control del calentador del cartucho

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Estoy interesado en diseñar con calentadores de cartucho para implementar un sistema de control de temperatura, con un microcontrolador que muestre los sensores de temperatura y controle los elementos de calefacción. Probablemente voy a apuntar a un calentador de cartucho, ya que son baratos.

Me preguntaba si existen circuitos o partes novedosas para controlar la temperatura de un calentador de cartucho desde un microcontrolador. El microcontrolador es capaz de generar una salida DAC, si eso ayuda.

Mi plan era que el uC controle la temperatura proporcionando una onda cuadrada PWM en un relé de estado sólido, controlando la relación de trabajo de la potencia. No estoy seguro de si los calentadores de cartucho naturalmente promediarán la potencia en una temperatura promedio, o si se enojan por los transitorios.

Además, me gustaría poner la mayor cantidad posible de controles de seguridad. Me gustaría un dispositivo de circuito abierto que pueda eliminar la alimentación (y mantenerla apagada hasta que se reinicie el sistema) si ocurre algo catastrófico que haga que la temperatura se escape.

    
pregunta user2913869

2 respuestas

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Esta es una especie de pregunta amplia. Por lo general, los sistemas de proporción de tiempo se utilizan con calentadores de cartucho, con bases de tiempo de decenas de segundos y el sistema actúa como un filtro de paso bajo. Puedes ir un poco más rápido con un SSR.

Un control de temperatura es conceptualmente simple: mida la temperatura (PV) de un sensor, la condición de la señal y conviértala a digital si es necesario, alimente el PV y el punto de ajuste (SV) en un algoritmo de controlador, obtenga la salida y ejecute la salida Actuador, además muestra el PV / SV o cualquier otra cosa que desee hacer. Los detalles pueden ser complejos.

Por seguridad de sobretemperatura, debe tratar de utilizar algo de tecnología diferente y lo más simple posible. Por ejemplo, un termostato de disparo reajustable o un termostato mecánico simple. Tenga en cuenta que el SSR puede (probablemente) fallará en algún momento en el futuro. Si son posibles lesiones o daños materiales significativos, se debe tener mucho cuidado.

Puede comprar controladores de temperatura modulares y muchos de los bucles de control industrial utilizan dichos módulos, ya sea discretos, o como parte de PLC u otros equipos de control.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Cualquier sistema de control debe definirse por sus parámetros de entrada / salida de control y la precisión deseada. Para hacer esto, debe definir cuáles son las variables que entran en las entradas y salidas de la "Función de transferencia", por lo que un ingeniero, con experiencia en sistemas de control, puede decidir cómo controlarlo mejor.

  • Entrada de alimentación, control y sensor; resolución, rango y tolerancia a errores
  • Salidas Respuesta deseada, con variables que afectan la frecuencia (masa, volumen, potencia)

Por ejemplo, si desea una precisión de 1'C y tiene una resolución de 0.5'C pero la temperatura media no cambia más de 0.5'C por minuto, entonces no necesita PWM, solo con el control apagado. Si quisiera evitar un exceso de 1'C debido a la latencia en la detección térmica, entonces querría una corrección del predictor o un bucle PID para controlar la potencia. Pero si la respuesta del bucle es lenta, todo lo que necesita es un simple control fuera de control en un termostato doméstico.

Cómo se controla la potencia y cuánta potencia deciden las especificaciones anteriores. Es posible que se requieran más especificaciones a medida que llegue a los detalles de la respuesta deseada, como la resistencia térmica de la pérdida de potencia en el contenedor medido en ['C / W] o [W /' C] para elevar un cierto circuito abierto de temperatura.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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