O que é um controlador de temperatura digital?
O controle de temperatura é um pré -requisito para essencialmente todas as reações químicas nas quais as pessoas estão interessadas. A temperatura afeta a taxa de reação e geralmente a integridade da reação. O corpo humano incorpora um sistema de controle de temperatura biológica para manter uma faixa estreita de temperatura corporal. Os processos projetados para produzir vários materiais também requerem controle de temperatura. O engenheiro tem uma escolha entre um controlador de temperatura analógico e digital. À medida que a faixa se expande com calor, a espiral se expande, movendo uma alavanca mecânica. O forno ou o ar condicionado responde de acordo. Os controladores analógicos reagem apenas ao ambiente atual.
O microprocessador em um controlador de temperatura digital recebe entrada numérica do ambiente e o manipula para permitir um maior grau de controle. Se um sistema esquentar rapidamente, o sistema analógico só reagirá quando o controlador chegar ao seu DESItemperatura vermelha, chamada ponto de ajuste (SP). A fonte de calor pode ser desligada, mas o sistema ultrapassará o SP porque está absorvendo a energia das superfícies de radiação quente ao redor do sistema. Um controlador de temperatura digital calcula a taxa na qual a temperatura está aumentando e desencadeia o aparelho para responder antes que o SP seja atingido. O controlador usou dados anteriores para prever e alterar os resultados futuros.
Existem muitos algoritmos ou esquemas de cálculo que um controlador de temperatura digital pode empregar. Um dos mais comuns é o controlador derivado ou PID proporcional integral. Ele usa três cálculos separados para manter uma temperatura constante.
O erro (e) é a diferença entre a temperatura real (t) e a temperatura do ponto de ajuste (SP). O cálculo proporcional altera um fluxo de entrada para um processo com base na magnitude de E. e de 2 would requer uma entrada de energia duas vezes a de um e de 1.
O controle proporcional impede que o sistema ultrapasse o SP, mas a resposta pode ser lenta. O método integral antecipa que as tendências futuras de dados duram. No exemplo acima, se t aumentar em um e de 2 e depois um e de 4, o sistema poderá prever que o próximo E será 8, então, em vez de dobrar a resposta, pode triplicar a resposta e não esperar pela próxima medida.
Um controlador proporcional e integral (PI) pode oscilar em torno do SP, saltando entre muito quente e muito frio. Um método de controle derivado diminuirá a oscilação. A taxa de mudança de e é usada no cálculo.
O controlador PID usa uma média ponderada dos três cálculos para determinar quais ações devem ser tomadas a qualquer momento. Esse controlador de temperatura digital é o mais comum e eficaz, pois utiliza dados atuais, históricos e antecipados. Outros esquemas de controle requerem informações sobre Ta natureza do sistema. Esse conhecimento aumenta a capacidade do controlador de antecipar a resposta futura do sistema.