温控器原理

 一、原理：

工业用温控器一般分为两大类：一类是机械式温控器（如电接点水银温度计、电接点双金属温度计、温控开关）一类是电子式温控器，机械式温控器在逐步淘汰，电子式温控器应用广泛在这里进行详细介绍。电子式温控器由四大机构组成：转换显示机构、设定机构、比较运算机构、输出机构，当温度传感器把现场温度转换成电信号（Ω或mV）传给温控器，温控器的转换显示机构把电信号转换成数字显示或模拟指示出来，并在内部与设设定机构的设定值通过比较机构进行比较（或PID运算）后通过输出机构输出给操控器（接触器、固态继电器、功率控制器），然后操控器再对加热器/致冷器进行控制。

二、分类：
简易式温控器

  ①输入信号固定

②温度显示范围固定

③一般用ON/OFF控制（个别有PI、PD）

④一般是继电器输出（个别有SSR、4-20mA）         定货时需指出

⑤一般最多只能选择一个报警，并且只能是偏差报警

⑥显示方式：指针指示或数字显示

⑦设定方式：旋钮设定或指拔设定
 
 
智能型PID温控器

 
 ①输入信号一般为万能输入（个别定货需指定）

②温度范围可自由选择

③自由控制方式：ON/OFF、PID可自由选择

④控制作用：加热/致冷可自由选择                   内部参数设定

⑤控制周期、输入较正、回差值可自由设定

⑥报警设定值、报警模式可自由选择

⑦输出有继电器、SSR、4-20mA       定货时需选择

⑧数字显示、平面触摸键设定        固定无需指出
 
以上说明只是相对而言，两种基本均有面板尺寸：48×48、72×72、48×96、96×96（个别48×24、160×80）最常用为：48×48。
 
  三、功能细说及应用

简易式因操作、运用简单，在此不作详细介绍，以下主要介绍智能型的功能说明、应用及注意事项，部分常识与简易式共用。

输入     指的是与之相配的温度传感器的分度号（国际简易英文代号）一般有两大类（十几种）热电偶、热电阻。一般内部参数可选，但个别厂家定货时需指定输入类型，大部分厂家还可接受各种变送器4-20mA、1-5VDC等标准信号，并且显示值可自行标定而作为湿度、压力等仪表使用，Autolise的AT48A系列也有此功能。除了选择正确接线也要注意，热电偶为两线制（分正、负极不能接反），热电阻一般为三线制（A、B、B），为了保证测温准确性，热电偶线要接到仪表的接线端子或通过补偿导线延长到仪表接线端子，而热电阻到仪表的连接线要尽量电阻小的线，并且三条线的电阻要一样大小，若两线制热电阻，则仪表B、B短接

显示       一般为四位LED显示，分辩率可设定，而显示精度则不同的厂家而不同，一般有0.1%、0.2%、0.3%、0.5%；表示允许误差值=±实际测量值×精度等级，因此精度跟仪表量程无关。

主输出    输出根据操作器（控制加热器的部分），而选择（定货时需选），主要有继电器、固态继电器、4-20mADC输出三种，大部分厂家只有一个主要输出。

控制方式  是对主输出而言的，内部参数可选，主要有ON/OFF、PID调节两种，简单地讲ON/OFF控制是显示值（PV）一旦高于或低于主设定值（SV）而进行断与通控制，而温度控制特有的热惯性使这种控制让温度固定保持在设定值的上、下一定范围之内因此精度较低，而PID调节则是以主设定值（SV）为目标根据热惯性大小进行提前、滞后或加热时间长短的比例、微分、积分综合控制，通过自整定两个来回后，会较好的与设定值（SV）保持平衡，这种控制方式精度高，因此一般选择这种控制方式。

控制作用   是针对主输出而言的，即：加热/致冷控制，一般内部参数可选（个别只有加热控制），加热/致冷控制输出是相反的，选择错误会引起完全的温度失控，大部分情况使用加热控制。

控制回差值 一般是针对ON/OFF控制方式而言，为了防止因测量输入值（PV）接近设定值（SV）并且波动而导致输出触点动作频繁，使继电器或接触器等机械开关寿命降低。相当于主输出的触点通/断以设定值(SV)±回差值为准,这种叫双边回差。也有的是单边回差, 即设定值(SV)“+”或“-”回差值为动作值，回差值越大控制精度越低，回差值越小控制精度越高，但开关寿命越短，根据实际情况而设定。

控制周期    是针对PID调节控制方式而言，指的是比例周期，控制周期越短控制精度越高，但对于操作器为继电器电器或接触器的系统不要太短，因为动作频繁而缩短它们的寿命，一般为20秒～30秒，对于操作器为固态继电器、功率调节器的系统一般为0.5秒～3秒。

PID自整定  是针对主输出而言，仪表开启自整定后，仪表会根据加热系统从常温到所需设定的快慢，超过后降温的快慢自己算出对系统最佳的比例值（P值）、微分值（I值）、积分值（D值），视不同系统自整定需要的时间可以从数秒到数小时，经过两个来回自整定会自己结束。对于系统第一次使用新仪表时要启动自整定，停机再启动不用再自整定，当系统热效应改变设定值改变时，要重新自整定（例：一加热系统原来没有加风机时自整定，加了风机热循环后要重新自整定）自整定一定要在连接好传感器、操作器，并一开始加热就启动自整定，这样自整定才会相对准确。对一些特殊场合或很熟悉成批一样的设备，可以自己进入参数把已知的P值、I值、D值输入而不用通过自整定。

变送输出    个别厂家才有(但需定货时指明)。把仪表的输入同时变送为4-20mA的标准信号，供另外的记录仪等同时使用。Autolise的AT48A可以通过参数设定把主输出改为变送输出而当作温度变送器用，且无需直流电源，也无需定货指出。

辅助输出 也叫报警输出，固定是继电器输出，一般厂家定货时可选择一个或两个报警输出，用于对主输出触点毁坏失控而超出某一温度值（或某一范围）进行输出报警或切断，也有的可设定传感器、加热器断线报警，报警方式一般内部参数可选。Autolise的AT48C辅助输出还可设定为主输出而当主输出为继电器的仪表用。

报警模式   指的是报警触点的动作模式是上限报警、下限报警，还是上、下限报警（绝对值）、上偏差报警、下偏差报警，还是上、下限偏差报警（与主设定值的偏差值），另外报警模式还需配合相对的报警设定值，这样报警触点才能正确动作。

报警回差值  即报警滞后值，防止测量值接近报警值并且波动而导致报警触点动作频繁。
  四：选型注意事项

        智能型温控器选型应注意以下几点：

        ①外形尺寸（面板尺寸、长度）

②输入传感器分度号(根据配套的传感器而定)、显示精度、显示分辩率

③主输出是什么（根据操控器而定,若操控器未定则根据系统精度要求而定）

④是否需要报警，几个报警，可选的报警模式是否符合你的要求

⑤控制作用可选项是否有符合你的要求

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