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Verificação de um Termistor

Um termistor é um sensor de temperatura que altera a resistência quando aquecido ou arrefecido.

Em impressoras 3D, secadores e aquecedores de câmara, o tipo mais comum é um termistor NTC classificado em 100K. NTC significa que a resistência diminui à medida que a temperatura aumenta.

Precisa verificar um termistor se:

  • as leituras de temperatura são irrealistas;
  • a temperatura salta constantemente;
  • o aquecedor entra num estado de erro;
  • o firmware relata MINTEMP, MAXTEMP, Thermal runaway, ou similar;
  • o termistor foi substituído, movido ou recrimp;
  • o dispositivo foi montado pela primeira vez.

Em primeiro lugar, desligue a alimentação

A resistência é medida apenas em circuitos desenergizados.

Antes de verificar:

  1. Desligue o dispositivo.
  2. Desconecte a alimentação da rede ou fonte de alimentação.
  3. Aguarde que o aquecedor arrefeça.
  4. Desconecte o termistor da placa se precisar medir o sensor propriamente dito.

Se medir a resistência enquanto o termistor está conectado à placa, as leituras podem ser distorcidas por outros componentes do circuito. Se medir a resistência com a alimentação conectada, pode danificar o multímetro ou a placa.

O que um NTC 100K deve ter

Um NTC típico 100K tem uma resistência de cerca de 100 kOhm a 25°C.

Isto não significa que o multímetro mostre sempre exactamente 100.0 kOhm.

É normal que a leitura difira aumentando à temperatura ambiente:

  • numa sala fresca a resistência será superior;
  • numa sala quente a resistência será menor;
  • diferentes tipos de termistores têm tabelas diferentes;
  • fios longos e maus contactos podem afectar a medição.

A verificação principal é simples: um NTC 100K à temperatura ambiente deve ler bolsas ou cerca de cem quilohms, não OL ou OL.

Medição com um multímetro

Coloque seu multímetro no modo de resistência Ohm.

Se seu multímetro não tiver auto-alcance, seleccione um intervalo acima de 100 kOhm, como 200 kOhm ou 2 MOhm.

Depois:

  1. Desconecte o termistor da placa.
  2. Toque as sondas do multímetro aos dois fios do termistor.
  3. Não segure os fins de metal das sondas e fios simultaneamente: seu corpo pode adicionar resistência em paralelo.
  4. Aguarde que a leitura se estabilize.
  5. Registe o valor.

Digital multimeter for measuring thermistor resistance

Source: Wikimedia Commons, Retired electrician, CC0 Public Domain

Teste rápido de aquecimento com o dedo

Após medir à temperatura ambiente, pode aquecer cuidadosamente o sensor com seus dedos.

Para um termistor NTC, a resistência deve começar a diminuir.

Por exemplo:

  • era cerca de 100 kOhm à temperatura ambiente;
  • tornou-se menor após aquecimento com dedo.

Os números exactos não importam aqui. A direcção da mudança é importante.

Se a resistência não mudar em absoluto, salta aleatoriamente ou desaparece quando o fio se move, o problema pode estar no sensor, fio, crimp ou conector.

Ruptura e curto-circuito

Um multímetro ajuda a distinguir rapidamente um sensor normal de uma falha óbvia.

Sinais típicos:

  • OL, over limit, 1 no lado esquerdo do display, ou resistência infinita - circuito aberto;
  • quase 0 Ohm - curto-circuito;
  • valor salta significativamente quando o fio se move - mau contacto ou condutor quebrado;
  • valor cerca de 100 kOhm à temperatura ambiente e diminui com o aquecimento - parece um NTC 100K saudável.

Diferentes multímetros usam designações diferentes para circuito aberto. Normalmente é OL ou um valor além do intervalo selecionado.

Verificação da fiação

O termistor pode estar bem enquanto o problema está na fiação.

Verifique:

  • o conector está completamente inserido;
  • os pinos não saíram do alojamento do conector;
  • os fios não estão desfibrados;
  • nenhum dano de isolamento perto do aquecedor;
  • nenhuma tensão do fio quando os eixos ou cobertura se movem;
  • o cabo não corre imediatamente adjacente aos fios de alimentação do aquecedor sem motivo;
  • a localização do crimp é segura.

Se as leituras mudarem quando move o fio, isto não é uma "característica do sensor". Este é um problema de contacto que deve ser corrigido antes de conectar o aquecedor.

Verificação em Klipper

Em Klipper o tipo de sensor é definido na configuração.

Exemplo para um sensor típico de temperatura de câmara:

[temperature_sensor chamber]
sensor_type: Generic 3950
sensor_pin: PA0
min_temp: 0
max_temp: 100

Exemplo para um aquecedor de câmara:

[heater_generic chamber_heater]
gcode_id: C
heater_pin: PA8
sensor_type: Generic 3950
sensor_pin: PA0
control: watermark
min_temp: 0
max_temp: 90

Os nomes de pinos aqui são típicos. Num dispositivo real, verifique o esquema de pinos da sua placa.

Importante: sensor_type deve corresponder ao sensor real. Dois termistores podem parecer idênticos mas ter tabelas diferentes. Se escolher o tipo errado, a temperatura pode ser notavelmente imprecisa, especialmente no intervalo de aquecimento de trabalho.

O que observar na interface

Após a conexão, verifique a temperatura na interface Klipper, Mainsail, Fluidd ou outra IU.

À temperatura ambiente, a leitura deve estar próxima da temperatura real da sala.

Sinais suspeitos:

  • lê significativamente inferior à realidade;
  • lê significativamente superior à realidade;
  • a temperatura salta dezenas de graus;
  • a temperatura muda quando move o fio;
  • a temperatura não aumenta quando o aquecimento está conectado;
  • a temperatura aumenta muito lentamente;
  • a temperatura aumenta mesmo que o aquecedor esteja desconectado.

Se o sensor estiver no aquecedor, não inicie aquecimento prolongado até que as leituras pareçam razoáveis.

Erros de firmware

No firmware da impressora 3D, os erros de temperatura não são um problema menor mas parte da segurança.

Para um circuito típico com um NTC e pull-up a bordo:

  • a ruptura do sensor frequentemente se parece com temperatura demasiado baixa ou MINTEMP;
  • curto-circuito frequentemente se parece com temperatura demasiado alta ou MAXTEMP;
  • mau contacto térmico pode causar Heating failed ou Thermal runaway;
  • arrefecimento forte do bloco de aquecimento pode causar um erro porque a temperatura sobe muito lentamente ou não se mantém.

Os nomes de erros dependem do firmware, mas o significado é o mesmo: o controlador já não confia na temperatura ou vê que o aquecimento não está funcionando conforme esperado.

Não desactive a protecção térmica apenas para "verificar". Se a protecção dispara, primeiro procure a causa no sensor, fiação, montagem, aquecedor, configurações PID e arrefecimento.

Contacto térmico

Um termistor funcionando electricamente não garante temperatura correta.

O sensor deve transferir bem o calor da parte que está a medir.

Verifique:

  • o sensor se senta completamente na manga ou furo;
  • há abertura normal;
  • nenhuma lacuna entre sensor e superfície;
  • a pasta térmica não secou ou descascou se foi utilizada;
  • os fixadores não estão soltos;
  • o sensor não saiu do seu assento;
  • os fios não estão a puxar o sensor para fora.

Mau contacto é perigoso porque o sensor lê temperatura inferior à realidade. O controlador continua a aquecer enquanto a parte real pode já estar sobraquecida.

Mini-checklist

Antes do primeiro aquecimento:

  • a resistência do termistor se parece conforme esperado;
  • a resistência NTC diminui com o aquecimento dos dedos;
  • nenhum circuito aberto ou curto-circuito;
  • os fios não reagem com saltos quando se movem;
  • o conector está inserido corretamente;
  • o sensor_type correto é escolhido no firmware;
  • a temperatura na interface se parece com a temperatura da sala;
  • o sensor está seguramente montado no local correto;
  • min_temp e max_temp estão definidos razoavelmente para o dispositivo.

Erros comuns

  • medir a resistência com a placa alimentada;
  • não desconectar o sensor da placa e obter valores estranhos;
  • confundir um termistor 100K com outro tipo de sensor;
  • escolher o sensor_type errado;
  • ver OL e pensar que significa "100K";
  • assumir que qualquer NTC 100K é idêntico;
  • deixar o termistor solto próximo ao aquecedor;
  • apertar demasiado um termistor de vidro com um parafuso;
  • puxar o fio para que o sensor saia da manga;
  • desactivar a protecção térmica em vez de corrigir a causa do erro.

Pontos-chave

  • A resistência é medida apenas em circuitos desenergizados.
  • Um NTC 100K típico é cerca de 100 kOhm a 25°C.
  • Quando aquecido, a resistência NTC diminui.
  • OL normalmente significa circuito aberto, quase 0 Ohm significa curto-circuito.
  • O firmware deve ter o tipo de sensor correto selecionado.
  • Bom contacto térmico é tão importante quanto fiação funcionante.
  • Não inicie o aquecedor se as leituras de temperatura parecerem incorretas.

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