什么是熱控制器?
??熱控制器是一種向電加熱器或冷卻裝置發(fā)(fā)送開(kāi)/關(guān)(guān)信號(hào)以保持目標(biāo)(biāo)物體的溫度恒定的設(shè)(shè)備或組件。
它配備有控制板、電源、傳感器連接端口、加熱器連接端口、冷卻器連接端口等。
這些設(shè)(shè)備包括僅在設(shè)(shè)定溫度附近開(kāi)啟/關(guān)(guān)閉的廉價(jià)設(shè)(shè)備,以及可以檢測(cè)溫度細(xì)(xì)微變化的昂貴設(shè)(shè)備,并且具有內(nèi)(nèi)置 PID 控制程序,當(dāng)(dāng)溫度接近設(shè)(shè)定溫度時(shí),該程序會(huì)減少開(kāi)啟控制信號(hào)并發(fā)(fā)出更多關(guān)(guān)閉信號(hào),而當(dāng)(dāng)溫度遠(yuǎn)(yuǎn)離設(shè)(shè)定溫度時(shí),該程序會(huì)發(fā)(fā)出更多開(kāi)啟信號(hào)和更少關(guān)(guān)閉信號(hào),從而將溫度保持在設(shè)(shè)定溫度附近。
熱控制器的應(yīng)(yīng)用
至于溫控器的用途,在可變溫度范圍較窄或控制裝置較小的情況下,通常使用價(jià)格低廉的溫控器,例如控制小型水族館的溫度時(shí)。
價(jià)格昂貴的溫度控制器具有較大的可變溫度范圍,通常在控制設(shè)(shè)備非常龐大或需要高精度溫度維持的情況下使用,并且它們被整合到用于研究、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等的設(shè)(shè)備中。
這些控制器對(duì)于家裝店出售的環(huán)(huán)境控制套件、生物和醫(yī)(yī)學(xué)(xué)領(lǐng)(lǐng)域使用的分析儀和培養(yǎng)(yǎng)箱以及石化和食品相關(guān)(guān)設(shè)(shè)施的控制設(shè)(shè)備至關(guān)(guān)重要。
溫控器原理
本文介紹了熱控制器的原理和特點(diǎn)。
ON/OFF控制型溫控器將溫度傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)(zhuǎn)換為溫度,當(dāng)(dāng)溫度低于設(shè)(shè)定值時(shí)輸出ON信號(hào),當(dāng)(dāng)溫度超過(guò)設(shè)(shè)定值時(shí)輸出OFF信號(hào),從而操作加熱器或冷卻器,使物體的溫度保持恒定。
有使用控制程序的數(shù)(shù)字類(lèi)型,也有根據(jù)(jù)溫度變化激活開(kāi)關(guān)(guān)的模擬類(lèi)型。
大多數(shù)(shù)昂貴且高精度的熱控制器都屬于 PID 控制類(lèi)型。
PID 控制(比例-積分-微分控制器)是一種控制器,它通過(guò)將產(chǎn)(chǎn)生與該溫度差的積分成比例的輸出的積分作用添加到產(chǎn)(chǎn)生與該溫度差的積分成比例的輸出的比例作用中,并基于減去產(chǎn)(chǎn)生與溫度差的微分成比例的輸出的微分作用所獲得的值對(duì)輸出電壓波形進(jìn)(jìn)行脈沖寬度調(diào)(diào)制來(lái)調(diào)(diào)整加熱器或冷卻器的輸出。
具體來(lái)說(shuō),就是以最快的速度接近設(shè)(shè)定溫度(比例作用)、在設(shè)(shè)定溫度附近修正過(guò)度加熱和冷卻(積分作用)、在設(shè)(shè)定溫度附近抑制溫度上升和下降(微分作用)的控制。比例作用可以比喻為踩油門(mén)的動(dòng)作,積分作用可以比喻為調(diào)(diào)節(jié)(jié)油門(mén)的動(dòng)作,微分作用可以比喻為踩剎車(chē)的動(dòng)作。