温升试验 ppt课件

第三章 家用电器一般通用性能的测试
(二)热敏电阻测温 1．热敏电阻传感器原理 在半导体材料中，原子核对价电子的约束力要
比金属材料中的大，因而其中的自由载流子数量相 当少。
当温度升高时，载流子就会增多，半导体的电 阻也随之下降。利用半导体的这个性质，采用重金 属氧化物(如锰、钛、钴、镍等)或稀土元素氧化物 的混合技术。并在高温下烧结成特殊电子元件，可 以用来测量温度。按照上面所讲的技术与工百度文库制成 的球状，片状或圆柱状的敏感元件称为热敏电阻。
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电热器具
在正常工作状态(所有 电热元件接入电路)
1.15倍的最大额定 输入功率
试 验 条 件
电动器具
在正常工作状态
0.94倍的最小额定 输入电压
取最不利者
1.06倍的最大额定 输入电压
联合式器具
电热部分、电动 部分在正常工作
状态
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0.94倍的最小 额定输入电压
取最不利者 1.06倍的最大 额定输入电压
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(一)热电阻测温
1.热电阻温度传感器原理及结构 金属原子最外层的电子能自由移动，当施加电 场作用后，这些无规则移动的电子将按一定的方 向移动，从而形成电流。 随着温度的增加，电子和离子的热运动加剧， 电子之间、电子与振动着的金属离子之间的碰撞 机会随之增加，致使电子的定向移动受到阻碍。 这表现为金属体的电阻率增大。 若金属导线在温度为T0时的电阻为Ro，则它在温 度为T的电阻RT可由下式求出：
115 140 160 180 210
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温升的测量
一、家用电器测试中常用的测温方法 冰箱的降温特性、电机绕组的发热和电
热器具的加热性能等家电测试项目的进行 都离不开温度测量。事实上温度是家用电 器测试中除电气参数外最常检测的物理量。
温度测量方法是多种多样的，在家用电 器测试中经常使用的测温方法有三种： 热电阻测温 热敏电阻测温 集成温度传感器测温
温升试验
家用电器产品在正常使用中都会发热，导致器具 本身及周围环境温度升高。原因有：
(1)电动器具的发热，主要是由线圈、绕组、铁心 引起。
(2)电热器具是利用发热体发出的热量来完成一定 的功能，这种发热除了能实现一定的功能外，也 对周围环境造成不良的影响。
(3)对其他的一些电器，由于各种器件工作（如： 机械零件的摩擦、电子元器件工作电流等），也 同样存在发热和温升问题。
短时工作器具 按额定工作时间工作
断续工作器具 按连续的工作周期 工作至达到稳定状态
连续工作器具 连续工作至达到
稳定状态
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温升试验要求
1．电动类器具，不同的工作制下温升试验方法是不同的 （1）8小时工作制和不间断工作制 在8小时工作制和不间断工作制下，电器的稳定温升只与发热的功率有关，
而与电器的初始温升无关，所以试验可从冷态开始，也可从热态开始。这里， 所谓的稳定状态，一般针对电动器具而言，当运行到需测量部位(点)的温度每 小时变化小于1℃时，则认为达到稳定状态。如电风扇在连续运行3～4h后， 便可认为已达稳定状态。 （2）短时工作制 短时工作制是从冷态开始的，这种工作制在很短的通电时间内电器达不到 稳定温升就开始冷却到周围空气温度。所以试验要从冷态开始按额定工作时 间要求运行电器。如搅拌器一般最长工作时间为1min，之后立即进行温度测 量。 （3）断续周期工作制 断续周期工作制下，因为电器经多次工作周期工作后最终将达到稳定状态， 所以应按其连续的工作周期，在温升达到稳定状态后进行测量。
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温升有两方面的含义： ①方面是指电热器具和制冷器具的升温和
降温特性； ②另一方面则是指非功能性发热的器具及
其部件在工作过程中的发热情况。
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温升试验目的
家用电器的发热试验是评价产品的发热所造成的不良影响， 避免发生过热和着火的危险。家用电器发热所造成的影响 主要有以下几方面：
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温升试验要求
2．电热类器具，按各自器具充分发热条件 工作所需的时间来考虑温升上限
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温升限值要求
绕组，如 果绕组绝 缘符合
IEC60085 规定
部件
——A级 ——E级 ——B级 ——F级 ——H级 ——200级 ——220级 ——250级
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温升／K 75 (65) 90 (80) 95 (85)
(1)影响绝缘的使用寿命。电气绝缘的材料有相应的最高 容许工作温度,使用温度超过额定值8℃，其寿命将缩短一 半。如A级绝缘在100℃温度下可用8年，若在超出此温度 8℃下使用，寿命将减为4年。
(2)影响电气元件的正常使用。 (3)塑料受热变形。 (4)外表而温度过高。 (5)造成周围环境过热。
工程上大多使用电阻值稳定、重复性好的铂 丝和铜丝温度计。温度计用的热电阻传感器的电 阻值是标准化的，在0℃时为100Ω 或50Ω 。铂丝 温度计r的测温范围大约为-200℃~750℃
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图是铂丝温度计的结构图, 在空气中测温,其 时间常数τ 约为1min。
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第三章 家用电器一般通用性能的测试
2．测量电路 电阻温度计的测量电路，最常用的还是电桥，
如图所示。
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第三章 家用电器一般通用性能的测试
R1、R2、R3和热电阻Rt组成电桥的四 个桥臂。Rref和R0是锰铜电阻。其阻值分 别等于电阻温度计的起始温度(如O℃)及 满度(如100℃)时电阻值。 在开关K分别接在“l”和“3”，并调 好零(调R0)及满度(调RF)后，开关K接在 “2”，便可进行测温。
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第三章 家用电器一般通用性能的测试
下图是两种测温电桥的三线连接法。 三线连接法可以消除连接导线随温度变
化的影响
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第三章 家用电器一般通用性能的测试
为此人们又设计出了四线连接法，如图所示: 四线连接法中,电位器中心触点电阻与检
流计串联,不影响测温准确度。
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式中，温度系数α 和β 的单位分别为K-1和K-2， β 值比α 小三个数量级。在变化不大时，上式中 最后一项可忽略不计，这时金属导线的灵敏度为
式中，Δ R=RT-RT0； Δ T=T-T0 。 显然，灵敏度s与α 及R0有关。铂、镍、金、
银和铜的温度系数分别为0.0039、0.0068、 0.0040、0.0041和0.0043。