Какие бывают термометры?
Термометр — это компонент, преобразующий температурные сигналы в электрические сигналы. Обычно он устанавливается на детекторной части контролируемого объекта для контроля значения его температуры. В области промышленного контроля обычно используемые тела для измерения температуры включают термопары, терморезисторы, термисторы и бесконтактные датчики. Среди них первые три типа относятся к контактным термометрам.
1. Термопара
Принцип измерения температуры термопарами основан на эффекте Зеебека (термоэлектрический эффект). Когда два металла из разных материалов (обычно проводники или полупроводники, такие как платина-родий, никель-хром-никель-кремний и другие материалы) образуют замкнутый контур и прикладывают разные температуры к своим двум соединительным концам, между двумя металлами возникает электродвижущая сила. быть сгенерированы. Такая петля называется «термопарой», два металла называются «горячими электродами», а создаваемая электродвижущая сила называется «термоэлектродвижущей силой». Термопары характеризуются широким диапазоном температур измерения, быстрым тепловым откликом и высокой виброустойчивостью.
2. Термическое сопротивление
Термический резистор — это компонент, который преобразует температурные сигналы в электрические сигналы. Принцип его работы в основном основан на сопротивлении металла, которое меняется в зависимости от температуры. В частности, термометры сопротивления используют это свойство металла для измерения температуры.
В промышленном управлении обычно используемые типы терморезисторов включают платину, медь и никель. Среди них платиновый резистор является наиболее распространенным. Термическое сопротивление обладает характеристиками хорошей температурной линейности, стабильной производительности и высокой точности в нормальном температурном поле. Поэтому в средах с умеренными температурами, отсутствием вибрации и высокими требованиями к точности обычно предпочитают платиновые резисторы.
3. Термистор
Термистор — это компонент, который преобразует температурные сигналы в электрические сигналы. Принцип его работы в основном основан на сопротивлении полупроводников, которое изменяется с температурой. В частности, термисторы используют это свойство полупроводников для измерения температуры. По сравнению с терморезисторами сопротивление термисторов сильно меняется при изменении температуры, поэтому диапазон измерения температуры относительно узок (-50 ~ 350 ℃).
Термисторы делятся на термисторы NTC и термисторы PTC. NTC-термистор имеет отрицательный температурный коэффициент, и значение его сопротивления уменьшается с увеличением температуры. Термистор PTC имеет положительный температурный коэффициент, и значение его сопротивления будет увеличиваться с увеличением температуры. Благодаря своим уникальным температурным характеристикам сопротивления термисторы широко используются в датчиках температуры, автоматическом контроле, электронных устройствах и других областях.
Каковы методы управления термостатом?
Существует два основных метода управления термостатами: управление ВКЛ/ВЫКЛ и ПИД-управление.
1. Управление ВКЛ/ВЫКЛ — это простой метод управления, он имеет только два состояния: ВКЛ и ВЫКЛ. Когда заданная температура ниже целевой температуры, термостат выдает сигнал ВКЛ, чтобы начать нагрев; когда заданная температура выше целевой температуры, термостат выдает сигнал ВЫКЛ, чтобы остановить нагрев. Хотя этот метод управления прост, температура будет колебаться вверх и вниз от заданного значения и не сможет стабилизироваться на заданном значении. Поэтому он подходит для случаев, когда не требуется высокая точность управления.
2. ПИД-регулирование — это более продвинутый метод управления. Он сочетает в себе преимущества пропорционального управления, интегрального управления и дифференциального управления, а также настраивает и оптимизирует его в соответствии с фактическими потребностями. Благодаря интеграции пропорционального, интегрального и дифференциального управления ПИД-регуляторы могут быстрее реагировать на изменения температуры, автоматически корректировать отклонения и обеспечивать лучшие характеристики в установившемся режиме. Поэтому ПИД-регулирование широко используется во многих промышленных системах управления.
Существует множество выходных режимов термостата, в основном в зависимости от среды его управления и характеристик необходимого управляющего оборудования. Ниже приведены некоторые часто используемые методы вывода термостата:
Кроме того, существуют некоторые другие методы вывода, такие как выход управления триггером с фазовым сдвигом тиристора, выход триггера перехода через ноль тиристора и выходной сигнал постоянного напряжения или тока. Эти методы вывода подходят для различных сред управления и требований к оборудованию.