自問世以來，以其節(jié)能、高效、安全的特點(diǎn)迅速占領(lǐng)著熱水器市場，并將成為未來熱水器的發(fā)展方向。空氣能熱水器的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行離不開恒溫控制系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)。恒溫控制系統(tǒng)是空氣能熱水器的大腦和中樞神經(jīng)。它的響應(yīng)速度、精確性、穩(wěn)定性、智能性是當(dāng)前空氣能熱水器恒溫控制系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。那么空氣能熱水器的恒溫控制系統(tǒng)有哪三大外圍器件?

　　(1)水流量傳感器

　　在空氣能熱水器恒溫控制系統(tǒng)中，通過水流量傳感器檢測水流的大小，恒溫控制系統(tǒng)對水流量傳感器和溫度傳感器測量值進(jìn)行分析比較，進(jìn)而采取相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對水溫的控制。

　　水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)測量磁性物理量的原理來實(shí)現(xiàn)對水流大小的測量。霍爾元件在工作時(shí)，需在其正極通過串聯(lián)一個(gè)負(fù)載電阻接到SV直流電壓源上，同時(shí)要保證霍爾元件中的電流方向與其所在環(huán)境中的磁場方向正交。當(dāng)水在流動(dòng)的過程中，水流通過對水管中的渦輪開關(guān)殼不斷沖擊，帶動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生不同方向的旋轉(zhuǎn)磁場，切割磁感線。在這樣持續(xù)不斷的作用下，霍爾元件的輸出端產(chǎn)生高低脈沖電平。其輸出的脈沖信號(hào)頻率大小跟磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)系，磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高，輸出脈沖信號(hào)的頻率也會(huì)變大，反之則輸出脈沖信號(hào)的頻率會(huì)變小，二者之間基本呈正比關(guān)系。而磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速直接反應(yīng)了水流量的大小。因而根據(jù)霍爾元件輸出脈沖信號(hào)的頻率可以很準(zhǔn)確的測量到水流量的大小。另外，在永磁材料的磁場不斷切割下，水會(huì)發(fā)生磁化現(xiàn)象，變成磁化水，可以清除水管中的污垢，對水管的堵塞有一定的抑制作用。同時(shí)，水磁化后，水中的含氧量增多，人洗浴后倍感清爽。

　　(2)溫度傳感器

　　在空氣能熱水器恒溫控制系統(tǒng)中，一共使用了四個(gè)溫度傳感器，系統(tǒng)控制方案的選取是由溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)決定的。傳感器所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度對整個(gè)系統(tǒng)具有十分重要的影響。

　　現(xiàn)在市面上溫度傳感器的種類很多，各種不同的溫度傳感器都有其獨(dú)自的特點(diǎn)和應(yīng)用場合。熱電偶是通過其兩端的電勢差來計(jì)算溫度的，由于其電壓和溫度之間是非線性關(guān)系，所以還需一個(gè)參考溫度做第二次測量，并通過軟件處理電壓與溫度間的關(guān)系，以得到測量的溫度。熱電偶的主要特點(diǎn)是測溫范圍寬，適應(yīng)性強(qiáng)，價(jià)格低廉，但其精度不高，故常用于精度要求不高，測溫范圍廣的場合。熱敏電阻主要是利用溫度變化對其電阻值的改變來測量溫度。其主要特點(diǎn)是體積小，溫度變化響應(yīng)速度快，靈敏度高。但由于其存在自熱誤差，穩(wěn)定性差，線性度不好，故常用于對尺寸和空間有要求，測溫精度要求不高的場合。集成溫度傳感器包括模擬集成溫度傳感器，數(shù)字集成溫度傳感器，在此重點(diǎn)介紹數(shù)字溫度傳感器。數(shù)字集成溫度傳感器不需要外接運(yùn)放，AD轉(zhuǎn)換芯片，便可直接將采集到的溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過總線接口送給主控芯片，其測溫精度可以做到0.5-0.06250C，因此其穩(wěn)定度較高，精度較高，接口簡單，整板占用空間小，使用方便。但其價(jià)格比以上兩個(gè)溫度傳感器貴，常用于精度要求高，穩(wěn)定度要求較高的場合。

　　(3)步進(jìn)電機(jī)

　　在空氣能熱水器恒溫控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)具有十分重要的作用，通過步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)進(jìn)水電磁閥門的開度，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)水流量的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對出水溫度的調(diào)節(jié)。因此，一個(gè)合適的步進(jìn)電機(jī)意味著系統(tǒng)調(diào)節(jié)的精度。

　　步進(jìn)電機(jī)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電壓脈沖信號(hào)到角位移或線位移的轉(zhuǎn)換。步進(jìn)電機(jī)主要有定子繞組、定子、轉(zhuǎn)子組成。步進(jìn)電機(jī)上電后，在電流的作用下，電機(jī)中的定子繞組會(huì)產(chǎn)生一矢量磁場。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由永磁體組成，在定子繞組的矢量磁場作用下，轉(zhuǎn)子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)以保證其磁場方向與定子繞組的磁場方向一致。隨著電壓脈沖信號(hào)的作用，電機(jī)不斷的向前轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移量與輸入的電壓脈沖數(shù)有直接的關(guān)系，輸入的電壓脈沖數(shù)越多，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也越大，反之則變小。同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電壓脈沖信號(hào)的頻率相關(guān)聯(lián)，電壓脈沖信號(hào)的頻率越高，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也越快，反之則變慢。給電機(jī)定子繞組不同的通電順序，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。因此，要實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制，則只需控制輸入的脈沖信號(hào)的數(shù)量、頻率以及定子繞組的通電順序。