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熱電阻與PID控製在控溫係統中的聯合作用

來源:www.kimmosasi.net作者:發表時間:2016-11-21

我應該在哪裏找到控製係統的熱電阻?

        用於溫度控製係統的熱電阻應始終盡可能靠近需要對溫度進行緊密調節的負載或區域。理想情況下,熱電阻應放在要控製的點處。

        當熱電阻與控製下的負載相距任何距離時,負載的溫度變化到達熱電阻需要時間。在這段時間內,控製係統沒有機會知道任何關於變化的事情,因此不能進行調整。

        雖然正確調節的PID控製可以嚐試補償熱電阻和負載之間的熱隔離,但是結果將不會像溫度熱電阻和負載之間具有緊密耦合的係統那樣快速或準確。

我的溫度在設定點附近跳動。如何減少這個?
        高於和低於設定值的過度溫度漂移通常是以下一個或多個條件的結果:
        a)熱電阻和負載之間的距離太遠
        b)比負載所需的功率高的加熱器功率
        c)帶寬太小和/或複位因子太大(PID控製)
        d)滯後或死區過高(ON / OFF控製)

我使用PID控製。使用ON / OFF可以得到相同的結果嗎?
        通常,如果您的係統從熱源快速地(從改變加熱器功率到觀察到負載的溫度變化)移動熱量到受控製的區域或者可用的熱量,匹配或超過消耗的熱量少於比因子約2,則ON / OFF控製將給出一致的更好的性能。也就是說,ON / OFF控製將產生比PID控製更少的過衝,更小的偏差和更快的預熱,而不需要大量調整。
        如果存在長延遲,在改變加熱器功率和產生的負載溫度變化之間有許多秒或分鍾,或者如果加熱器功率超過負載要求大約2倍或更多,則指示PID控製。

我使用機械或燈泡和毛細管恒溫器。為什麽要去電子控製?

        典型的機械恒溫器將具有5度或更大的死區(滯後),有時在低成本版本中達到高達20度。燈泡和毛細管控製有點好一些,但隻有幾度。這可能導致相同量的溫度控製波動。機械恒溫器中設定點的絕對精度通常與死區大約相同,即從+/- 5至20度。

        電子控製器的溫度穩定性和精度可以是大約10倍,或許是成本的四倍。如果現有的機械恒溫器性能降低您的過程或報警性能,電子控製可能是非常值得的小額外成本。

我可以在控製我的過程的同一電子控製器中有過溫報警嗎?

        雖然技術上可能,甚至是簡單的,但是在控製過程的同一電子電路內配置上限或過溫報警是一個好主意。極限或報警旨在檢測多種不同類型的係統故障,包括電子電路本身的故障。如果使用相同的電路實現報警,則不可能檢測到所有可能的故障。

        即使它將在某種程度上更昂貴,謹慎的係統設計表明極限和超溫報警在電氣和物理上與控製電子器件分離。

我的溫度控製有多準確?

        區分精度和精度很重要。 (請參閱解釋此差異的FAQ段落。)
        溫度控製的精度可以直接指定和購買。溫度控製在讀數顯示和設定值上的精度通常為1或0.1度。精度完全是控製規範和設計的問題。

        另一方麵,溫度控製的精度僅僅是控製本身中的規格和設計的一部分。準確度或在根據國際標準校準的限製內維持受控溫度取決於許多因素,例如:控製的精度,熱電阻的校準,控製的校準和受控係統的穩定性。
受控係統中的溫度的精度不能通過溫度控製本身的規範來完全保證。它隻能通過注意所有這些因素才能實現。

        假設控製被指定並設計為例如0.1度的精度,並且熱電阻和控製已經被校準到相同的圖,並且已經小心地設計熱係統,在熱電阻,加熱器和負載匹配之間具有緊耦合,那麽溫度控製的真實精度到+/- 1度將是非常好的。任何更好的應該被認為是實驗室級。

如果熱電阻故障,我的係統會發生什麽?

        正確設計的溫度控製將在其溫度熱電阻故障斷開或短路時切斷熱量(或冷卻)。
有一種相關的可能性,這是不明確的,必須在特定係統設計的背景下處理。這是熱電阻從受控製的區域分離的情況,例如溫度探針從熱井拔出。

        這種故障可能難以檢測,但可以通過特定電路或軟件在定製設計的控製中解決。

我可以將我的控製器放在帶接觸器的外殼中嗎?

        任何電子控製在某種程度上將易受電磁或射頻幹擾。免疫將取決於控製設計和包裝;免疫力越大,花費越大,通常大小越大。

        作為一般指導原則,開放式電子控製器不應放置在切換1安培以上的接觸器腳中,除非控製器或接觸器單獨包圍在鋼箱中。同時,進入控製器的電線應該與這種接觸器良好隔離。