溫濕度傳感器在樓宇自控系統中的應用
溫濕度傳感器、變送器在建筑設備監控系統（摟宇自控系統）中雖屬于末端設備，但卻是控制系統的核心設備，是測量控制系統的重要感知部件。自建筑智能化系統在國內被迅速推廣應用以來，由于行業技術隊伍的建設趕不上新技術產品應用的發展速度，特別是樓宇自控系統控制對象種類繁多，相比較其他弱電系統有其較大的特殊性，因此，傳感器在應用設計或使用不當時，會造成整個系統不能正常工作的情況時有發生。
一、溫濕度傳感器的種類
溫濕度傳感器實質上是由感溫或感濕探頭（不含變送電路）組成，溫濕度傳感器包含電壓、電流等變送電路輸出。溫濕度傳感器、變送器的分類如下：
（1）按輸出形式分類可分為：電壓輸出（0V～10V、0V～5V）；電流輸出（4mA～20mA）；電阻（溫度）輸出（鉑電阻Pt100、Pt1000、熱敏電阻Rt2.2K、Rt10K、Rt20K鎳電阻輸出Ni1000）；網絡輸出（RS232通訊輸出、RS485通訊輸出、以太網通訊輸出）；數字編碼輸出；無線輸出；開關輸出。
電壓輸出、電流輸出、電阻輸出等形式是樓控系統最經常運用到的，下文會詳細介紹其選型的基本斱法。處理好數字編碼輸出、網絡輸出、無線輸出的選型將可以大幅降低樓控系統應用成本。開關輸出即溫度（或濕度）達到設定點傳感器就會給出一個（一般為無源）常開戒常閉信號供相應設備啟停，如電子式風機盤管溫控器的電磁閥溫度控制，柜式加濕機的濕度控制在返里也不做贅述。
（2）按安裝方式分類可分為常用類型與特殊類型。
（3）按顯示形式分類可分為：無就地顯示、帶就地顯示功能兩類。
小管徑測溫傳感器做成堵頭形式，帶有絲扣，可斱便安裝在DN15、DN20、DN25的管徑上，因其在管內直接測量水戒蒸汽溫度，相比較貼在管壁上綁膠帶的測溫斱式更為精確；水井測溫產品目前常應用在水源熱泵、地源熱泵中，其測溫距離較長（井深有時達150m），要求高（需做防水、防高壓滲透）。運用多點測溫時是為減少占用井內位置，如果要求盡量不對系統造成影響宜采用總線測溫斱式。洞庫與用型要求探頭迖離洞壁，避免其對溫（濕）度的影響；泳池測溫型如鉚釘，釘在泳池側壁上，常用于高檔戒與用泳池的溫度測量不控制。平均溫度傳感器長度在0.4m～6m之間，內置4～8只溫度探頭，測出的是平均溫度阻值，適合大空間平均溫度的測量；冷庫與用型重點防結露、防爆型常用在藥廠、軍工行業，非樓控重點。
二、溫濕度傳感變送器測量范圍及精度要求
（1）樓宇自控系統溫（濕）度傳感器常用的測量范圍
需特別注意的是，選型時測溫范圍并不是越寬越好，在同樣的輸出下，測溫范圍越寬，分辨率會越差，對精度會有所影響。同時，各類型溫（濕）度傳感器常用測量濕度范圍要控制在0%～100%RH之間，需特別注意的是，受濕度傳感器特性影響，樓宇自控使用的傳感器測濕的有效范圍一般控制在20%～80%RH之間，長期低于20%RH或高于80%RH的區間工作應選與用傳感器。
（2）樓宇自控系統常用傳感器的精度（以室內型/鉑電阻傳感器為準）
精度要求，需要說明的是，電子廠、制藥廠、實驗室、軍工行業常有對溫度±0.1℃，濕度±2％RH的測量戒控制精度要求，此時也應采用專用傳感器。
（3）溫（濕）度測量對靈敏度的要求
各種場合對溫（濕）度測量靈敏度的要求是不一致的，一些場合要求傳感器對環境溫濕度變化能作出迅速反映，例如實驗室等溫度控制精度要求±0.1℃，濕度控制精度要求±2％RH的場合，如傳感器反映不及時，精度則無法保證。
為避免溫度傳感器受自熱影響，有的廠家采取縮小傳感器進出風孔的措施，使產品殼內溫度相對均衡，然后在校正時減去探頭自熱溫差的方法來解決。此時精度雖能保證，但現場溫度變化反映靈敏度變差，有時現場溫度已變化2℃～3℃，逾十余分鐘其仍不能做出反映。但其應用在遙控遙測系統時遠方觀察信號感覺表現平穩，此特點深受一些對產品靈敏度要求不高的用戶歡迎。
三、溫濕度傳感器應用選擇
（1）組合空調（新風）機組控制點的選擇
新風（室外）：連續運行的空調機組的新風溫度基本等同于室外溫度，如無必要需求無需重復設置，可僅在機組經常停機又需準確觀察室外溫濕度時設置室外溫濕度傳感器。在有數十臺機組使用的樓宇，新風溫濕度傳感器如果不做焓值控制可減少使用數量。
送風：送風溫度傳感器對于迅速判斷機組工作狀態至關重要，在手術室控制戒需串級控制的場合，其作為受控點在設計上不可或缺。
室內：凡需較精確控制室內溫濕度的場合均應安裝室內溫濕度傳感器，但因被控房間一般不機房距離較迖，會導致施工材料及人工成本的提高。
回風：回風溫濕度控制是樓控系統最經濟的控制斱式。理論上，回風溫濕度應是所有控制區域房間溫濕度的平均值，但受房間空間特別是其高度的影響及風道較長時漏風的影響，回風溫度與室內溫度可能會相差很大且控制反應遲鈍，但對濕度進行回風點控制效果一般較好。
（2）溫濕度傳感器輸出方式的選擇
①樓宇控制項目：濕度傳感器與DDC安裝距離在30m以內，為降低成本溫度可選電阻輸出型；100m以內可選電壓輸出型；100m以外選電流輸出型。
②廠房控制項目：直接選電壓輸出型或電流輸出型。
③現場有變頻器設備時選電流輸出型。
（3）測溫范圍選擇（暖通空調行業應用）
①室內溫濕度傳感器：0℃～50℃或-20℃～60℃可設定。
②風道溫度傳感器：0℃～50℃或-20℃～60℃可設定。
③水管溫度傳感器：0℃～50℃或-20℃～60℃可設定0℃～100℃。
④室外傳感器：山海關以北在-50℃～50℃；長江以北，山海關以南在0℃～50℃或-20℃～60℃可設定；廣東、海南、云南在0℃～50℃或-20℃～60℃可設定。
（4）測濕范圍選擇
雖然濕度范圍控制在0％～100％RH，但一般濕度傳感器有效測濕范圍控制在20％～80％RH之間。
四、溫濕度傳感器應用常見問題
1、溫濕度傳感器本身測量誤差大
（1）產品設計缺陷
現象：現場應用時發現溫度值偏高，但返回廠家檢驗結論合格。
解決辦法：熟悉各家品牌產品不同特點后再做出選擇；選用帶有現場自校正功能的產品，根據使用環境對溫差自行校正。
（2）檢測儀表存在誤差
現象：用戶檢測表測量的溫濕度數據與現場傳感器監測數據不符。
解決辦法：盡量選擇行業內較認可的知名品牌儀表；每年在國家指定與業檢測機構對檢測儀表進行行標定；水銀溫度計、干濕球溫度計具有較高的測量精度，當時樓宇級系統溫濕度精度要求不高時（例如溫度誤差±1℃、濕度誤差±5%RH），其測量值也可以做為第三方參照數據。但對電子廠、制藥廠、實驗室等溫度要求測量值在±0.1℃、濕度±2%RH等場合的對比檢測，必須使用專用儀表設備。
采用專用儀表并不意味著一定高投入，比如用于±0.1℃精度溫度傳感器對比具有0.01℃刻度的專用水銀溫度計更為穩定運行。
（3）檢測方法不正確
現象：使用標準儀表對溫濕度傳感器的溫度或濕度迕行現場校驗時，發現誤差超出允許范圍，但傳感器確認是經過標定的合格產品。
解決辦法：嚴格按照操作規程進行檢測。
2、系統問題
（1）系統測控點設計缺陷
現象：溫度或濕度失控。
解決辦法：根據不同的需求采用不同的控制方案；盡量選擇專業公司進行設計及深化設計工作。
（2）傳感器安裝位置不當
現象：系統不能反映客戶希望的真實數值，但所有設備經檢查均無問題。
解決辦法：溫濕度傳感器在使用中，排除測控點選擇不當，常見現象就是安裝位置不當。
溫濕度傳感器除應安裝于空氣流通處如送回風口之間，距地面高度在1.4m～1.6m之間，不應安裝在太陽直曬處及房間死角等基本要求外，還應注意安裝位置的特殊情況。例如某樓宇控制系統，每臺空調機組都在新風口安裝了溫度傳感器，但在工作中發現除機組位于南、北不同方向導致溫度的差異外（南側比北側溫度略高），某安裝于北側的傳感器溫度值比其他傳感器高出4℃左右。在排除傳感器問題后，我們仔細觀察現場，發現在墻外空調的新風口處緊挨著另一臺機組的排風口，排風出來的空氣直接進入本機組的新風導致數據異常。
在系統設備全部正常情況下，空調機組不加濕時數據顯示正常，當加濕時濕度顯示值越低，停止加濕又恢復正常等現象。
（3）現場干擾
現象：溫度或濕度值跳動。
解決辦法：凡長距離傳輸場合及有變頻器工作的場合建議使用電流輸出型傳感變送器。不推薦使用電壓輸出型傳感變送器，禁止使用電阻輸出型傳感器；變頻器干擾是較難處理的干擾源，應對方法大約有六、七種，對綜合性能較好的變頻器，采用接地處理等簡單方法能解決問題。
3、設備異常損壞
由于安裝位置或安裝方法不當，導致傳感器使用僅數月即損壞（對接線、供電等低級失誤導致的設備損壞及傳感器本身質量問題不在討論范圍之內），解決這種現象有兩種方法：其一，從系統控制原理上，除新風機組外，送風口安裝濕度傳感器意義不大，濕度完全可以通過室內或回風的傳感器完成控制，在送風口只安裝全封閉型的管道溫度傳感器即可；其二，濕度控制要求的新風機組最好能將送風濕度控制改為室內濕度控制，如無法做到時，宜將溫濕度傳感器分開設置并將濕度傳感器盡量安裝在遠離送風口的位置。
4、安裝不規范導致損壞
安裝不規范導致損壞的現象經常發生在送風管道的溫濕度傳感器。當傳感器安裝孔開的過大且無密封措施時，管道風外漏會引起該處冷熱空氣交匯結露，將傳感器探頭甚至變送電路浸泡在水中損壞，此問題是傳感器與空調機組送風口距離遠近無關。早期的風道溫濕度傳感器在與風道的交界面是帶有密封保護襯墊，由于市場低價競爭，現在廠家已把其為附件供選購。如要增加采購成本，往往被工程商忽略，解決此類問題應由專業公司在招標文件中特殊說明，提出相關安裝及產品性能要求。
五、溫濕度傳感器常用實用功能
（1）測量范圍可現場設定功能。
（2）遷移功能。
（3）主從式測溫功能。
六、溫濕度傳感器選型建議
（1）盡量選用直流電壓供電且具有較寬工作范圍（例如DC15V～35V均能使用）的產品。
（2）盡量選用0V～10V或4mA～20mA標準信號輸出的產品，有變頻器使用的場合一定要選電流輸出的產品。
（3）推薦選擇溫度范圍可現場靈活設定（例如0℃～50℃/-20℃～60℃可設定）的產品。
（4）推薦選擇具有偏差(零點、斜率)現場校正功能的產品。
（5）高精度溫濕度傳感變送器首選數字式電路產品。
（6）“一室多點”測溫的場合建議選用帶有標準通訊協議的主從式溫濕度傳感器系列，精度高且施工大大簡化。
（7）室內溫濕度傳感器應用著重看外殼通風效果，美觀其次。
（8）風道溫濕度傳感器應用著重看探頭保護方式、進入風道長度是否匹配，是否帶有保護密封墊。
（9）水管溫度傳感器重點注意電路安裝部分殼體密封效果。
- 上一篇：溫濕度傳感器在地鐵中的應用
- 下一篇：氣體傳感器在生活中的應用
