Co je to digitální ovladač teploty?
Řízení teploty je předpokladem pro v podstatě každou chemickou reakci, o kterou se lidé zajímají. Teplota ovlivňuje rychlost reakce a často úplnost reakce. Lidské tělo zahrnuje systém biologické teploty pro udržení úzkého rozmezí tělesné teploty. Procesy určené k produkci různých materiálů také vyžadují kontrolu teploty. Inženýr má na výběr mezi analogovým a digitálním regulátorem teploty.
Některé analogové domácí termostaty se skládají ze spirály měděného proužku. Když se proužek rozšiřuje s teplem, rozšiřuje se spirála a pohybuje se mechanickou pákou. Pec nebo klimatizace odpovídajícím způsobem reaguje. Analogové regulátory reagují pouze na současné prostředí. Pokud se systém rychle zahřeje, analogový systém bude reagovat pouze tehdy, když ovladač dosáhne svého desiČervená teplota, nazývaná žádaná hodnota (SP). Zdroj tepla může být vypnut, ale systém překročí SP, protože absorbuje energii z teplých vyzařujících povrchů obklopujících systém. Digitální regulátor teploty vypočítá rychlost, při které teplota stoupá, a spouští zařízení, aby reagoval před dosažením SP. Řadič použil minulá data k predikci a změně budoucích výsledků.
Existuje mnoho algoritmů nebo schémat výpočtu, které by mohl použít digitální regulátor teploty. Jedním z nejběžnějších je proporcionálně-integrální derivativní nebo PID řadič. K udržení konstantní teploty používá tři samostatné výpočty.
Chyba (E) je rozdíl mezi skutečnou teplotou (t) a teplotou žádané (SP). Proporcionální výpočet mění vstupní proud na proces založený na velikosti E. E 2 Would vyžadují vstup energie dvakrát vstup E 1.
Proporcionální kontrola brání systému v překročení SP, ale reakce může být pomalá. Integrální metoda předpokládá, že budoucí trendy dat vydrží. Ve výše uvedeném příkladu, pokud se T zvýší o E 2 a poté E 4, může systém očekávat, že další E bude 8, takže místo zdvojnásobení odpovědi by to mohlo ztrojnásobit odpověď a ne čekat na další měření.
Proporcionální a integrální (PI) ovladač se může oscilovat kolem SP, skákat mezi příliš teplým a příliš chladným. Metoda kontroly derivátu tlumí oscilaci. Rychlost změny E se používá při výpočtu.
Řadič PID používá vážený průměr tří výpočtů k určení, jaké akce by mělo být provedeno kdykoli. Tento digitální regulátor teploty je nejběžnějším a nejúčinnějším, protože používá současné, historické a očekávané údaje. Další kontrolní schémata vyžadují informace o tOn povaha systému. Takové znalosti zvyšují schopnost řadiče předvídat budoucí reakci systému.