• Добро пожаловать на компьютерный форум Tehnari.ru. Здесь разбираемся с проблемами ПК и ноутбуков: Windows, драйверы, «железо», сборка и апгрейд, софт и безопасность. Форум работает много лет, сейчас он переехал на новый движок, но старые темы и аккаунты мы постарались сохранить максимально аккуратно.

    Форум не связан с магазинами и сервисами – мы ничего не продаём и не даём «рекламу под видом совета». Отвечают обычные участники и модераторы, которые следят за порядком и качеством подсказок.

    Если вы у нас впервые, загляните на страницу о форуме и правила – там коротко описано, как задать вопрос так, чтобы быстро получить ответ. Чтобы создавать темы и писать сообщения, сначала зарегистрируйтесь, а затем войдите под своим логином.

    Не знаете, с чего начать? Создайте тему с описанием проблемы – подскажем и при необходимости перенесём её в подходящий раздел.
    Задать вопрос Новые сообщения Как правильно спросить
    Если пришли по старой ссылке со старого Tehnari.ru – вы на нужном месте, просто продолжайте обсуждение.

На конкурс "Подставной мэйдинг". Подстава из подстав


Сейчас попытаюсь объяснить этот феномен.
Дело в том, что эффект изменения сопротивления при неизменной температуре я обнаружил при первых измерениях. По этой причине в таблице 1 собраны сведения с минимальным временем между отключением сети и замером сопротивления. Оно составило порядка 1 секунды. А вот таблицу 2 я чисто технически не могу начать с первой секунды, поэтому она начинается только с третьей. Отсюда и кажущееся несоответствие.
Но если это так, то как же будет функционировать твой прибор? Ведь если я правильно понял, то ты хочешь, оцифровывая показания датчика сопротивления нагревателя, включать и выключать питание с тем, чтобы поддерживать температуру жала постоянной. Но возникает, как ты сам расписал, неоднозначность.
Совершенно верно.
Неоднозначность попробую устранить чисто математическим путем создав расчетную формулу для вычисления реальной температуры. Ведь время с момента выключения сети известно. Также известно время работы от сети нагревателя.
Но пока мне кажется, что Табл.2 должна быть дополнена еще одним столбцом - РЕАЛЬНОЙ температурой жала при остывании в зависимости от времени (сопротивления нагревателя).
Да без проблем. В этом столбце будет только одно число ~1,7 кОм. Я же говорю, жало паяльника находится в термосе и температура за одну минуту не успевает существенно измениться.
 
Коля, я, вероятно, совсем отупел на старости лет, но врубиться (как выражается молодёжь) по-прежнему не могу.
Давай попробуем зайти с другой стороны и проанализировать в деталях весь цикл работы предполагаемого устройства.
Допустим, ты хочешь застабилизировать температуру жала на уровне 200°C (вероятно, это значение можно будет выставить нажатием кнопок и т.п.). Прекрасно.
Вот ты включил паяльник, и начинается съём данных по сопротивлению нагревателя. Допустим, в режиме нагрева всё идёт по Табл.1. Обозначим протабулированную зависимость сопротивления от температуры, как Ř(Т) и обратную ей, как Т(Ř). Тогда, по достижении значения Ř=2.75 кОм, питание отключается.
Пока, вроде, ясно.
Дальше, если я правильно понял, начинается отсчет сопротивления нагревателя и времени с момента выключения.
Вероятно, смысл Табл.2 в том, что это - некая корректирующая функция.
Обозначим её R(t), где t - время с момента выключения. Но для её правильного учета нам нужно, во-первых, получить семейство таких зависимостей при разных термостатированных температурах жала, а во-вторых, решать каждый раз жуткую самосогласованную задачу, к которой я даже и не знаю, как подступиться. Поясню. Пусть исходная температура жала составляет 200°C. Выключаем. Допустим, за 10 секунд остывания показания датчика упали с 2.75 кОм до 1.9 кОм. Это падение обусловлено как реальным остыванием жала, так и функцией R(t), где t - время с момента выключения. Но функцию R(t) для 200°C использовать некорректно, поскольку, в силу реального остывания жала, мы должны переходить по семейству этих функций, соответствующих разным исходным температурам, что, в свою очередь, повлияет на определение реальной температуры жала и т.п.
Как можно было бы упростить задачу?
Вероятно, можно задать некий промежуток времени (напр., 1 минуту) и считать, что за это время "переходной" процесс сползания сопротивления выключенного нагревателя при термостатированном жале завершится. Следящая же система должна начать активно работать только после окончания этого промежутка времени.
Исходя из этого, надо составить таблицу сопротивлений выключенного нагревателя от температуры термостатированного жала после выхода на стационарный режим (пусть это будет Табл.3), и тогда можно построить алгоритм работы устройства так:
1. Задаем желаемую поддерживаемую температуру жала.
2. Включаем.
3. По достижении сопротивления нагревателя, соответствующего выбранной температуре (ну или чуть выше) по Табл.1, выключаем.
4. Ждем конца выбранного интервала стабилизации (напр. 1 минуту).
5. Начинаем отсчет сопротивлений нагревателя.
6. По достижении "нижней" температуры исходя из Табл.3, включаем.

Как говорил Винни Пух, "по-моему, так". Или нет?
 
Я подозревал что всё будет не так просто.
По этой причине думаю использовать два разных алгоритма работы следящего устройства: режим разогрева и режим стабилизации температуры.
Режим резогрева пока не продумывал, а вот режим стабилизации уже опробовал в ручном режиме.
Для тестирования решил поддерживать температуру 200 гЦ. Закрепил термопару на жале паяльника, разместил паяльник на подставку, а включал-выключал по секундомеру.
Как только температура достигла 200 гЦ, отключаю нагрев и жду когда температура жала достигнет максимума. Это примерно 6-10 гЦ, а времени это занимает 60-80 с. Как только температура падает на 1 гЦ, включаю нагреватель ровно на 10 с. Температура возрастает примерно на 0,5-1 гЦ, останавливается, снова падает на 0,5-1 гЦ (этот временной интервал примерно 20-40 с.), включаю питание на 10 сек и т.д. Если температура падает ниже 200 гЦ, включаю нагреватель на 15 сек.
Кстати, точность поддержания температуры должна быть +10 -1 гЦ.
Я прекрасно понимаю, что термопара - это не нагреватель паяльника. Но если удастся измерять и расчитывать температуру с точностью +-1 гЦ, то меня бы это устроило.
 
Как говорил Винни Пух, "по-моему, так". Или нет?
По-моему тоже.
Осталось только научиться "правильно" определять температуру по сопротивлению нагревателя.
Какие измерения нужно еще провести для правильного расчета?
Могу сделать такую же серию, как и в табл.2, только для 300 гЦ.

Уточню ТТХ:
- диапазон температур работы паяльника 200 - 300 гЦ
- точность поддержания температуры жала +10 -1 гЦ
- минимальное время подачи напряжения питания на нагреватель 10 с.
 
Как только температура падает на 1 гЦ, включаю нагреватель ровно на 10 с

точность измерений температуры может сильно отличаться в зависимости от режима работы, либо паяльник в подставке, либо в процессе пайки. особенно в моменты плавления большого количества припоя.

Может попробовать греть жало "импульсами", подавая напряжение на определенные интервалы времени с интервалами простоя. тогда температура жала не будет сильно отличаться от температуры нагревательного элемента, с которого снимать данные есть возможность.
 
Ну вот, наконец-то немного разгрёбся в мастерской, прибрался и можно продолжать конструировать.
Пока наводил порядок, откопал паяльник ЭПСФА с заводским терморегулятором.
IMAG1611.webp

Вот фото кишков:
IMAG1612.webp

Терморегулятор неисправный и построен по аналоговой схеме с применением компаратора 554СА3. Восстанавливать его не буду если у меня получится сделать подставку с терморегулятором на МК.

P.s. Т.к. солнце светит прямо на измерительный стол, то обещанные измерения сделаю после обеда и вечером выложу в блокнот.
 
Кстати, заказанные детальки пришли в конце прошлой недели и теперь можно начинать проектировать печатную плату.
IMAG1613.webp
 
Ждём, приглядываемся, удачи! :apl:
 
Всё, данные по запросу Владимира Игоревича в блокноте обновлены.
 
Сегодня провел еще серию измерений при температуре около 250 °C. Результаты в блокнот выложу чуть позже.
Было еще замечено что максимально достижимая температура жала паяльника на открытом воздухе (температурный баланс) 266 °C, при питании ~220 В. Сопротивление нагревателя 2,83 кОм (измерено сразу после отключения от электросети).
Максимально достижимая температура жала паяльника на открытом воздухе (температурный баланс) 340 °C, при питании =310 В. Сопротивление нагревателя 3,25 кОм (измерено сразу после отключения от электросети).
Для достижения параметров, указанных в уточнении ТЗ, было принято решение питать паяльник выпрямленным и сглаженным напряжением электросети. Ну вот, принципиальная схема уже начала вырисовываться.
 
А что у Вас на фото на беленьких платках? Похоже контроллер распаян.
 
Кстати, в разделе "спецификация" изменения.
В связи с уточнением схемы питания паяльника, твердотельное реле на основе симистора не пойдет и будет заменено на твердотельное реле на основе МОП-структуры. Дисплей тоже решил заменить на зелененький из эстетических соображений.
 
Последнее редактирование:
Пока едут недостающие детальки, можно позаниматься математикой.
Нормализованные графики.png.webp

Совместив графики зависимостей сопротивления от температуры по последуем знанию, стало понятно, что первые 30-40 секунд (в зависимости от точки снятия характеристики) придется отбросить. Связано это с тем, что из-за недостаточного теплового контакта сам нагреватель разогревается сильнее жала, поэтому его сопротивление соответствует температуре жала нелинейно.
Если получится вывести зависимость первых 30-40 секунд после отключения электропитания, будет просто замечательно. У кого-нибудь есть идеи как это сделать?
 
Закрепил термопару на жале паяльника
Есть опыт закрепления термопар на поверхности объекта (контактный метод) и помещения спая термопары в тело ( глухое отверстие) измеряемого металлического объекта (инвазивный метод) - разница в показаниях до 20 процентов. Наиболее точное измерение температуры возможно только при инвазивном методе.
из-за недостаточного теплового контакта сам нагреватель разогревается сильнее жала, поэтому его сопротивление соответствует температуре жала нелинейно.
Возможен вариант с большой тепловой инерцией термопары. У типа "К" который ставят в паяльники в большинстве случаев, выход на рабочий режим в большинстве случаев как раз и составлял от 20 до 40 секунд в зависимости от материала защиты спая.
 
Что касается подключения объекта измерений к термопаре, могу сказать следующее:
Кончик терморары был закреплен на очищенном от окислов жале паяльника. Прижим осуществлялся тонким медным проводом. Для улучшения теплового контакта на шарик сплава была нанесена серебристая (металлическая) термопаста.
Я не думаю что эффект на графике вызван погрешностью измерения. За это говорит еще тот факт, что предыдущая серия измерений (удалена из блокнота) выполнялась тем же способом, но с теплоизоляцией от окружающей среды. В этом случае температура жала за 10 сек. нагрева не успевала измениться, а вот сопротивление нагревателя увеличивалось сильно. Именно так мной и был обнаружен этот эффект.
 
Ну вот, наконец-то сегодня пришла основная часть всей конструкции - собственно сама подставка. Паяльники в ней смотрятся как родные:

IMAG1635.webp

Корпус подставки выполнен из 2 мм железа. От того она достаточно прочная и увесистая. В комплект к ней идет один лоток, выполненный из тонкого алюминия и разграниченный перегородкой. Но больно уж он хлипкий, использовать его не планирую. Есть еще губка для снятия окалины.
На виде сбоку хорошо видно два отсека, куда и будет размещаться электронная начинка.

IMAG1636-1.webp
IMAG1637-1.webp

Теперь можно заняться конструированием.
Предполагаю разместить силовую высоковольтную часть в отсеке под крепежом (на второй фотке слева), а в отсеке для припоя размещу МК, индикатор и енкодер.
 
Последнее редактирование:
В сроки конкурса точно не уложусь, но постараюсь по мере возможности дожать проект. Постараюсь сделать упор на математическое и программное обеспечение.
 
Назад
Сверху