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温控仪的核心工作原理

更新时间:2025-09-27      浏览次数:60
温控仪的工作本质是 “检测 - 对比 - 执行" 的循环过程,具体可拆解为 4 个关键步骤,形成 “闭环控制"(区别于仅监测不调节的 “开环" 模式):
  1. 温度采集(检测)通过温度传感器(如热电偶、铂电阻 PT100、NTC 热敏电阻等)实时采集被控对象(如烤箱内胆、反应釜、冰箱冷藏室)的实际温度,并将温度信号(通常是电阻、电压等模拟信号)转换为仪器可识别的数字信号。
  2. 信号处理与对比(判断偏差)温控仪的核心芯片(MCU 或 PLC)接收传感器信号后,将 “实际温度" 与用户设定的 “目标温度" 进行计算对比,判断当前温度是高于、低于还是等于目标值,并得出偏差大小(如目标 200℃,实际 195℃,偏差 - 5℃)。
  3. 控制逻辑运算(决策)根据偏差结果,温控仪按预设的控制算法(核心技术点)决定如何调节:
    • 简单算法:如位式控制(温度低于目标值则启动加热器,高于则关闭,常见于家用冰箱);

    • 精准算法:如PID 控制(比例 - 积分 - 微分控制,通过动态计算偏差的 “当前值、累积值、变化速率",平滑调节执行器输出,避免温度过冲,用于工业精密设备如半导体烤箱)。

  4. 驱动执行器(执行修正)温控仪输出控制信号(如继电器开关信号、模拟电压 / 电流信号),驱动对应的执行器动作:
    • 升温需求:启动加热器、关闭制冷器;

    • 降温需求:启动制冷压缩机、风扇,或关闭加热器;

    • 保温需求:执行器保持低功率或停止动作,维持温度稳定。

通过以上 4 步循环,温控仪可将被控温度稳定在目标值的微小误差范围内(如 ±0.1℃~±5℃,取决于精度等级)。


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