高低温湿热试验箱开箱图片
高低温湿热试验箱的结构和温湿度控制原理
1 温度控制
高低温试验箱（上海一恒科学仪器有限公司）的温度由Pt100传感器通过模拟量输入扩展模块 EM231获得，使用了三线制接法，减小了传感器和供电电源的二 次 回 路 和 接 触 电 阻，保证了测量精度 [3]。试验箱升温是利用加热器通电产生 热量， 并通过风扇促使空气循环， 使箱内温度上升； 需 降温 时 ， 电 磁 阀 打 开 ， 冷 却 水 进 入 冷 凝 器 使 箱 内温 度 下 降。 电 磁 阀 通 过 固 态 继 电 器 进 行 开 关 控制 ， 固 态 继 电 器 通 过 控 制 器 的 PID 输 出 的 归 一化 （0~1） 输 出 结 果 对 其 导 通 时 间 进 行 控 制， 据此实现对温度的自动调节。
2 湿度控制
湿度通过湿球传感器的干球与湿球 的温差间接测得。 实验箱内的湿度上升是利用浸在加湿水箱中的加热器通电加热产生水蒸气， 并通过循环空气将水蒸汽导入试验箱， 再通过箱体内的喷淋加湿管送入箱体内底部， 使湿度上升； 需减湿时电磁阀打开， 冷却水进入冷却水管将空气中的水蒸汽凝结使箱内湿度下降。 冷却到露点温度以下， 使大于饱和含湿量的水汽凝结析出， 达到降低湿度的目的。
3 结论
在分析高低温湿热试验箱温湿度控 制原理的基础上， 针对传统 PID 控制法的控制效果依赖于所建 数学模型的 精确程度的 问题， 引 入 模 糊 PID控制法， 设计了高低温湿热试验箱的模糊控制器，给出了将输入量映射至模糊论域的线性映射， 分析了温湿度调节过程中控制系数的调整需求， 并引入进化算法 （EA） 在控制过程中动态优化控制系数， 针对传统进化算法进化速度更新公式中惯性权重选择恒定值的不足， 采用自适应速度更新策 略， 每 个 种 群 根 据 公 式 来 更 新 自 己 的 速度， 改善了算法的局部搜索能力。 仿真实验表明，本文模糊 PID 控制法对高低温湿热试验箱温湿度的控制性能 （体现在超调量和调节时间） 都优于传统的 PID 控制。
