Da du ikke synes at være for fortrolig med kontrolsystemer, elektronik og ledningsføringssager, anbefaler jeg en simpel tærskeldetektor, der styrer et relæ. Relæet tænder eller slukker derefter for varmeelementet.

Medmindre IR-termometeret har et udgangssignal til dette formål, vil det ikke være nyttigt som detekteringselementet. Der er dog forskellige enheder, der producerer et elektronisk signal som en funktion af temperaturen. For dit temperaturområde er termoelementer eller platin RTD'er det, du skal se på. Termoelementer har brug for mere komplicerede kredsløb for at producere et brugbart signal, mens RTD'er er meget enklere at bruge. Termoelementer går dog til højere temperaturer. Jeg går med en FTU, medmindre temperaturen er for høj.

Efter min erfaring er det vanskeligt at få data fra en roterende komponent uden at ty til en slags radiosender eller at føre dataene gennem en slipring, hvilket sandsynligvis ville kræve forstærkning af datasignalet på grund af støj genereret af slipringen ... det kan dog gøres.

Jeg ville være forsigtig med at bruge et IR-termometer til andet end en referencemåling, dvs. om hvor varmt det er. Der er for mange faktorer, der påvirker målingen, hovedsageligt overfladens emissivitet. Måske har andre bedre oplevelser, men jeg har aldrig haft meget succes.

Jeg har set rimeligt gode resultater, der måske passer til dine behov og budget ved hjælp af en magnet og en Hall-effekt-sensor. Placer magneten på hjulet, og da magnetens styrke vil falde, når temperaturen stiger, vil spændingen fra HE-sensoren også blive. Du får dog kun målingen en gang / omdrejning, så du bliver nødt til at se på topværdierne og kalibrere derfra. En anden fordel er, at du også har et omdrejningstæller, så du kan måle rotationshastigheden, hvis du har brug for det. Dette koster ikke mere end et par $$, men kan være mere kompliceret end hvad du leder efter.

Hvad angår forståelsen af, hvordan varmen disken opvarmes, kan du lave modellering ved hjælp af den software, du vælger ... Jeg kan godt lide Ansys, men hvis du ikke har adgang til noget lignende, er det sandsynligvis ikke i dit budget. Der er andre, billigere løsninger. Hvis du har nok symmetri, kan du sandsynligvis endda gøre det i Excel eller et lignende program.

Du kan også tage et antal temperaturmålinger over diskens overflade for at se, hvordan den opvarmes og køler ned.

Til sidst vil du have en god idé af, hvor varm disken er en given placering, når du kun ved, hvor varm den er ét sted.

Feedback-topologien for termiske systemer er ret let, når varmekilden kan justeres kontinuerligt, hvilket jeg tror, ​​din er. Dette skyldes, at overføringsfunktionen for enkle termiske systemer har en enkelt pol, ligesom et standard RC kredsløb. I dette tilfælde kan der oprettes en stabil lukket sløjfecontroller ved simpelthen at forbinde sensoren direkte til aktuatoren (forudsat at begge er lineære) med et variabelt forstærkningstrin imellem. Efter at have gjort det, kan forstærkningen øges indtil lige under hvor sløjfen begynder at svinge.

For langsigtet sporing bør du også overveje at tilføje en omskiftelig integrator inden gevinstfasen i din feedbackelektronik. Det er vigtigt, at det er inden forstærkningstrinnet, så DC-delen af ​​feedback-signalet ikke bliver ramt med uendelig forstærkning, når integratoren er tændt.

Alt dette kan implementeres i Matlab, hvis du har de rigtige pakker og er i stand til at få signalerne ind og ud af computeren. Det er sandsynligvis lettere at bygge det ret enkle kredsløb selv. Alternativt kan du bruge pengene på en kommerciel PID-controller og sætte D-forstærkning til nul.