Problema com flutuações estranhas da temperatura do leito aquecido


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Eu tenho um problema estranho com minha cama aquecida. Está funcionando bem há muito tempo, mas recentemente desenvolveu um problema em que a temperatura relatada pelo termistor ocasionalmente saltava cerca de 10 graus.

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Minha configuração é um aquecedor de silicone de 600W, 240V, com termistor 100k integrado, que é comutado por um relé de estado sólido. O tapete é fixado a uma placa de alumínio com 4 mm de espessura. Parece improvável que essas flutuações se devam a um ajuste ruim do PID, pois a temperatura relatada muda muito mais rapidamente do que é fisicamente possível.

Verifiquei a fiação, tentei usar uma porta de termistor diferente e verifique se o conector estava conectado corretamente, mas sem sucesso. As flutuações são breves o suficiente para não causar problemas durante a impressão, mas estou preocupado com o problema.

Tenho uma placa RAMBo 1.1b e tentei usar a fonte SMPS de 5V integrada e uma fonte USB externa.

O problema não se limita ao início da impressão; a temperatura relatada pode permanecer estável por um longo tempo antes que o problema apareça. O problema também ocorre durante a recarga (confirmando ainda mais que o PID não tem nada a ver com isso):

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De fato, o problema parece um pouco mais comum durante o aquecimento e o resfriamento, mas não se limita a esses tempos.

Gostaria de saber o que pode estar causando esse problema, e se há uma maneira de resolvê-lo sem substituir o termistor (o que seria uma dor, pois está integrado ao tapete do aquecedor).


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Você tem um ventilador de refrigeração instalado que pode alterar a velocidade da impressão intermediária e esfriar a cama no processo?
Tormod Haugene

Não, e parece improvável que uma ventoinha de refrigeração possa fazer a temperatura subir 10 graus em questão de segundos.
Tom van der Zanden

Você provavelmente está certo sobre isso, Tom. Será que o sensor de temperatura real conectado à cama está exposto ao resfriamento? E, a propósito, qual é a escala de tempo no eixo x dos gráficos que você publicou?
Tormod Haugene

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Eu ficaria preocupado com o roteamento de fios dentro e fora da placa de aquecimento. Talvez exista um acoplamento indutivo ou outro entre o fio do termistor e a alimentação de 240V da cama?
Nanofarad

@hexafraction Sim, estou preocupado com interferências, o cabo do termistor funciona bem próximo aos fios de energia e também ao lado dos fios dos motores de passo. No entanto, o problema também ocorre quando a cama está esfriando após uma impressão, quando esses cabos não estão em uso.
Tom van der Zanden

Respostas:


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Realmente parece um termistor ruim ou juntas elétricas ruins. As conexões com o termistor estão frisadas ou soldadas? Existem conectores próximos ao termistor que podem ser aquecidos pela cama?

As conexões elétricas de natureza mecânica (como crimpadas ou usando um conector) podem se degradar rapidamente em situações de aquecimento, principalmente quando o aquecimento é intermitente. Considere a possibilidade de substituir as conexões prensadas por juntas soldadas sempre que possível e, quando não possível, use conectores e prensas banhados a ouro para evitar problemas de oxidação. A oxidação e as más conexões mecânicas alteram a resistência com base no movimento, proporcionando aumentos ou diminuições aparentes nas leituras do sensor, mesmo quando a saída do sensor permanece inalterada.

As chances são boas de que o próprio termistor esteja bom, mas que a conexão mais próxima do termistor, entre os fios e o termistor, esteja com defeito. Se estiver frisado, você poderá simplesmente adicionar fluxo e soldá-lo para aumentar a ligação entre os fios e o termistor e diminuir os problemas futuros com a oxidação.

Observe que a solda é realmente útil apenas para o termistor na cama. O termistor do cabeçote deve ser cravado, pois as temperaturas do cabeçote podem exceder as temperaturas de solda, dependendo da temperatura alvo e da liga de solda.


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Parece interferência do EM para mim, embora os pontos de Adam sobre conexões também sejam uma boa aposta. Eu tentaria redirecionar os fios do termistor para longe de outros fios. Se isso ajudar, deixe-os redirecionados ou proteja-os. De qualquer forma, informe-nos o que encontrou.


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A partir da curva de decaimento do gráfico de temperatura, parece que o firmware está filtrando o sinal de temperatura. Como ele salta tão rapidamente, suspeito que o termistor indica uma mudança de temperatura muito superior a 10 graus, mas após a filtragem o resultado é uma alteração de dez graus.

Se o problema fosse uma conexão ruim com o termistor típico, a temperatura pareceria muito mais baixa, não muito mais alta.

Uma falha elétrica que faria com que um termistor típico de coeficiente de temperatura negativo indicasse uma alta temperatura intermitente poderia ser um curto-circuito ou alguma outra condição que poderia causar 0 voltagem no termistor.

Seu circuito pode ser diferente, mas eu sugeriria que vários circuitos que eu vi nas impressoras 3D para detectar a temperatura têm um lado do termistor conectado ao terra, com o outro lado conectado ao resistor pull-up do Vcc (+5 ou +3.3, dependendo da eletrônica) e para uma entrada analógica que faz a amostragem (mede) a tensão. Se a linha do termistor alimentado cair em terra em qualquer lugar, mostrará 0 volts. Se o resistor pull-up for desconectado da fonte de energia, ele mostrará 0 volts. Se uma das linhas do termistor tiver resistência de conexão extra ou uma conexão ruim, a tensão estará mais próxima de Vcc do que deveria.

Você pode verificar essa possibilidade conectando um voltímetro ou osciloscópio à linha de termistor não aterrada e monitorando a tensão. A tensão sempre deve parecer suavemente alterada (limitada pela física térmica da cama. Tente mover a cama e / ou a cabeça ao longo da faixa. Tente tocar na cama, cabos e eletrônicos enquanto procura uma mudança. Qualquer mudança repentina indica um problema de conexão.A tensão subindo indica um circuito aberto para o termistor.A tensão diminuindo indica um curto.


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Parece que não é o PID, nem a fiação externa. Também não parece razoável que esses saltos de temperatura reflitam a realidade (rápido demais para cima e para baixo).

Você diz que tem um tapete aquecedor com:

com termistor 100k integrado

Isso parece ser algo que você não fez check-out, se estiver quebrado / com os fios um pouco arrancados, isso poderia explicar esses saltos na temperatura.

Tente usar outro termistor, pelo menos para ver se esses saltos de temperatura ocorrem com ele ou não.

HTH

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