传感器就是一种能够感受水温水位，并且将感受到的水温水位转变成变化的电信号
的仪器。在太阳热水器的发展史上，水温水位传感器一直起着举足轻重的作用，热
水器的智能化、人性化都与水温水位传感器密不可分，水温水位测控仪更是离不开
水温水位传感器，水温水位传感器工作稳定是对整个热水器智能控制的保障。水温
水位传感器的从无到有，从简单到复杂，使用寿命的由短到长，都与太阳能专业人
士的努力是分不开的。 传感器技术在热水器的应用中，由于受到多种使用时恶劣环
境的影响，一般很难保证长期可靠地使用，一批批专业人士虽然制作了多种形式的
传感器，但是都没能解决实际问题，到底这些问题能不能解决呢？ 我们首先要分析
技术上存在的难点，只要能够找到解决这些难点的办法，问题也就迎刃而解了。 下
面我们从多个方面探讨一下这些问题： 一、耐高温问题： 　　传感器要长期工作在
热水器水箱之中，因为真空管的得热量大，传给热水器水箱很多热量，使水箱温度
能长时间达到１００℃左右，短时间能达到１３０℃，甚至１５０℃，这就对传感
器带来了耐高温问题，从太阳能界用的第一个水温水位传感器一直到近期，传感器
的材料在耐高温方面一直存在缺陷，在长期的空晒过程中、在长期的水煮过程中、
在长期的汽蒸过程中，不管是电子器件还是其他的传感器材料都很容易老化、损坏。
突破这一难题，必须使进入水箱的传感器部分能够耐高温，在科学快速发展的今天，
我国已经研制出了一种能够绝缘的、耐高温的抗高温聚丙烯材料，它能够在１５０℃
的环境中正常使用，短时间能耐１７０℃高温，导电的电极部分使用优质不锈钢材料
ＳＵＳ３１６Ｌ，既能满足耐高温，又能满足耐腐蚀的要求；而不耐高温的电路部分，
可以选取远离高温水箱的结构。这样传感器的耐高温问题就解决了。

二、密封问题： 　　
对太阳热水器水箱里的水温水位探测，一般将感温探头和水位探头都直接接触水源，
而一些感光的器件做成探测水位的传感器成本又过高，作为一个热水器配件的成本占
整个热水器成本很大一部分也很不合理，同时也超过了人们的购买能力，还有一些压
力传感器又难逃水垢的影响，使压力传感器的寿命大打折扣，所以电极式传感器一直
是太阳热水器传感器的主流，但是电极、信号线和感温器件的密封问题一直困扰着众
多传感器研究者们，又因为信号线的呼吸毛细现象，使得信号线被水汽腐蚀，电阻增
大甚至腐蚀断信号线，直接导致控制部件失灵。 　　突破这一难题，就必须选取一种
结构，使得信号线、电子器件等元件远离高温的水箱，而进入水箱的部分仅仅是耐腐
蚀、耐高温的优质不锈钢材料ＳＵＳ３１６Ｌ和抗高温聚丙烯材料，而不锈钢材料部
分和纳米材料部分之间是用硅胶圈进行密封的，用硅胶密封圈进行密封，密封容易且
简单高效。信号线和电路部分都在水箱外边和不锈钢材料部分连接，能保证电路部分
感受到水箱里面的水温和水位，电路部分将感受到的水温水位准确转变成电信号。传
感器的密封问题得以解决。

三、耐水垢问题： 　　
我国水质不一，很多地区的水质问题很严重，水垢给传感器带来很多麻烦，水垢附
着在电极和感温块上，造成传感器感知水位水温不准确。突破这一难题，就必须从
电路上找突破口，在连续的模拟电路作用下，Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等离子受到一个固
定方向的电磁力作用，有利于传感器金属探头上水垢的形成，且钢铁等金属物质本
身都极易形成水垢，当水的温度升高时，他们之间的分子势能会增大，就是说分子
间距增大，当分子间距大到一定程度的时候，Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等离子就会附着在
金属的表面，时间长了就会形成一层水垢膜，水垢膜的分子间隙较大，所以形成水
垢膜后，水垢生成速度加快，最终导致传感器电路部分感受不到准确的水温和水位，
电路部分再转变成错误的电信号输出，即传感器失灵，而电路部分采用小信号触发
原理的数字电路能大大克服这一缺点，小信号触发原理能有效减小Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋
等离子受到的电磁力。 而数字信号使水分子受到很小的电磁力不连续——时有时无，
能有效减少因电路导致水垢的形成；再解决金属本身形成水垢，可以使用一种导电
的硅胶材料作为优质不锈钢材料的保护体，硅胶材料不易形成水垢，这是硅胶等高
分子材料的一大特点，因Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等离子不容易渗透进硅胶高分子连，所
以水垢难以形成即不能附着在硅胶表面。而不锈钢探头同样能够准确的感受水位，
能保证传感器正常的工作，水垢问题解决了。
四：抗干扰问题： 　　
当今社会信息纵横，高压线、低压线、信号塔等电磁干扰源更是多的令人难以想象，
这对传感器的信号传输带来很大的影响，以前大多使用电子模拟信号，虽然有滤波电
路的保护，但还是不能达到理想的效果。突破这一难题，必须采用数字信号传输，数
字信号传输具有抗干扰性强，数据传输准确的优点。