电容传感器在太阳能热水器应用

　　摘要：电容式传感器技术成功应用到太阳能热水器中，使太阳能热水器不但能够在寿命范围内保持灵敏的测控能力，而且还将zui终实现理想化的智能模式，给中国太阳能行业的智能化之路带来一屡春风。
　　
　　什么是电容式传感器？
　　
　　太阳能热水器仪表的传感器如同人的感觉器官，承载系统的信息源，采集来自太阳能热水器储水箱里的水温、水量等信息，在自动化控制方面具有着举足轻重的地位。目前终端市场上的太阳能仪表普遍使用电极式传感器，这是一种zui原始、zui落后的传感技术。虽然它的存在很普遍，却有着两大先天性缺陷：一是受水垢影响，使用寿命短，无法实现与太阳能热水器工作15年同寿命；二是分辨率低（只有4挡水位），只能实现一些简单、初级的控制工作，因为传感器的原始性造成太阳能热水器向智能化和多功能化方面发展的道路上存在着瓶颈。
　　
　　与电极式传感器对应存在的电容式传感器技术投入应用已长达一个世纪，具有分辨率高、动态响应快、可实现非接触测量等突出优点，特别适用于酸类、碱类、粉类、油水、有机溶剂等液体位测量，目前在石油、化工、水泥、粮食等行业中应用广泛。但是，因于太阳能水箱内胆直径只有30多公分，电容变化量仅有一百来个皮法的大小，属于微弱电容的检测，使用过程中寄生的电容甚至可以超过它本身的变化量，极易造成测量误差，所以迟迟无法应用在太阳能热水器上。
　　
　　假如能将这种非接触式的电容传感器通过技术革新应用到太阳能热水器仪表当中，那么所有问题都将迎刃而解。
　　
　　从理论到实践的努力
　　
　　永康金芯电子仪器有限公司总金蔚东从事技术出身，他在传感器问题上已有多年的研究，并一直致力于将电容式传感器融入太阳能热水器中。
　　
　　金蔚东介绍说："随着微处理器技术的不断进步，电容式传感器技术正在向智能化方向发展，所谓智能化就是将传感器获取信息的功能与的微处理器的信息分析、处理等功能紧密结合在一起。由于微处理器具有计算与逻辑判断功能，故可以方便地对传感器所采集的数据进行存储记忆、比较分析、并能够对实际水位的电容量变化进行实时监控、自动校正；从而有效地解决了以往受寄生电容影响、导致电容式传感器准确性、稳定性、及可靠性差的技术难题，使电容式传感器所具有的分辨率高、调控能力强、不受水质水垢影响、无使用寿命周期等优点能在太阳能热水器的应用上得到充分体现，并可因此而赋予控制系统强大的功能，确保太阳能热水器在水量控制、水温显示、上水、辅助电加热等方面无限接近理想的智能模式，真正开启太阳能热水器智控化时代。"
　　
　　有了理论作基础，金芯电子从2002年5月就开始着手努力，开始试产能与太阳能热水器相结合的电容式传感器，经过二年多的小范围使用验证后，获得了实践成功依据，并于2004年7月向*局申请发明。在经过*局以及相关科研机构一系列严格缜密的九大批准步骤后，zui终于2009年6月份获得国家发明技术证书，拥有了理论性的支撑。
　　
　　金芯电子研制的电容式传感器在经过了7年多的完善与检验后，技术应用更加成熟，其使用寿命也已基本上能够与太阳能的使用年限相适应，成为新一代智能化控制型太阳能热水器的开端。在其控制下，让太阳能热水系统不但实现了高灵敏度的水位显示，还可以在使用者进行辅助电加热时能够实现用水自动断电；快速反应防溢流，监测系统的问题所在；以及根据天气情况自动调节上水量，实现太阳能热水器产热量的zui大效率化。
　　
　　就目前终端市场的使用情况而言，运用金芯电子所研制的电容式传感器技术的太阳能仪表使太阳能热水系统成功进入智能化行列，使用者*不必再费心费力去手动调节、因为天气变化而担惊受怕了。而其"让太阳能读懂天气"的技术点也让消费者了解到一个形象的智能化产品，并对此赞许有嘉。可以预见，电容式传感器将成为太阳能热水器仪表传感器技术的一次重大突破和革命，势必会成为今后太阳能热水器测控技术发展的主流趋势。