В новите електроники за модове на известната фирма EVOLV е реализиран температурен контрол на нагревателя. Как се осъществява това при положение, че се ползват стандартни RBA изпарители в които няма датчик за температурата? От Evolv Ltd. разчитат на на промяната на съпротивлението на нагревателя от температурата, като са заложили тази сметната промяна в алгоритъма на поцесора. Колкото повече се вдига температурата на нагревателя толково повече той си променя съпротивлението.

За съжаление този алгоритъм е неприложим към нагревателите направени със стандартните съпротивителни проводници - нихром и кантал. Сплавта от която са направени те се променя в доста широки граници в зависимост от конкретния производител и конкретния вариант на кантала или нихрома.

Поради това от Evolv са подходили нетрадиционно с ползването на никелов проводник за нагревателя. Никела е еднокомпонентен елемент - тук е важно той да е чист и да няма примеси които биха повлияли на резултатите. Ето една таблица по която ще се ориентирате защо е избран тъкмо никела:

Температурен коефициент на съпротивлението при 20 гр. С

Material Element/Alloy "alpha" per degree Celsius
===============================
Nickel -------- Element --------------- 0.005866
Iron ---------- Element --------------- 0.005671
Molybdenum ---- Element -----------  0.004579
Tungsten ------ Element -------------- 0.004403
Aluminum ------ Element ------------- 0.004308
Copper -------- Element -------------- 0.004041
Silver -------- Element ---------------  0.003819
Platinum ------ Element -------------- 0.003729
Gold ---------- Element --------------- 0.003715
Zinc ---------- Element --------------- 0.003847
Steel* --------- Alloy ------------------ 0.003
Nichrome ------- Alloy ---------------- 0.00017
Nichrome V ----- Alloy ---------------- 0.00013
Manganin --------Alloy ----------- +/- 0.000015
Constantan ----- Alloy --------------- -0.000074

Цялата статия можете да видите ТУК 

Кривата на промяната на съпротивлението спрямо темпераурата вече може да бъде заложено в процесора. Обаче възниква още един проблем и то не малък - никела не е съпротивителен проводник. Примерно 1 метър от никел със сечение 0,40 мм има съпротивление 0,68 Ома, а при сечение 0,20 мм съпротивлението му е 2 Ом / 1 м. За един нагревател от никел реално се получава съпротивление 0,1 - 0,2 Ома.

Това означава, че тока който ще минава през нагревателя ще е доста по висок от този в другите модове. Това е по малкия проблем, но това означава, че същият ток трябва да се осигури от електрониката - това вече е предизвикателство. Реализирането на толкова нискоомен изход означава, че трябва да се ползват качествени и скъпи комутатори, било те транзистори или други елементи.

От фирмата добре са се справили със задачата, защото тяхната електроника работи от 0,1 Ом до 2 Ома. Според думите на Брандъм от Evolv реално тя може да работи и до 0,06 Ома !!  Температурата може да се регулира от 200 гр. F (по Фаренхайт) до 600 гр. F - Това са от 93 гр С - 315 гр. С.  Разбира се има опция температурния контрол изобщо да се изключи - това става като стигнем 600 гр. F и следващата позиция е OFF.

За да бъде тази електроника универсална тя е направена да работи исъс стандартен нагревател изпълнен с кантал или нихром. Производителите са улеснили максимално потребителите като са направили това превключване от единия на другия режим автоматично. Разбира се с превключването от температурен контрол към стандартен режим губим възможността да следим температурата.

Как електрониката разбира какво е закачено на изхода? На първо време това е съпротивлението на изпарителя, но ние можем да сложим и нагревател с кантал който да има сходно съпротивление с това на никела. За да решат и този проблем електрониката следи как се променя съпротивлението на нагревателя след натискането на пусковия бутон.

Ако съпротивлението на нагревателя не се движи в зададените граници за промяна при никела платката се превключва в стандартен режим на подаване на напрежение според зададената мощност. Това поражда някои неудобства дори и когато нагревателя от никел - но за това ще говорим по нататък.

Накратко всеки път когато натиснем стартовия бутон процесора следи какво става в изхода и преценява как да постъпи. Ако параметрите са извън нормите които са зададени за единия режим той минава в другия. Забелязва се, че в стандартния режим за управление по мощност електрониката минава по бързо.

Дори когато сме в режима за температурен контрол се наблюдава кратко излизане от него и обратно връщане. Интересен беше експеримента в който в микро койл нагревател от никел беше поставен сух памук. Знаем какво става в този случай с обичайните електроники - памука изгаря. Тук обаче това не се случи - памука остана непокътнат а електрониката изписа "Temperature Protection" - тоест зададената температура е достигната и не се подава повече мощност.

Как управляваме тази температура по желание? Просто - това което указваме като температура по наше желание всъщност е горната граница която искаме да има. При нейното достигане електрониката започва да намаля мощността си докато достигне минимума от 1W. Четейки документацията ми стана интересно защо правят мощността да е от 1W до 25 / 40W (DNA25D / DNA40D). След доста опити истината излезе наяве - дори и 1W може да е достатъчен да се поддържа достигната температура а и така регулацията става много прецизна.

Споменавайки температури и ватове читателя може да се обърка какво става. Затова пояснявам - температурата и мощността са две отделни, но свързани параметъра които настройваме. Свързани с уговорката, че температурата е с предимство. С други думи на колкото и да сме настроили мощността при достигане на зададената максимална температура мощността ще почне да пада.

Ще попитате защо тогава е необходима настройка на мощността? Мощността която задаваме е свързана с това за колко време ще се достигне зададената температура. По голяма мощност по бързо стигане до максимална температура. Това поражда обаче и един друг казус - ако изпарителя който ползваме не може да издържи на това?

Следователно мощността която залагаме трябва да е съобразена с максимума който може да издържи конкретния изпарител. Ако използваме изпарител със стандартни фабрични намотки с диаметър 0,2 мм примерно нагревателя просто ще прегори за част от секундата преди изобщо на успее да качи температура, дори и след това да стане е без значение ...

Особенности при направата на нагреватели тип "микрокойл" с никел

Ако използваме силикатен фитил с навит на него никел стереотипно ние го навиваме разредено както ако навиваме хихром или кантал. При тази ситуация никеловият проводник не се опира в съседната навивка и няма проблеми.

Какво става обаче когато никела е навит на микро койл в който искаме да сложим памук? Близко до ума е че стане порядъчно късо заради факта, че никела колкото и да стои не се окислява и всяко докосване на съседни навивки ще дава накъсо между тях.

Дори и ако се опитаме да обгорим с горелка нагревателя пак няма да постигнем необходимия резултат. Казвам "с горелка" защото стария метод на обгаряне / dryburn тук не може да се осъществи заради температурния контрол.

Единственния изход от ситуацията е нагревателя с микрокойл да е с леко разредени навивки, така, че да не се опират една в друга. Първоначалното обгаряне също може да помогне в положителна посока - въпреки, че опитите за обгаряне на плътно навит койл не дадоха резултати. Вероятно със самата работа ще се получи някакво окисление, но ще е недостатъчно във всички случаи. На следващите две снимки са дадени правилните нагреватели - особенно на втората.

Дори и ако в началото един навит уж разредено микро койл работи нормално и електрониката го приема това не означава, че по време на експлоатацията няма да възникнат проблеми. Какво се случва ако само две съседни навив почнат да се опират от време на време дори?

Електрониката която чете динамично по време на цялото изпаряване съпротивлението отчита малки промени на съпротивлението нагоре или надолу. В някакъв момент тя преценява, че не може да регулира температурно и сменя режима. Понякога се наблюдава и моментно изключване на температурния контрол и по следващо връщане обратно към него.

Интересно е изпълнен и механизма при смяна на нагревателя. Като откачим изпарителя и го поставим дори и същият отново електрониката веднага ни задава въпроса - "Стар нагревател - натисни "-" "Нов наревател - натисни +" . Това означава, че се следи постоянно какво има в изхода. При указване на стар нагревател електрониката пази старите параметри които е измерила. При указването на нов нагревател той се тества и неговата характеристика се запомня.

Какъв е смисъла на цялата галимация? Всеки път когато слагаме нов нагревател електрониката смята, че той е студен (или стайна температура) и така му залага началното съпротивление на базата на което ще се изчислява температурната градация.

Когато сваляме един изпарител който до сега сме ползвали той най вероятно е топъл - ако го върнем обратно и кажем, че е нов електрониката няма как да разбере това и смята топлия нагревател за студен - съответно се получава и грешка в тарирането и измерването. Както всеки път когато използваме електронно кантарче трябва да го нулираме или да се уверим, че показа 0,00 кг.

Това бяха моите наблюдения и моето мнение по въпроса - малко дълго и прекалено обяснително се получи, но исках да се изясни всеки астект от тази нова материя. Надявам се дългото ми писане да ви е било от полза ...

P.S.  Малко снимки за навиване на микрокоил върху винт.  

Тук е навит никел NI200 0,35 мм върху  3 винт (стандартна стъпка 0,5)  и върху  2,5 мм винт (стандартна стъпка 0,45). Вътрешните диаметри се получават съответно на 3 мм винт = 2,5 мм и на 2,5 мм винт = 2 мм.  Така получената навивка има стъпка която предпазва от късо между намотките.