1 传感器的原理
传感器、控制器、执行机构是构成控制系统 3 个要素，传感器的作 用一般用来测量工艺参数，提供给控制器或显示仪表，实现工艺过程的 监测或控制。传感器的类型是按测量参数不同分类的，主要分为温度、压力、液位、流量，在空调应用中湿度和空气质量也是一个重要的类 别，尤其是湿度。根据传感器的作用，传感器一般由 3 部分组成，即敏 感元件、转换电路和测量电路，其中敏感元件为传感器的最重要部分， 它不但决定传感器的测量性能。
1.1 温度传感器
温度传感 器的 敏感 元件 一般 采用 热电 阻方式 ，常 用的 热电 阻为 Pt100、Pt1000、Ni1000。主要是利用其温度和电阻特性，即温度变化 时，它的电阻相应发生变化。上述热电阻都具有固定温度和电阻的特 性，一般我们也称为分度表。另外常用的敏感原件为热敏电阻，具有正 温度和负温度类型。
1.2 湿度传感器
湿度是表示空气中水蒸汽的含量，可以采用绝对湿度和相对湿度的 方法来表示，其中相对湿度在实际应用中比较常用，其单位为 %r.h。湿 度传感器是空调中应用比较多的产品，目前应用最多的湿度传感器采用 的电容测量原理。主要应用在楼宇空调的湿度调节以及工业生产过程中 的湿度控制。
表示空气中湿度的含量采用绝对湿度和相对湿度的方法
绝对湿度：空气中含有水蒸气的绝对值，单位 g/Kg
相对湿度：空气中实际所含水蒸汽密度和同问都下饱和水蒸气密度的百分比值，叫做空气的相对湿度，单位 %r.h
绝对湿度只能说明湿空气中世纪所含水蒸气的质量，而不能说明是空气干燥或者潮湿成都及吸湿能力的大小。
相对湿度表征湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度，值小说明湿空气饱和程度小，吸水蒸汽能力强，值大则反。
湿球温度：指同等焓值空气状态下，空气中水蒸气达到饱和时的空气温度，在空气焓湿图上是由空气状态点沿等焓线下降至100%相对湿度线上，对应点的干球温度。
干球温度：实际空气温度。
1.3 压力传感器
压力传感器是控制系统中应用比较多的过程变量控制参数，应用中 压力传感元件比较多，主要是利用物体受压后产生的变形，产生对应的 电气参数变化来测量压力参数。我们的传感器采用的是陶瓷电阻方式测 量过程压力，相对测量时间比较短。
压力测量对象主要为液体、气体，测量的变量为对应介质的压力， 以及通过压力测量方式间接得到的其他参数，如液位和流体流量。其参数表达方式分为绝压、表压和差压，其中管道的压力用表压或绝压或差 压表示，一般空调的风管内，包括室内的压力采用差压表示。压力单位 一般采用 MPa、Kg/cm2、Bar、KPa、Pa 表示，各单位之间可以转换。
压力传感器的几种表示方法：
1. 绝对压力 : 以绝对真空为基准的压力表达，又称总压力或全压力，常用P表示。
2. 大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力
3. 表压力（表压）: 一般测压仪所指示的压力，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压力减大气压之差，即：表压=绝对压力-大气压力
4. 负压或真空度（又称空压力）：即在被测介质的绝对压力低于大气压力。真空度=大气压力-绝对压力
给一个压力单位换算的网址：
http://yali.51240.com/
1.4 空气质量传感器
由于舒适性空调和节能措施的要求，以及特殊环境的要求，室内空 气质量调节成为越来越受重视。室内空气质量分 CO2 和 VOC，其中 CO2 的调节或测量应用比较多，目前在市场 CO2 传感器基本采用红外光 测量原理。
CO2传感器的程度表
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PPM |
结果 |
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330 |
标准室外浓度 |
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1000 |
20%房间内的人感到舒服 |
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1500 |
按照DIN1946标准限制值 |
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4000 |
课后教室最大值 |
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5000 |
工厂允许最大值 |
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100，000 |
蜡烛熄灭，失去知觉 |
2 Symaro 传感器概览
CPS 的传感器来自两个部分，一部 分来自美国，主要用于同 Apogee 楼控系统集成。另外一部分来自欧洲，产地为瑞士，应用比较 广泛，Symaro 传感器是它的总称。基本涵盖了全部 HVAC 的应用，分为温度、湿度、压力、空气质量和其他类型的种类。
2.1 温度传感器
Symaro 温度传感器测量对象主要为水和空气，其中空气分为室内、室外和风管。
水管温度测量范围最高可以达到 2000C，最低可以到-500C，输出可以选择的无源(电阻)输出，以及有源(0~10V 或 4~20mA)输出， 可以集成到不同控制其系统中。安装方式分为浸入式、卡箍式和缆式，其中卡箍式和缆式可适应于安装比较特殊的场合，如管道比较细的情况 下。其特点为:
• 外卡式传感器容易和快速安装。
• 插入式温度传感器时间常数比较短，易于控制。
• 插入式温度传感器温度测量比较宽，适应不同的场合。
- 空气温度传感器适应不同测量环境，包括风管、室内和室外温度，输出可以无源热电阻和有源 0~10V 和 4~20mA 方式。
- 风管温度采用平均温度测量，更准确地表现风管温度。
- 风管温度传感器由于采用柔性传感器，易于安装。
- 室内温度传感器结构设计上避免了墙壁对传感器的影响，测量更准确。
- 室外温度传感器使太阳辐射、风和墙壁对温度测量的影响减小到 最小。
2.2 湿度传感器
Symaro 湿度传感器分为 2 类，一种是用于普通楼宇应用的标准应 用的传感器系列，其精度为±5% r.h，测量量程为 0~95%r.h.。高精度类 型传感器适应于对湿度要求比较高的场合，如工厂、实验室、医院等， 其测量精度为±2% r.h，测量量程为 0~100%r.h.。Symaro 提供单湿和温湿复合型传感器，目前温湿复合型的传感器应用比较多。湿度信号输出 方式为 0~10V 和 4~20mA，温度信号输出方式为电阻类型、0~10V 和 4~20mA。
2.3 压力传感器
Symaro 压力传感器用于 HVAC 系统中水和空气的测量。空气压力分 为差压开关 QBM81 系列，主要用于风机保护、过滤器检测:差压传感器 QBM66 和 65 系列用于风管压力、风速检测和房间正、负压调节检测，微 差压最低可以达到 100Pa，输出为 0~10V:QBM75 系列为比较高精度的差 压传感器，精度可以达到 2%满量程，输出为 4~20mA。
液体压力和差压传感器主要测量介质为水，其中 QBE2002 为常用水压传感器，压力范围从 1Bar~40Bar，介质的温度范围-40~800C，当温度比较高时采用冷水弯管进行隔热。
2.4 空气质量传感器
空气质量传感器常用的型号为室内 CO2 传感器 QPA2000 和风管 CO2 传感器 QPM2000，其测量范围为 0~2000ppm，一般设定值为 1000ppm我们，输出为 0~10V。另外我们注提供 CO2 和 VOC、CO2 和湿度 和温度、CO2 和温度复合型的空气质量，满足不同的场合需要。我们的 CO2 传感器采用硬件补偿的方式，精度稳定性好，8年不用再标定。
2.5 其他传感器
我们将除了以上的传感器的其他传感器归入这个类别，他们包括风 管流速传 感器 QVM62.1 ， 测量范 围为 0~10m/s :水管流速开关 QVE1900 和 QVE1901，适应于管道 DN32~DN200 的水管流速检测， 多用于水泵的保护。
3 传感器的选型
Symaro的传感器的型号以 Q 开始，其它位的命名按下面表格定义。
传感器选择时除了考虑测量介质的不同外，注用考虑下面的参数:
1.精确度 传感器的精确度表示传感器的输出与被测量的对应程度。
》 绝对误差:实测值与理想值之差:
》 相对误差:被测点的绝对误差与被测点的理想值之比:
》 引用误差:被测点的绝对误差与基准值(量程)之比:
》 基本误差:在标准条件下，基准值(量程)范围内的引用误差:
》 线性误差:实测曲线与理想直线之间的偏差:
》 线性度:传感器的线性误差极限。
2.测量范围和量程 在允许误差限内，被测量值的下限到上限之间的范围称为测量范围。工 程上一般选择额定值在测量量程的中间或 2/3 处。
3.测量方式 传感器工作方式，也是选择传感器时应考虑的重要因素。例如，接触与 非接触测量、破坏与非破坏性测量、在线与非在线测量等。
4.IP 保护等级
IP 保护等级指电器设备防尘、防湿气的等级，同环境有关。 5.信号输出 信号输出是同控制器或数字设备的电气连接特性。
4 支持文档
4.1 传感器选型软件 SESP
SESP 是 HVAC 传感器的信息平台，其中注包括了产品文档，包括 datasheet 等。同时，你也可以输入旧的型号，可以自动转至新型号的 界面，并且显示相应的信息。它是一个相当有用的搜索工具，可以快速找到你需要的传感器型号，同时注可以链接到相应的技术文档和安装说 明。当然，也可以直接输入你己知的传感器型号(ASN)，获取相关的 信息。
4.2 Symaro 产品于册