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


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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.


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

Respostas:


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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.


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

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@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
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