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熱敏電阻是在3D打印機上測量溫度的最常見設備。控制打印機噴嘴和加熱床的溫度對于成功打印至關重要。幾種傳感器類型可以提供此數據，其中包括熱電偶和電阻溫度檢測器 (RTD)。熱敏電阻器已經開始主導3D打印市場，因為它們簡單、成本低且易于與控制器板集成。
在哪里可以找到它們
熱敏電阻可以在3D打印機的多個位置找到。在典型的打印頭或熱端，打印機的噴嘴被擰入一塊金屬(通常包裹在硅膠套中)，這會使燈絲升溫并熔化。連接到此塊的是兩對電線。第一個為加熱塊的元件供電，而第二個連接到嵌入塊內部空間的熱敏電阻，以便可以準確測量其溫度。
熱敏電阻在加熱床上的位置不太明顯。通常，它夾在打印表面和加熱元件之間，看不見。在帶有加熱外殼的打印機上，您也可能會發現一個測量打印空間溫度的打印機。
在所有情況下，連接到每個熱敏電阻的導線對都被引回到控制器板上。當它們加熱時，它們的電阻會發生變化，而這些變化會被打印機的固件檢測到并根據校準數據進行映射以計算溫度。
類型
有兩種類型的熱敏電阻。在3D打印機中發現的那些被稱為負溫度系數 (NTC) 設備，這意味著它們的電阻會隨著加熱而降低。相比之下，正溫度系數 (PTC) 熱敏電阻會隨著溫度升高而增加電阻，并且通常用作自恢復電熔斷器。
經典的3D打印機熱敏電阻是“NTC 3950 100k”類型。“NTC”后面的數字與用于描述熱敏電阻溫度/電阻曲線形狀的系數有關。特征形狀是由研究人員Steinhart 和 Hart在 1960 年代建立的，三個系數(a、b 和 c)仍然以它們的名字命名。這些通常被簡化為單個值 B 或 β，其值通常在 3,500 到 4,500 之間。
識別和修復問題
有了與熱敏電阻相關的所有數據和計算，我們希望我們的熱敏電阻測量精度在 1% 以內。然而，情況并非總是如此。在3D打印論壇上，發現測量誤差高達 15°C 的情況并不少見，在某些情況下，可能會出現導致誤差遠遠超過 15°C 的問題。
以下是可能導致此類錯誤的幾個因素：
隨時間漂移：所有熱敏電阻都會隨時間變化，尤其是長時間暴露在高溫下。這會導致電阻增加，從而導致記錄或顯示的溫度低于實際溫度。對于熱敏電阻本身，制造商聲稱每年的變化小于 0.2 °C。然而，許多事表明漂移比制造商聲稱的要高，盡管這可能是由于其他組件的退化。
容差：熱敏電阻的性能往往相當一致，但它們的容差會隨著溫度的升高而降低。某些3D打印機熱端中使用的熱敏電阻在較高溫度下的準確度可能為 +/-3%，當打印 ABS 等材料時，這相當于 +/-5°C。
校準數據不正確：對于安裝的熱敏電阻，應用的校準數據可能不正確。這有可能導致最大的差異，有時差異很大，它們會立即顯現出來!
連接電路：打印機主板上的不合格組件或連接電纜中異常高的電阻也可能有軸承。這些也會隨著時間的推移而改變和漂移。
PID 調整不當：這會導致打印機的熱端或熱床溫度波動，并且在某些情況下，與報告的內容不一致。在大多數打印機上，執行快速 PID 自動調整會有所幫助。
熱敏電阻*或部分故障：實際溫度的大量低報可能是有問題的熱敏電阻造成的。在較舊的打印機(或未啟用熱保護的打印機)上，這可能會導致熱失控，甚至可能引發火災。傳感器本身可能會出現故障，但最有可能的問題是電線損壞或松動。熱敏電阻線相對脆弱，必須小心避免損壞，例如在更換噴嘴時。
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