溫控儀表中時(shí)間比例式調(diào)節(jié)的意義與說明

與上述連續(xù)比例式調(diào)節(jié)相比，時(shí)間比例式調(diào)節(jié)的差別在于其對負(fù)載的調(diào)節(jié)是用脈寬調(diào)制方式，以改變單位時(shí)間（即周期）內(nèi)平均加熱功率的方式來實(shí)現(xiàn)的。如果一個(gè)1000瓦的電爐在30秒鐘周期內(nèi)通電15秒鐘，斷電15秒鐘，那么在這個(gè)周期內(nèi)，電爐實(shí)際得到的加熱功率為50%，即500瓦。依次類推，就可以用簡單的繼電器觸點(diǎn)通與斷之間的時(shí)間比值，即用改變“接通”與“關(guān)斷”二者占空比的辦法，模擬輸出具有相當(dāng)分辯率的連續(xù)量。由于多數(shù)情況下被控對象有較大的熱容量，幾十秒鐘的通斷周期不會表現(xiàn)在被控對象的溫度速變上，因此有很寬的應(yīng)用范圍。

時(shí)間比例調(diào)節(jié)故又稱作斷續(xù)式比例調(diào)節(jié)。

在用半導(dǎo)體固態(tài)繼電器或可控硅作2秒鐘左右短周期的時(shí)間比例調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中，由于周期的縮短，其實(shí)際調(diào)節(jié)效果與連續(xù)比例調(diào)節(jié)已幾乎無差別，且具有無噪音，長壽命的特點(diǎn)，過零觸發(fā)型還有無電源污染等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用已越來越廣泛。

時(shí)間比例調(diào)節(jié)的基本原理

當(dāng)實(shí)際溫度進(jìn)入儀表的下比例帶時(shí)，繼電器即開始周期性地釋放、吸合，靠改變吸與放的時(shí)間之比值來改變加熱負(fù)載上的平均加熱功率，從而改變溫度的目的。吸放的時(shí)間同設(shè)定值與測量值的偏差成正比，即偏差越大，單位時(shí)間（即吸放周期T）內(nèi)吸合時(shí)間越長，反之越短；當(dāng)偏差為零時(shí)，吸放時(shí)間相等；而出現(xiàn)負(fù)偏差時(shí)，吸合時(shí)間比釋放時(shí)間短，直至測量值到達(dá)比例帶上限，繼電器不再吸合，負(fù)載上無輸出。繼電器的吸合與否一般由儀表面板上的輸出指示燈來表示，點(diǎn)亮表示吸合，熄滅表示斷開。

繼電器吸合時(shí)間T1和釋放時(shí)間T2之和為時(shí)間比例的周期。而吸合時(shí)間T1與周期T之比為時(shí)間比值ρ。

當(dāng)測量值小于比例帶下*，負(fù)載上的電壓為90%以上，當(dāng)進(jìn)入比例帶后，負(fù)載上的加熱電壓逐漸下降，當(dāng)測量值達(dá)到比例帶上*，加熱電壓降至供電電壓的5%以下。

與位式調(diào)節(jié)相比，時(shí)間比例式調(diào)節(jié)對負(fù)載的調(diào)節(jié)是由偏差決定、連續(xù)改變輸出量的大小這一方式去實(shí)現(xiàn)的，因此調(diào)節(jié)結(jié)果的波動較小。在有擾動時(shí)，被控對象能很快趨向平穩(wěn)。在比例帶值合適的情況下，不會產(chǎn)生持續(xù)的振蕩現(xiàn)象。

比例調(diào)節(jié)的靜差

比例或時(shí)間比例調(diào)節(jié)在系統(tǒng)穩(wěn)定后，其實(shí)際溫度值與設(shè)定溫度值之間有時(shí)會有一個(gè)偏差，即調(diào)節(jié)的結(jié)果值與設(shè)置的目標(biāo)值之間有一差值，專業(yè)上稱之為“靜差”，靜差一般為數(shù)攝氏度，可正可負(fù)。靜差的大小和方向取決于全輸出時(shí)加熱功率的高低、環(huán)境溫度或電網(wǎng)電壓的改變和比例帶的大小等多種原因。

注：比例或時(shí)間比例調(diào)節(jié)的儀表不適用于制冷及空調(diào)系統(tǒng)。