電工線路解析（四）

控制電路中加入溫控表，對加熱管溫度進行監(jiān)控。當溫度達到溫控表設(shè)定值，中斷電路加熱，溫度自然冷卻待溫度降低后再接通電源進行加熱。

溫控儀表，測試元件為熱電偶進行溫度測試。根據(jù)熱電偶不同，選擇不同，選擇中要考慮被測溫度范圍、所需響應(yīng)時間、連接點類型、熱電偶或護套材料的抗化學腐蝕能力、抗磨損或抗振動能力、安裝及限制要求等。

其中對測溫要求高的環(huán)境，溫度補償需要考慮。由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時）， 外形如下圖

在實際使用中，如果測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。注意熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導(dǎo)線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度差不能超過100℃。

現(xiàn)在使用的溫控表多為微電腦控制控制器，基本原理都差不多。我們?nèi)缦陆榻B一種溫控器。

DMC系列微電腦控制溫控器，基本的原理有如下幾種

*采用PID模糊控制技術(shù)

*用先進的數(shù)碼技術(shù)通過Pvar、Ivar、Dvar三方面的結(jié)合調(diào)整

*形成一個模糊控制來解決慣性溫度誤差問題

在使用溫控器的過程中，往往碰到慣性溫度誤差的問題，苦于無法解決，依靠手工調(diào)壓來控制溫度。采用了PID模糊控制技術(shù)，較好地解決了慣性溫度誤差的問題。 傳統(tǒng)的溫度控制器的電熱元件一般以電熱棒、發(fā)熱圈為主，兩者里面都用發(fā)熱絲制成。發(fā)熱絲通過電流加熱時，通常達到1000℃以上，所以發(fā)熱棒、發(fā)熱圈內(nèi)部溫度都很高。一般進行溫度控制的電器機械，其控制溫度多在0-400℃之間，所以，傳統(tǒng)的溫控器進行溫度控制期間，當被加熱器件溫度升高至設(shè)定溫度時，溫控器會發(fā)出信號停止加熱。但這時發(fā)熱棒或發(fā)熱圈的內(nèi)部溫度會高于400℃，發(fā)熱棒、發(fā)熱圈還將會對被加熱的器件進行加熱，即使溫控器發(fā)出信號停止加熱，被加熱器件的溫度還往往繼續(xù)上升幾度，然后才開始下降。當下降到設(shè)定溫度的下限時，溫控器又開始發(fā)出加熱的信號，開始加熱，但發(fā)熱絲要把溫度傳遞到被加熱器件需要一定的時候，這就要視乎發(fā)熱絲與被加熱器件之間的介質(zhì)情況而定（例如發(fā)熱棒、發(fā)熱圈表面的厚薄，及其與被加熱器件接觸的面積等等）。通常開始重新加熱時，溫度繼續(xù)下降幾度。所以，傳統(tǒng)的定點開關(guān)控制溫度會有正負誤差幾度的現(xiàn)象，但這不是控溫器本身的問題，而是整個熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性問題，使控溫產(chǎn)生一種慣性溫度誤差。

要解決這個問題，采用PID模糊控制技術(shù)，是明智的選擇。PID模糊控制，是針對以上的情況而制定的、新的溫度控制方案，用先進的數(shù)碼技術(shù)通過Pvar、Ivar、Dvar三方面的結(jié)合調(diào)整，形成一個模糊控制，來解決慣性溫度誤差問題。

如下圖，針對溫控儀器，在控電路中增加延時開啟加熱功能，完善溫度控制

通過熱電偶對測量物體進行測試，當溫度較低時，開啟加熱管進行加熱。當溫度升高的時，加熱管電源斷開，停止加熱。保持溫度。在實際應(yīng)用中一定要考慮加熱介質(zhì)，水溫提高是上升慢，降溫也慢，對于金屬，升溫快，降溫也快。但是熱電偶的檢測需要一定的延時。這樣在加熱的精準度控制方面要考慮清楚，對于不精確控制，水溫一般2-5度左右，對于一些晶體的長晶，溫度控制嚴格，需要重新設(shè)計溫控系統(tǒng)，同時有可能也對電網(wǎng)的質(zhì)量進行嚴格要求。所以對溫控系統(tǒng)的設(shè)計，需要對整個加熱氛圍和加熱介質(zhì)考慮清楚。