Als u niet lezen door dit hele verhaal wilt, zal ik snijden aan de jacht met een spoiler:
De rode draad op een K type thermokoppel zal niet vasthouden aan een magneet, en de gele draad zal vasthouden aan een magneet!
Kort en zoet. Want je het ooit moet dit bestand in je hersenen.
OK, en nu, het verhaal van deze ontdekking:
Een van mijn huidige projecten is het bouwen van een digitale controller voor een oude Cress keramiek oven die ik pakte op CraigsList. De oude Cress oven had de oude-school-analoge wijzerplaten en controles voor de snelheid van de verwarming en het tijdstip van Verwarming, en een kleine mechanische apparaat dat de oven uitgeschakeld wanneer het een bepaalde temperatuur bereikt. Ik echt wilde zijn kundig voor het selecteren van een bepaalde temperatuur en niet knoeien met wijzerplaten en kegels en guess werken.
Ja, natuurlijk, ik Arduino'ed het, alsof ik lijken te doen met al mijn projecten.
Dit systeem ik gebouwd want de oven is opgebouwd uit een Arduino Pro Mini 8MHz, 3,3 v (dit zijn 2,50 dollar elk op eBay, en ik ze door dozijn kopen), een LED driver transformator die duurt van 115 tot 240 v wisselstroom en steekt 12 VDC 1 A (dit zijn $1 op eBay en groot aan energieprojecten lijn-aangedreven), een verstelbare bok-converter die ervoor zorgt dat de 12 VDC daalt het tot 3,3 v gelijkstroom voor het aandrijven van de Arduino , 31855 board, de 5110 LCD en de solid state relais (deze buck-conversieprogramma's zijn ook rond $1), een 31855 thermokoppel versterker breakout board van Adafruit, een Nokia 5110 LCD display (dit zijn minder dan 1 dollar op eBay), en een K-type thermokoppel. Oh ja, er zijn twee kortstondige drukknoppen en LED, 2 solid state relais, en een 2-polige 30 amp muur overschakelen van Lowe's. Om het te gebruiken, voert u eenvoudig uw doel temperatuur met de up en down knoppen, en de oven verwarmt tot die temperatuur en blijft daar. Op werken tof!
De volgende iteratie van het project zullen oprit en weken tijd u besturingselementen toevoegt, zodat u de oven te verwarmen tot vertellen kon zeggen 1000 graden F meer dan 5 uren, dan houden op 1000 graden F voor 2 uur, dan verwarmen tot 2.000 graden F en houd gedurende 30 minuten, dan dalen terug naar kamertemperatuur meer dan 6 uur. Ik ben van plan te nemen van een webserver en het interface via een telefoon of tablet. Er zijn nu $34 7" Android tabletten op Amazon en ik denk dat dat een heel speciale kleur touch interface voor Arduino projecten zou maken!
Hoe dan ook, het project controller en de toevoeging van de oprit en weken zal moeten wachten om een andere Instructable zal ik schrijf een andere keer.
Terug naar thermokoppels:
Een thermokoppel is een kruising van twee ongelijksoortige metalen die bij verhitting, zal produceren sommige macht, die vervolgens kan worden gemeten in millivolts. U (of uw microcontroller) opzoeken de temperatuur voor die hoeveelheid millivolts en je weet hoe heet uw thermokoppel is.
Het meest voorkomende type is de K-type thermokoppel die gebruik maakt van chromel en alumel metaallegeringen voor de twee soorten metaal. Nou, blijkt het dat de meeste soorten chromel gebruikt in thermokoppels. specifiek chromel "C", (ook bekend aan ons makers als "Nichroom wire"), meestal bevat 24% ijzer en is dus magnetisch. Hier is een link naar de Wikipedia-entry K-type thermokoppel.
Het probleem heb gehouden in mijn project was dat ik kon niet vertellen welke draad die kwam uit de thermokoppel de rode was, en die de gele was. Het is belangrijk, omdat thermokoppels DC, dus er een polariteit is. Op de thermokoppels die ik had, sommige zijn gemarkeerd met rode, maar wanneer ik hen tot mijn multimeter of een thermokoppel versterker aangesloten, het signaal van de spanning soms zou worden omgedraaid (de waarde zou gaan wanneer het thermokoppel werd verwarmd), en ik zou moeten spiegelen. Ik dacht dat de draad van de chromel die wordt gebruikt voor de gele of niet-rood verbinding is magnetisch, en de draad van de alumel gebruikt voor de rode verbinding niet magnetische! Probleem opgelost.
Meer informatie over het gebruik van de thermokoppel en bedrading
Dan zoals ik geleerd meer over thermokoppels, werd het duidelijk aan me dat ik echt alle de andere potentiële thermokoppel kruispunten elimineren moet. Vanwege de aard van de werkwijze van thermokoppels, zal een kruising van twee verschillende metalen produceren sommige kleine spanning. Ze allemaal! Er is ten minste één Instructable over het maken van uw eigen thermokoppel vanaf nul. Omdat je een thermokoppel uit elke twee verschillende metalen maken kan, betekent het dat als alle draden waarmee u uw thermokoppel verbinding wordt gemaakt met de meter, versterker chip, enz, zul je thermokoppel verbindingen op elke verbinding tussen draden of verbindingslijnen! Zelfs jacks, verbindingen, soldeerverbindingen, stekkers, stopcontacten multimeter sonde verbindingen met draden, en alle verbindingen zullen produceren een spanning, zodat u zal niet zitten kundig voor zeggen hoeveel millivolts is eigenlijk ontstaan door uw echte thermokoppel!
Nou, dat is lame... Ik denk dat er is geen manier om het gebruik van een thermokoppel dan, recht? Nou, is er een oplossing. Je moet het exacte dezelfde metaal in uw draden gebruiken verbinding helemaal uit uw thermokoppel helemaal naar uw meter te. Voor een K thermokoppel type, dat betekent dat u moet gebruiken K type extensie Thermokoppeldraad die uit... u bestaat geraden, chromel en alumel! Als u dat soort draad gebruiken, vervolgens één kant van uw thermokoppel chromel helemaal vanaf de samenvloeiing neer aan van uw meter of versterker board of chip gebruikt en de andere kant gebruikt alumel. Als u het op deze manier aansluiten, zal dan er geen kruispunten van ongelijksoortige metalen in uw bedrading behalve het thermokoppel zelf (dat is de enige die we willen) en natuurlijk waar de chromel en alumel draden uiteindelijk verbinden met uw chip, maar dit is echt onvermijdelijk. Gelukkig de 31855 thermokoppel versterker chip leest zijn eigen interne temperatuur en kan berekenen hoeveel millivolts worden geproduceerd door de lokale verbindingen tussen de draden en de chip leidt die zijn hoedanigheid van thermokoppels, en deze spanningen uit de algehele lezing te annuleren.
(Zie diagram afbeelding van thermokoppel bedrading.)
De thermokoppel die ik gebruik voor mijn oven heeft een keramische klemmenstrook, maar de metalen vat connectoren in het bestaan van enkele willekeurige metaal. Zo gebruik ik niet de klemmenstrook te verbinden de draden want die zou hebben gemaakt 4 meer thermokoppel kruispunten! In plaats daarvan, ik gedraaid de extensie Thermokoppeldraad rond de benen van de thermokoppel en aangescherpt dat in een van het vat connectoren.
Dus hoe zit het met de magneet?
Wanneer u een stukje verlenging Thermokoppeldraad grijpen, het kan of kan niet worden kleur gecodeerd met rode en gele isolatie. De meeste van de mijne was niet. Ook een paar van de thermokoppels, die ik heb niet zijn gemarkeerd welke lood is de rode gecodeerde leiding, en sommige eigenlijk onjuist zijn gemarkeerd! Dus hoe vertel je als A.) u hebt Thermokoppeldraad en B.) welke draad moet verbinden met welke draden coming out van de thermokoppel? Gemakkelijk... met een magneet. Als je een magneet op elke draad op een thermokoppel of extensie Thermokoppeldraad aanraken, vindt u dat de chromel kant aan de magneet vasthoudt, en de alumel-kant niet. Hebt u een paar draden in welke is magnetisch en een is niet, dan is het waarschijnlijk worden Thermokoppeldraad. Sluit de draad van de chromel aan uw thermokoppel, gewoon vinden de magnetische draad op uw extensie draad en sluit deze aan op de magnetische draad op uw thermokoppel en verbind dan de niet-magnetische draad de niet-magnetische draad op uw thermokoppel, en u bent goed om te gaan! De magnetische draad zullen de een traditioneel kleur gecodeerd als geel. De niet-magnetische draad zal de ene kleur gecodeerd als rood worden.
De moraal van het verhaal is: gebruik niet zomaar een oude draad een thermokoppel verbinden met uw circuit of u krijgt extra spanningen gemaakt door de extra verbindingen tussen de verschillende soorten metaal, en het onmogelijk voor u om te bepalen van de spanning die wordt geproduceerd door uw primaire thermokoppel zal zijn.
