ตัวควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลคืออะไร?

การควบคุมอุณหภูมิเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับทุกปฏิกิริยาเคมีที่ผู้คนสนใจอุณหภูมิมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาและบ่อยครั้งที่ความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาร่างกายมนุษย์รวมระบบควบคุมอุณหภูมิทางชีวภาพเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายที่แคบกระบวนการที่ออกแบบมาเพื่อผลิตวัสดุต่าง ๆ ยังต้องมีการควบคุมอุณหภูมิวิศวกรมีทางเลือกระหว่างตัวควบคุมอุณหภูมิแบบอะนาล็อกและอุณหภูมิดิจิตอล

เทอร์โมสทอฮอร์โมล็อกบางส่วนประกอบด้วยเกลียวแถบทองแดงเมื่อแถบขยายด้วยความร้อนเกลียวจะขยายตัวเคลื่อนย้ายคันโยกเชิงกลเตาหรือเครื่องปรับอากาศตอบสนองตามนั้นตัวควบคุมแบบอะนาล็อกจะทำปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมปัจจุบันเท่านั้น

ไมโครโปรเซสเซอร์ในตัวควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลจะได้รับอินพุตตัวเลขจากสภาพแวดล้อมและจัดการกับมันเพื่อให้สามารถควบคุมระดับได้มากขึ้นหากระบบร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วระบบอะนาล็อกจะตอบสนองเฉพาะเมื่อคอนโทรลเลอร์ถึงอุณหภูมิที่ต้องการเรียกว่า setpoint (SP)แหล่งที่มาของความร้อนอาจถูกปิด แต่ระบบจะ overshoot SP เพราะมันดูดซับพลังงานจากพื้นผิวการแผ่รังสีที่อบอุ่นรอบระบบคอนโทรลเลอร์อุณหภูมิดิจิตอลคำนวณอัตราที่อุณหภูมิสูงขึ้นและกระตุ้นให้อุปกรณ์ตอบสนองก่อนที่จะถึง SPคอนโทรลเลอร์ใช้ข้อมูลที่ผ่านมาเพื่อทำนายและเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ในอนาคต

มีอัลกอริทึมหรือแผนการคำนวณจำนวนมากที่ตัวควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลอาจใช้หนึ่งในสิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือคอนโทรลเลอร์สัดส่วนอินเตอร์-อินเตอร์-อนุพันธ์หรือ PIDมันใช้การคำนวณสามแบบแยกกันเพื่อรักษาอุณหภูมิคงที่

ข้อผิดพลาด (e) คือความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิจริง (t) และอุณหภูมิ setpoint (SP)การคำนวณตามสัดส่วนจะเปลี่ยนกระแสอินพุตเป็นกระบวนการตามขนาดของ E. E ของ E 2 จะต้องใช้อินพุตของพลังงานสองครั้งที่ E ของ 1

การควบคุมสัดส่วนทำให้ระบบไม่สามารถใช้งาน SP แต่การตอบสนองอาจจะเฉื่อยชาวิธีการอินทิกรัลคาดว่าแนวโน้มข้อมูลในอนาคตจะคงอยู่ในตัวอย่างข้างต้นหาก t เพิ่มขึ้นโดย E ของ 2 และจากนั้น E 4 ระบบอาจคาดหวังว่า E ต่อไปจะเป็น 8 ดังนั้นแทนที่จะเพิ่มการตอบสนองเป็นสองเท่ามันอาจตอบสนองสามเท่าและไม่รอต่อไปการวัด

คอนโทรลเลอร์สัดส่วนและอินทิกรัล (PI) อาจแกว่งไปรอบ ๆ SP การตีกลับระหว่างอุ่นและเย็นเกินไปวิธีการควบคุมอนุพันธ์จะทำให้การสั่นอัตราการเปลี่ยนแปลงของ E ใช้ในการคำนวณ

คอนโทรลเลอร์ PID ใช้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของการคำนวณทั้งสามเพื่อพิจารณาว่าควรดำเนินการใดในเวลาใดก็ได้คอนโทรลเลอร์อุณหภูมิดิจิตอลนี้เป็นเรื่องที่พบได้บ่อยและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากใช้ข้อมูลปัจจุบันประวัติและที่คาดการณ์ไว้แผนการควบคุมอื่น ๆ ต้องการข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของระบบความรู้ดังกล่าวช่วยเพิ่มความสามารถของคอนโทรลเลอร์ในการคาดการณ์การตอบสนองในอนาคตของระบบ