Николай_С

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.

Цитата:

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.

Цитата:

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.

Vladimir_S

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?

Николай_С

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.

Николай_С

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.

ult

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.

Николай_С

Ну вот, наконец-то немного разгрёбся в мастерской, прибрался и можно продолжать конструировать.
Пока наводил порядок, откопал паяльник ЭПСФА с заводским терморегулятором.


Вот фото кишков:


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.

Николай_С

Кстати, заказанные детальки пришли в конце прошлой недели и теперь можно начинать проектировать печатную плату.

Валеркин

Ждём, приглядываемся, удачи!

__________________
Было бы полено, настругал бы Буратин

Николай_С

Всё, данные по запросу Владимира Игоревича в блокноте обновлены.

Николай_С

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.