溫度控制器，全稱為溫度控制器(Thermostat),也叫溫控開關、溫度保護器,是一種根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化在開關內部發(fā)生物理形變，從而產生某些特殊效應，以實現(xiàn)導通或斷開動作的自動控制元件。以下是溫度控制器的工作原理的詳細介紹：
一、基本工作原理
溫度控制器的工作原理主要是通過溫度傳感器對環(huán)境溫度進行采樣和即時監(jiān)控。當環(huán)境溫度高于或低于控制設定值時，控制電路會啟動或關閉，以維持環(huán)境溫度在設定的范圍內。這一過程涉及溫度數(shù)據(jù)的采集、比較和輸出控制等多個環(huán)節(jié)。
二、結構組成
溫度控制器通常由轉換顯示機構、設定機構、比較運算機構和輸出機構四大機構組成。具體功能如下：
1、轉換顯示機構：將溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字顯示或模擬指示，便于用戶觀察當前環(huán)境溫度。
2、設定機構：用于設定溫度控制器的目標溫度值，即用戶希望維持的環(huán)境溫度。
3、比較運算機構：將實際溫度與設定溫度進行比較，并根據(jù)比較結果輸出相應的控制信號。
4、輸出機構：根據(jù)比較運算機構的輸出信號，控制加熱器或制冷器的開關，以調節(jié)環(huán)境溫度。
三、工作流程
1、溫度采樣：溫度傳感器將現(xiàn)場溫度轉換成電信號，并傳遞給溫度控制器。
2、數(shù)據(jù)顯示：溫度控制器的轉換顯示機構將電信號轉換成數(shù)字或模擬指示，顯示當前環(huán)境溫度。
3、溫度比較：溫度控制器的比較運算機構將實際溫度與設定溫度進行比較。
4、控制輸出：如果實際溫度高于設定溫度，則輸出機構控制制冷器啟動以降低環(huán)境溫度；如果實際溫度低于設定溫度，則輸出機構控制加熱器啟動以提高環(huán)境溫度。
1、機械式溫度控制器
①采用兩層熱膨脹系數(shù)不同的金屬壓在一起。當溫度改變時，由于兩種金屬的熱脹冷縮程度不同，導致雙金屬片彎曲。
②當彎曲到一定程度時，會接通或斷開回路，從而控制制冷或加熱設備的工作。
2、電子式溫度控制器
①通過熱電偶、鉑電阻等溫度傳感裝置將溫度信號轉換成電信號。
②這些電信號經過單片機、PLC等電路處理后，控制繼電器使加熱或制冷設備工作或停止。
①利用感溫流體熱脹冷縮及液體不可壓縮的原理實現(xiàn)自動調節(jié)。
②當控制溫度升高時，感溫液體膨脹產生的推力將熱媒關小以降低輸出溫度；當控制溫度降低時，感溫液體收縮并在復位裝置的作用下將熱媒開大以提高輸出溫度。
4、色溫型溫度控制器
①采用一些涂料在不同的溫度下會產生不同的色彩的原理。例如液晶在不同溫度下會產生不同的顏色。
②使用攝像頭類的色彩采集器采集這些顏色變化，并將顏色數(shù)據(jù)轉換成電信號以控制電路。
五、應用與特點
溫度控制器廣泛應用于工業(yè)生產、科研實驗、家用電器等領域。其特點包括控溫準確、穩(wěn)定可靠、開停溫差小、控制范圍大等。通過合理的設定和調節(jié)，溫度控制器可以有效地維持環(huán)境溫度在設定的范圍內，滿足各種應用場景的需求。
綜上所述，溫度控制器的工作原理是通過溫度傳感器對環(huán)境溫度進行采樣和監(jiān)控，并根據(jù)實際溫度與設定溫度的比較結果輸出相應的控制信號以調節(jié)環(huán)境溫度。不同類型的溫度控制器在工作原理上有所不同，但都具有控溫準確、穩(wěn)定可靠等特點。
