Tìm hiểu về bộ điều khiển nhiệt độ trong công nghiệp - y học

Để thiết kế được một bộ điều khiển nhiệt độ loại tốt đáp ứng nhu cầu hiện nay thì cần có nhiều chi tiết phải tính toán. Vậy trong hệ thống điều khiển nhiệt độ này, cần có những gì phải chú ý. Cùng tìm hiểu ngay nhé!

Sai số trong bộ điều khiển nhiệt độ 

Sai số nhiệt độ trong bộ điều khiển nhiệt độ nhỏ hơn 0,2 độ C sẽ không hề dễ cho dù bạn có bộ điều khiển nhiệt độ tốt. Nếu trong công nghiệp sai số nhiệt độ cao có thể chấp nhận được thì ngành y sai số nhiệt độ phải trong phạm vi nhất định. Vì vậy để điều khiển chính xác nhiệt độ cần phải nắm được nguyên nhân chính tạo ra sai số. 

Có rất nhiều nguyên nhân tạo ra sai số mà ta ít để ý đến. Ví dụ khi đã cắt nguồn nhiệt ở 37 độ, do điện trở còn rất nóng nên nó vẫn tiếp tục truyền nhiệt đến 40 độ rồi giảm còn 36,9 độ. Khi này do bộ cảm biến không đáp ứng độ nhạy đã không gia nhiệt đến 35 độ mới gia nhiệt lại.


Một số đối tượng có quán tính lớn như lò nhiệt, máy nghiền, lò quay ... để điều khiển được là một bài toán khó . Người ta thường cho rằng: việc điều khiển đối tượng biến đổi rất nhanh mới khó còn đối tượng quán tính lớn thì đơn giản hơn. Nhưng trên thực tế thì ngược lại: việc điều khiển đối tượng quán tính lớn sao cho sai lệch đủ nhỏ, thời gian đáp ứng phải nhanh ... gần như là không thể đối với bộ điều khiển model cũ

Phương pháp điều khiển trong hệ thống điều khiển nhiệt độ 

Về mặt điều khiển, thường người ta sử dụng các phương pháp sau, xếp theo mức độ mức độ phức tạp về thuật toán điều khiển tăng dần:

• Điều khiển PID cổ điển, cần hiệu chỉnh tham số D (vi phân) cẩn thận; nếu có điều kiện thì cố xác định mô hình của đối tượng 
• Điều khiển PID cải tiến thêm phần thích nghi. 
• Điều khiển vượt trước (feed forward) 

Thực tế đối với tủ cấy vi sinh, cần điều khiển nhiệt độ thì có thể áp dụng các phương pháp dưới đây để nâng cao chất lượng điều khiển

+ Hãy thiết kế khâu đo lường thật tốt. Ví dụ độ chính xác 0,2 oC chỉ có thể đạt được bằng cảm biến bán dẫn loại tốt. Loại kém có thể đạt được độ phân giải 0,1 oC (thậm chí bé hơn).

+ Hãy thiết kế khâu bộ điều khiển áp dụng những thuật toán cao cấp bên trên. Với tủ nuôi cấy vi sinh thì việc xác định mô hình đối tượng điều khiển là việc có thể. Việc cài đặt giải thuật điều khiển PID đầy đủ vào vi điều khiển cũng không phức tạp

Bộ cảm biến trong hệ thống điều khiển:

- Độ chính xác của cảm biến là sự lặp lại giá trị điện trở khi ở cùng nhiệt độ.

- Độ phân giải của cảm biến là sự chênh lệch điện trở ở một giá trị nhiệt độ. Sự chênh lệch càng nhiều thì độ phân giải cảm biến càng cao, vì vậy chỉ thị nhiệt độ càng chính xác.

- Vị trí cảm biến càng đặt gần điện trở độ trôi nhiệt càng ít (từ 37 độ tăng lên 40 độ người ta gọi là độ trôi nhiệt) thì càng tốt

Hình ảnh cảm biến nhiệt độ

Hoplongtech.com chuyên phân phối bộ điều khiển nhiệt độ dòng TA Series Autonics giá tốt - chính hãng - bảo hành 12 tháng - giao hàng tận nơi. Mọi thông tin về TA Series Autonics liên hệ hotline 1900.6536 để được tư vấn và hỗ trợ.