Temperatuuri reguleerimine on eelduseks sisuliselt igale keemilisele reaktsioonile, millest inimesed on huvitatud. Temperatuur mõjutab reaktsiooni kiirust ja sageli ka reaktsiooni täielikkust. Inimkeha sisaldab bioloogilist temperatuuri reguleerimise süsteemi, et hoida kehatemperatuuri kitsas vahemikus. Erinevate materjalide tootmiseks kavandatud protsessid nõuavad ka temperatuuri reguleerimist. Inseneril on valida analoog- ja digitaalse temperatuuriregulaatori vahel.
Mõned analoogsed kodutermostaadid koosnevad vaskriba spiraalist. Kui riba paisub soojusega, laieneb spiraal, liigutades mehaanilist hooba. Ahi või konditsioneer reageerib vastavalt. Analoogkontrollerid reageerivad ainult hetkekeskkonnale.
Digitaalse temperatuurikontrolleri mikroprotsessor saab keskkonnast numbrilisi sisendeid ja manipuleerib sellega, et võimaldada suuremat kontrolli. Kui süsteem kuumeneb kiiresti, reageerib analoogsüsteem ainult siis, kui kontroller saavutab soovitud temperatuuri, mida nimetatakse seadepunktiks (SP). Soojusallikas võib olla välja lülitatud, kuid süsteem ületab SP, kuna see neelab energiat süsteemi ümbritsevatelt soojalt kiirgavatelt pindadelt. Digitaalne temperatuurikontroller arvutab temperatuuri tõusu kiiruse ja käivitab seadme reageerima enne SP saavutamist. Kontroller kasutas varasemaid andmeid tulevaste tulemuste ennustamiseks ja muutmiseks.
Digitaalne temperatuurikontroller võib kasutada palju algoritme või arvutusskeeme. Üks levinumaid on proportsionaalne-integraal-tuletis ehk PID-kontroller. Konstantse temperatuuri hoidmiseks kasutatakse kolme erinevat arvutust.
Viga (e) on erinevus tegeliku temperatuuri (T) ja etteantud temperatuuri (SP) vahel. Proportsionaalne arvutus muudab sisendvoo protsessiks, mis põhineb E suurusjärgul. Kui E on 2, oleks vaja energiat, mis on kaks korda suurem kui E väärtusel 1.
Proportsionaalne juhtimine hoiab süsteemi SP-st üle löömast, kuid reaktsioon võib olla aeglane. Integraalne meetod eeldab, et tulevased andmetrendid jäävad püsima. Ülaltoodud näites, kui T suureneb E võrra 2 ja seejärel E võrra 4 võrra, võib süsteem eeldada, et järgmine E on 8, nii et vastuse kahekordistamise asemel võib see vastuse kolmekordistada ja mitte oodata järgmist. mõõtmine.
Proportsionaalne ja integraalne (PI) kontroller võib SP ümber võnkuda, hüpates liiga sooja ja liiga jaheda vahel. Tuletisjuhtimismeetod summutab võnkumist. Arvutamisel kasutatakse E muutumiskiirust.
PID-kontroller kasutab kolme arvutuse kaalutud keskmist, et teha kindlaks, milliseid meetmeid tuleks igal hetkel ette võtta. See digitaalne temperatuurikontroller on kõige levinum ja tõhusam, kuna see kasutab praeguseid, ajaloolisi ja eeldatavaid andmeid. Muud kontrolliskeemid nõuavad teavet süsteemi olemuse kohta. Sellised teadmised suurendavad kontrolleri võimet süsteemi tulevast reaktsiooni ette näha.