Material que pode ser usado para aquecimento resistivo e medição de temperatura simultânea

Quero inserir um fio dentro de um plástico e aquecê-lo a temperaturas específicas (80 $ ^ \ circ $ C 100 $ ^ \ circ $ C 130 $ ^ \ circ $ C 180 $ ^ \ circ $ C). Eu quero encontrar um material que seja resistivo o suficiente para o aquecimento resistivo, mas também quero que a resistividade do fio varie bastante com a temperatura - assim posso saber a temperatura real que estou obtendo observando a resistência durante o processo de aquecimento .

Meu problema é que não consigo encontrar um material com as propriedades que eu quero. Eu tentei fio de nicromo e fibras de carbono, e enquanto eles são resistentes o suficiente para me dar calor, sua resistência não muda o suficiente (para minhas faixas de temperatura desejadas) para ser mensurável com a minha configuração.

electrical-engineering materials heat-transfer

— Nic
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Qual é a questão, exatamente? Você está perguntando como usar um fio para aquecer o plástico ao medir a temperatura do plástico? Ou você quer medir a temperatura do fio? Você está perguntando onde encontrar "propriedades de materiais?" Você está perguntando que tipo de fio usar?

— Air

Desculpe pela confusão. Sim, estou essencialmente perguntando qual fio usar. No entanto, eu não me oporia em ouvir algumas idéias novas sobre como alcançar meu objetivo. E não, executar um termopar ao lado do meu fio de aquecimento não é uma opção para minha aplicação. Obrigado.

— Nic

Qualquer coisa que você possa encontrar exibirá uma dependência da temperatura em sua resistividade. O primeiro contato com o nichrome diz que a dependência da temperatura é de 0,004 / ° C.

Um modelo melhor para resistividade é a equação de Steinhardt-Hart (sp?), Mas você provavelmente não precisa de algo que elabore. Como você só quer controlar a temperatura para 4 valores discretos, pode descobrir com antecedência qual será a resistência total de um determinado diâmetro e comprimento de fio em cada uma dessas 4 temperaturas.

Para medir a resistência, você precisa medir a voltagem através do fio e a corrente através dele, então divida. Com a eletrônica analógica certa, esses valores podem ser apresentados às entradas A / D de um microcontrolador, que pode calcular a resistência, determinar a temperatura e, em seguida, variar a corrente por meio de um controlador de acordo.

Eu provavelmente iria implementar a resistência à função de temperatura como uma consulta de tabela linear por partes. Isso é rápido para computar e pode modelar qualquer não-linearidade sem muitos ciclos.

— Olin Lathrop
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Essa é a idéia, no entanto eu tentei e a mudança de resistência é tão pequena que se perde no ruído. Lembre-se de que estou indo apenas entre 80 - 180 graus Celsius, e é por isso que a mudança na resistência é tão pequena.

— Nic

@Nic: A maioria dos metais não tem uma resposta térmica grande na resistividade, mas existem materiais que fazem isso. Eu não procurei o que os termistores são feitos, mas eles exibem uma grande resposta. O problema será encontrar "fio" de qualquer coisa que não seja metal. No entanto, um fator de 0,004 / degC pode ser medido com um design analógico cuidadoso. Pense nisso. 0,004 é 1 parte em 250, ou uma contagem de 8 bits, e isso é apenas para uma mudança de 1 grau. Há muito sinal lá.

— Olin Lathrop