把你的烤箱变成热电偶测量系统

直观的，一步一步的程序介绍在这篇文章将帮助您成功地执行回流焊在您的烤面包机烤箱。

必需的硬件/软件

• SLSTK2000A EFM8评估板
• 简单的工作室集成开发环境
• scilab.
• PMODTC1热电偶模块(包括k热电偶)
• 5插座跳线电线
• 烤箱 （这一个作品)

系统和档案

本文提出了一个详细的，适应性强的程序，任何普通的烤面包机烤箱都可以强制以合理的精度重现回流焊温度曲线。您首先需要的是在前一篇文章中开发的热电偶测量系统(制作基于EFM8的系统，用于监控和分析热电偶测量）;如果您已经有某种用于收集，录制和可视化热电偶测量的硬件/软件组合，请随时为其进行尝试。你也应该阅读手动控制烤箱回流的简介描述DIY Refrow的好处，表明某些要在烤面包机烤箱中寻找的功能，讨论了数据收集硬件设置，提供有关回流温度配置文件的背景信息，并提出了我们将使用的具体配置文件。您可能希望在阅读本文阅读时请参阅此配置文件，因此我将在此处在此处在此处将其列入方便。

在开始之前，请注意关于数据收集过程的以下几点:

• 本文中的所有温度记录都是使用5秒的测量间隔生成的
• 在开始新的数据集合运行之前，允许热电偶返回到室温。
• 在激活烤箱之前，请单击“开始温度数据收集”。
• 确保热电偶结保持靠近PCB表面;关门的时候它可能会扭歪。如果你不能方便地让热电偶穿过门和金属框架之间的缝隙，你可以把热电偶插入烤箱后面钻的一个小孔。
• 我的烤箱的温度刻度盘只标注了华氏度，所以在本文的其余部分中，您会注意到一些令人厌烦的摄氏和华氏度之间的转换。显然，你可以通过使用标有摄氏温度的烤箱来避免这种麻烦。

最后一个注意：这可能是不言而喻的，但焊膏含有你不想要在食物附近的任何地方的化学品。确保您的办公室或家中的每个人都知道您的“回流”烤箱是用于焊接，而不是烹饪。

第1步：火灾和忘记

让我们从脱掉的方法开始，看看烤箱烤箱是否可以自行击打。我们的目标是215°C，因为这是峰值温度范围的中间。配置文件表示理想持续时间为300秒到峰值。因此，首次运行我们将该功能设置为“烘烤”，温度为215°C（AKA 419°F），以及定时器至5分钟。以下是结果:

唔。。。。如果他们计划作为回流烤箱将这件事市场推销，则为Black＆Decker将不得不改进温度控制算法。Let’s see—we overshot the intended peak temperature by 60°C (and therefore exceeded the maximum temperature by 50°), we remained in the reflow zone for way too long, and the overall shape of the temperature curve is thoroughly inconsistent with the profile. The oven did indeed turn off at about 300 seconds, so at least the timer is accurate, but this is not apparent in the data because the temperature decreases very slowly without any active heat removal. Conclusion: FAILURE.

第二步:寻找峰值温度

首先，我们来解决这个峰值温度问题。我们需要找到实际对应215°C的温度设置。我的初步估计是390°F(199°C)。本次运行的其他内容与前一次运行相同。以下是结果:

这次我们超过预期的峰值温度仅35°C（最后一次是60°C），因此我们越来越近。让我们在表盘上尝试350°F（177°C），其他一切都一样。

这看起来非常好。测量的峰值温度为210℃。所以现在我们知道一个近似的温度设置，有助于实际温度会聚到我们所需的215°C的峰值。一个lso, we can see from the first three runs that the oven naturally produces a rate of temperature increase (in this case about 1.4°C/second) that is far below the maximum, so we don’t need to worry about that part of the profile. The only problem with this run is indicated by the flat portion of the temperature curve—this temperature setting for some reason led the control system into a different operational region, such that the heating elements turned off for a while then turned on again to reach the final temperature. We want a setting that will take the temperature directly to the peak with no delays—it’s fine if the final temperature is a little too high because we can easily fine-tune the peak by simply shutting off the oven. It turns out that an appropriate setting is 375°F (191°C):

如您所见，此设置将烤箱直接和平稳地达到优异的峰值温度;我们可以在加热元件开始之前关闭烤箱并导致最终增加到230°C。

第3步：改进配置文件

现在我们需要让测量的配置文件看起来更像推荐的配置文件。这意味着手动将烤箱打开和关闭到1）创建更好的浸泡阶段，2）在回流相中强制实施适当的时间，3）微调峰值温度。以下是用于生成下一个温度曲线的具体过程：

1. 将温度设定为375°F并通过将定时器移动到大约10分钟 - 即足够长，以确保在手动关闭之前不会关闭烤箱。
2. 把眼睛盯在数字温度显示器上。当温度达到140°C(即浸泡相温度范围的下界)时，采取一切措施停用加热元件。我通过快速将温度旋钮调至最低设置来实现这一点。
3. 等到温度达到浸泡范围的上限（160℃），然后重新激活加热元件。温度设定应与启动时的温度设置相同，在这种情况下，在这种情况下375°F。
4. 当温度达到预期峰值(即215°C)时，关闭加热元件。

我们可以立即看到我们的温度曲线看起来更像是个人资料。这很好。但我们仍有三个问题，如图所示：

• 我们显着透过了预期的峰值温度。
• 温度水平在浸泡范围之上。
• 熔点高于熔点的时间仍然太长。

前两个缺点源于同一个错误;也就是说，不考虑温度响应的滞后。加热元件在停用后仍然是热的，我们需要通过提前进行调整来弥补这一点。第三个问题是因为温度下降得太慢——我们没有主动地把热量从烤箱中移走，所以一切都是热的。幸运的是，有一个非常简单的解决办法:打开烤箱门。下面是生成最终温度曲线的过程:

1. 将温度设定为375°F并打开烤箱。
2. 当温度达到130°C，关闭加热元件。
3. 等到温度达到浸泡范围的上限（160℃），然后重新激活加热元件。温度设定应与启动时的温度设置相同，在这种情况下，在这种情况下375°F。
4. 当温度达到时，关闭加热元件205℃。
5. 当温度达到215℃时，打开门。

成功！浏览此曲线的注释，您将看到所有的关键回流规范都已满足。唯一（未成年人）违规是回流阶段的长度，应至少60秒。在打开门前，可以轻松地弥补这一点。您还可以提高第一加热元件停用，以便将曲线的浸泡相部分更靠近指定的浸泡相温度范围的中心。底线，此配置文件应该足以实现DIY，原型质量回流。

结论

我希望这一程序有助于您享受回流焊接的好处，而无需专业组装的成本和不便，而不会购买一系列昂贵的设备和用品。留意将为未来的文章提供给DIY回流中的其他主要步骤的提示和技术：焊膏应用，组件放置和回流后接触。

为自己提供这个项目！BOM。