什么是热控制器?

  热控制器是一种向电加热器或冷却装置发送开/关信号以保持目标物体的温度恒定的设备或组件。

它配备有控制板、电源、传感器连接端口、加热器连接端口、冷却器连接端口等。

这些设备包括仅在设定温度附近开启/关闭的廉价设备,以及可以检测温度细微变化的昂贵设备,并且具有内置 PID 控制程序,当温度接近设定温度时,该程序会减少开启控制信号并发出更多关闭信号,而当温度远离设定温度时,该程序会发出更多开启信号和更少关闭信号,从而将温度保持在设定温度附近。

热控制器的应用

至于温控器的用途,在可变温度范围较窄或控制装置较小的情况下,通常使用价格低廉的温控器,例如控制小型水族馆的温度时。

价格昂贵的温度控制器具有较大的可变温度范围,通常在控制设备非常庞大或需要高精度温度维持的情况下使用,并且它们被整合到用于研究、实验、测试等的设备中。

这些控制器对于家装店出售的环境控制套件、生物和医学领域使用的分析仪和培养箱以及石化和食品相关设施的控制设备至关重要。

温控器原理

本文介绍了热控制器的原理和特点。

ON/OFF控制型温控器将温度传感器的信号转换为温度,当温度低于设定值时输出ON信号,当温度超过设定值时输出OFF信号,从而操作加热器或冷却器,使物体的温度保持恒定。

有使用控制程序的数字类型,也有根据温度变化激活开关的模拟类型。

大多数昂贵且高精度的热控制器都属于 PID 控制类型。

PID 控制(比例-积分-微分控制器)是一种控制器,它通过将产生与该温度差的积分成比例的输出的积分作用添加到产生与该温度差的积分成比例的输出的比例作用中,并基于减去产生与温度差的微分成比例的输出的微分作用所获得的值对输出电压波形进行脉冲宽度调制来调整加热器或冷却器的输出。

具体来说,就是以最快的速度接近设定温度(比例作用)、在设定温度附近修正过度加热和冷却(积分作用)、在设定温度附近抑制温度上升和下降(微分作用)的控制。比例作用可以比喻为踩油门的动作,积分作用可以比喻为调节油门的动作,微分作用可以比喻为踩刹车的动作。