La cama caliente tiene un sensor llamado termistor el cual esta de manera interna en la cama caliente de la impresora 3d. Se realizo una lectura analógica de este sensor y realizando operaciones matemáticas se transformo a una variación de temperatura. Para medir la temperatura, necesitamos medir la resistencia. Sin embargo, un microcontrolador no tiene un medidor de resistencia incorporado. En cambio, solo tiene un lector de voltaje conocido como convertidor analógico-digital. Entonces, lo que tenemos que hacer es convertir la resistencia en un voltaje, y lo haremos agregando otra resistencia y conectándolas en serie. Ahora solo mide el voltaje en el medio, a medida que cambia la resistencia, el voltaje también cambia, de acuerdo con la ecuación simple del divisor de voltaje. Solo necesitamos mantener fija una resistencia a continuacion se detalla un ejemplo de como se maneja este sensor a travez de una placa arduino Digamos que la resistencia fija es 10K y la resistencia variable se llama R - la salida de voltaje ( Vo ) es:

Vo = R / (R + 10K) * Vcc

Donde Vcc es el voltaje de la fuente de alimentación (3.3V o 5V)

Ahora queremos conectarlo a un microcontrolador. Recuerde que cuando mide un voltaje ( Vi ) en un ADC Arduino, obtendrá un número.

Valor de ADC = Vi * 1023 / Varef

Entonces ahora combinamos los dos ( Vo = Vi ) y obtenemos:

Valor de ADC = R / (R + 10K) * Vcc * 1023 / Varef

Lo que es bueno es que si observa, si Vcc (voltaje lógico) es el mismo que el ARef, voltaje de referencia analógico, ¡los valores se cancelan!

Valor ADC = R / (R + 10K) * 1023

No importa bajo qué voltaje esté corriendo. ¡Práctico!

Finalmente, lo que realmente queremos hacer es obtener esa R (la resistencia desconocida). Entonces hacemos un poco de matemática para mover la R a un lado:

R = 10K / (1023 / ADC - 1)

Convertir a temperatura Finalmente, por supuesto, queremos tener la lectura de temperatura, ¡no solo una resistencia! Si solo necesita hacer un circuito de comparación rápido (si la temperatura está por debajo de X, haga esto, si está por encima de Y, haga eso), simplemente puede usar la tabla de temperatura / resistencia que correlaciona la resistencia del termistor con la temperatura.

Sin embargo, probablemente desee valores de temperatura reales. Para hacerlo, utilizaremos la ecuación de Steinhart-Hart , que nos permite hacer una buena aproximación de los valores de conversión. No es tan exacto como la tabla del termistor (es una aproximación) pero es bastante bueno en torno a las temperaturas que se utiliza este termistor.

temperature_steinhart.png Sin embargo, esta ecuación es bastante compleja y requiere conocer muchas variables que no tenemos para este termistor. En su lugar, utilizaremos la ecuación simplificada de parámetros B . temperature_bequastion.png Para este solo necesitamos saber A (que es temperatura ambiente, 25 ° C = 298.15 K) B (en este caso 3950, el coeficiente del termistor), y Ro (la resistencia a temperatura ambiente, en este caso 10Kohm) . Conectamos R (resistencia medida) y sacamos T (temperatura en Kelvin), que es fácil de convertir a ° C

¿Qué tan precisa es la lectura? Puede notar que arriba, la lectura de temperatura es 28.16 ° C, ¿eso significa que tenemos una precisión de 0.01 ° C? ¡Lamentablemente no! El termistor tiene error y el circuito de lectura analógica tiene error.

Podemos aproximar el error esperado teniendo en cuenta primero el error de resistencia del termistor. El termistor es correcto al 1%, lo que significa que a 25 ° C puede leer 10.100 a 9900 ohmios. Alrededor de 25 ° C, una diferencia de 450 ohmios representa 1 ° C, por lo que 1% de error significa aproximadamente + -0.25 ° C (puede ser capaz de calibrar esto determinando la resistencia del termistor en un baño de hielo a 0 ° C y eliminando cualquier desplazamiento). También puede usar un termistor de 0.1% que reducirá el posible error de resistencia a + -0.03 ° C

Luego está el error del ADC, por cada bit que está mal, la resistencia (alrededor de 25 ° C) puede desactivarse en aproximadamente 50 ohmios. Esto no es tan malo, y es un error menor que el error del termistor en sí + - (0.1 ° C) pero no hay forma de calibrarlo 'lejos' - un ADC de mayor precisión (12-16 bits en lugar de 10) darte lecturas más precisas

En general, creemos que los termistores tienen mayor precisión que los termopares, o la mayoría de los sensores digitales de bajo costo, pero no obtendrá una precisión superior a + -0.1 ° C en un Arduino con un termistor de 1% y le sugerimos que suponga que no es mejor que + - 0.5 ° C.

la etapa de potencia se desarrollo mediante la placa btmos cuyo comportamiento se basa en la activación y des activación del voltaje que circula por la placa. En vista de este limitante se opto por un control simple On/Off