Проблема со странными колебаниями температуры нагретого слоя


10

У меня странная проблема с моей горячей кроватью. Он работал хорошо в течение долгого времени, но недавно у него возникла проблема, из-за которой температура, сообщаемая термистором, иногда будет подпрыгивать примерно на 10 градусов.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Моя установка представляет собой силиконовый нагревательный мат 600 Вт, 240 В, со встроенным терморезистором 100 К, который переключается с помощью твердотельного реле. Коврик крепится к алюминиевой пластине толщиной 4 мм. Представляется маловероятным, что эти колебания связаны с плохой настройкой ПИД-регулятора, поскольку сообщаемая температура изменяется намного быстрее, чем это физически возможно.

Я проверил проводку, попробовал использовать другой порт термистора и убедиться, что разъем был правильно подключен, но безрезультатно. Колебания достаточно короткие, чтобы не создавать проблем при печати, но я беспокоюсь, что проблема усугубится.

У меня есть плата RAMBo 1.1b, и я попытался использовать как встроенный источник питания 5V SMPS, так и внешний источник USB.

Проблема не ограничивается началом печати, сообщаемая температура может быть стабильной в течение длительного времени, прежде чем проблема появится. Эта проблема также возникает во время перезарядки (дальнейшее подтверждение того, что PID не имеет к этому никакого отношения):

введите описание изображения здесь

На самом деле, проблема кажется немного более распространенной во время нагрева и охлаждения, но не ограничивается этим временем.

Я хотел бы знать, что может быть причиной этой проблемы, и если есть способ решить эту проблему без замены термистора (что было бы больно, так как он встроен в нагревательный мат).


1
У вас установлен охлаждающий вентилятор, который потенциально может изменить скорость в середине печати и охладить кровать в процессе?
Тормод Хаугене

Я не знаю, и кажется маловероятным, что охлаждающий вентилятор может поднять температуру на 10 градусов за считанные секунды.
Том ван дер Занден

1
Вы, наверное, правы в этом, Том. Может быть, фактический датчик температуры, прикрепленный к кровати, подвергается охлаждению? И между прочим, какова временная шкала на оси X графиков, которые вы опубликовали?
Тормод Хаугене

1
Я был бы обеспокоен прокладкой проводов внутри и снаружи электрогрелки. Возможно, между термисторным проводом и источником питания 240 В для кровати имеется индуктивная или другая связь?
нанофарад

@hexafraction Да, я беспокоюсь о помехах, кабель термистора идет прямо рядом с проводами питания, а также прямо рядом с проводами шагового двигателя. Однако проблема также возникает, когда кровать охлаждается после печати, когда эти кабели не используются.
Том ван дер Занден

Ответы:


4

Это действительно похоже на плохой термистор или плохие электрические соединения. Соединения с самим термистором обжаты или припаяны? Есть ли рядом с термистором разъемы, которые могут нагреваться у кровати?

Электрические соединения, которые имеют механическую природу (например, обжатые или с использованием разъема), могут быстро разрушаться в условиях нагревания, особенно когда нагревание прерывистое. Рассмотрите возможность замены обжимных соединений паяными соединениями, где это возможно, и, где это невозможно, используйте позолоченные соединители и обжимы, чтобы избежать проблем с окислением. Окисление и плохие механические соединения будут изменять сопротивление в зависимости от движения, давая вам очевидное увеличение или уменьшение показаний датчика, даже когда выходной сигнал датчика не изменяется.

Скорее всего, с термистором все в порядке, но соединение, ближайшее к термистору, между проводами и термистором, неисправно. Если он обжат, вы можете просто добавить флюс, а затем припаять его, чтобы увеличить связь между проводами и термистором и уменьшить будущие проблемы с окислением.

Обратите внимание, что пайка действительно полезна только для термистора на кровати. Термистор головки должен быть обжат, так как температура головки может превышать температуру припоя в зависимости от целевой температуры и припоя.


3

Это звучит как электромагнитное вмешательство для меня, хотя мнение Адама о связях также хорошая ставка. Я бы попробовал переставить провода термистора подальше от других проводов. Если это поможет, то либо оставьте их перенаправленными, либо защитите их. В любом случае, пожалуйста, дайте нам знать, что вы найдете.


3

Из кривой затухания графика температуры видно, что микропрограмма фильтрует сигнал температуры. Поскольку он очень быстро подпрыгивает, я подозреваю, что термистор указывает на изменение температуры намного выше, чем на 10 градусов, но после фильтрации получается изменение на десять градусов.

Если бы проблема была в плохом соединении с типичным термистором, температура была бы намного ниже, а не намного выше.

Электрическая неисправность, которая может привести к тому, что термистор с отрицательным температурным коэффициентом будет показывать непостоянную высокую температуру, может быть коротким замыканием или каким-либо другим условием, которое может вызвать нулевое напряжение на термисторе.

Ваша схема может отличаться, но я бы предположил, что в нескольких схемах, которые я видел на 3D-принтерах для измерения температуры, одна сторона термистора подключена к земле, а другая сторона подключена к нагрузочному резистору к Vcc (+5 или +3,3 в зависимости от электроники) и на аналоговый вход, который измеряет (измеряет) напряжение. Если линия термистора с питанием замыкается на массу, она показывает 0 вольт. Если подтягивающий резистор отсоединен от источника питания, он покажет 0 вольт. Если либо линия термистора имеет дополнительное сопротивление соединения, либо имеет плохое соединение, напряжение будет ближе к Vcc, чем должно быть.

Вы можете проверить эту возможность, подключив вольтметр или осциллограф к незаземленной линии термистора, а затем отслеживая напряжение. Напряжение всегда должно плавно меняться (ограничено теплофизикой кровати. Попробуйте переместить кровать и / или голову через диапазон. Попробуйте постучать по кровати, кабелям и электронике, ища изменения. Любое внезапное изменение указывает на проблема подключения. Повышение напряжения указывает на обрыв цепи с термистором. Понижение напряжения указывает на короткое замыкание.


2

Так что, похоже, это ни PID, ни внешняя проводка. Также кажется необоснованным, что эти скачки температуры отражают реальность (слишком быстрые как вверх, так и вниз).

Вы говорите, что у вас есть нагревательный мат с:

со встроенным терморезистором 100k

Это, кажется, вещь, которую вы еще не проверили, если она сломана / немного выдернуты провода, это может объяснить эти скачки температуры.

Попробуйте использовать другой термистор, по крайней мере, чтобы увидеть, происходят ли эти скачки температуры с ним или нет.

НТН

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.