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热敏电阻是在3D打印机上测量温度的最常见设备。控制打印机喷嘴和加热床的温度对于成功打印至关重要。几种传感器类型可以提供此数据，其中包括热电偶和电阻温度检测器 (RTD)。热敏电阻器已经开始主导3D打印市场，因为它们简单、成本低且易于与控制器板集成。
在哪里可以找到它们
热敏电阻可以在3D打印机的多个位置找到。在典型的打印头或热端，打印机的喷嘴被拧入一块金属(通常包裹在硅胶套中)，这会使灯丝升温并熔化。连接到此块的是两对电线。第一个为加热块的元件供电，而第二个连接到嵌入块内部空间的热敏电阻，以便可以准确测量其温度。
热敏电阻在加热床上的位置不太明显。通常，它夹在打印表面和加热元件之间，看不见。在带有加热外壳的打印机上，您也可能会发现一个测量打印空间温度的打印机。
在所有情况下，连接到每个热敏电阻的导线对都被引回到控制器板上。当它们加热时，它们的电阻会发生变化，而这些变化会被打印机的固件检测到并根据校准数据进行映射以计算温度。
类型
有两种类型的热敏电阻。在3D打印机中发现的那些被称为负温度系数 (NTC) 设备，这意味着它们的电阻会随着加热而降低。相比之下，正温度系数 (PTC) 热敏电阻会随着温度升高而增加电阻，并且通常用作自恢复电熔断器。
经典的3D打印机热敏电阻是“NTC 3950 100k”类型。“NTC”后面的数字与用于描述热敏电阻温度/电阻曲线形状的系数有关。特征形状是由研究人员Steinhart 和 Hart在 1960 年代建立的，三个系数(a、b 和 c)仍然以它们的名字命名。这些通常被简化为单个值 B 或 β，其值通常在 3,500 到 4,500 之间。
识别和修复问题
有了与热敏电阻相关的所有数据和计算，我们希望我们的热敏电阻测量精度在 1% 以内。然而，情况并非总是如此。在3D打印论坛上，发现测量误差高达 15°C 的情况并不少见，在某些情况下，可能会出现导致误差远远超过 15°C 的问题。
以下是可能导致此类错误的几个因素：
随时间漂移：所有热敏电阻都会随时间变化，尤其是长时间暴露在高温下。这会导致电阻增加，从而导致记录或显示的温度低于实际温度。对于热敏电阻本身，制造商声称每年的变化小于 0.2 °C。然而，许多事表明漂移比制造商声称的要高，尽管这可能是由于其他组件的退化。
容差：热敏电阻的性能往往相当一致，但它们的容差会随着温度的升高而降低。某些3D打印机热端中使用的热敏电阻在较高温度下的准确度可能为 +/-3%，当打印 ABS 等材料时，这相当于 +/-5°C。
校准数据不正确：对于安装的热敏电阻，应用的校准数据可能不正确。这有可能导致最大的差异，有时差异很大，它们会立即显现出来!
连接电路：打印机主板上的不合格组件或连接电缆中异常高的电阻也可能有轴承。这些也会随着时间的推移而改变和漂移。
PID 调整不当：这会导致打印机的热端或热床温度波动，并且在某些情况下，与报告的内容不一致。在大多数打印机上，执行快速 PID 自动调整会有所帮助。
热敏电阻*或部分故障：实际温度的大量低报可能是有问题的热敏电阻造成的。在较旧的打印机(或未启用热保护的打印机)上，这可能会导致热失控，甚至可能引发火灾。传感器本身可能会出现故障，但最有可能的问题是电线损坏或松动。热敏电阻线相对脆弱，必须小心避免损坏，例如在更换喷嘴时。
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