Знакомство с термостатами и их типами

Что такое термостат?

Термостат – это серия автоматических управляющих компонентов, которые физически деформируются внутри переключателя в соответствии с изменениями температуры рабочей среды, создавая тем самым особые эффекты и обеспечивая проводимость или размыкание. Его также называют терморегулятором, термозащитой, регулятором температуры или, для краткости, термостатом. Термостат может использоваться для контроля и регулировки температуры. Когда температура достигает заданного значения, питание автоматически включается или выключается для нагрева или охлаждения.

 

 

Принцип работы термостата

Обычно используется для измерения и контроля температуры окружающей среды с помощью датчика температуры. Когда температура окружающей среды выше или ниже заданного контрольного значения, схема управления активируется и выдаёт соответствующий управляющий сигнал для регулирования и контроля температуры. Некоторые термостаты также имеют функцию сигнализации о превышении предельного значения. При превышении заданного значения температуры раздаётся звуковой или световой сигнал, напоминая пользователю о необходимости своевременного реагирования.

Термостаты имеют широкий спектр применения и могут использоваться в различном оборудовании, требующем нагрева или охлаждения, таком как электрические духовки, холодильники, кондиционеры и т. д. Кроме того, термостаты могут использоваться в различных отраслях промышленности, таких как химическая промышленность, фармацевтика, пищевая промышленность и т. д., для обеспечения точного контроля температуры в процессе производства.

При выборе и использовании термостата необходимо учитывать такие факторы, как характеристики контролируемого объекта, условия эксплуатации, требования к точности и т. д., и осуществлять выбор и настройку в соответствии с реальной ситуацией. В то же время, во время эксплуатации необходимо уделять внимание техническому обслуживанию и ремонту, а также регулярно проверять точность и чувствительность датчика для обеспечения нормальной работы термостата.

 

Классификация термостатов

Термостаты можно классифицировать по их функциям, в основном выделив следующие категории:

 

 

Механический термостат

Механический термостат использует механическую конструкцию для измерения и регулирования температуры. Он обычно используется в экономичных и простых бытовых приборах, таких как системы отопления, кондиционирования и вентиляции. Он также может использоваться совместно с другими системами для создания сложных систем автоматического регулирования. Его преимущества — низкая стоимость и простота использования. Недостатки — низкая точность, ограниченный диапазон регулировки и неудобство эксплуатации.

 

 

Электронный термостат

Электронный термостат использует электронные компоненты для измерения и регулирования температуры. Он отличается высокой точностью, чувствительностью, широким набором функций и простотой эксплуатации. Он в основном используется в высококлассных промышленных, коммерческих и бытовых приборах. Распространенные методы регулирования включают ПИД-алгоритм, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), пропорциональную регулировку с нулевой точкой (ZPH), нечеткое управление и т.д., что позволяет добиться высокоточного регулирования температуры, а также экономии энергии и снижения потребления. Цифровой термостат и ПИД-регулятор температуры – это функции, полученные на основе электронного термостата.

 

 

Цифровой термостат

Цифровой термостат – это устройство контроля температуры, сочетающее в себе цифровой дисплей и цифровой контроллер, отображающий текущее и заданное значение температуры, а также настраиваемый вручную с помощью кнопок и других способов. Он отличается высокой точностью, надёжностью и простотой эксплуатации. Его встроенная схема аналогична схеме электронного термостата. Он подходит для случаев, когда требуется частая регулировка температуры, например, в лабораториях, для электронного оборудования и т. д.

ПИД-регулятор температуры

 

В управлении технологическими процессами наиболее широко используется ПИД-регулятор (также называемый ПИД-регулятором), который управляет процессом в соответствии с пропорциональным (П), интегральным (И) и дифференциальным (Д) коэффициентами отклонения. ПИД-регулятор использует пропорциональное, интегральное и дифференциальное звенья для расчета величины регулирования на основе системной ошибки. Когда структура и параметры объекта управления не могут быть полностью поняты, или невозможно получить точную математическую модель, или другие методы теории управления трудно применимы, структура и параметры системного регулятора должны быть определены опытным путем и на основе отладки на месте. В настоящее время применение ПИД-регулятора является наиболее удобным. Использование ПИД-алгоритма для регулирования температуры обеспечивает высокую точность и стабильность регулирования. Он часто используется в фармацевтике, пищевой промышленности, науках о жизни и других областях, где требуется высокая точность. ПИД-регуляторы уже давно используются большим количеством научно-технического персонала и операторов, накопив большой опыт.

 

Кроме того, в зависимости от различных сценариев использования термостаты классифицируются и по другим методам, например, по типу комнатной температуры, по типу температуры пола и по типу с двумя температурами в зависимости от метода определения; в зависимости от внешнего вида они делятся на обычные циферблатные, обычные кнопочные, усовершенствованные термостаты с интеллектуальным программированием и ЖК-дисплеем и т. д. Различные типы термостатов имеют различные характеристики и сценарии применения, и пользователи могут выбирать в соответствии с фактическими потребностями.