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低温专题 | 温度控制
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一个完整的温度控制系统通常包含温度控制器、加热器、温度传感器、线缆等。其中，温度控制器的基本功能是将实际温度与设定值比较，并输出信号控制加热器，以维持设定值温度。
选择控制器时应考虑以下两项因素：
1. 仪器设备的工作温区
2. 输入传感器的类型（热电偶、PT100、二极管温度计、薄膜传感器等）
PID算法
当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性，反馈包括测量、比较、执行三部分，以PID算法最为常用。做出正确的测量和比较后，通过PID调节更好地纠正系统。
PID三个字母的含义如下：
1) P：比例（proportion）。
通常，以满量程的%或度表示温度范围，称为比例或比例带。在此范围内，控制器发生比例作用，即控制器的输出与输入误差信号成比例关系。比例带越宽，围绕设定值发生比例作用的区域越大。有时也用增益表示，增益是比例带的倒数。
2) I：积分（integration）。
积分，又称为复位，根据设定值调节比例带宽，以补偿偏离设定值的偏移量（固定偏差），也就是说，它在系统稳定后将控制的温度调节到设定值。
3) D：微分（differentiation）。
微分，又称为速率，感应系统温度上升或下降的速率，并自动调节比例带，从而将下冲或过冲降到最小。
如何调节PID值
根据目标设定所需温度值后，再设定PID参数，通常，先设定P值，I输入0（先找到合适的P后再调I）；D输入0（一般不调）。
观察升温曲线，可能会出现如下情况：
（c）P值合适
通过PID调节，温度精度可达mK量级。
如果您对本期的知识点有任何疑问，请在底部留言，我们会第一时间私信为您解答！
选择控制器时应考虑以下两项因素：
1. 仪器设备的工作温区
2. 输入传感器的类型（热电偶、PT100、二极管温度计、薄膜传感器等）
PID算法
当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性，反馈包括测量、比较、执行三部分，以PID算法最为常用。做出正确的测量和比较后，通过PID调节更好地纠正系统。
PID三个字母的含义如下：
1) P：比例（proportion）。
通常，以满量程的%或度表示温度范围，称为比例或比例带。在此范围内，控制器发生比例作用，即控制器的输出与输入误差信号成比例关系。比例带越宽，围绕设定值发生比例作用的区域越大。有时也用增益表示，增益是比例带的倒数。
2) I：积分（integration）。
积分，又称为复位，根据设定值调节比例带宽，以补偿偏离设定值的偏移量（固定偏差），也就是说，它在系统稳定后将控制的温度调节到设定值。
3) D：微分（differentiation）。
微分，又称为速率，感应系统温度上升或下降的速率，并自动调节比例带，从而将下冲或过冲降到最小。
如何调节PID值
根据目标设定所需温度值后，再设定PID参数，通常，先设定P值，I输入0（先找到合适的P后再调I）；D输入0（一般不调）。
观察升温曲线，可能会出现如下情况：
（a）P值偏大
P值太大，温度会一直震荡，无法稳定。由于在设定值附近得到的P值可能不准确，所以要先关闭加热器，将温度降下来，远离设定值，减小P值后，再重新加热观察升温曲线。
（b）P值偏小
（c）P值合适
通过PID调节，温度精度可达mK量级。
如果您对本期的知识点有任何疑问，请在底部留言，我们会第一时间私信为您解答！
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