Was ist ein Digitaltemperaturregler?
Temperaturkontrolle ist eine Voraussetzung für im Wesentlichen jede chemische Reaktion, an der Menschen interessiert sind.Die Temperatur beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit und häufig die Vollständigkeit der Reaktion.Der menschliche Körper enthält ein biologisches Temperaturkontrollsystem, um einen engen Körpertemperaturbereich aufrechtzuerhalten.Prozesse zur Herstellung verschiedener Materialien erfordern auch eine Temperaturregelung.Der Ingenieur hat die Wahl zwischen einem Analog- und einem digitalen Temperaturregler.
Einige analoge Home -Thermostate bestehen aus einer Kupferstreifenspirale.Wenn sich der Streifen mit Hitze ausdehnt, dehnt sich die Spirale aus und bewegt einen mechanischen Hebel.Der Ofen oder die Klimaanlage reagieren entsprechend.Analoge Controller reagieren nur auf die aktuelle Umgebung.
Der Mikroprozessor in einem Digitaltemperatur -Controller erhält einen numerischen Eingang aus der Umgebung und manipuliert ihn, um einen größeren Grad an Kontrolle zu ermöglichen.Wenn sich ein System schnell erwärmt, reagiert das analoge System nur, wenn der Controller seine gewünschte Temperatur erreicht, die als Sollpoint (SP) bezeichnet wird.Die Wärmequelle kann ausgeschaltet werden, aber das System überträgt das SP, da es Energie von den warmen Strahlungsflächen absorbiert, die das System umgeben.Ein digitaler Temperaturregler berechnet die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur steigt, und löst das Gerät aus, bevor die SP erreicht ist.Der Controller verwendete frühere Daten, um die zukünftigen Ergebnisse vorherzusagen und zu ändern.Eines der häufigsten ist der proportionale Integral-Derivations- oder PID-Controller.Es verwendet drei separate Berechnungen, um eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten.
Der Fehler (e) ist die Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur (T) und der Sollpoint -Temperatur (SP).Die proportionale Berechnung ändert einen Eingangsstrom in einen Prozess basierend auf der Größe von E von E von E von 2 würde ein Eingang der Energie doppelt so groß sind wie bei a e von 1.
Die proportionale Steuerung verhindert, dass das System das SP überschreitet, aber dieReaktion kann träge sein.Die integrale Methode geht davon aus, dass zukünftige Datentrends bestehen bleiben.Wenn t um ein E von 2 und dann ein E von 4 zunimmt, kann das System erwartet, dass das nächste E 8 sein wird. Anstatt die Antwort zu verdoppeln, kann es die Antwort verdreifachen und nicht auf die nächste wartenMessung.
Ein proportionaler und integraler (PI) -Pontroller kann sich um den SP schwanken und zwischen zu warm und zu kühl abprallen.Eine abgeleitete Kontrollmethode dämpft die Schwingung.Die Änderungsrate von E wird in der Berechnung verwendet.
Der PID -Controller verwendet einen gewichteten Durchschnitt der drei Berechnungen, um zu bestimmen, welche Maßnahmen jederzeit ergriffen werden sollen.Dieser digitale Temperaturregler ist der häufigste und effektivste, da er aktuelle, historische und erwartete Daten verwendet.Andere Kontrollsysteme erfordern Informationen über die Art des Systems.Solche Wissen steigert die Fähigkeit des Controllers, die zukünftige Reaktion des Systems zu antizipieren.