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低溫專題 | 溫度控制
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一個完整的溫度控制系統通常包含溫度控制器、加熱器、溫度傳感器、線纜等。其中，溫度控制器的基本功能是將實際溫度與設定值比較，并輸出信號控制加熱器，以維持設定值溫度。
選擇控制器時應考慮以下兩項因素：
1. 儀器設備的工作溫區
2. 輸入傳感器的類型（熱電偶、PT100、二極管溫度計、薄膜傳感器等）
PID算法
當今的閉環自動控制技術都是基于反饋的概念以減少不確定性，反饋包括測量、比較、執行三部分，以PID算法最為常用。做出正確的測量和比較后，通過PID調節更好地糾正系統。
PID三個字母的含義如下：
1) P：比例（proportion）。
通常，以滿量程的%或度表示溫度范圍，稱為比例或比例帶。在此范圍內，控制器發生比例作用，即控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。比例帶越寬，圍繞設定值發生比例作用的區域越大。有時也用增益表示，增益是比例帶的倒數。
2) I：積分（integration）。
積分，又稱為復位，根據設定值調節比例帶寬，以補償偏離設定值的偏移量（固定偏差），也就是說，它在系統穩定后將控制的溫度調節到設定值。
3) D：微分（differentiation）。
微分，又稱為速率，感應系統溫度上升或下降的速率，并自動調節比例帶，從而將下沖或過沖降到最小。
如何調節PID值
根據目標設定所需溫度值后，再設定PID參數，通常，先設定P值，I輸入0（先找到合適的P后再調I）；D輸入0（一般不調）。
觀察升溫曲線，可能會出現如下情況：
（c）P值合適
通過PID調節，溫度精度可達mK量級。
如果您對本期的知識點有任何疑問，請在底部留言，我們會第一時間私信為您解答！
選擇控制器時應考慮以下兩項因素：
1. 儀器設備的工作溫區
2. 輸入傳感器的類型（熱電偶、PT100、二極管溫度計、薄膜傳感器等）
PID算法
當今的閉環自動控制技術都是基于反饋的概念以減少不確定性，反饋包括測量、比較、執行三部分，以PID算法最為常用。做出正確的測量和比較后，通過PID調節更好地糾正系統。
PID三個字母的含義如下：
1) P：比例（proportion）。
通常，以滿量程的%或度表示溫度范圍，稱為比例或比例帶。在此范圍內，控制器發生比例作用，即控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。比例帶越寬，圍繞設定值發生比例作用的區域越大。有時也用增益表示，增益是比例帶的倒數。
2) I：積分（integration）。
積分，又稱為復位，根據設定值調節比例帶寬，以補償偏離設定值的偏移量（固定偏差），也就是說，它在系統穩定后將控制的溫度調節到設定值。
3) D：微分（differentiation）。
微分，又稱為速率，感應系統溫度上升或下降的速率，并自動調節比例帶，從而將下沖或過沖降到最小。
如何調節PID值
根據目標設定所需溫度值后，再設定PID參數，通常，先設定P值，I輸入0（先找到合適的P后再調I）；D輸入0（一般不調）。
觀察升溫曲線，可能會出現如下情況：
（a）P值偏大
P值太大，溫度會一直震蕩，無法穩定。由于在設定值附近得到的P值可能不準確，所以要先關閉加熱器，將溫度降下來，遠離設定值，減小P值后，再重新加熱觀察升溫曲線。
（b）P值偏小
（c）P值合適
通過PID調節，溫度精度可達mK量級。
如果您對本期的知識點有任何疑問，請在底部留言，我們會第一時間私信為您解答！
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