Cặp nhiệt điện hoạt động bằng cách tạo ra điện áp RẤT nhỏ thông qua hiệu ứng Seebeck - thường là vài chục milivol. Chúng thực sự chỉ là một cặp dây được làm từ hai hợp kim đặc biệt khác nhau, được kết nối điện với nhau ở đầu "nóng". Mối nối dây đó có thể được gắn bên trong bất kỳ loại đầu đính kèm hoặc lug nào mong muốn.
Thực tế là chúng là những thiết bị rất đơn giản và thụ động làm cho chúng cực kỳ chính xác và nhất quán giữa các TC cùng loại, RẤT NHIỀU so với nhiệt điện trở. Bất kỳ cặp nhiệt điện loại K nào trên thế giới cũng sẽ cung cấp cho bạn cùng một đầu ra chính xác +/- 1-2C hoặc hơn. Bạn thậm chí có thể cắt một cặp nhiệt điện làm đôi, xoắn lại hai đầu dây với nhau, và nó vẫn hoạt động!
Tuy nhiên, tín hiệu rất nhỏ (millivolts) mà chúng tạo ra khá dễ bị nhiễu điện và thiết kế mạch. Điện áp tín hiệu phải được khuếch đại rất lớn để có ích. Vì vậy, nó không mất nhiều EMR từ lò sưởi hoặc dây bước của bạn để cản trở việc đọc TC. Một vấn đề thường gặp với các mạch TC trong máy in 3d là LỚP LỚN - nếu đầu "nóng" được kết nối điện với khối nóng, điện áp và dòng điện trên lò sưởi và dây động cơ có thể tạo ra dòng điện nhỏ thông qua dây TC hoàn toàn vít lên tín hiệu millivolt. Bộ khuếch đại lấy các điện áp đi lạc này và nó ném ra đọc tạm thời. Vì vậy, có một số hướng dẫn quan trọng để giữ tiếng ồn ra khỏi dây TC:
- Các dây TC phải được cách điện bằng phần cứng lắp (lug mắt, thermowell, bất cứ thứ gì máy đùn của bạn có). Bạn có thể kiểm tra điều này bằng đồng hồ vạn năng - bạn muốn điện trở vô hạn / ngoài phạm vi từ TC dẫn đến đầu lắp và khối nóng. Trong khi bạn đang ở đó, hãy đảm bảo rằng dây mực nóng của bạn không bị chập vào khối nóng - điều đó không an toàn và cũng có thể gây ra sự cố với TC.
- Giữ hai dây TC gần nhau, và không song song ngay lập tức với các nguồn nhiễu như lò sưởi được điều khiển bằng PWM hoặc dây bước. Nếu bạn phải chạy TC trong một bó với các dây khác, TWIST các cặp dây nóng / bước. (Đối với các bước, hãy xoắn từng cặp cuộn dây sang một mức độ khác nhau nếu có thể. Bạn không cần phải xoắn các cặp cuộn dây riêng biệt với nhau.)
Một vấn đề phổ biến khác với các mạch TC là BỒI THƯỜNG LẠNH. Một cặp nhiệt điện không đo được nhiệt độ đầu tip, nó đo sự khác biệt về nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu nối lạnh nơi TC được kết nối với dây amp hoặc dây đồng. Bộ khuếch đại TC có một nhiệt điện trở trên bo mạch mà nó sử dụng để thêm nhiệt độ tại điểm nối lạnh với tín hiệu đo được từ cặp nhiệt điện. Có một vài điều bạn cần làm để đảm bảo bù bù lạnh hoạt động tốt:
- Bạn nên chạy dây TC suốt từ đầu "nóng" đến amp TC. Bạn CÓ THỂ nối nó và cài đặt phích cắm, nhưng chỉ với dây TC loại K nhiều hơn và phích cắm cặp nhiệt điện loại K thích hợp. Chúng sử dụng cùng kim loại với dây TC để chúng không tạo ra điện áp tiếp giáp không mong muốn gây nhiễu tín hiệu TC. Nếu bạn nối dây đồng giữa TC và amp, mọi khác biệt về nhiệt độ dọc theo đồng sẽ không được đo! Đây là một vấn đề đặc biệt lớn nếu bạn nối với đồng bên trong vỏ bọc ấm và sau đó chạy đồng sang một amp bên ngoài vỏ bọc.
- Các amp không nên quá nóng. Nhiệt điện trở trên tàu được thiết kế để đo chính xác nhiệt độ hợp lý gần với nhiệt độ phòng, không phải nhiệt độ khối nóng.
- Không nên có độ dốc nhiệt độ lớn gần amp hoặc giữa đầu dây TC và chip amp thực tế. Đặt amp đủ xa khỏi đầu nóng và các nguồn nhiệt khác (như động cơ bước) mà nó không gặp phải các cấu hình tạm thời kỳ lạ.
Nếu bạn làm như trên, TC sẽ phát ra tín hiệu tốt và amp sẽ đọc đúng. Nhưng có thêm một trở ngại. Mainboard phải biết cách hiểu đầu ra của amp. Bảng điều khiển máy in 3D được thiết kế dành riêng cho các TC, như Mightyboards, thường sử dụng giao tiếp kỹ thuật số giữa amp và chip điều khiển chính (MCU). Đây là độ tin cậy cao và không yêu cầu bất kỳ cấu hình phần sụn đặc biệt nào - hỗ trợ được đưa vào. Nhưng nếu bạn đang gắn một amp TC bên ngoài lên một bảng mạch đang mong đợi các bộ ổn nhiệt, bạn sẽ phải cho phần mềm biết cách đọc tín hiệu từ amp.Kỹ thuật phổ biến nhất là cho amp phát tín hiệu điện áp tuyến tính đến đầu vào nhiệt điện trở thông thường (ADC) của MCU. Sau đó, bạn định cấu hình chương trình cơ sở để sử dụng "bảng nhiệt điện trở" thích hợp (thực sự là bảng tra cứu điện áp) cho amp cụ thể đó. Tùy thuộc vào bảng điều khiển của bạn, bạn cũng có thể cần đảm bảo rằng điện trở kéo lên / kéo xuống điện trở thông thường không ảnh hưởng đến đầu ra của amp.
Vì vậy, bạn cần chắc chắn:
- Bạn không có vấn đề về điện
- Bù trừ ngã ba lạnh hoạt động như dự định
- Phần sụn và bảng điều khiển được cấu hình đúng cho đầu ra của chip amp của bạn
Nếu bạn làm tất cả điều đó, một TC sẽ cung cấp độ chính xác và độ tin cậy cao hơn so với nhiệt điện trở.