Маленькие хитрости термобокса

Мы с вами уже прониклись спецификой постройки термобоксов, теперь предлагаю почитать про мелкие, но полезные нюансики  практической эксплуатации.

Управление СВО:

Если вдруг случайно забыть включить СВО перед включением TEC’а, то вода в нем нагреется и может закипеть, а это чревато взрывом, поскольку система замкнутая и герметичная. Arroyo 5305 умеет управлять вентиляторами с током до 350 мА, но СВО в паре с внутренним вентилятором потребляют 1А. Для управления СВО было переменно промышленное реле на DIN-рейку.

 

Теперь, Arroyo сама решает, когда надо включить а когда надо выключить СВО. Я ее запрограммировал на включение сразу при подаче тока, и на выключение через 10 минут, после отключения TEC-модуля.

Очень удобно, не надо думать о СВО, она сама включается когда надо и отключается.

Термисторы:

Практика показала, что для нормальной работы петли PID-регулирования, термодатчик должен располагаться или на исследуемом объекте(DUT), или на коробке с DUT. Если термодатчик расположить непосредственно на внутреннем радиаторе, то тепремарура DUT никогда не достигнет заданной в петле регулирования, т.к. присутствуют теплопотери через стенки бокса.

Это заставляет организовать возможность быстрой смены термодатчиков. Для этого хорошо подошли аудиофильские разъемы Mini-XLR, они довольно компактны и удобны в обращении.

Сами-же термодатчики нужны как минимум 2-х типов — капелька(для крепления непосредственно на DUT) и винт/под винт(для крепления на коробку или теплоемкую вещь)

К примеру, для контроля триаксиального бокса я применил датчик Epcos B57703M0103G000 «под винт». Сам датчик был пасажен на корпус через термопасту Arctic Cooling MX-4 и приклепан к нему шайбой и вытяжной заклепкой.

Для варианта крепления «на DUT» сделан патчкорд с датчиком Epcos B57861S0103F040 «капелька».

Конечно при таком подходе, неминуемо есть и минусы — датчики по своим параметрам немного отличаются, но я экспериментально вычислил коэффициенты каждого из них. И при смене датчика я просто загружаю в контроллер через  COM-порт новый набор коэффициентов и параметров PID регулирования оптимально подходящих для того или иного случая.

Тут есть еще одна хитрость! Измерение сопротивления контроллером тоже не идеально, да и применяемый кабель тоже вносит свои коррективы. Калибровать датчики отдельно от контроллера, как я делал раньше, не самая хорошая мысль, поскольку в наборе команд контроллера есть команда чтения сопротивления датчика «TEC:R?».

Достаточно закрипить «эталонный» датчик с которого перекалывается шкала температур рядом с калибруемым, который в свою очередь подключен в петлю PID-регулирования, вывести систему на стабилизацию и запомнить температуру эталонного датчика и значение сопротивления «TEC:R?». Если эти данные использовать для вычисления коэффициентов Стейнхарта-Харта, то проблемы измерения сопротивления контроллером и сопротивление кабеля автоматически будет учтено в расчете.

Кошки:

Для домашней лаборатории не менее важна защита домочадцев от термобокса, который как не странно, может нанести вред домашним обитателям.

Ярким примером такого являются домашние животные, которые так и наровят засунуть лапу в вентилатор. Уследить за этим невозможно, поскольку бокс порой работает сутками, и постоянно следить за вентилятором нереально.

Для решения этой проблемы я применил металлические решетки с мелкозернистой сеткой, которые очень любят применять при моддинге ПК.

Настройка PID параметров:

Нет ничего страшного, если слегка задрать коэффициент «I», до тех пор, пока система не начнет выводить на стабилизацию с небольшим овершотом:

Это позволяет обеспечивать более быструю реакцию на изменение внешних условий. Как видно на скриншоте, дрейф комнотной температуры на 0.8 градуса, практически не оказывает заметного влияния на стабильность системы.

Ну и на последок, приятная новость:

Дисплей на контроллере, удалось без труда заменить на новый.

Правда, выяснилось два мелких, но вполне решаемых нюанса: 1 — клеммная коллодка хоть и имеет шаг 2.54мм, но ее высота и форма пластикового изолятора нестандартна, пришлось аккуратно переставить ее со старого дисплея на новый. 2 — на новом дисплее, по аналогии со старым, пришлось запаять перемычку J2, иначе он не хотел стартовать. Я предпологаю, что она отвечает за режим обмена.

Теперь дисплей равномерно яркий и мелкий текст хорошо читаем.

Было:

Стало: