Imagem: Dispositivo PID usado por Kees Van Der Westen.
As primeiras máquinas com múltiplas caldeiras controlavam a temperatura de infusão com um simples termostato. Ele ativaria os elementos de aquecimento quando a temperatura da caldeira caísse abaixo de um determinado ponto e os desligaria novamente quando atingisse a temperatura desejada.
Normalmente, em máquinas de café expresso, esses dois pontos de ajuste estão a uma curta distância um do outro, de modo que os elementos ligam em uma temperatura mais baixa, mas não desligam até atingirem uma temperatura mais alta, um pouco além do ponto de ajuste de temperatura. Este é um exemplo do conceito conhecido como histerese. Isso faz com que a temperatura flutue continuamente em torno do ponto de ajuste.
Flutuações de temperatura em uma caldeira controlada com um termostato.
A temperatura da caldeira também ultrapassaria continuamente o ponto de regulação superior porque, no momento em que os elementos de aquecimento são desligados, ainda estão quentes e a fornecer energia à água. Assim que a caldeira arrefecer até à temperatura mínima, a temperatura também irá 'abaixo' devido ao tempo que leva para os elementos aquecerem novamente antes de poderem começar a aquecer a água.
Este atraso significa que mesmo que os pontos de ajuste superior e inferior sejam muito próximos ou idênticos, a temperatura ainda flutuará em torno do ponto de ajuste, limitando a precisão de um termostato-sistema controlado.
O PID (proporcional–euintegral–dO algoritmo derivado) permite que a temperatura seja controlada com mais precisão. Os primeiros controladores PID foram adaptados para máquinas de café expresso por Andy Schecter e David Schomer no início dos anos 2000. Desde então, eles se tornaram comuns em máquinas com caldeiras simples e múltiplas, tornando a temperatura muito mais estável e fácil de controlar.
Os controladores PID funcionam variando a quantidade de energia utilizada, em vez de ter os elementos totalmente ligados ou totalmente desligados, como no termostato. O controlador PID faz constantemente pequenos ajustes na potência usada para manter a temperatura estável,