什么是数字温度控制器(Digital Temperature Controller)？

温度控制基本上是人们感兴趣的每一种化学反应的先决条件。温度影响反应的速率，通常影响反应的完整性。人体包含一个生物温度控制系统，以维持较窄的体温范围。工艺设计用于生产各种材料也需要温度控制。工程师可以在模拟...

温度控制基本上是人们感兴趣的每一种化学反应的先决条件。温度影响反应的速率，通常影响反应的完整性。人体包含一个生物温度控制系统，以维持较窄的体温范围。工艺设计用于生产各种材料也需要温度控制。工程师可以在模拟和数字温控器之间进行选择。

数字恒温器。一些模拟家用恒温器由铜带螺旋组成。随着铜带受热膨胀，螺旋形膨胀，移动机械控制杆。炉子或空调器会相应地做出反应。模拟控制器只对当前环境做出反应。数字温控器中的微处理器接收来自环境的数字输入，并对其进行操作，以实现更大程度的控制。如果系统升温快，模拟系统只有在控制器达到其所需的温度（称为设定值（SP））时才会做出反应。热源可能被关闭，然而，系统会超过设定值，因为它从系统周围的热辐射表面吸收能量。一个数字温度控制器计算温度上升的速度，并在达到设定值之前触发设备响应。控制器使用过去的数据来预测和改变未来结果：数字温度控制器可采用多种算法或计算方案，其中最常见的是比例积分微分控制器或PID控制器。它使用三种独立的计算方法来保持温度恒定。误差（e）是实际温度（T）与设定值温度（SP）比例计算根据E的大小将输入流更改为一个过程。E为2时，需要的能量输入是E为1的两倍。比例控制可防止系统超出SP，但响应可能缓慢。积分法预测未来数据趋势将持续在上面的例子中，如果T增加E为2，然后增加E为4，系统可能预计下一个E将为8，因此，它可能不是将响应加倍，而是将响应提高三倍，而不是等待下一次测量。比例积分（PI）控制器可能会围绕SP振荡，在过热和过冷之间跳跃。微分控制方法将抑制振荡。计算中使用E的变化率。PID控制器使用三种计算的加权平均值来确定在任何时刻应采取的措施。这种数字式温度控制器是最常见的有效的，因为它使用当前、历史和预期的数据。其他控制方案需要有关系统性质的信息。这些知识提高了控制器预测系统未来响应的能力。