● ON-OFF制御(温度差2℃)

 ON-OFF制御(二位置制御)は、ヒーターに加える電圧出力を、0と100%の2つ位置で変化させる、最もシンプルな制御です。

制御・測定周期:2秒、安定後の温度範囲:67.5~72.5℃(温度差 5.0℃)
 グラフの、上側の線が温度[℃]、下側の線が出力[×10%]です。二位置制御なので、出力は0と100%しかありません。70℃でOFFになった後も温度上昇が続き、68℃でONになった後も温度降下が続いています。特に1回目のOFF、はじめて70℃に達した後の温度上昇は大きくなっています。これは、以下のように制御と温度変化にズレを生じるためです。
  • 出力のON-OFFと、温度変化のズレ
     発熱体からの熱は出力と同時にON-OFFしますが、熱容量があるので、温度の変化は遅れます。
  • 温度変化とセンサー検知温度のズレ
     温度センサーにも熱容量があるので、実際の温度変化より検知温度の変化は遅れます。また、貼ったセンサーは、雰囲気の影響を受けるので、測定物体の温度より低い検知温度になります。

 ● ON-OFF制御(温度差1℃)

 ONとOFFの温度差を、上の2℃から1℃に小さくしたのが、下のグラフです。

制御・測定周期:2秒、安定後の温度範囲: 68.5~71.5℃(温度差 3.0℃)
 温度差が小さい分、測定温度の変動幅が小さくなっていますが、当然ですが、1回目のOFF後の温度上昇は同程度です。