Poiché sembra che tu non abbia molta familiarità con i sistemi di controllo, l'elettronica e le cose di cablaggio, ti consiglio un semplice rilevatore di soglia che controlli un relè. Il relè quindi accende o spegne l'elemento riscaldante.

A meno che il termometro IR non abbia un segnale di uscita per questo scopo, non sarà utile come elemento di rilevamento. Esistono tuttavia vari dispositivi che producono un segnale elettronico in funzione della temperatura. Per il tuo intervallo di temperatura, le termocoppie o gli RTD in platino sono ciò che dovresti guardare. Le termocoppie necessitano di circuiti più complicati per produrre un segnale utilizzabile, mentre gli RTD sono molto più semplici da usare. Tuttavia, le termocoppie raggiungono temperature più elevate. Preferisco un RTD a meno che la temperatura non sia troppo alta.

Nella mia esperienza ottenere dati da un componente rotante è complicato senza ricorrere a qualche tipo di trasmettitore radio o al passaggio dei dati attraverso un collettore rotante, il che probabilmente richiederebbe l'amplificazione del segnale dati a causa del rumore generato dallo slip ring ... può essere fatto però.

Sarei cauto nell'usare un termometro IR per qualcosa di diverso da una misurazione di riferimento, cioè per quanto è caldo quella cosa. Ci sono troppi fattori che influenzano la misurazione, principalmente l'emissività della superficie. Forse altri hanno esperienze migliori, ma non ho mai avuto molto successo.

Ho visto risultati ragionevolmente buoni che potrebbero adattarsi alle tue esigenze e al tuo budget utilizzando un magnete e un sensore a effetto Hall. Posizionare il magnete sulla ruota e poiché la forza del magnete diminuirà con l'aumentare della temperatura, così sarà la tensione dal sensore HE. Otterrai la misurazione solo una volta / giro, quindi dovrai guardare i valori di picco e calibrare da lì. Un altro vantaggio è che avrai anche un contagiri in modo da poter misurare la velocità di rotazione se necessario. Questo non dovrebbe costare più di pochi $$, ma potrebbe essere più complicato di quello che stai cercando.

Per capire come si surriscalda il disco, potresti fare un po 'di modellazione usando il software che preferisci ... Mi piace Ansys, ma se non hai accesso a qualcosa del genere, è probabilmente non nel tuo budget. Esistono altre soluzioni meno costose. Se hai abbastanza simmetria, potresti probabilmente farlo anche in Excel o in un programma simile.

Puoi anche effettuare una serie di misurazioni della temperatura sulla superficie del disco per vedere come si riscalda e si raffredda.

Alla fine, vuoi avere una buona idea di quanto è caldo il disco in una determinata posizione quando sai solo quanto è caldo in una posizione.

La topologia di feedback per i sistemi termici è abbastanza semplice quando la fonte di calore è regolabile in continuo, cosa che credo sia la tua. Questo perché la funzione di trasferimento dei sistemi termici semplici ha un polo unico, proprio come un circuito RC standard. In questo caso, è possibile realizzare un controller ad anello chiuso stabile semplicemente collegando il sensore direttamente all'attuatore (supponendo che entrambi siano lineari) con uno stadio di guadagno variabile nel mezzo. Dopo averlo fatto, il guadagno può essere aumentato fino a poco sotto il punto in cui il loop inizia ad oscillare.

Per il monitoraggio a lungo termine dovresti anche considerare l'aggiunta di un integratore commutabile prima della fase di guadagno nell'elettronica di feedback. È importante che sia prima dello stadio di guadagno in modo che la parte CC del segnale di feedback non venga colpita con guadagno infinito quando l'integratore è acceso.

Tutto questo può essere implementato in Matlab se hai i pacchetti giusti e sei in grado di far entrare e uscire i segnali dal computer. Probabilmente è più facile costruire da soli i circuiti piuttosto semplici. In alternativa, puoi spendere i soldi per un controller PID commerciale e impostare il guadagno D su zero.