หลักการปรับสมดุลอุณหภูมิภายในห้องทดสอบด้วยวาล์วอากาศ

หลักการสำคัญคือระบบป้อนกลับเชิงลบแบบวงปิดที่ควบคุม "ความร้อน - การวัด - การควบคุม" กล่าวโดยง่ายคือการควบคุมกำลังขององค์ประกอบความร้อนภายในกล่องอย่างแม่นยำ เพื่อต่อต้านการกระจายความร้อนที่เกิดจากสภาพแวดล้อมภายนอก เพื่อรักษาอุณหภูมิทดสอบให้คงที่สูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อม กระบวนการที่วาล์วอากาศรักษาอุณหภูมิให้คงที่นั้นเป็นกระบวนการวงปิดแบบไดนามิกและปรับอย่างต่อเนื่อง:

ขั้นแรก ให้ตั้งค่าอุณหภูมิเป้าหมาย เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิจะวัดอุณหภูมิจริงภายในกล่องแบบเรียลไทม์ และส่งสัญญาณไปยังตัวควบคุม PID

เมื่อตัวควบคุม PID คำนวณค่าความผิดพลาด ก็จะคำนวณกำลังความร้อนที่ต้องปรับตามค่าความผิดพลาดผ่านอัลกอริทึม PID โดยอัลกอริทึมจะพิจารณาปัจจัยสามประการ

P (สัดส่วน) : ค่าความผิดพลาดของกระแสไฟฟ้ามีขนาดใหญ่เท่าใด ยิ่งค่าความผิดพลาดมากเท่าใด ช่วงการปรับกำลังความร้อนก็จะกว้างขึ้นเท่านั้น

I (ปริพันธ์) : การสะสมของข้อผิดพลาดในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ใช้เพื่อกำจัดข้อผิดพลาดแบบคงที่ (เช่น หากมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยอยู่เสมอ เทอมปริพันธ์จะค่อยๆ เพิ่มกำลังเพื่อกำจัดข้อผิดพลาดนั้นให้หมดไป)

D (ดิฟเฟอเรนเชียล) : อัตราการเปลี่ยนแปลงของค่าความคลาดเคลื่อนของกระแสไฟฟ้า หากอุณหภูมิใกล้ถึงเป้าหมายอย่างรวดเร็ว ระบบจะลดกำลังความร้อนล่วงหน้าเพื่อป้องกัน "โอเวอร์ชูต"

3. ตัวควบคุม PID ส่งสัญญาณที่คำนวณแล้วไปยังตัวควบคุมกำลังขององค์ประกอบความร้อน (เช่น รีเลย์โซลิดสเตต SSR) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่ใช้กับลวดความร้อนอย่างแม่นยำ จึงควบคุมการสร้างความร้อนได้

4. พัดลมหมุนเวียนทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนที่เกิดจากความร้อนจะกระจายอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ ขณะเดียวกันยังส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของเซ็นเซอร์อุณหภูมิกลับไปยังตัวควบคุมอย่างรวดเร็ว ทำให้ระบบตอบสนองได้ทันท่วงที

ตัวปรับสมดุลวาล์วลมจะวัดปริมาตรอากาศ ในขณะที่ความหนาแน่นของอากาศจะแปรผันตามอุณหภูมิ ภายใต้ค่าความดันแตกต่างเดียวกัน อัตราการไหลของมวลหรืออัตราการไหลของปริมาตรที่สอดคล้องกับอากาศที่มีความหนาแน่นต่างกันจะแตกต่างกัน ดังนั้น อุณหภูมิจึงต้องคงที่ที่ค่าคงที่ที่ทราบ เพื่อให้ไมโครโปรเซสเซอร์ภายในเครื่องมือสามารถคำนวณค่าปริมาตรอากาศได้อย่างแม่นยำภายใต้สภาวะมาตรฐานโดยอ้างอิงจากค่าความดันแตกต่างที่วัดได้โดยใช้สูตรที่ตั้งไว้ หากอุณหภูมิไม่คงที่ ผลการวัดจะไม่น่าเชื่อถือ