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July 27, 2007

ペルチェ素子とPID実習機 その2

 ペルチェ素子を使った、制御システムを考えてみる。
 図のような形でペルチェ素子を二枚使って、発熱側と吸熱側を構成し、間に設置した恒温部の温度を一定に保つように制御をおこなうシステムを考える。一番簡単に試すために、2枚のペルチェ素子の間にサーミスタを設置し、吸熱側と発熱側との間に恒温部を構成する。予備予備実験として、サーミスタの抵抗値を一定になるように2枚のペルチェ素子に流れる電荷量を電圧で調整し、抵抗値が安定できる状態になった時の電圧および電流を計測する。
Photo

 実際に実習機を構成する場合は、ペルチェ素子二枚使うと高いので、発熱側は単なるヒータでも可能である。手元に適当なヒータが無かったので、ペルチェ素子を二枚使っただけとも言う・・・
 製作するほどのこともなく、ペルチェ素子2枚でサーミスタを挟んでしまえば、実験は可能である。ま、実験に使うとなれば、恒温部を製作する必要はある。ヒータを使えば、ペルチェ素子は1枚で良いので、2台くらいは簡単に製作できそうである。ま、この程度だとP制御でも大丈夫だったりするので、ヒータ側は電荷量に変動を加えることで、外乱や発熱モデルに対する吸熱制御システムの構築を簡易的に設定することもできる。逆も可能なので、温度の制御システムの実験装置としては、そんなに悪くないのではないかと思う。原材料費で1万円くらいしかかかんないし。
 PID制御は、吸熱部の方が面白そうなので、吸熱側の電荷量を調整できるように回路構成を考えることとする。

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