温度仪器类型的选择

温度测控仪表按工作原理可分为三类:指针式、数字式和智能型。

指针式仪表主要是传统动圈式仪表，其特点是结构简单，价格低廉，使其在工业上仍有使用，但测量精度较低，通常在1 ~ 2.5级之间，读数误差较大；没有传输输出，所以越来越被数字仪器取代。

现在广泛使用的数字仪表，如数字显示仪表，相对于动圈式，测量精度有了很大的提高，一般为0.5%。数字显示准确直观，无人为误差。控制方式多为2位和3位，也有少数模拟PID连续调节方式。

随着单片机的引入，仪器的结构、性能和外观都发生了很大的变化，实现了模拟仪器无法想象的功能。这种智能数字仪表不仅具有检测、转换、显示和调整功能，还具有顺序控制、故障自诊断、信息和数据通信、遥测遥控等功能。以满足与计算机联网的要求。

测量范围和精度的选择

类似于选择上一节介绍的温度变送器的量程，在选择仪器的量程时，应根据实际使用范围上下留有一定的余地，这样在大多数情况下测量数据不会超出量程。然而，不能选择太大的范围来避免降低测量精度和分辨率。

选择仪器精度时，应考虑测温元件的类型。如果使用高精度的钼电阻，仪器的精度可以适当高一些，如0.2%~0.5%。如果使用工业热电偶，仪器精度为0.5%。

仪器应对环境条件有很强的适应性。一般来说，仪器应能在-10℃~50℃，相对湿度小于85%RH，功率波动(10 ~ 15%)的条件下正常工作，并应具有较强的抗共模和串联模式干扰能力。

位置控制结构简单，只需外部配置一个交流接触器或固态继电器即可工作，平时维护维修简单方便。但其恒温效果较差，存在固有的温度波动，但仍适用于大量要求不高的工业场所。PID、自整定PID等连续调节方式适用于对恒温要求较高的场合，但价格较高。连续调节有多种形式，如移相触发、标准调节电流输出、占空比调节等。移相触发功率调节历史悠久，具有无级调节、精度高的优点。但由于不是零电流启动，di/dt很大，严重干扰电网。现在大功率控制已经不用了，主要用在低功率和精密控温场合。标准可调电流输出必须接晶闸管功率调节器，可根据需要选择过零触发和非过零触发，适用于工业大功率调控。占空比调节方式只需一个固态继电器即可完成强电控制和弱电强电隔离，结构简单可靠，因此广泛应用于各种设备的温度控制。

温度仪器选择示例

(1)炉温控制。炉温控制在300℃ ~ 1000℃，用380 V三相电阻丝加热，功率50kW，波动度5℃左右。

建议选用K偶数显两位测控仪表，量程为0℃~1200℃，分辨率为1℃，继电器动作延时为1℃~2℃。选用k型耦合器，可在1000℃下长时间工作，带位置控制，外部只能工作一个三相交流接触器。控制触点的作用范围为(1 ~ 2)℃，由于炉温测量滞后，炉温波动基本可以控制在要求的范围内。

(2)恒温器控制温度。要求温度测控范围在100℃ ~ 400℃，用220 V单相电阻丝加热，功率3kW，温度稳定性0.5℃。

根据温度稳定性指标，选定的位置控制已不能满足恒温要求。可选用TMC300温度测控仪表(沈阳仪器科学研究所生产)或其他类似产品。温度检测元件采用钼电阻，温度范围为-50.0℃~600.0℃，分辨率为0.1℃，测量精度为0.2%，控制方式采用连续占空比调节。外部设备只需要连接一个单相30 A/220 V固态继电器。对于封闭式培养箱的温度控制，其恒温指数可达(0.1 ~ 0.3)℃。

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