温度調節器とは？

温度コントローラーは、加熱または冷却システムの出力を制御するデバイスです。 この制御は、加熱領域またはシステムに設置された温度センサーをコントローラーにリンクすることにより実現されます。 センサーによってキャプチャされたデータは、ユーザープリセットリファレンスと比較されます。 システム内の温度がそれから逸脱する必要がある場合、コントローラーはそれに応じて熱源または冷却源をアクティブまたは非アクティブにします。 温度コントローラの動作には、オン/オフ制御、比例制御、PID制御の3つの主要なカテゴリがあります。 それぞれが温度を制御するという同じ基本的な機能を果たしますが、洗練された機能と機能の異なるレベルを提供します。

通常、加熱および冷却システムは、熱源、制御メカニズム、および1つ以上のセンサーの3つの基本コンポーネントで構成されます。 システムの複雑さと温度の制御に必要な精度のレベルに応じて、制御とセンサーのメカニズムはバイメタルスイッチほど複雑ではありません。 一方、拡張された複雑な生産システムは、多数のセンサーから受信したデータに基づいていくつかの熱源を駆動する高度なコンピューター制御を備えている場合があります。 この範囲の制御介入を達成するために、熱依存システムは3つの基本的なタイプの温度コントローラーのいずれかを使用します。

最初の温度コントローラーカテゴリは、オン/オフユニットです。 これは、すべてのコントローラーの中で最も単純であり、単一レベルの制御を提供します。 このタイプのコントローラーでは、熱源はフルパワーで動作し、システムの温度に応じてスイッチがオフまたはオンになります。 このタイプのコントローラにはオン/オフ差動として知られる機能が組み込まれており、温度変化が急激に発生した場合に「チャタリング」によってリレー、コンタクタ、またはバルブが損傷するのを防ぎます。 この機能により、コントローラのスイッチが急速なオン/オフサイクリングを妨げる前に、システムの温度が設定ポイントを一定のマージンだけ超えることができます。

2番目のタイプの温度コントローラーは、比例温度調整が可能なタイプです。 このコントローラーは、ヒーターが基準設定点に近づくにつれてヒーターが作動する電力を減らします。 これにより、オン/オフタイプのコントローラーの場合のように、システムの温度が設定値を超えないようにします。 環境の問題により温度が設定値から離れすぎている場合、コントローラーはヒーターの電源を完全にオンにしたままにするか、スイッチをオフにするオン/オフユニットとして機能します。

3番目のタイプは、比例および積分および微分（PID）コントローラーです。 この種類のコントローラーは、標準の比例ユニットと同じように機能しますが、2つの追加の時間依存調整が含まれます。 これらの調整は通常、デバイスで「リセット」および「レート」としてマークされ、システム負荷要件が頻繁に変化するアプリケーションで非常に安定した温度制御を可能にします。 ただし、このバリアントでは、すべての調整パラメーターを微調整して正しく機能する必要があります。