温控元器件基础知识培训

主动层的材料主要有锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等 等；被动层的材料主要是镍铁合金，镍含量为34～50%。
由于金属膨胀系数的差异，在温度发生变化时，主动层的形变要大 于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，产生形 变该材料由两层。（启辉器）
双金属片的工作原理
•双金属片经过精确挤压后，中间隆起呈碟状,简称为碟片:
突跳式温控器 温度保险丝
-目 录❖ 温度控制元器件的分类 ❖ 突跳式温控器原理及注意事项 ❖ 温敏开关原理及注意事项 ❖ 温度保险丝原理及注意事项
二、突跳式温控器简介
突跳式温控器
突跳式温控器我们可以通俗的把它叫做温度开关。使用广泛，大 到空调，冰箱，冰柜，小到暖水袋，饮水机，咖啡壶，电热水壶，它利 用热双金属片（采用中阻型热双金属片）受温度变化能产生瞬时动作来 实现自动控温的一种温度开关，具有体积小，动作及时可靠的特点，能 有效地防止电机因堵转、过载或过热而烧毁绕组。
UL 10万次
•不通电
• I*I*R发热导致 失效
低电阻测试仪 测端子间电阻 DC0.25-0.5A
≤ 50mΩ
三、温度保险丝 关键的性能参数
• TF: Rated Functioning Temperature: ( 额定断开温度 )
– (热熔断体的导电状态发生改变的温度。额定断开温度将在每分钟升 温0.5C的油槽中测量；
复合型热熔断器的特点： （1）动作温度精度高，熔断动作可靠； （2）热稳定性能好，长期处于高温状态不会失控； （3）感温体负荷电流可高达20A，可以适应负载电流大的家用电器使用； （4）外壳不带电，使用安全，安装简易； （5）价格低廉，适应大批量生产。
三、温度保险丝
低熔点合金热熔断器
低熔点合金型熔断器的结构 如图所示。内部可导电的感温体 由具有固定熔点的合金材料加工 而成，当温度达到合金熔点时， 感温体能快速熔断，自动分断电 路。。
标志
开关本体表面上应标有产品型号、动作温度。
（除此外需要增加生产厂家标识，以便于区分及追溯性。）
外观质量
1）开关表面应光滑、壳体均匀、无气孔、裂纹、压痕、凹凸、破 损、花斑、污浊等；
2）产品上应有产品型号标识，标识应仍清晰可辨； 3）金属部件表面光亮，无明显的变形、污迹，不能有明显的毛刺； 4）导线无破裂、线芯外露、污迹、压痕的现象 5）各部件装配良好，无异常松动。 6）各元件型号规格与样品一致
突跳式温控器使用注意事项
注意事项
1. 安装时不平衡：
若先在一边固定太紧，感温面没有贴平发热面， 导致感温迟缓而判断温度偏高，严重影响产品 工作；应按住温控器，稍带上第一个，才上另 一边，反复平衡对称上紧，问题会在硅脂干后 才会暴露；另螺纹损坏、螺丝松脱类似以上情 况；
2. 发热板不平：导热硅脂不足，传热不良而感温存在差异,旋装温控器 以使导热硅脂均匀。
热敏开关（碟形温控器、突跳式温控器）、温度保险丝；
热敏开关(突跳式温控器）：动作温度可固 定或可调的温度敏感装置，在正常工作期间， 其通过自动接通或断开电路来保持被控件的温 度在某些限值之间；
热熔断体（温度保险丝）：防止器具发生 故障出现高温而产生断路的温度控制元件，其 特点是一次动作且不可复位； 其作用就是在一定的温度下产生断开或闭合的 作用俗称温度开关。
生产干簧管有名的厂家：日本的OKI.
四、TRS工作原理：
温敏开关由温敏磁环、永磁环及有封闭触点的开关器件 --干簧管组成，利用温度磁材料在居里温度TC附近由铁磁性 向顺磁性转变来实现对温度的控制。当温度磁环感受温度， 在居里点时导磁率急剧变化，改变通过干簧管簧片的磁通量， 从而控制干簧管的吸合和断开，实现对温度的控制。
机械式：蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体吸附式温控器、金 属膨胀式温控器
电子式：电阻式温控器和热电偶式温控器 按动作方式：KS系列、 KM系列 按温度点值： KSD/KST 我司使用的KSD/KST属于哪一种类型？K表示温控器代号，S表示闪动式， D表示控制器的作用温度为定值
一、温度控制元器件的分类
3. 安装时感温面受压变形下凹：导致配杆间隙改变，碟片突跳出受阻 力，影响到温度；严重时影响耐久性不足。
4. 有蒸汽进入温控器内部：高湿度、高温(电弧)下，原电池作用使碟片 电化学腐蚀而发生锈蚀，长时间后导致碟片温度不准确。
5. 感温测量方式的差异：标准为强热风炉内进行，均匀度± 0.3℃， 测量点与温控器安装点一致,升温速率为1℃/Min， 实际使用功率不 同、电压不同、负载不同应考虑热惯性的差异☺
耐 热 性能 ： 普通型：最高使用温度≤ 160 ℃，安装表面温度≤ 150 ℃
（树脂壳体一般使用电木） 高温型：最高使用温度≤ 200 ℃，安装表面温度≤ 190 ℃
（陶瓷壳体，使用陶瓷）
双金属片
•突跳式温控器的核心元件是双金属片材料:
双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的 一种复合材料，是属于此类复合材料的片材，双金属片也称热双金属片， 由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，这种复合材料的渠率 将发生变化。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较底的称为 被动层。但是随着双金属应用领域的扩大和结合技术的进步，近代已相 出现三层、四层、五层的双金属。事实上，凡是依赖温度改变而发生形 状变化的组合材料，现今在习惯上仍称为热双金属。
• 碟片感温后作出双稳态变化，即起跳温度和回跳温度； • 该动作通过顶杆机构的作用，使触点迅速动作，以接通或断开电路。 • 特点：分断迅速可靠，工作温度固定、不拉弧、寿命长等☺
工作原理：碟片动作曲线图
•横坐标代表温度，纵坐标代表碟片弧高。 •蓝色线表示碟片工作曲线，四个黑色圆弧片表示双金属片工作的四个状态。 •当温升到压制的动作温度，碟片突跳，温度降低至复位温度，碟片才回跳
低熔点合金型热熔断器的特点： （1） 动作温度精度高，温度响应速度快； （2） 热稳定性好，长期处于高温额定电流下不会影响其额定动作温
度； （3） 绝缘性能好，外壳不带电； （4） 体积小，安装简单。
三、温度保险丝
化合物型热熔断器
内部采用弹簧反应力结构， 感温体采用高纯度并且具有很窄 的熔融温度范围的有机化合物加 工而成。当温度达到其熔点时， 感温自动熔融，黏度变得很小， 在弹簧作用下，使电路分断。
• TM: TMAX, or Maximum Overshoot Temperature (最大过载温度 )
– 已改变导电状态的热熔断体，在此温度下应能保持10分钟而不改变 其机械和电气性能
• TH: Holding Temperature ( 保持温度 )
– 热熔断体在额定电流和1周内不至发生导电状态改变的最高允许温度
温敏开关（TRS)
接触电阻 端子间的接触电阻≤125mΩ或按图纸要求 。
绝缘电阻 绝缘电阻≥100MΩ（DC500V）。
耐电压
带电部件与包裹在绝缘层外面的金属铝箔之间a.c1500V-60s无闪络与击穿 （a.c1800V-1s标准进货检验时适用），无击穿或闪络现象且泄漏电流＜5mA 。
机械强度 接线部施加30N的拉力，保持10s ，试验后无拉脱 。
温控元器件 基础知识培训
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一、温度控制元器件的分类
突跳式温控器
上盖温度开关
双金属开关
温度保险丝
温敏开关
热敏电阻
一、温度控制元器件的简介与分类
根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特 殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，叫做温控开关，也 叫温度开关或温度控制器，简称温控器。 按动作类型：
耐久性试验
试样接上额定电压，额定电流,每分钟通断10次、通断次数100000次。 试验后动作温度变化±3℃，电气性能符合要求 。
优点:
具有控温精度高，动作温度通断偏差小的优点。
缺点:
带负载能力低。一般额定动作电流为：0.5A；
温敏开关（TRS)
TRS使用过程中易出现问题：
1. 冲击产生磁环、干簧管簧片破损，导致动作温度漂移 及功能失效；以及磁环松动等；
终端产品风险 •导致误动作
检验方法
备注
恒温设备内
温差越大
升温速率1℃/MIN 精度越低。
•整机耐压不足
测量端子与封盖间 快速检测
1500VAC/60S
2500V/1S
•阻性与感性负载
差异
通电测发热温升
•内部发热提早失
效
125V 16A 250V 10A
•达不到预期寿命
接额定负载，反复 加热冷却（ 次分 钟）
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温敏开关（TRS）简介及结构
温敏开关又称温敏磁控开关，由干簧管、磁性材料（温敏磁环、永磁 环）、密封体组成，两触点簧片封在充有惰性气体的玻璃管中；
特点：结构简单可靠、动作精度高；动作温度可达±1℃,滞后温度可 <1℃, 所以其控温精度远高于双金属片(动作精度±5℃,滞后温度最好5℃左右), 寿命较双金属片长.
工作原理：通过碟形双金属片在温度作用下产生变形并在温度点 瞬间跳动的原理 ，配合机构的作用 , 使两触点迅速动作 ；
特点：是可靠灵敏 , 无需调整 , 不拉弧 , 使用寿命长 , 无线电干 扰少等优点；
二、突跳式温度开关分类
产品分类
触点形式： 常闭型：室温下常闭，温度升高触点断开 常开型：室温下常开，温度升高触点闭合 手动复位型：室温下常闭，温度升高触点断开，温度降低手动复位接通
工作原理：结构示意图
工作原理示意图
正常状态 工作示意图