引言

加熱系統(tǒng)的組成

1. 加熱元件：高溫高濕 FPC 折彎試驗(yàn)機(jī)的加熱元件通常采用電阻式加熱絲，常見的材質(zhì)為鎳鉻合金。這種材料具有高電阻特性，當(dāng)電流通過時(shí)，電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生熱量。加熱絲一般被設(shè)計(jì)成螺旋狀，以增加表面積，提高加熱效率。它均勻分布在試驗(yàn)箱的風(fēng)道或箱體壁上，確保熱量能夠均勻地傳遞到試驗(yàn)空間內(nèi)。

2. 溫度傳感器：為了精確控制加熱過程，加熱系統(tǒng)配備了高精度的溫度傳感器，如鉑電阻溫度傳感器（Pt100）。其電阻值會(huì)隨溫度的變化而發(fā)生精確的線性變化，通過測(cè)量電阻值的變化，就能準(zhǔn)確得知當(dāng)前的溫度。溫度傳感器安裝在試驗(yàn)箱內(nèi)的關(guān)鍵位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)空間的溫度，并將溫度信號(hào)反饋給溫度控制器。

3. 溫度控制器：溫度控制器是加熱系統(tǒng)的 “大腦"，它接收來自溫度傳感器的信號(hào)，并與用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)檢測(cè)到的實(shí)際溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度控制器會(huì)增大供給加熱絲的電流，使加熱絲產(chǎn)生更多熱量，從而提高試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度；反之，當(dāng)實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，溫度控制器會(huì)減小電流，降低加熱絲的發(fā)熱量，使溫度下降。溫度控制器通常采用 PID（比例 - 積分 - 微分）控制算法，通過對(duì)比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確、穩(wěn)定控制。

加熱系統(tǒng)的工作流程

1. 啟動(dòng)階段：當(dāng)用戶在操作界面上設(shè)定好目標(biāo)溫度并啟動(dòng)設(shè)備后，溫度控制器首先接收到溫度傳感器傳來的當(dāng)前溫度信號(hào)。若當(dāng)前溫度低于目標(biāo)溫度，溫度控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的 PID 參數(shù)，輸出一個(gè)較大的控制信號(hào)，使加熱絲以較大功率開始加熱。

2. 升溫階段：隨著加熱絲產(chǎn)生熱量，試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣溫度逐漸升高。溫度傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)溫度變化，并將實(shí)時(shí)溫度信號(hào)反饋給溫度控制器。溫度控制器根據(jù)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的偏差，不斷調(diào)整輸出給加熱絲的電流大小，使加熱速度保持在一個(gè)合適的水平，避免溫度上升過快或過慢。在這個(gè)過程中，PID 控制算法發(fā)揮關(guān)鍵作用，比例環(huán)節(jié)根據(jù)溫度偏差快速調(diào)整加熱功率，積分環(huán)節(jié)消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，微分環(huán)節(jié)預(yù)測(cè)溫度變化趨勢(shì)，提前調(diào)整加熱功率，使溫度能夠平穩(wěn)地接近目標(biāo)值。

3. 恒溫階段：當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度接近目標(biāo)溫度時(shí)，溫度控制器會(huì)進(jìn)一步微調(diào)加熱絲的電流，使加熱功率與試驗(yàn)箱的散熱達(dá)到平衡，從而保持溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。即使試驗(yàn)箱受到外界環(huán)境因素（如開門、設(shè)備散熱等）的干擾，溫度控制器也能通過及時(shí)調(diào)整加熱絲功率，使溫度迅速恢復(fù)到設(shè)定值。

結(jié)論