【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及除霜传感器，具体为一种除霜传感器。
技术介绍
1、由于冷库内蒸发器表面结霜，妨碍制冷蒸发器(管道)冷量传导与散发，最终影响制冷效果。当蒸发器表面的霜层(冰层)厚度达到一定程度时，制冷效率甚至下降到30％以下，导致电能较大浪费，且缩短制冷系统的使用寿命。因此有必要在适当的条件下进行除霜操作。
2、现有技术中，制冷系统中常用的除霜控制方法主要有：热气除霜(热氟除霜、热氨除霜)、喷水除霜、电气除霜、机械(人工)除霜等。进入除霜步骤的条件一般为强制除霜，定时除霜，也有根据温度除霜和蒸发器进出气压差进行除霜需求判断，虽然后两种方法较前两种方法更为智能化，但是，也无法完全做到按需除霜，容易产生能源浪费和温度波动，适应性差，甚至会造成误除霜等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种除霜传感器，解决以下技术问题：
2、如何对制冷系统中的蒸发器上散热鳍片的霜层厚度进行精准检测的问题。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种除霜传感器，包括壳体、pcba和导线；
5、所述pcba安装在壳体内，所述pcba上安装有电容传感器、ldo和mcu，所述ldo、电容传感器、mcu、和导线电性连接；
6、所述ldo用于对输入电源的电压进行稳定；
7、所述导线表面涂有铁氟龙绝缘层，所述电容传感器用于对导线上电容数据进行采集；
8、所述mcu用于对电容传感器采集的数据进行分析，
9、蒸发器，用于对其工作区域进行制冷，所述蒸发器表面安装有散热鳍片，所述散热鳍片与大地电性连接，所述导线安装在散热鳍片之间，用于与散热鳍片之间形成电势差；
10、除霜机构，安装在所述蒸发器上，用于对散热鳍片进行除霜。
11、进一步地，所述mcu对电容传感器采集的数据进行分析的过程包括：
12、cs＝2πε/ln(d/d+2h) (1)
13、通过公式(1)分析计算获得导线到散热鳍片上霜层的距离d；
14、其中，cs为电容传感器采集到的电容值，ε为地面介电常数，d为导线的直径，h是导线的高度；
15、将导线到散热鳍片上霜层的距离d和预设除霜距离dstd进行比对；
16、若d≤dstd，则mcu生成执行除霜动作的信号并输出，控制除霜机构对散热鳍片进行除霜；
17、若d>dstd，则mcu不生成执行除霜动作的信号。
18、进一步地，所述mcu对电容传感器采集的数据进行分析的过程还包括：
19、hc＝qc*τ1+wc*τ2+rc*τ3 (2)
20、通过公式(2)分析计算获得导线的电容变化特征值hc；
21、其中，qc为预设时间段内电容变化参考值，wc为预设时间段内电容极差值，rc为预设时间段内电容速率变化最大值，τ1、τ2和τ3均为电容变化特征值影响参数的权重系数；
22、将电容变化特征值hc与预设电容变化误差值hstd进行比对；
23、若hc≤hstd，则说明散热鳍片上未出现结霜，mcu生成电容传感器采集频率ps＝pstd的信号；
24、若hc>hstd，则说明散热鳍片上出现结霜，mcu生成电容传感器采集频率的信号；
25、其中，pstd为电容传感器预设采集频率，为电容变化特征值的转化系数。
26、进一步地，所述预设时间段内电容变化参考值获得的过程包括：
27、
28、通过公式(3)分析计算获得预设时间点内电容变化参考值qc；
29、其中，[t1,t2]为预设时间段，cs(t)为电容传感器采集到的电容值随时间变化的曲线，cstd为电容传感器采集到的理论标准电容值。
30、进一步地，所述预设时间段内电容极差值包括：
31、
32、通过公式(4)分析计算获得预设时间段内电容极差值wc；
33、其中，为预设时间段内电容值变化曲线的最大值，为预设时间段内电容值变化曲线的最小值。
34、进一步地，所述预设时间段内电容速率变化最大值获得的过程包括：
35、
36、通过公式(5)分析计算获得预设时间段内电容速率变化最大值；
37、其中，qs'(t)为电容值变化速度随时间变化的曲线，为预设时间段内电容值变化速度曲线的最大值。
38、本专利技术的有益效果：
39、(1)本专利技术通过mcu对电容传感器采集的数据进行分析，当分析获得散热鳍片上的霜层达到预警厚度时，生成执行除霜动作的信号并输出，控制除霜机构对散热鳍片进行除霜，可以做到按需除霜，不会造成误除霜，减少停机时间并小化系统除霜时间，这样可以节省大约15％左右的能源；然后根据分析获得散热鳍片上霜层的状态，生成电容传感器对应采集频率的信号，以控制电容传感器的检测频率，以达到对导线电容进行智能检测的目的，可以在散热鳍片上无霜层时减少除霜传感器的功耗，在散热鳍片上出现霜层时，提高对导线电容变化状态检测的及时性和准确性。
40、(2)本专利技术通过公式对导线到散热鳍片上霜层的距离进行分析计算，将分析计算的结果和预设除霜距离进行比对，判断导线到散热鳍片上霜层的距离小于等于预设除霜距离时，mcu生成执行除霜动作的信号并输出，控制除霜机构对散热鳍片进行除霜，如此可以做到按需除霜，不会造成误除霜，减少停机时间并小化系统除霜时间，这样可以节省大约15％左右的能源。
41、(3)本专利技术通过公式对电容变化特征值进行分析计算，将电容变化特征值与预设电容变化误差值进行比对判断分析，进而对电容传感器的检测频率进行智能控制，以达到对导线电容进行智能检测的目的，可以在散热鳍片上无霜层时通过降低电容传感器采集频率的方式来减少除霜传感器的功耗，在散热鳍片上出现霜层时，提高对导线电容变化状态检测的及时性和准确性，以达到对散热鳍片上霜层厚度进行及时有效检测获得的目的。
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1.一种除霜传感器，其特征在于，包括壳体、PCBA和导线；
2.根据权利要求1所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述MCU对电容传感器采集的数据进行分析的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述MCU对电容传感器采集的数据进行分析的过程还包括：
4.根据权利要求3所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述预设时间段内电容变化参考值获得的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述预设时间段内电容极差值包括：
6.根据权利要求5所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述预设时间段内电容速率变化最大值获得的过程包括：
【技术特征摘要】
1.一种除霜传感器，其特征在于，包括壳体、pcba和导线；
2.根据权利要求1所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述mcu对电容传感器采集的数据进行分析的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种除霜传感器，其特征在于，所述mcu对电容传感器采集的数据进行分析的过程还包括：
4...
【专利技术属性】
技术研发人员：张孝金，
申请(专利权)人：苏州核星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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