Was ist ein digitaler Temperaturregler?
Temperaturkontrolle ist eine Voraussetzung für im Wesentlichen für 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 Kontrollsystem, um einen engen Körpertemperaturbereich aufrechtzuerhalten. Prozesse zur Herstellung verschiedener Materialien erfordern auch die Temperaturregelung. Der Ingenieur hat die Wahl zwischen einem Analog- und einem digitalen Temperaturregler. 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. Wenn sich ein System schnell erwärmt, reagiert das analoge System nur, wenn der Controller seinen Desi erreichtRote Temperatur, als Sollpoint (SP) bezeichnet. Die Wärmequelle kann ausgeschaltet werden, doch das System überschreitet den 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 vergangene Daten, um die zukünftigen Ergebnisse vorherzusagen und zu ändern.
Es gibt viele Algorithmen oder Berechnungsschemata, die ein digitaler Temperaturcontroller anwenden könnte. Eines der häufigsten ist der proportionale Integral-Derivat 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 2 WOULD benötigt einen doppelten Energieeinsatz der eines E von 1.
Die proportionale Steuerung verhindern, dass das System das SP überschreitet, aber die Reaktion 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 erwarten, dass das nächste E 8 sein wird. Anstatt die Reaktion zu verdoppeln, kann es die Antwort verdreifachen und nicht auf die nächste Messung warten.
Ein proportionaler und integraler (PI) Controller kann um die SP schwingen und zwischen zu warm und zu kühl abprallen. Eine Derivatkontrollmethode 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 zu tDie Natur des Systems. Solche Wissen steigert die Fähigkeit des Controllers, die zukünftige Reaktion des Systems zu antizipieren.