Havya İçi Sıcaklık Ölçüm ve K Tipi Termokupl İle ısı Profil Kaydedici

Amaç ve Kapsam

Forumda kuru lehim konusu sık dönüyor. Havya ayar düğmesi 350 derken uç gerçekte ne gösteriyor, kimse bilmiyor. Bu proje ile amacım havyanın uç sıcaklığını ölçüp kaydetmek. Kullanım dışı kalan birkaç ucum var, onlarla kıyaslama yapmak da kapsam içinde. Şebeke tarafına hiç girmiyorum; ölçüm tamamen mekanik temas ve düşük gerilimli elektronikle yapılıyor.

Ölçtüğüm şey iki eğri: ısıtma kalkış eğrisi (oda sıcaklığından kararlı sıcaklığa) ve uç değişimi sonrası toparlanma eğrisi. Bunlar el yordamıyla değil sayılarla görülecek.

Malzeme Seçimi

Termokupl olarak K tipi seçtim çünkü 0-500 C aralığında yeterli çözünürlük veriyor ve MAX6675 doğrudan SPI'dan 12 bit dijital değer döndürüyor. Amplifikatör ve soğuk uç kompanzasyonu modülün içinde. Çözünürlük 0.25 C, lehim sıcaklıkları için bol bol yeter.

Termokupl ucunu havyanın ısıtıcı gövdesine değil, mümkünse ucun kendisine yakın tutmak gerekiyor. Uç sıcaklığı ile gövde sıcaklığı arası 40-60 C fark olabilir. M3 pirinç vida ve küçük bir kelepçe ile temas ettirilebilir. Uç sıcaklığı ve gerçek lehim bölgesi yine de birebir aynı olmayacak, bu bir gösterge ölçümü.

Kart olarak Nano seçmemin sebebi basit: 5 V mantık MAX6675 ile uyumlu, SD kart modülü de 5 V ile sorunsuz çalışıyor. Kayıt hızı olarak 2 saniyede bir örnek almak yeterli, 8 GB kartta aylarca yer kalır.

Yapım Adımları

1. Protoboard üzerine Nano, MAX6675 ve SD modülünü yerleştir, SPI hatlarını bağla: SCK D13, MISO D12, CS(MAX6675) D10, CS(SD) D9.
2. LCD'yi I2C ile A4/A5'e tak, adres genelde 0x27 olur ama I2C tarayıcı küçük programla kontrol edilebilir.
3. Termokupl tellerini MAX6675 terminaline bağla, polariteye dikkat: kırmızı eksi, sarı artı K tipinde. Ters bağlarsan sıcaklık artarken azalır, fark edilir.
4. Beslemeyi kur: TP4056 çıkışından anahtar ve 500 mA sigorta üzerinden kartlara 5 V değil, hücre gerilimi (3.7-4.2 V) gider. Nano'nun VIN ucuna besleme verilirse dahili regülatör 5 V üretir. TP4056 modülünün sadece korumalı hücre ile kullanılması gerekiyor.
5. Buton ile kayıt başlat/durdur mantığını yaz, her yeni kayıtta dosya adı sayaç olarak artmalı: LOG001.CSV gibi.
6. Her satıra "saniye, santigrat" formatında yaz, 500 ms SD yazma gecikmesi normaldir; döngü zamanlamasını millis() ile kur.
7. Havya soğukken termokupl kelepçesini uca sabitle, sistemi başlat, havyayı prize tak ve kalkış eğrisini kaydet.
8. Kartı PC'ye bağlayıp CSV dosyasını elektronik tablo programında grafiğe çevir.

Uyarı: havya ucu 350 C üzerinde olur, kelepçe ve termokupl kablosu izolasyonlu tutulmalı, montaj havya sıcakken elle yapılmamalı. Şebeke tarafında hiçbir değişiklik, ölçüm ya da müdahale yok; sadece prize takılı cihazın dış yüzeyine temas ölçülüyor.

Öğrenilen Dersler ve Dikkat Edilecekler

Termokupl temas kalitesi sonucu doğrudan etkiliyor. Gevşek kelepçe 80-100 C'ye varan düşük okuma yapabilir. Bu yüzden ilk ölçüm serisi bilinen bir referansla, mesela kaynama suyu banyosuyla (100 C, deniz seviyesinde) doğrulanmalı.

MAX6675 SPI'da başka cihaz varken okuma sırasında tüm CS hatları çekilmeli, yoksa SD kart hattı bozulur. CSV dosyası açıkken güç kesilirse veri kaybı olabilir; 100 satıda bir dosyayı kapatıp yeniden açmak pratik bir çözüm.

Eski ve yeni uçlar arasındaki toparlanma farkı gerçekten çarpıcı olur. Uç kirlenmişse ayar aynı olsa bile verilen sıcaklık düşer, kuru lehim avında havyanın suçu değil ucuğun suçu olabilir. Bunu sayılarla görmek tamir tanısına iyi ışık tutar.

Sonraki Adımlar

İkinci aşamada termokupl yerine düşük maliyetli birkaç noktadan ölçüm düşünüyorum: gövde, uç ve çevre. Ayrıca kayıt süresince Nano'nun milisaniyeye göre jitter'ını ölçüp timestamp doğruluğunu kontrol etmek istiyorum. Uzun vadede aynı düzeneği önden ısıtma plakası ya da sıcak hava istasyonu doğrulamasında da kullanmak mümkün.

Ölçüm sonuçlarını toplayınca grafikleri buraya ekleyeceğim. Benzer ölçüm yapmış ya da termokupl montajı için daha pratik fikri olan varsa duymak isterim.