Domanda:
Materiale che può essere utilizzato per il riscaldamento resistivo e la misurazione simultanea della temperatura
Nic
2015-04-25 00:27:28 UTC
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Voglio incorporare un filo all'interno di una plastica e riscaldarlo a temperature specifiche (80 $ ^ \ circ $ C 100 $ ^ \ circ $ C 130 $ ^ \ circ $ C 180 $ ^ \ circ $ C). Voglio trovare un materiale che sia abbastanza resistivo per il riscaldamento resistivo, ma voglio anche che la resistività del filo vari abbastanza fortemente con la temperatura - in questo modo posso conoscere la temperatura effettiva che ottengo osservando la resistenza durante il processo di riscaldamento .

Il mio problema è che non riesco a trovare un materiale con le proprietà che desidero. Ho provato il filo di nichelcromo e le fibre di carbonio e, sebbene siano abbastanza resistenti da darmi calore, la loro resistenza non cambia abbastanza (per i miei intervalli di temperatura desiderati) per essere misurabile con la mia configurazione.

Qual è la domanda, esattamente? Stai chiedendo come utilizzare un filo per riscaldare la plastica durante la misurazione della temperatura della plastica? Oppure vuoi misurare la temperatura del filo? Stai chiedendo dove trovare "proprietà dei materiali"? Stai chiedendo che tipo di filo usare?
Dispiace per la confusione. Sì, essenzialmente sto chiedendo quale cavo usare. Tuttavia, non sarei contrario ad ascoltare alcune nuove idee su come raggiungere il mio obiettivo. E no, far funzionare una termocoppia accanto al mio cavo di riscaldamento non è un'opzione per la mia applicazione. Grazie.
Una risposta:
Olin Lathrop
2015-04-25 01:23:38 UTC
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Quasi tutto ciò che puoi trovare mostrerà una dipendenza dalla temperatura dalla sua resistività. Il primo risultato che cerca nichrome dice che la dipendenza dalla temperatura è 0,004 / ° C.

Un modello migliore per la resistività è l'equazione di Steinhardt-Hart (sp?), Ma probabilmente non hai bisogno di qualcosa di così elaborato. Dal momento che desideri controllare la temperatura solo su 4 valori discreti, puoi calcolare in anticipo quale sarà la resistenza totale di un particolare diametro e lunghezza di filo a ciascuna di queste 4 temperature.

Per misurare la resistenza, è necessario misurare la tensione attraverso il filo e la corrente che lo attraversa, quindi dividere. Con la giusta elettronica analogica, questi valori possono essere presentati agli ingressi A / D di un microcontrollore, che può calcolare la resistenza, determinare la temperatura, quindi variare di conseguenza la corrente tramite un controller.

Probabilmente lo farei implementare la funzione di resistenza alla temperatura come una tabella di ricerca lineare a tratti. È veloce da calcolare e può modellare qualsiasi non linearità senza molti cicli.

Questa è l'idea, comunque l'ho provata e il cambio di resistenza è così piccolo che si perde nel rumore. Ricorda che sto andando solo tra 80 e 180 gradi Celsius, motivo per cui la variazione di resistenza è così piccola.
@Nic: La maggior parte dei metalli non ha una grande risposta termica in resistività, ma ci sono materiali che lo fanno. Non ho cercato di cosa sono fatti i termistori, ma mostrano una grande risposta. Il problema sarà trovare "filo" di tutto ciò che non è un metallo. Tuttavia, un fattore di 0,004 / ° C può essere misurato con un'attenta progettazione analogica. Pensaci. 0,004 è 1 parte su 250, o un conteggio su 8 bit, e questo è solo per una variazione di 1 ° C. C'è molto segnale lì.


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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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