比例式調(diào)節(jié)及其基本原理

2024年2月20日發(fā)(作者：贊美春天的作文)

比例式調(diào)節(jié)及其基本原理

一、連續(xù)比例調(diào)節(jié) 比例的符號為 P，凡比例式調(diào)節(jié)的儀表，均應有一合適

（如 5%）的比例帶，比例帶的含義是使儀表的輸出從最大改變到最小時，所

需輸入信號的變化量占儀表全量程的百分比。比例帶設置得越小，相等的輸入

信號變化量可使輸出有更大的改變，反之亦然。 比例帶的作用是使儀表的調(diào)

節(jié)輸出與設定偏差之間有一段逆向的、幾近線性特性的調(diào)節(jié)區(qū)域，在比例帶內(nèi)，

輸入信號的連續(xù)增加將使儀表的調(diào)節(jié)輸出成比例地連續(xù)下降，直至輸入增加到

比例帶的上限值時，信鋪的輸出降低為零。 連續(xù)調(diào)節(jié)儀表的輸出方式一般可

分為可控硅移相觸發(fā)方式和可逆電機驅(qū)動電感式調(diào)壓器方式，前者使用壽命長，

應用越來越廣泛，但有射頻干擾，如不加處理易對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。后者使用壽

命短，比較笨重，除了有特殊要求的場合外，一般已很少采用。

例調(diào)節(jié)

二、時間比

與上述連續(xù)比例式調(diào)節(jié)相比，時間比例式調(diào)節(jié)的差別在于其對負載的

調(diào)節(jié)是用脈寬調(diào)制方式，以改變單位時間（即周期）內(nèi)平均加熱功率的方式來

實現(xiàn)的。如果一個 1000 瓦的電爐在 30 秒鐘周期內(nèi)通電 15 秒鐘，斷電 15 秒鐘，

那么在這個周期內(nèi)，電爐實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通與斷之間的時間比值，即用改變“接通”與“關斷”

二者占空比的辦法，模擬輸出具有相當分辯率的連續(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，

因此有很寬的應用范圍。 時間比例調(diào)節(jié)故又稱作斷續(xù)式比例調(diào)節(jié)。 在用半導

體固態(tài)繼電器或可控硅作 2 秒鐘左右短周期的時間比例調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中，由于周

期的縮短，其實際調(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，過零觸發(fā)型還有無電源污染等優(yōu)點，故應用已越來越廣泛。

間比例調(diào)節(jié)的基本原理

時

當實際溫度進入儀表的下比例帶時，繼電器即開始周

期性地釋放、吸合，靠改變吸與放的時間之比值來改變加熱負載上的平均加熱

功率，從而改變溫度的目的。吸放的時間同設定值與測量值的偏差成正比，即

偏差越大，單位時間（即吸放周期 T）內(nèi)吸合時間越長，反之越短；當偏差為

零時，吸放時間相等；而出現(xiàn)負偏差時，吸合時間比釋放時間短，直至測量值

到達比例帶上限，繼電器不再吸合，負載上無輸出。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，點亮表示吸合，熄滅表示斷開。 繼電器吸

合時間 T1 和釋放時間 T2 之和為時間比例的周期。而吸合時間 T1 與周期 T 之

比為時間比值 ρ。 當測量值小于比例帶下限時，負載上的電壓為 90%以上，當

進入比例帶后，負載上的加熱電壓逐漸下降，當測量值達到比例帶上限時，加

熱電壓降至供電電壓的 5%以下。 與位式調(diào)節(jié)相比，時間比例式調(diào)節(jié)對負載的

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現(xiàn)的，因此調(diào)節(jié)結果

的波動較小。在有擾動時，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 比例或時間比例調(diào)節(jié)在系統(tǒng)

穩(wěn)定后，其實際溫度值與設定溫度值之間有時會有一個偏差，即調(diào)節(jié)的結果值

與設置的目標值之間有一差值，專業(yè)上稱之為“靜差”，靜差一般為數(shù)攝氏度，

可正可負。靜差的大小和方向取決于全輸出時加熱功率的高低、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：比例或時間比例調(diào)節(jié)的儀表

不適用于制冷及空調(diào)系統(tǒng)。 比例、積分、微分（PID）調(diào)節(jié) PID 是比例（P）、

積分（I）、微分（D）作用的簡稱，儀表的比例帶在系統(tǒng)調(diào)節(jié)中所起的作用已

在前面的比例式儀表中闡述，不再重復。tips:感謝大家的閱讀，本文由我司收

集整編。僅供參閱！