Регулятора температуры. Регулятор температуры: принцип работы, виды и применение

Все о сантехнике. Счетчики воды. Новости. Душевые кабины. Раковины. Умывальники

Регулятор температуры принцип действия. Выбираем терморегулятор для радиатора отопления. Что понадобится для работы.

В период прихода холодов наступает отопительный сезон. Радиаторы отопления обеспечивают комфортный микроклимат в жилых помещениях. Очень часто возникают ситуации, когда работа батарей настроена неправильно. Они слишком сильно поднимают температуру в комнатах. Спасаясь от жары, духоты и пересушенного воздуха, люди открывают форточки, окна и балконы. Чтобы создать в квартире оптимальные температурные условия, следует установить и настроить терморегулятор для радиатора отопления.

В настоящее время многие дома имеют электрический термостат. И то, что преимущества, которые предлагают вам устройство такого калибра, ясны. По существу, существуют два типа термостатов. Цифровая и механическая. Давайте посмотрим на различия между каждым из них.

Механические термостаты — это те, которые используют физические механизмы для выполнения типичных функций термостата. Измерьте температуру, выключите или включите систему. Для измерения температуры используются различные технологические датчики. Все механизмы внутри него — совершенно аналогичные механизмы.

Зачем нужен терморегулятор?

Терморегулятор (по-другому термостат) – это устройство, которое крепится к батарее и позволяет регулировать температуру воздуха в помещении. Отдельные модели термостатов программируются на поддержание разной температуры в разные дни, в разное время суток.

Цифровые термостаты, которые наиболее используются сегодня, используют электронные датчики вместо физических датчиков, чтобы контролировать температуру. Пользователь может запрограммировать желаемую температуру в неделю или запрограммировать систему отопления и охлаждения. Несомненно, эти типы термостатов предлагают множество возможностей и вариантов. Это термостаты, в которых больше энергии сохраняется при нагревании. И это то, что вы все решаете, когда захотите.

Существует множество производителей термостатов, как цифровых, так и механических. Всегда по лучшей цене, конечно. Все эти бренды имеют разные функциональные возможности, которые вы можете найти в разных моделях термостатов. Давайте посмотрим на некоторые из этих функций. Самое главное в термостате — это регулировать температуру. Есть даже некоторые модели, которые имеют функцию набора номера, которая позволяет идеально устанавливая температуру, которую пользователь хочет. Кроме того, он может быть настроен мгновенно, без необходимости программирования.

Терморегулятор не только создаёт комфортную среду для обитателей жилища, но и позволяет сэкономить на отоплении. Для экономии денежных средств в многоквартирных домах должен быть установлен теплосчётчик. В частных домах затраты на приобретение и установку терморегулятора окупаются за один сезон отопления.

Термостат легко монтируется на радиатор, не требует никаких затрат во время эксплуатации, поддерживает широкий диапазон температур (от +5 до +27 градусов по Цельсию), стильно смотрится внешне и чётко работает.

Конечно, очень полезный механизм для экономии денег на газовом счету. Таким образом, вы можете запрограммировать свой термостат в соответствии с часами, которые вы находитесь дома. Не только диариамианте, но мы говорим о еженедельном контроле и программировании.

Терморегуляция играет важную роль в регулировании потребления энергии и улучшении комфорта. Другими словами, он ожидает остановки котла на основе скорости, чтобы достичь желаемой температуры. Внешний зонд — это то, как мы должны сообщать термостату о температуре, которую она производит, и, следовательно, тепло, которое мы будем иметь. Если температура наружного воздуха очень низкая, термостат контролирует его и меняет температуру в помещении настолько, насколько это возможно, если температура наружного воздуха умеренная, термостат может послать действие на котел, который не потребляет столько топлива Который нагревает воду при более низкой температуре.

В процессе работы термостата нет необходимости проводить профилактическое или техническое обслуживание.

Терморегуляторы применяются не только в комнатах квартир и домов, но и в нежилых помещениях. В котельных термостат используется для защиты оборудования от перегрева и высоких нагрузок. Его устанавливают на выходе из котла (или бойлера). Терморегулятор не допустит возникновения аварии в системе отопления, контролируя повышение температуры и давления воды. Он служит гарантией безопасности от пожаров и взрывов газовых котлов.

Эта функция означает автоматическую систему управления и управляет основными параметрами котла, чтобы оптимизировать его работу. Это повышает эффективность работы котла и увеличивает срок службы котла. Несомненно, что нужно учитывать при получении цифрового термостата.

Другими интересными функциями, которые мы можем найти, являются: контроль нагрева в режиме реального времени и дистанционно, включение и выключение оборудования в любое время, регулировка температуры каждой комнаты отдельно, встроенный рационализатор потребления, чтобы предотвратить преодоление срока Мощности, сжимаемой в случае превышения потребления путем одновременного использования бытовой техники. Давайте не будем забывать о доступе и консультации исторического потребления и, наконец, знать прогноз погоды.

Посредством термостатов можно контролировать температуру в производственных цехах, складах, автомобилях (например, марки Бугатти). Используют их даже в холодильных камерах. Для этого приобретаются незамерзающие приборы.

Термостаты, предназначенные для работы в экстремальных условиях, для нежилых помещений, способны поддерживать температурный режим в диапазоне от -20 до +70 градусов по Цельсию.

Цена термостата дается многими вещами. Цифровой термостат всегда будет дороже аналогового термостата. Теперь изменение цены имеет много общего с функциями и характеристиками термостата. Если в термостате есть функции и опции, которые улучшают производительность нашей системы отопления или охлаждения, ее цена будет намного выше, чем у любого другого.

Одна из услуг, которые дает наилучшая производительность, — это гарантированная лучшая цена. Мы говорим, что у нас есть лучшая цена застрахована на всей сети. Это возможно благодаря нашим рекламным роликам: если вы найдете и отправите им бюджет дешевле, чем тот, который у нас есть в нашей сети, он улучшит его для вас на данный момент. Мы говорим об улучшении на 5%. Если вы думаете, что найдете лучший сервис, чем этот, расскажите нам об этом. Остается еще два года для всех тех домохозяйств, которые имеют центральное отопление в Испании, обязаны устанавливать индивидуальные счетчики на радиаторах, чтобы каждый пользователь знал о фактическом потреблении.

Ещё одно преимущество терморегулятора – долговечность. На каждый прибор производитель даёт гарантию от 1 года.

Обратите внимание! При помощи термостата можно лишь снизить максимально возможный температурный режим, но никак не повысить его.

Для тех, кто живет в здании с системой центрального отопления. В Испании, по оценкам, насчитывается 1, 7 миллиона семей. Существует два типа распределения тепла. С одной стороны, это кольцевые системы, присутствующие в 1, 1 миллиона домов, в которые вода поступает в дом, проходит через все радиаторы и присоединяется к обратному контуру к котлу. У них есть один вход и выход для каждого жилого помещения. В принципе, вода циркулирует от одного радиатора к другому внутри того же самого дома.

По способу исполнения

Реальные сбережения находятся в 1, 1 миллионах домов, потому что эти типы жилья являются наименее эффективными. Когда вы знаете, что собираетесь платить только за потребление, которо

Справочник по контроллеру температуры | Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group — Автоматизация процессов, измерения и измерения
Посмотреть все контроллеры Данахера Partlow и West

Зачем нам регуляторы температуры?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, требующей поддержания заданной температуры стабильной. Это может быть в ситуации, когда объект должен быть нагрет, охлажден или и то и другое и должен оставаться при целевой температуре (заданном значении), независимо от изменения окружающая среда вокруг него.Есть два основных типа контроля температуры; разомкнутый и замкнутый контур управления. Разомкнутая петля самая базовая форма и применяется непрерывный нагрев / охлаждение без учета фактической температуры на выходе. Это аналогично внутренняя система отопления в автомобиле. В холодный день вам может потребоваться включить полный нагрев, чтобы прогреть машину до 75 °. Тем не мение, при более теплой погоде та же самая установка оставит внутреннюю часть автомобиля намного теплее, чем желаемые 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление в замкнутом контуре намного сложнее, чем в разомкнутом контуре.В замкнутом контуре выходная температура постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной производительности при желаемой температуре. Управление замкнутым контуром всегда осознает выходной сигнал и будет передавать его обратно в процесс управления. Управление по замкнутому циклу аналогично автомобилю с внутренним климатом контроль. Если вы установите температуру автомобиля на 75 °, климат-контроль автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни) или охлаждение (в теплые дни) по мере необходимости для поддержания целевой температуры 75 °.

Блок-схема управления замкнутого контура

Введение в регуляторы температуры

Регулятор температуры — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном значении.

Простейшим примером регулятора температуры является обычный термостат, установленный в жилых домах. Например, нагреватель горячей воды использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее при определенной заданной температуре.температура контроллеры также используются в духовках. Когда для духовки установлена ​​температура, контроллер контролирует фактическую температуру внутри из духовки. Если он падает ниже установленной температуры, он посылает сигнал, чтобы активировать нагреватель, чтобы поднять температуру обратно к заданное значение. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер запускает действие, чтобы принести температура снизилась.

Общие приложения контроллера

В промышленности регуляторы температуры работают так же, как и в обычных бытовых приложениях.Базовая температура Контроллер обеспечивает контроль промышленных или лабораторных процессов нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическая температура Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем значением. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения контроллер генерирует выходной сигнал для активации других устройств регулирования температуры, таких как нагрев элементы или элементы охлаждения, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Распространенное использование в промышленности

Регуляторы температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями. Некоторые Общие области применения регуляторов температуры в промышленности включают машины для экструзии пластмасс и литья под давлением, термоформования машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов и банки крови. Ниже приведен краткий обзор некоторых распространенных применение контроля температуры в промышленности:

• Термообработка / Духовка

  Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, керамических печах, котлах и теплообменники.

• Упаковка

  В мире упаковки — машины, оснащенные уплотнительными стержнями, аппликаторами клея, функциями горячего расплава, туннелями для термоусадочной пленки или этикетками. Аппликаторы должны работать при определенных температурах и длительности процесса. Регуляторы температуры точно регулируют эти операции для обеспечения высокого качества продукции.

• Пластмассы

  Контроль температуры в промышленности пластмасс распространен на портативных чиллерах, бункерах и сушилках и прессовании и экструзии оборудование.В экструзионном оборудовании контроллеры температуры используются для точного мониторинга и контроля температуры при разные критические точки в производстве пластика.

• Здравоохранение

  Регуляторы температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Использование общего оборудования регуляторы температуры включают лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование и камеры выращивания кристаллизации и испытательные камеры, в которых должны храниться образцы или испытания должны проводиться в определенных температурные параметры.

• Продукты питания и напитки

  Обычные приложения для обработки пищевых продуктов, включающие регуляторы температуры, включают варку, смешивание, стерилизацию и варочные и хлебопекарные печи. Контроллеры регулируют температуру и / или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Части регулятора температуры

Все контроллеры имеют несколько общих частей. Для начала контроллеры имеют входы. Входы используются для измерения переменной в контролируемый процесс.В случае регулятора температуры измеряемой переменной является температура.

входов

Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и необходимый сигнал могут различаться в зависимости от на тип контролируемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), и линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают J, K, T, R, S, B и L типы среди других.

Контроллеры

также могут быть настроены на прием термометра сопротивления в качестве входа для измерения температуры. Типичный RTD — это платиновый датчик 100 Ом.

В качестве альтернативы контроллеры могут быть настроены на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчики, такие как датчики давления, уровня или расхода. Типичные сигналы входного напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 10VDC. Контроллеры также могут быть настроены на прием сигналов милливольт от датчиков, которые включают от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока.Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер, как правило, включает функцию обнаружения неисправного или отсутствующего датчика входа. Это известно как датчик Обнаружение обрыва. Не обнаруженное, это условие неисправности может привести к значительному повреждению контролируемого оборудования. Эта особенность позволяет контроллеру немедленно остановить процесс, если обнаружена неисправность датчика.

Выходы

В дополнение к входам, у каждого контроллера также есть выход.Каждый выход может быть использован для выполнения нескольких задач, включая управление процесс (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициировать тревогу или повторно передать значение процесса в программируемый логический контроллер (ПЛК) или регистратор.

Типичные выходы, поставляемые с контроллерами температуры, включают в себя релейные выходы, твердотельные реле (SSR), триак и линейные аналоговые выходы. Релейный выход, как правило, представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения.Контроллер Подает питание на катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения приведите в действие катушку гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что текущий рейтинг контактов реле обычно менее 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другим типом вывода является драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле.Наиболее Твердотельные реле требуют от 3 до 32 В постоянного тока для включения. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя твердотельными реле.

Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. Это твердотельное устройство, которое контролирует токи до 1А. Тиристорный выходы могут допускать небольшое количество тока утечки, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на нагрев контакторные цепи, но это может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой полупроводниковой цепи, такой как вход ПЛК.Если это проблема, то стандартный контакт реле будет лучшим выбором. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток при выходе обесточен и контакты разомкнуты.

Аналоговые выходы предусмотрены на некоторых контроллерах, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы откалиброван так, что сигнал изменяется в процентах от выхода. Например, если контроллер отправляет сигнал 0%, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер передает сигнал 50%, выходной сигнал будет 5 В или 12 мА.когда контроллер посылает сигнал 100%, выходной сигнал будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Контроллер сигнализации сравнения

Регуляторы температуры имеют несколько других параметров, один из которых является заданным значением. По сути, заданное значение является целевым набором значений оператором, которого контроллер стремится поддерживать устойчивым. Например, заданная температура 30 ° C означает, что контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом уровне.

Другим параметром является значение тревоги. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг определенного условия. Есть несколько вариантов типов сигналов тревоги. Например, высокий сигнал тревоги может указывать, что температура стала выше, чем у некоторых установить значение. Аналогичным образом, низкий сигнал тревоги указывает, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры высокий фиксированный аварийный сигнал предотвращает повреждение оборудования источником тепла обесточить источник, если температура превышает некоторое заданное значение.С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установите, если низкая температура может повредить оборудование при замерзании.

Контроллер также может проверить неисправность выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, путем проверки количества выходного сигнала. сигнал и сравнение его с величиной обнаруженного изменения во входном сигнале. Например, если выходной сигнал равен 100%, а Датчик входа не обнаруживает никаких изменений температуры после определенного периода времени, контроллер определит, что контур сломана.Эта функция известна как Loop Alarm.

Другой тип тревоги — это сигнал об отклонении. Это установлено на некоторое плюс-или-минус значение от заданного значения. Сигнализация отклонения контролирует заданное значение процесса. Оператор получает уведомление, когда процесс начинает меняться на заранее запрограммированную сумму уставка. Разновидностью аварийного сигнала отклонения является аварийный сигнал диапазона. Этот сигнал тревоги активируется в пределах или за пределами назначенного температурный диапазон. Как правило, точки тревоги находятся наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если заданное значение составляет 150 °, а аварийные сигналы отклонения установлены на ± 10 °, аварийные сигналы будут активированы. когда температура достигла 160 ° на верхнем конце или 140 ° на нижнем. Если заданное значение изменяется на 170 °, сигнал тревоги высокого уровня активируется при 180 °, а сигнал низкого уровня — 160 °. Другим распространенным набором параметров контроллера является PID параметры. ПИД, который обозначает пропорциональный, интегральный, производный, является передовой функцией управления, которая использует обратную связь от контролируемый процесс, чтобы определить, как лучше контролировать этот процесс.

Как это работает

Все контроллеры, от базовых до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры контролируют или удерживают некоторую переменную или параметр с заданным значением. Есть две переменные, необходимые для контроллера; фактический входной сигнал и желаемое значение уставки. Входной сигнал также известен как значение процесса. Вход в контроллер дискретизируется много раз в секунду, в зависимости от на контроллере.

Затем это входное значение или значение процесса сравнивается с заданным значением.Если фактическое значение не соответствует заданному значению, контроллер генерирует изменение выходного сигнала на основе разницы между заданным значением и значением процесса и или нет, значение процесса приближается к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Этот выходной сигнал затем инициирует некоторые тип ответа для корректировки фактического значения, чтобы оно соответствовало заданному значению. Обычно алгоритм управления обновляет вывод значение мощности, которое затем применяется к выходу.

Принимаемые меры управления зависят от типа контроллера. Например, если контроллер включен / выключен, контроллер решает, должен ли выход быть включен, выключен или оставлен в его текущем состоянии.

Управление ВКЛ / ВЫКЛ является одним из простейших типов управления. Это работает, устанавливая полосу гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть настроен для контроля температуры внутри помещения. Если заданное значение составляет 68 °, а фактическое температура падает до 67 °, сигнал ошибки будет показывать разницу -1 °.Затем контроллер отправит сигнал увеличьте подводимое тепло, чтобы поднять температуру до заданного значения 68 °. Как только температура достигнет 68 °, обогреватель отключается. При температуре от 68 ° до 67 ° контроллер не предпринимает никаких действий, и нагреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67 °, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ / ВЫКЛ, управление ПИД определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания желаемой температуры.Выход мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется тип аналогового выхода, выходной привод пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой двоичный тип выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, выход должен быть пропорционален времени получить аналоговое представление.

Пропорциональная по времени система использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система вызывает при 50% мощности выход будет включен на 4 секунды и выключен на 4 секунды.Пока значение мощности не меняется, время значения не изменились бы. Со временем мощность усредняется до 50% заданного значения, наполовину включенного и наполовину выключенного. Если выходная мощность должно быть 25%, затем в течение того же 8-секундного цикла выход будет включен в течение 2 секунд и выключен в течение 6 секунд.

Пример распределения времени выхода

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, поскольку контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывод данных изменений в процессе.Из-за механики реле, более короткое время цикла может сократить срок службы реле, и Не рекомендуется быть менее 8 секунд. Для твердотельных коммутирующих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, более быстрое время переключения лучше. Более длительное время переключения, независимо от того, какой выходной тип, обеспечивает большее колебание значения процесса. Общее правило таково, ТОЛЬКО если процесс позволит это сделать, при использовании релейного выхода требуется более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных опциональных функций.Одним из них является возможность связи. Связь link позволяет контроллеру связываться с ПЛК или компьютером. Это позволяет осуществлять обмен данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающий значение процесса.

Второй вариант — удаленное заданное значение. Эта функция позволяет удаленному устройству, такому как ПЛК или компьютер, менять контроллер заданное значение. Однако, в отличие от возможностей связи, упомянутых выше, на удаленном входе заданного значения используется линейный аналоговый вход сигнал, который пропорционален заданному значению.Это дает оператору дополнительную гибкость, позволяя изменить уставку с удаленное местоположение. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Другая общая функция, поставляемая с контроллерами, — это возможность их конфигурировать с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через связь Это обеспечивает быструю и простую настройку контроллера, а также возможность сохранять конфигурации для дальнейшего использования.

Другая общая черта — это цифровой вход.Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локального или удаленного уставка для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. цифровой входы также могут удаленно сбрасывать предельное устройство, если оно перешло в предельное состояние.

Другие дополнительные функции включают источник питания передатчика, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот источник питания используется для питания Максимальное напряжение 24 В = 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко идентифицировать различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут меняться с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, например как указание на состояние тревоги. В этом случае на зеленом дисплее не может отображаться сигнал тревоги, но если на дисплее присутствует сигнал тревоги станет красным.

Типы контроллеров

Терморегуляторы бывают разных стилей с широким спектром функций и возможностей.Есть также много способы категоризации контроллеров в соответствии с их функциональными возможностями. В общем, контроллеры температуры либо одноконтурные или многоконтурный. Контроллеры с одним контуром имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, Многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и способны управлять несколькими контурами в процессе. Больше контроля Циклы позволяют контролировать больше функций системы процесса.

Надежные одноконтурные контроллеры варьируются от базовых устройств, требующих единовременного изменения уставки, до сложных профилировщиков. это может автоматически выполнить до восьми изменений заданного значения за данный период времени.

Аналог

Самый простой, самый основной тип контроллера — это аналоговый контроллер. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые достаточно универсален для надежного и надежного управления технологическим процессом в тяжелых промышленных условиях, в том числе со значительным электрическим током шум. Дисплей контроллера, как правило, представляет собой ручку регулятора.

Основные аналоговые контроллеры используются в основном в некритических или несложных тепловых системах для обеспечения простой температуры ВКЛ-ВЫКЛ контроль для приложений прямого или обратного действия.Базовые контроллеры принимают входы термопары или RTD и предлагают дополнительный процент режим управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основным недостатком является отсутствие читабельного дисплея и отсутствие сложность для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями. например, включение / выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Лимит

Эти контроллеры обеспечивают контроль безопасного уровня температуры процесса.У них нет возможности самостоятельно контролировать температуру. Проще говоря, контроллеры пределов являются независимыми устройствами безопасности, которые должны использоваться вместе с существующим контуром управления. Они способны прием термопары, RTD или входов процесса с заданными пределами для высокой или низкой температуры, как в обычном контроллере. Ограничить контроль запирается и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предельного состояния. выход предела фиксации должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если не существует предельного условия.Типичный пример будет безопасным отключением для печи. Если температура печи превысит заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это должно предотвратить повреждение печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден из-за чрезмерной температуры.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными процессами в промышленности. Как правило, они входят в ряд Размеры DIN, имеют несколько выходов и программируемые функции выхода.Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-управление для превосходного общие контрольные ситуации. Они традиционно размещаются на передней панели с дисплеем для удобства доступа оператора.

Большинство современных цифровых контроллеров температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД для оптимальной производительности тепловой системы используя их встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров ПИД для процесс и функция непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД.Это позволяет выполнять быструю настройку, экономить время и сокращать отходы.

Клапанный моторный привод

Специальный тип контроллера общего назначения — контроллер привода двигателя клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для двигатели регулирующих клапанов, используемые в производстве, таких как управление газовой горелкой на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивает точный контроль и быструю реакцию на выход без необходимости обратной связи по слайду или чрезмерного знания трехчленного ПИД алгоритмы настройки.Контроллеры VMD контролируют положение клапана, где-то между 0% и 100% открытия, в зависимости от энергии потребности процесса в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного изменения, позволяют операторам программировать количество уставок и время нахождения на каждом заданное значение. Программирование изменения уставки называется линейным изменением, а время нахождения на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или один впитывание считается одним сегментом.Профилировщик предлагает возможность ввода нескольких сегментов, чтобы обеспечить сложную температуру профили. Профили могут называться рецептами оператором. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньшие профилировщики могут иметь четыре рецепта с шестнадцатью сегментами, каждый с более продвинутыми профилировщиками, позволяющими создавать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили линейного изменения температуры, такие как изменение температуры во времени, а также удержание и выдержка / цикл продолжительность, все время без присмотра оператора.

Типичные области применения профильных контроллеров включают термообработку, отжиг, камеры окружающей среды и сложные технологические печи.

Multi-Loop

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним циклом процесса, многоконтурные контроллеры могут контролировать более одного цикла, Это означает, что они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одно шасси.Они обычно монтируются за панелью, а не перед панелью, как у одинарного общего назначения. контроллеры петли. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Тем не мение, Многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), а вместо этого используют выделенный связь

Многоконтурные контроллеры должны быть настроены с помощью специальной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в контроллер, использующий выделенный интерфейс связи.

Информация может быть получена через интерфейс связи. Поддерживаемые общие коммуникационные интерфейсы включают DeviceNet, Profibus, MODBUS / RTU, CanOPEN, Ethernet / IP и MODBUS / TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в ПЛК. Окружающая среда. В качестве замены для контроля температуры в ПЛК, они обеспечивают быстрое управление ПИД-регулированием и снимают значительную часть математики интенсивная работа с процессором ПЛК, позволяющая повысить скорость сканирования ПЛК.В качестве замены для нескольких контроллеров DIN, они обеспечить единую точку доступа программного обеспечения ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезы в панели и экономия места на панели.

Многоконтурные контроллеры предоставляют некоторые дополнительные функции, недоступные на традиционных контроллерах, монтируемых на панели. Например, многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность петель для заданного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, установленном на DIN-рейке, не длиннее 8 «.Они также уменьшают проводку, имея общий точка подключения для интерфейсов электропитания и связи.

Многоконтурные регуляторы температуры также имеют улучшенные функции безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, на которых каждый может изменить критические настройки. Имея полный контроль над информацией, считываемой или записываемой в контроллер, машиностроитель может ограничить информацию, которую любой оператор может прочитать или изменить, предотвращая нежелательные условия от возникновения, например, установка слишком высокого заданного значения в диапазоне, который может повредить продукт или машину.Кроме того, контроллер модули могут быть заменены в горячем режиме. Это позволяет заменить модуль контроллера без выключения системы. Модули также можно автоматически настроить после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно имеется два варианта напряжения питания, когда речь идет о контроллерах температуры: низкое напряжение (24 В переменного тока / постоянный ток) и высокое напряжение (110-230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры выпускаются в нескольких стандартных размерах, которые обозначаются номерами DIN, такими как 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN.DIN — это аббревиатура от немецко-немецкого института стандартов и измерений, который примерно переводится как «Deutsche Institut fur Normung». Для наших целей DIN просто указывает, что устройство соответствует общепринятому стандарту для размеров панели.

Сравнение размеров DIN

DIN Размер	1/4	1/8	1/16	1/32
Размер в мм	92 х 92	92 x 45	45 х 45	49 х 25
Размер в дюймах	3.62 х 3,62	3,62 x 1,77	1,77 x 1,77	1,93 x 0,98

Наименьший размер — 1/32 DIN, то есть 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом панели 22,5 мм × 45 мм. Следующий размер верх — это 1/16 DIN, который имеет размеры 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырез панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты учитывайте только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Агентство Одобрения

Желательно, чтобы регулятор температуры имел какое-то одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует минимальный набор стандартов безопасности. Тип утверждения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер. Наиболее распространенное утверждение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно есть один сертификация требуется для каждой страны.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется утверждение CE.

Третий тип одобрения — FM. Это относится только к устройствам ограничения и для контроллеров в США и Канаде.

Класс защиты корпуса передней панели

Важной характеристикой контроллера является номинальность корпуса передней панели.Эти рейтинги могут быть в форме рейтинга IP или Рейтинг нема. Степень защиты IP (Ingress Protection) применяется ко всем контроллерам и обычно составляет IP65 или выше. Это означает, что из только на передней панели, контроллер полностью защищен от пыли и струй воды низкого давления со всех сторон разрешен только ограниченный доступ. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг NEMA (Национальной ассоциации производителей электрооборудования) контроллера соответствует рейтингу IP.Большинство контроллеров имеют Оценка NEMA 4 или 4X, что означает, что они могут использоваться в приложениях, требующих только промывки водой (не масла или растворители). «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

,

регуляторов температуры | Instrumart

Регуляторы температуры используются в ситуациях, когда температуру необходимо поддерживать в заданном диапазоне или при заданном значении независимо от условий окружающей среды. Это может включать нагревание, охлаждение или и то, и другое.

Точный контроль температуры очень важен для широкого спектра применений. Некоторые распространенные области применения регуляторов температуры в промышленности включают экструзию пластмасс и термопластавтоматы, термоформовочные машины, упаковочные машины, пищевая промышленность, хранение продуктов питания и другие.Регуляторы температуры также полезны в коммерческих и даже жилые настройки. Фактически, одним из самых простых типов терморегуляторов является термостат, используемый для поддержания вашего дома в тепле зимой и прохладе летом.

Термостаты работают так же, как и все другие регуляторы температуры. Датчик температуры, часто некоторый тип термопары или RTD (датчик температуры сопротивления), определяет фактическая температура и обеспечивает ввод в контроллер / термостат.Когда температура отклоняется от заданного значения, контроллер / термостат генерирует выходной сигнал активировать другие устройства регулирования температуры, такие как нагревательные элементы (или печь в случае термостата) или компоненты охлаждения (или блок кондиционирования воздуха в корпусе термостата), чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Тщательно отслеживая температуру процесса и предпринимая корректирующие действия, когда она отклоняется от заданного значения, регуляторы температуры значительно помогают уменьшить изменчивость, повышение эффективности и обеспечение безопасности.

Компоненты системы контроля температуры

Регуляторы температуры объединены в системы управления (также известные как контуры управления), которые состоят из контроллера, любых связанных датчиков, источника питания, конечного элемента управления, а также любые необходимые грузоподъемные устройства.

Как известно, регуляторы температуры стремятся поддерживать температуру на заданном уровне.

Датчики подают входной сигнал на контроллер.Термопары и термометры сопротивления являются наиболее распространенными датчиками температуры. Контроллеры используют выходные данные этих датчиков и сравнивают их с уставка.

Последний элемент управления относится к устройству, которое действует по приказу контроллера. Это может быть нагреватель, который активируется, когда датчик обнаруживает температуру ниже, чем Уставка или холодильное оборудование активируются, когда температура выше уставки.

Регуляторы температуры, определенные датчики и конечные элементы управления требуют питания для работы.Блок питания является неотъемлемым элементом управления контурами

В петлях управления регулярно появляются дополнительные инструменты. Передатчики или формирователи сигналов часто используются для изоляции, фильтрации, усиления или преобразования входного сигнала датчика, когда условия продиктовать это. Циклы управления также часто включают в себя устройства сбора данных для архивирования информации, связанной с процессом.

Устройства управления нагрузкой часто необходимы, когда конечному элементу управления требуется больше энергии, чем может обеспечить контроллер.

Типы контрольных действий

В зависимости от устройства регуляторы температуры способны обеспечить несколько типов управления, которые соответствуют требованиям различных приложений.

Контроль включения-выключения

Контроль включения-выключения, также называемый контролем гистерезиса, является наиболее простым типом управления. Как и ожидалось, контроллеры включения-выключения резко переключаются между двумя состояниями без среднего состояния. Они для используйте с оборудованием, которое принимает двоичный ввод, например, печь, которая либо полностью включена, либо полностью выключена.

Контроллеры включения-выключения переключают выход только тогда, когда заданное значение превышено. В случае управления нагревом контроллер включается, когда ниже заданного значения, и выключается, когда выше уставка. Для предотвращения быстрого зацикливания системы, которое может вызвать повреждение, гистерезис или дифференциал включения-выключения добавляется к операциям контроллера. Дифференциал мешает циклическое переключение путем небольшого превышения заданного значения до включения или выключения контроллера.

Контроллеры включения-выключения часто используются в приложениях, которые не требуют точного управления, в системах, которые не справляются с частым включением и выключением энергии, где масса системы настолько велика, что температуры меняются крайне медленно или для температурных аварийных сигналов.

ПИД-контроль

ПИД-контроль использует три контрольных термина; пропорциональный (P), интегральный (I) и производный (D), чтобы помочь алгоритмам контроллера обеспечить более точную реакцию на отклонения от уставка.

Когда контроллер получает данные о том, что переменная процесса отличается от заданного значения, инструкции отправляются в конечный элемент управления для исправления. Например, контроллер получает сигнал от термопары о том, что температура процесса слишком низкая, побуждая контроллер включить нагреватель, чтобы вернуть его к температуре.

Простое управление включением-выключением часто приводит к тому, что конечный элемент управления превышает заданное значение, особенно когда первоначальное отклонение было небольшим. Повторное превышение заданного значения заставляет выходной сигнал колебаться вокруг установленного значения в постоянной, растущей или затухающей синусоиде. Система неустойчива, если амплитуда колебаний непрерывно увеличивается со временем.

ПИД-регуляторы используют алгоритм, полученный на основе трех управляющих терминов, для поддержания стабильности системы путем ограничения перерегулирования и результирующих колебаний.Пропорциональная переменная контролирует скорость коррекции, чтобы она была пропорциональна ошибке. Интегральные и производные переменные основаны на времени и помогают контроллеру автоматически компенсировать к изменениям в системе. Производная переменная учитывает скорость, с которой ошибка увеличивается или уменьшается, а интегральная переменная использует знания о накопленной ошибки в течение времени, процесс не находится на заданной точке. Эта информация используется для корректировки пропорционального значения.

ПИД-регуляторы обычно считаются наиболее полезным типом контроллеров. Они широко используются в промышленных условиях. Хотя каждая из переменных должна быть настроена на определенный Система PID контроллеров обеспечивает очень точное и стабильное управление.

Для того чтобы сделать ПИД-регуляторы еще более отзывчивыми в реальных ситуациях, многие производители включили нечеткую логику , (или нечеткое управление , ) в инструменты.Нечеткая логика — это математическая система, которая пытается подражать человеческим рассуждениям. Вместо двоичной логики стандартных контроллеров, нечеткая логика вводит непрерывные переменные, которые обеспечивают эффективные средства захвата приблизительной, неточной природы реального мира.

Эта способность позволяет контроллерам с нечеткой логикой производить быстрые, тонкие изменения, которые значительно улучшают реакцию на быстро меняющиеся переменные независимо от выполненного программирования. оператором.Например, по мере старения нагревателей, клапанов и других элементов конечного управления они проявляют признаки износа и перестают реагировать так же, как в случае новых. нечеткий логика распознает это и автоматически компенсирует.

Управление профилем

:

Контроль профиля относится к контролю изменения температуры во времени. Пользователи вводят желаемый профиль времени и температуры с помощью обширного набора инструкций, таких как прыжок, петля, петля с подсчетом кроме контроля за рампой и выдержкой.

Контроль профиля особенно полезен для циклических применений, которые требуют нескольких температурных профилей, а также определенных периодов включения и выключения.

Контроль предела:

Контроль пределов включает независимый переключатель, который отключит систему, если температура превысит заданный порог. Контроллеры предела предназначены для использования в процессах, где для Из соображений безопасности или качества температура должна поддерживаться в допустимых пределах.

Контроллеры предела предназначены для работы совместно с другим контроллером и требуют ручного отдыха, чтобы подтвердить, что произошла ошибка.

Что нужно учитывать при выборе регулятора температуры:

• Какой тип входа обеспечивается датчиками?
• Какой тип контроля необходим?
• Какой источник питания доступен для питания контроллера?
• Какая сила тока и напряжение требуются для нагрузки?
• Какой тип и количество выходов необходимы для управления нагрузкой или устройствами обработки нагрузки?
• Какой размер контроллера требуется?
• Существуют ли какие-либо требования к монтажу контроллера?
• Каким условиям окружающей среды будет подвергаться контроллер?
• Требуются ли какие-либо вспомогательные функции, такие как связь, задание удаленного доступа, повторная передача и т. Д.?
• Какой температурный диапазон требуется?

Если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся контроллеров процессов, пожалуйста, не стесняйтесь поговорить с одним из наших инженеров, написав нам по электронной почте [email protected] или позвонив по телефону 1-800-884-4967.

,ОСНОВНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ

— Wavelength Electronics

Источник тока регулятора температуры: Одним из ключевых разделов регулятора температуры является регулируемый двунаправленный источник тока. Он также может быть известен как выходной этап. Этот раздел реагирует на раздел «Система управления» подачей тока на температурный привод (термоэлектрический или резистивный нагреватель). Направление тока имеет решающее значение для термоэлектричества. На блок-схеме термоэлектрика привязана между двумя контактами на контроллере.Для резистивного нагревателя может потребоваться специальная проводка, чтобы ограничить протекание тока через резистивный нагреватель только в одном направлении.

Система управления : пользовательские входы включают предельное заданное значение (в терминах максимального тока, допустимого для термоэлектрического или резистивного нагревателя) и рабочее заданное значение. Кроме того, если требуется удаленное заданное значение, обычно доступен удаленный ввод заданного значения.

• Уставка : это аналоговое напряжение в системе.Он может быть создан с помощью комбинации встроенной настройки тримпота и входа удаленного задания уставки. В некоторых случаях эти входы суммируются. Некоторые действуют независимо.
• Прецизионный датчик смещения Источник тока: Этот источник тока управляет датчиком температуры на известном уровне, делая фактическое напряжение датчика стабильным и точным. Напряжение на датчике определяется законом Ома: V = I * R, где V — напряжение, I — ток, а R — сопротивление датчика. Напряжение ограничено максимальным и минимальным значением (указанным в техническом задании регулятора температуры).Наименьший возможный ток должен использоваться для минимизации эффекта самонагревания. Термистор нагревается при более высоких уровнях тока и ложно сообщает о более высокой температуре.
• Ошибка генерации : Чтобы узнать, как работает система, фактическую температуру сравнивают с заданной температурой. Эти два напряжения вычитаются, и результат называется «Ошибка». Выходной сигнал регулируемого источника тока будет изменяться, чтобы поддерживать постоянный сигнал обратной связи по температуре.
• Система ПИД-управления : преобразует сигнал ошибки в сигнал управления для источника регулируемого тока. Более подробное обсуждение ПИД-регулирования можно найти в Технической ноте TN-TC01
.
• Предельная цепь : Один из способов повредить термоэлектрический элемент — пропустить через него слишком большой ток. В каждой спецификации привода указан максимальный рабочий ток. Превышение этого тока приведет к повреждению устройства. Чтобы избежать этого, в регулятор температуры включена предельная цепь.Пользователь определяет максимальную настройку, и выходной ток удерживается от превышения этого уровня. Большинство концевых цепей ограничивают ток на максимальном уровне и продолжают работать.
• Функции безопасности : термоэлектрические и резистивные нагреватели чувствительны к перегрузке, но они устойчивы к быстрым изменениям тока или напряжения. Функции безопасности могут включать индикатор состояния «теплового разгона». Температурные пределы — как высокие, так и низкие — также могут быть доступны для запуска индикаторов или отключения выходного тока.

Питание : Необходимо подать питание на управляющую электронику и источник тока. Это может принимать форму источника питания постоянного тока (некоторые драйверы используют входы с одним источником питания, другие — с двумя источниками питания), или входной разъем переменного тока и кабель. В некоторых случаях, когда для термоэлектрического или резистивного нагревателя требуется более высокое напряжение, могут быть доступны отдельные входы источника постоянного тока для питания управляющей электроники от источника низкого напряжения +5 В и термоэлектрического источника от источника более высокого напряжения.

В чем разница между инструментом, модулем и компонентом?

Обычно цена, набор функций и размер. Прибор обычно имеет лицевую панель с ручками и кнопками регулировки, а также дисплей для отслеживания датчика. Все это может быть автоматизировано с помощью компьютерного управления через USB, RS-232, RS-485 или GPIB. Прибор обычно питается от переменного тока, а не от источника постоянного тока. По нашему определению, модуль не включает дисплей или источник питания и имеет минимальные необходимые настройки.Для контроля состояния вольтметр измеряет напряжение, а в техническом описании модуля предусмотрена передаточная функция для преобразования напряжения в фактическое сопротивление датчика. Лист данных датчика преобразует сопротивление датчика в температуру. Некоторые устройства выделяют память для калибровки отклика датчика. Компонент подвергается дополнительной демонтажу без движущихся частей. Внешние резисторы или конденсаторы устанавливают рабочие параметры. Функции безопасности являются общими для всех трех форм. Обычно модули могут располагаться на столе или быть интегрированы в систему с помощью кабелей.Компоненты устанавливаются непосредственно на печатную плату (PCB) с помощью штырьковых или поверхностного монтажа (SMT). Два ряда контактов называются DIP-упаковкой (двойной в линию), в то время как один ряд контактов называется SIP-упаковкой (один в линию).

Различные готовые контроллеры доступны как в приборах, так и в комплектах OEM. Некоторые поставщики стирают границы, например, предлагая USB-управление компонентами в качестве мини-инструментов.

Комплектация компонентов и модулей включает в себя надлежащий теплоотвод элементов схемы (или руководство о том, как устройство должно быть теплоотводящим) и обычно включает в себя соответствующую проводку к термоэлектрическому элементу, датчику и источнику питания.Инструменты включают в себя шнур питания и доступ пользователя внутрь корпуса не требуется.

Типичная терминология:

Термоэлектрик: Это устройство характеризуется двумя керамическими пластинами, которые связывают металлические соединения, сделанные из двух разнородных металлов. Если ток протекает через соединение разнородных металлов, тепло генерируется на одной стороне, а поглощается на другой. При пропускании тока через термоэлектрик тепло передается от одной керамической пластины к другой.Направление тока определяет, какая пластина становится «горячей», а какая «холодной» относительно друг друга. Реверсирование тока немедленно отменяет эффект. Регулятор температуры работает, оптимально управляя величиной и направлением тока через соединение, чтобы поддерживать устройство, прикрепленное к «холодной» стороне, при фиксированной температуре. Термоэлектрики могут накладываться друг на друга, чтобы создать более широкий перепад температур. Они называются многоступенчатыми или каскадными термоэлектриками. Термоэлектрик также может преобразовывать перепад температур в электричество.Это называется эффектом Зеебека. Термоэлектрический также известен как термоэлектрический охладитель, устройство Пельтье или твердотельный тепловой насос.

Q MAX: Спецификация термоэлектрика. Это максимальная мощность, которую он может поглотить в холодную тарелку.

Delta T MAX: Спецификация термоэлектрика. Это максимальный перепад температур, который может быть создан термоэлектриком между его пластинами. Он указывается в IMAX и VMAX и для определенной температуры «горячей» пластины.

I MAX и V MAX: Максимальные значения тока и напряжения термоэлектрического элемента соответственно. Не превышайте эти условия эксплуатации.

Резистивный нагреватель: Обычно эти нагреватели являются гибкими с резистивным элементом, зажатым между двумя изоляторами. Материалы резистивного элемента и изоляторов сильно различаются в зависимости от применения. Некоторые требуют переменного тока, а не постоянного тока, который вырабатывает типичный регулятор температуры. В резистивном нагревателе поток тока в любом направлении выделяет тепло; следовательно, нет активной функции охлаждения.Охлаждение достигается путем сброса тока до нуля и позволяя теплу рассеиваться в окружающей среде. Стабильности, как правило, не так хороши, как те, что достигаются с помощью термоэлектрика, если только рабочая температура значительно не выше, чем температура окружающей среды.

Температура окружающей среды: Обычно это температура воздуха / условия окружающей среды вокруг груза.

Отключено: Когда выходной ток отключен, все защитные механизмы обычно устанавливаются в исходное состояние при включении, и только термоэлектрический ток подается только на остаточный ток утечки.

DVM: Цифровой вольтметр, измеритель, который контролирует напряжение.

Амперметр : Метр, который контролирует ток.

ESD: Электростатический разряд. «Зап», когда чувствуешь, что пересекаешь ковер, а прикосновение к металлической дверной ручке — самый распространенный пример ОУР. Лазерные диоды чувствительны к электростатическим разрядам. «Зап», которого человек не чувствует, все же достаточно, чтобы повредить лазерный диод. При обращении с лазерным диодом или другим чувствительным к электростатическому разряду электронным оборудованием следует соблюдать надлежащие меры предосторожности в отношении электростатического разряда.

Внутреннее рассеивание мощности: При использовании линейного источника тока часть энергии, поступающей от источника питания, поступает в термоэлектрический или резистивный нагреватель, а часть используется в регуляторе температуры. Максимальное внутреннее рассеивание мощности контроллера — это предел, после которого возможно тепловое повреждение внутренних электронных компонентов. Проектирование системы контроля температуры включает в себя выбор напряжения питания. Если для управления термоэлектриком с напряжением 6 В выбрано напряжение 28 В, то на выходной каскад регулятора температуры (или источник тока) будет сброшено 22 В.Если драйвер работает на 1 А, внутренняя рассеиваемая мощность будет V * I или 22 * ​​1 = 22 Вт. Если внутренняя мощность рассеивания составляет 9 Ватт, компоненты источника тока будут перегреваться и подвергаться постоянному повреждению. Wavelength предоставляет онлайн-калькуляторы безопасной рабочей области для всех компонентов и модулей, чтобы упростить этот выбор конструкции.

Соответствие Напряжение: Источник тока связан с падением напряжения на нем. Напряжение соответствия — это напряжение источника питания за вычетом этого внутреннего падения напряжения.Это максимальное напряжение, которое может быть подано на термоэлектрический или резистивный нагреватель. Обычно указывается при полном токе.

Предел по току: В паспорте термоэлектрического или резистивного нагревателя будет указан максимальный ток при температуре окружающей среды. Выше этого тока устройство может быть повреждено. При более высоких температурах это максимальное значение будет уменьшаться. Предел тока — это максимальный ток, который будет доставлять источник тока. Предел тока может быть установлен ниже термоэлектрического максимального тока и использоваться в качестве инструмента для минимизации внутреннего рассеивания мощности регулятора температуры.При более высоком пределе тока термоэлектрик будет передавать больше тепла быстрее, поэтому время на температуру можно сократить (если система управления оптимизирована, чтобы избежать перерегулирования и звонка).

Нагрузка: Для регулятора температуры нагрузка состоит из привода температуры (термоэлектрический или резистивный нагреватель) и датчика температуры.

ACTUAL TEMP MON: Это аналоговое напряжение, пропорциональное сопротивлению датчика температуры. Передаточные функции к сопротивлению представлены в паспортах отдельных контроллеров.Преобразование сопротивления в температуру использует передаточные функции из таблицы датчиков. Это также называется ACT T Monitor или Temperature Monitor.

VSET: Это общий термин, используемый для обозначения входного сигнала дистанционного задания уставки. V обозначает сигнал напряжения, а SET обозначает его назначение: уставка системы управления. Его также можно назвать MOD, MOD IN или ANALOG IN.

Каковы типичные спецификации и как их интерпретировать для моего приложения?

В настоящее время каждый поставщик проводит свое собственное тестирование, и нет стандарта для измерения.После того как вы определили решение для своего приложения, очень важно протестировать продукт в своем приложении, чтобы проверить работу. Вот некоторые из определений, которые использует Wavelength и как интерпретировать спецификации в вашем дизайне.

Входное сопротивление : Указано для аналоговых входов напряжения, таких как VSET или MOD IN. Он используется для расчета того, какой ток должен генерировать внешний генератор сигналов. Например, если VSET управляется ЦАП с максимальным напряжением 5 В и входным сопротивлением 20 кОм, ЦАП должен иметь напряжение не менее 5 В / 20000 Ω или 0.25 мА.

Стабильность: Для регулятора температуры стабильность системы обычно является критической характеристикой. Испытания на длину волны с использованием термисторов, потому что они предлагают самое высокое изменение сопротивления на градус C. Испытательная нагрузка также хорошо спроектирована: датчик расположен близко к контролируемому устройству, термоэлектрический, радиатор надлежащего размера и компоненты соединены с высококачественной термопастой для минимизировать тепловое сопротивление между ними. Стабильность дана в Кельвинах или Цельсиях.Типичная стабильность может составлять всего 0,001 ° C. Более подробное техническое примечание TN-TC02, описывающее испытания, доступно онлайн.

Диапазон рабочих температур: Электроника разработана для правильной работы в заданном температурном диапазоне. Вне минимальных и максимальных температур может произойти повреждение или поведение может измениться. Рабочий диапазон, указанный в параметре Wavelength, связан со спецификацией максимального внутреннего рассеяния мощности. При определенной температуре окружающей среды (обычно 35 ° C или 50 ° C) максимальная внутренняя рассеиваемая мощность уменьшается до нуля при максимальной рабочей температуре.

Диапазон рабочего напряжения: В некоторых терморегуляторах могут использоваться два напряжения питания — одно для питания управляющей электроники (VDD) и одно для обеспечения более высокого напряжения соответствия для термоэлектрического или резистивного нагревателя (VS). Как правило, управляющая электроника работает при более низких напряжениях: от 3,3 до 5,5 В. Превышение этого напряжения может повредить элементы в секциях управления или питания. Источник тока (или выходной каскад) предназначен для более высоких напряжений (например, 30 В с терморегуляторами семейства PTC).Эту спецификацию необходимо рассматривать в сочетании с током привода и мощностью, подаваемой на нагрузку, чтобы убедиться, что проект не превышает спецификацию максимального внутреннего рассеивания мощности. Например, PTC5K-CH рассчитан на работу до 5 А и может принимать вход 30 В. Максимальное внутреннее рассеивание мощности составляет 60 Вт. Если для питания термоэлектрика, который падает на 4 В, используется напряжение 28 В, напряжение 24 В будет падать на PTC5K-CH. При 24 В максимальный ток в безопасном рабочем диапазоне составляет менее 60/24 или 2.5 ампер. Перемещение больше этого тока приведет к перегреву компонентов выходного каскада и необратимому повреждению контроллера. Максимальные значения тока и напряжения связаны, не достижимы независимо.

Монитор против фактической точности: Сигнал ACT T MON представляет собой аналоговое напряжение, пропорциональное сопротивлению датчика. Точность фактического сопротивления относительно измеренных значений указана в технических паспортах водителя. Длина волны использует откалиброванное, отслеживаемое NIST оборудование для обеспечения этой точности спецификации.

Отдельное заземление для монитора и питания: Одно мощное заземление предназначено для подключения к источнику питания на любом контроллере температуры. Несколько сигналов низкого тока расположены среди сигналов монитора, чтобы минимизировать смещения и неточности. Хотя заземление с высоким и низким током связано внутри, для достижения наилучших результатов используйте заземление с низким током на любом мониторе.

Линейные или импульсные источники питания для компонентов и модулей: Линейные источники питания являются относительно неэффективными и большими по сравнению с импульсными источниками питания.Они, однако, с низким уровнем шума. Если шум важен для вашей системы, вы можете попробовать импульсный источник питания, чтобы увидеть, влияет ли частота переключения на производительность в любой части системы.

Thermal Runaway: Если термоэлектрик отводит тепло от устройства (охлаждая его до температуры ниже температуры окружающей среды), это тепло должно рассеиваться из системы. Дополнительное тепло от неэффективности термоэлектрика также должно рассеиваться. Если конструкция радиатора адекватная, отводится достаточное количество тепла, чтобы устройство могло поддерживать температуру ниже температуры окружающей среды.Однако, если конструкция является предельной, тепло остается в нагрузке, и температура датчика повышается, а не остается на желаемой температуре. Система управления реагирует, пропуская больше охлаждающего тока через термоэлектрик. Это приводит к большему тепловыделению в нагрузке и постоянному повышению температуры датчика. Это называется «тепловой побег». Температура системы не контролируется, а определяется неадекватным отводом тепла в окружающую среду.

Wavelength разрабатывает терморегуляторы и производит их на заводе в Бозмане, штат Монтана, США.Чтобы просмотреть список текущих настроек контроллера температуры, нажмите здесь.

Полезные сайты:

Что такое термоэлектрик?

Что такое термистор?

Внешние ссылки предоставляются в справочных целях. Wavelength Electronics не несет ответственности за содержание внешних сайтов.

,