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我们在科学研究中经常用到的一个实验方法就是在不同温度下测量材料的物理性质。一般地，我们以液氮或者液氦作为低温介质，通过一个加热器（一般是电阻或者电阻丝）通电流进行加热便可以得到不同的温度，这就是电加热控温。通过电加热温控我们可以得到室温和液氮温度或者液氦温度之间的各种温度，是一种很实用的测量手段。
控温的方法一般有两种，一种是手动控温，还有一种就是自动控温。手动控温就是通过手动改变加热器的电流来达到不同的温度，自动控温就是题主这里提到的PID控温。
图1. PID控制示意图
PID控制其实是控制系统中最常见也是很重要的一个控制方法，广泛用于工业控制系统和各种其他需要连续调节控制的控制回路反馈机构。 。这里的PID分别指的是比例、积分和微分控制。每一部分的控制都有一定的作用。在负反馈的PID控制中，比例控制的输出信号和感温元件的偏差成正比，这种调节方式的问题是会存在静差，即得到的结果和设定值之间有一个固定的差值。如果这时候我们加入积分调节，输出信号便会随时间缓慢上升，这相当于输入信号对时间的一种累积效果。用PI调节时，能消除静差，而且调节过程平稳，但缺点是花费时间较长；这个时候我们再加入微分调节，便可以使调节过程加快，这时候带来的问题是容易引起温度的振荡。PID三种方式结合起来时，我们调节三种不同的参数，便可以使调节过程即平稳又迅速。
图2. 一种老式的PID控制器
图3. lakeshore生产的控温仪
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PID控温其实是属于闭环自动控制技术，那么闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性，反馈有三个元素，测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正系统的响应，执行调节控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制即为PID控制。
PID是比例、积分、微分的简称，PID控制原理是被控对象的输出会返送回来影响控制器的输入，形成一个或多个闭环系统。PID控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反为负反馈，若极性相同为正反馈，一般PID控制系统均采用负反馈控制系统。
以PID控制炉温控制来理解，用热电偶检测炉温并反馈到温控仪，用温度显示仪显示温度值。在温控仪给上炉温一个温度给定值，并与炉温反馈值比较，得到温度的误差值。然后温控仪会自动调节加热的电流，使炉温保持在给定值附近。
