Usando un arduino en temperaturas bajo cero

Echa un vistazo a este loco experimento de Arduino con nitrógeno líquido enlace Aunque esto no es exactamente Lo que pidió, sin embargo, podría tomar algunas ideas de las conclusiones al final del artículo.

Cables de alimentación

Para sus orificios, hay estos orificios de empuje en la caja seleccionada que se ajustan a un prensaestopas para alimentar un cable que tiene un sello de goma. Solo se puede alimentar un solo cable por prensaestopas, porque el sello es redondo. Estas glándulas generalmente están disponibles en cualquier tienda de bricolaje o ferretería.

Temperatura y humedad

No conozco la temperatura nominal de Arduino, pero para un proyecto ferroviario holandés usamos para montar un elemento de calefacción y un termostato debajo del equipo que tenía una calificación de 5 grados y más. Eso mantendría el dispositivo lo suficientemente caliente y seco. Creo que el mayor problema será la condensación.

¿Está seguro de que el sobrecalentamiento no será un problema?

No sé qué tipo de presupuesto está ejecutando, pero también creo que la condensación será el mayor problema. Trabajé en un proyecto submarino donde tuvimos que sellar todo. Para lograr esto, utilizamos conectores sellados, como estos unos . De esta manera, podría sellar la interfaz con su caja y tener un ambiente cerrado en el interior con casi nada de humedad y sin entrar. Luego, podría aislar un poco la placa para asegurarse de que la temperatura se mantenga dentro de las especificaciones.

Suponiendo un Arduino Leonardo que tiene el 32u4, debe tener en cuenta que cada parte de la placa, desde la PCB y la SOLDADURA, a los pasivos, a los conectores, a los circuitos integrados, tiene rangos de temperatura de funcionamiento. La mayoría no están diseñados para funcionar bajo cero (-18 ° C / 0 ° F)

Una mirada rápida a las hojas de datos de las piezas de Leonardo muestra que el único IC que no alcanzará más allá de -45 ° C es el NCP1117ST50T3G, el regulador 5v. Tiene una temperatura de funcionamiento mínima de 0 ° C a un máximo de 125 ° C. Si pasa por alto el regulador de 5v mediante el uso de un cargador dedicado de 5v, debe preocuparse de que el circuito del cargador de 5v funcione a temperaturas tan bajas.

El propio PCB, a -30 ° C, debe evitar cualquier choque innecesario. Y para citar un comentario de ¿Cuál es la temperatura mínima para FR-4 PCBs?

  

No es lo que está preguntando, pero ... Además de observar el rango de temperatura de operación de cada parte, recuerde ver cómo interactúan. Los diferentes materiales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica (CTE), y las partes con CTE muy diferentes de las del FR4 tienden a ser las que fallan (se rompen o se quitan de la tabla) debido a los cambios de temperatura. Las piezas cerámicas grandes (como algunos osciladores de cristal) son la fuente más común de problemas en mi experiencia.

De hecho, el cristal utilizado en Leonardo, un cristal SMD KX-7 de 16 mhz, que no conoce al fabricante específico, parece mostrar varios fabricantes que lo citan a una temperatura mínima de -20 ° C. Y Si las partes se calientan debido al uso mientras la tabla se mantiene más fría, puede hacer que las partes se desprendan. Recomiendo leer esa otra pregunta para más detalles.

Los condensadores pasivos comunes experimentarán un cambio de capacitancia negativo que los hará inútiles en la mayoría de los circuitos.

En cuanto al gabinete, es posible que desee ver los diseñados para temperaturas bajo cero, con calefacción.