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PID-Temperature-Controller
溫度控制器的主要種類,可以從「控制方式」來分成三大類:開關型、比例型、PID 型,精度與複雜度依序往上。
下面用一個表格先總覽差異,再簡短說明

主要種類與差異總覽

類型控制方式說明優點缺點適用場景
開關型(ON/OFF)溫度低於設定就全開,高於設定就全關結構最簡單、價格低、好維修 溫度波動較大、容易有過衝 家電恆溫、簡單烘箱、冰箱 ​
比例型接近設定值時逐步調整輸出功率,不是只有全開全關溫度較平穩、波動比 ON/OFF 小 電路較複雜、成本較高 ​培養箱、孵化器等需較穩定溫度 ​
PID 溫度控制器使用比例P+積分I+微分D 演算法做動態修正精度高、過衝小、穩定性佳 需調參、價格較高、設定較複雜 ​工業爐、塑膠成型、精密製程 

1. 開關型(ON/OFF)溫度控制器

  • 控制邏輯:低於設定點就讓加熱器「全功率 ON」,高於設定點就「完全 OFF」,類似一般家用恆溫器。

  • 特性:結構簡單、成本最低,但溫度會在設定值附近上下擺動,溫度波動幅度較大。

  • 範例:冰箱、簡易電熱器、家用烤箱等不需要精密控溫的設備。​

2. 比例型溫度控制器

  • 控制邏輯:當溫度接近設定值時,不再「全開/全關」,而是調整輸出比例(例如 30%、50%、80% 功率),讓溫度慢慢靠近設定點。

  • 特性:可以明顯減少溫度上下震盪,穩定度優於單純 ON/OFF 控制。

  • 範例:孵化器、培養箱、部分實驗設備與要求中度精度的加熱系統。​

3. PID 溫度控制器(數位/微電腦溫控器)

  • 控制邏輯:利用 P(比例)、I(積分)、D(微分)三項演算法,根據現在誤差、過去誤差累積與變化趨勢,算出最合適的輸出。

  • 特性:

    • 能大幅降低過衝與溫度震盪,長時間保持接近設定溫度。

    • 適合熱慣性大、工藝嚴格的製程。

  • 範例:塑膠射出、熱風爐、工業烤箱、溫控油槽等工業製程設備。

4. 另一種常見分法:機械式 vs 電子式

除了按控制演算法分類,也常見按「結構」來分:

  • 機械式溫控器:

    • 例如雙金屬片、液脹式、壓力式溫控器,利用物理膨脹、彎曲帶動開關。

    • 優點:不需電源、結構簡單、耐用。

    • 缺點:精度有限、難以細調、通常只有 ON/OFF。

  • 電子式 / 數位式溫度控制器:

    • 使用熱電偶、白金電阻、熱敏電阻等感測器,再由電子電路或微電腦判斷與輸出。

    • 多數 PID 溫控器都屬於這一類,可顯示數值、設定參數、支援警報與通訊。

如果你要做選型或寫成說明文,可以先把「用途需要的精度」想清楚:

  • 不太在意 ±幾度:開關型就夠用。

  • 希望波動小一點:可以考慮比例型。

  • 要長期穩定、接近設定值:就選 PID 溫度控制器。

    有關於溫度控制器的購買需求,歡迎加入官方LINE:@twn5746w
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