Shadow,
Sa svim komentarima sam u principu saglasan osim sa komentarom @jovankm, jer grejača ima raznih i nije tačno da svi imaju istu otpornost pri raznim temperaturama.
Ljudi su ti lepo rekli (miki, bogdan, RoRa). Kantal, Kantal Ds, Konstantan i Manganin su legure za grejne i otporničke elemente, namerno tako sačinjene da im promena otpora sa temperaturom bude krajnje minimalana.
Ovde:
http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_12/6.html
možeš videti tipične zavisnosti otpornosti od temperature za neke metale i legure.
Žicinim dosetjivim predlogom sa merenjem istezanja žice možeš donekle rešiti svoj problem, ali na žalost pri tom moraš iskompenzovati termodilatacije okolnih elemenata, kao što su ram, opruge i slično, i pri tom uračunati i zatezanje žice zbog samog prodora u stiropor.
----------------------------------------
Reenje sa promenom otpornosti je pouzdanije jer ne zavisi od drugih spoljnih veličina osim temperature žice (eventualno kroz eksploataciju od njene pohabanosti, što je spora promena, merena danima ili nedeljama i da se lako korigovati).
Rešenje sa merenjem otpora grejnog tela nije novo. Staro je više od jednog veka, skoro kao i otkriće pozitivnog termokoeficijenta metala.
Poenta je da izabereš materijal (leguru) sa većim termičkim koeficijentom promene električne otpornosti.
Pošto za stiropor nije potrebno više od nekoliko stotina C* (teško preko 400), dovoljno je izabrati materijal koji nije posebno sklon oksidaciji na tim temperaturama, dovoljno mehanički žilav da podnese napregnutost pri zatezanju i sečenju.
Moj predlog ti je da upotrebiš žicu od
vatrootpornog prokrona.
Otporna je na oksidaciju pri tim temperaturama, ima je u prodaji u raznim debljinama, vrlo je otporna na mnogostruka savijanja, žilava na kidanje, ima veliku električnu otpornost i pozamašan termički koeficijent promene otpora, prilično jevtina i lako dobavljiva. Izrađuje se za MIG zavarivanje u raznim debljinama: 0.6, 0.8, 1.2mm ...
Jednostavno odeš kod neke firme koja se bavi proizvodnjom sistema za mlekare i zamoliš ih da ti odseku koji metar sa kotura. oni toga puno troše pa im tih par metara neće ništa značiti (da ne kupuješ ceo kotur).
Kako napraviti uređaj za regulaciju? Nemam vremena da ti smišljam napravu, ali rešenje iz jednog od postova bi donekle moglo piti vodu uz masivne prepravke jer se tamo radi o kontroli na 230VAC.
Gotovo rešenje možeš naći u starijim lemilicama ERSA, modeli MS-6000 i MS-8000. Oba modela ne koriste nikavu sondu, već prate prirast otpornosti grejača i rade na 24VAC. Naravno da mi nije poznata legura grejača (a verovatno je i ne možeš nabaviti).
Evo kao se to može veoma efikasno uraditi (navešću ti principe sa boldovanim važnim rečima, a ti se dalje snalazi) :
-Prvo, potrebno ti je pouzdano merenje otpornosti žice. Kada sa žice dobiješ pouzdan signal koji je na neki način srazmeran sa otpornošću, posle je lako staviti regulaciju na to.
Može se upotrebiti bilo koji tip gotovog PID termoregulatora sa autotjuningom i analognim izlazom (0-10V ili 0-20mA ili 4-20mA), i odatle upravljati nekim faznim zasekom ili SMPS čoperom, kako voliš.
Bitno je da je samo da merenje bude perfektno ponovljivo i da ne zavisi od spoljnih uslova. Temperaturni koeficijent metala i legura teško da je baš linearan, osim kod platine, a nije ni tu baš idealno.
Ta linearnost ti nije od bitnog značaja jer ćeš regulaciju raditi u malom rasponu temperatura. Jednostavno, kada nađeš zadovoljavajuće uslove sečenja ti ćeš imati jednu tačku kao zadatu vrednost i u odnosu na nju kao referentnu vrednost, regulisati struju kroz žicu.
-Da bi mogao pravilno izmeriti otpornost žice, treba ti
izvor konstantne struje, tolike kolika ne može zagrejati žicu do iznad set point. Predlažem od 1/2 do 1/10 nominalne struje.
Nekim analognim pojačavačem treba pojačati signal, sa eliminacijom ofsset-a koji potiče od te bias struje.
Predlažem
mostnu metodu merenja, gde bi tri otpora bila fiksni otpornici a četvrti sama žica.
Tako možeš pratiti samo promenu otpornosti u odnosu na neku početnu temperaturu (koju namestiš drugom polovinom mosta).
Iza tog mosta mora biti operacioni pojačavač sa malenim ofssetom, na primer jevtin a dobar OP07. Njim češ pojačati veličinu promene do željenog nivoa.
-Žicu ne možeš meriti za vreme njenog grejanja. To moraš činiti u kratkim pauzama između ciklusa zagrevanja. Trebalo bi da ograničiš izlazni duty cycle na maksimalno 90% vremena, a preostalih 10% prikačiš na žicu tvoj merni sistem i meriš.
Zbog male mase žice, njeno upravljanje treba vršiti sa većom učestanošću, na primer faznim zasekom, gde je ritam kontrole 100Hz, a ako ogrančiš maksimalni ugao zaseka, onda prolaz kroz nulu možeš upotrebiti kao start merenja osim za sinhronizaciju okidanja trijaka, a signal za gejt za isključenje tvog mernog sistema.
-pošto ti merenje traje kratko, a potreban ti je sve vreme rezultat temperature, neophodno ti je iza mernog sistema jedno
sample-hold kolo, koje će sačuvati izmerenu veličinu tokom ostatka perioda.
Iz sample-hold kola imaš stalno prisutnu zadatu veličinu i jednostavno vodiš ka nekom od standardnih PID regulatora sa analognim izlazom. (mnogi termoregulatori PID tipa mogu imati analogni izlaz, pogledaj na sah.rs , ponekad bude jevtinije da ga kupiš gotovog nego još i da se cimaš sa konstrukcijom PID, a ovde još i dobiješ gotov autotjuning).
Dakle, konačno ti treba jedan OP07, jedan 4016, i jedan LF412 ili neki sličan op-amp sa visokoimpendansnim ulazima kao sample-hold. Sa 4016 vršiš kontrolisano priključenje ulaza na merni most i sample-hold funkciju.
Ako hoćeš da bude baš dobro, teško da može biti super jednostavno.
Ako hoćeš da bude manje precizno onda modifikuj onaj vrlo inteligentno smišljen sklop koj ie postavio @baki, pri tom moraš prilagoditi napajanja op-amps i voditi računa da ti rad sa jednim polutalasom kroz žicu ne "dohvata" temperaturu koja ti je potrebna, što ćeš dobiti izborom napona napajanja koji moraš prethodno naći eksperimentom.
U svim slučajevima treba koristiti žicu sa velikim koeficijentom promene otpora.
Imena kao što su: Kantal, Cekas i slično su trgovački nazivi za takve legure i samo da znaš da kantal i cekas nisu isto a ni slično.
Cekas je se nekad koristio za one otvorene rešoe a naravno i za lemilice (iz tih vremena i potiče ovaj sklop sa jednog od postova). Imao je (sasvim suprotno od kantala) veliku promenu otpornosti prema temperaturi, što je tada bilo korisno kao metoda samoograničenja konačne snage.
Kasnije su se pojavili razni termoregulatori i sada je veliki broj grejača pravljen od kantala, koji ima vrlo malo promenljivu otpornost prema promeni temperature (čak teško merljivu).
Ako nađeš neku žicu za grejače, nepoznatog sastava, možeš je lako isprobati: napraviš malu spiralicu da dobiješ neku vidljivu otpornostr za ohmmetar, izmeriš u hladnom stanju, zagreješ nekim plamenom na neku tebi uporedivu boju usijanja (na primer upaljačem na buvljaku, jer tamo nemaš boljih sredstava) i izmeriš tako u tom usijanom vrućem stanju . Tako možeš izabrati onu koja najviše menja otpornost.
A ako ti treba tačnije od toga, odnosno poznat podatak o promeni, onda gurneš spiralicu u vodu koja je pomešana sa ledom i meriš, potom u vodu koja ključa i opet meriš. To je već sasvim dovoljno dobro za ono što tebi treba...
Pozdrav
PID regulacija temperature grejaca metodom merenja struje kroz grejac
Re: PID regulacija temperature grejaca metodom merenja struje kroz grejac
Re: PID regulacija temperature grejaca metodom merenja struje kroz grejac
