Analoger vs. Digitaler Temperaturregler: Unterschiede

von | Temperaturregler

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Temperaturregler gibt es sowohl als analoge wie auch als digitale Regler. Ein analoger Regler ist mit klassischer Analogelektronik aufgebaut – hier ist kein Mikroprozessor verbaut. Die Regeldifferenz – also die Soll-Ist-Abweichung – wird als analoges stetiges Signal verarbeitet. Auch die Stellgröße wird vom Regler analog ausgegeben und betätigt das ebenfalls analoge Stellglied, also z.B. ein Mischventil. Analoge Temperaturregler sind jedoch nicht flexibel einsetzbar und werden mehr und mehr durch digitale Temperaturregler ersetzt.

Was kennzeichnet einen digitalen Temperaturregler?

Der digitale Temperaturregler hat ein „digitales Herz“ mit analogen Ein- und Ausgängen. In seinem Inneren arbeitet eine Mikroprozessor-Elektronik.

Die Vorteile liegen auf der Hand: eine Mikroprozessor-Elektronik benötigt viel weniger Platz. Dadurch lassen sich z.B. eine Vielzahl von Reglern auf kleinstem Raum unterbringen. Außerdem lässt sich das Regelverhalten beim Digitalregler sehr leicht an die Gegebenheiten anpassen, ohne dass die Schaltung selbst geändert werden muss. Durch vielfältige Programmier- und Parametriermöglichkeiten sind digitale Regler sehr flexibel einsetzbar. Ein Beispiel für einen digitalen Regler ist ein PID Temperaturregler.

AD-Wandler und DA-Wandler beim Regler

Damit die analogen Eingangssignale z.B. von einem Temperaturfühler digital verarbeitet werden können, sind im Temperaturregler Analog-Digital-Wandler integriert. Aber auch am Ausgang muss wieder gewandelt werden, denn in aller Regel erwartet das Stellglied ein analoges Signal. Diese Funktion übernehmen Digital-Analog-Wandler, der ebenfalls im Regler integriert sind. Funktional gleicht der digitale Temperaturregler also dem analogen Temperaturregler, bietet durch sein digitales „Herz“ jedoch weit mehr Anpassungsmöglichkeiten.

Digitaler Temperaturregler mit AD-Wandler und DA-Wandler, geschlossener Regelkreis

Skizze 1: schematische Darstellung eines digitalen Temperaturreglers mit Mikroprozessor.
ADW = AD-Wandler; DAW = DA-Wandler

Analoge Regler haben keinen Mikroprozessor

Wichtig zu wissen: Analogregler werden direkt als elektronische Schaltung umgesetzt. Sie benötigen keine Signalwandler und haben keinen „Rechenkern“. Sie sind deshalb prinzipbedingt schneller als digitale Regler, bei denen die Signalwandlung und der Berechnungsvorgang Zeit benötigen.

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