电工线路解析（四）

控制电路中加入温控表，对加热管温度进行监控。当温度达到温控表设定值，中断电路加热，温度自然冷却待温度降低后再接通电源进行加热。

温控仪表，测试元件为热电偶进行温度测试。根据热电偶不同，选择不同，选择中要考虑被测温度范围、所需响应时间、连接点类型、热电偶或护套材料的抗化学腐蚀能力、抗磨损或抗振动能力、安装及限制要求等。

其中对测温要求高的环境，温度补偿需要考虑。由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时）， 外形如下图

在实际使用中，如果测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。注意热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度差不能超过100℃。

现在使用的温控表多为微电脑控制控制器，基本原理都差不多。我们如下介绍一种温控器。

DMC系列微电脑控制温控器，基本的原理有如下几种

*采用PID模糊控制技术

*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整

*形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题

在使用温控器的过程中，往往碰到惯性温度误差的问题，苦于无法解决，依靠手工调压来控制温度。采用了PID模糊控制技术，较好地解决了惯性温度误差的问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温控器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温控器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温控器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温控器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定（例如发热棒、发热圈表面的厚薄，及其与被加热器件接触的面积等等）。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是控温器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使控温产生一种惯性温度误差。

要解决这个问题，采用PID模糊控制技术，是明智的选择。PID模糊控制，是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案，用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整，形成一个模糊控制，来解决惯性温度误差问题。

如下图，针对温控仪器，在控电路中增加延时开启加热功能，完善温度控制

通过热电偶对测量物体进行测试，当温度较低时，开启加热管进行加热。当温度升高的时，加热管电源断开，停止加热。保持温度。在实际应用中一定要考虑加热介质，水温提高是上升慢，降温也慢，对于金属，升温快，降温也快。但是热电偶的检测需要一定的延时。这样在加热的精准度控制方面要考虑清楚，对于不精确控制，水温一般2-5度左右，对于一些晶体的长晶，温度控制严格，需要重新设计温控系统，同时有可能也对电网的质量进行严格要求。所以对温控系统的设计，需要对整个加热氛围和加热介质考虑清楚。