Comment emballer un capteur étanche dans un environnement DIY?

Je dois mesurer la température dans un terrarium et l'utiliser comme entrée pour un contrôleur de température. Le terrarium est assez humide, par exemple supérieur à 80%. L'emballage doit également avoir une masse thermique minimale, afin de ne pas gêner le régulateur de température, provoquant des dépassements.

Le capteur est un circuit intégré à 1 fil

J'ai résolu ce problème au moyen de silicone chaud - d'abord je soude les 3 fils de la puce au fil, puis je verse du silicium liquide jusqu'à ce qu'aucune cavité ne soit visible.

À ma grande surprise, cela ne fonctionne pas. Le délai moyen entre les pannes est de 1 mois. Le microcontrôleur commence tout juste à lire une température fixe différente. J'ai un autre capteur, monté dans une boîte sèche, que j'utilise pour vérifier la santé mentale. Par conséquent, je suis sûr qu'exactement le capteur tombe en panne.

Comment dois-je gérer cela dans un environnement de bricolage (c'est-à-dire non industriel)? Existe-t-il une approche plus intelligente ou simplement une technique correcte pour appliquer de la colle pour l'imperméabilisation de circuits intégrés individuels?

Selon la valeur que vous accordez à votre temps, vos efforts et votre fiabilité, voici deux options proposées:

1. Fiable et prêt à l'emploi: Achetez un capteur DS18B20 préinstallé dans un boîtier étanche en plastique ou en acier inoxydable . Ce dernier est actuellement en vente pour 4,50 $ chacun :
   

2. Flacon pilule en verre et époxy:

   • Souder les fils du capteur aux fils, puis sceller le métal exposé de chaque fil avec un tube thermorétractable en silicone.
   • Encapsulez l'ensemble de 3 fils dans un autre tube thermorétractable en silicone plus grand.
   • Pour être extrêmement prudent, enveloppez l'ensemble très étroitement dans plusieurs couches de ruban de téflon de plombier: ce ruban est très mince et flexible, de sorte qu'il forme une excellente étanchéité à l'humidité - c'est pourquoi les plombiers l'utilisent pour les raccords!
   • Insérez ce paquet dans le plus petit flacon de pilules en verre auquel il conviendra.
   • Remplissez le flacon de pilules d'époxy étanche (ou de tout scellant d'étanchéité à base d'époxy ou de cyanoacrylate) vers le haut, immergeant ainsi le faisceau et une partie du fil dans ce scellant
   • Suivez la procédure de durcissement recommandée pour le mastic utilisé: L'époxy que j'utilise peut être durci avec une lumière UV, je l'expose donc pendant une heure dans une lampe UV nail art.
   • Le dernier point de défaillance est le fil isolé lui-même, car le fil typique utilisé pour l'électronique n'est pas conçu pour une exposition prolongée à l'humidité. Si possible, utilisez un fil isolé à base de caoutchouc silicone et résistant aux intempéries. Si ce n'est pas le cas, utilisez le reste du rouleau de ruban en téflon en l'enroulant fermement autour du faisceau de fils tout au long du terrarium.
   • Terminé.

J'ai fait à peu près la même chose avec un capteur DS18B20, seulement je l'ai utilisé dans un réservoir de gravure fait maison (élément chauffant en carreaux de céramique et fil nichrome, alimentation pour ordinateur portable ancien et MOSFET avec PWM de PIC16F690 utilisant PID pour le contrôle et affichage simple avec LCD. Il est assis dans du chlorure ferrique depuis plus de deux ans maintenant et fonctionne toujours bien.

Quoi qu'il en soit, tout ce que j'ai fait a été d'utiliser une longueur de tube en PVC transparent (du type que vous obtenez pour un aquarium) et d'alimenter le capteur (avec des fils attachés) à environ un pouce de l'extrémité. Ensuite, j'ai ajouté du mastic silicone transparent pour enduire un peu le capteur pour toute expansion, et après cela, j'ai mélangé de l'époxy et rempli généreusement l'extrémité du tube jusqu'à ce qu'il ait rempli un peu les deux côtés du capteur. J'ai ensuite ajouté un peu de thermorétractable à l'extrémité du tube et mis un peu plus d'époxy dans le petit espace (c'est probablement exagéré pour le terrarium)

Quoi qu'il en soit, cela fonctionnait parfaitement pour moi dans un environnement très hostile, donc je parierais que cela fonctionne pour le terrarium.

Quelques photos pour donner une idée vague (désolé, je pourrais mieux faire car l'extrémité est collée au fond du réservoir, et le réservoir n'a pas été utilisé régulièrement depuis longtemps donc la solution est ancienne ...)

Rien n'est étanche.
Certaines choses sont plus étanches que d'autres :-).

Les caoutchoucs de silicone sont plutôt perméables à l'eau. Ce que vous cherchez à éviter, c'est la présence d'eau et d'air liquide au point de corrosion. Si vous utilisez un matériau à faible teneur en eau dissoute et une adhérence de surface tenace et sans vide, vous ne pouvez pas obtenir d'eau liquide (pas de vides) et la teneur en eau dissoute est faible, la vitesse de réaction est donc faible.

De nombreux fabricants fabriquent des revêtements conformes visant à minimiser la corrosion liée à l'eau et à l'oxygène. Dow Corning en est un - mieux connu que certains et jouissant d'une bonne réputation pour des produits de qualité. Je n'ai aucune relation avec Dow Corning, sauf en tant que client.

Dow Corning Sylgard 184 est formulé spécifiquement pour répondre aux exigences ci-dessus. Son utilisation principale est le rempotage de cellules solaires.

Dow Corning 1-2577 est un revêtement conforme qui fonctionne assez bien. Il forme une couche de ~ = 0,1 mm et peut être pulvérisé au pinceau ou au trempé. Ne pas respirer les fumées est une très bonne idée.

Aperçu des revêtements conformes Dow Corming:

Élastomère

Electroplastic - 1.2577 est dans ce groupe

Durcissement sans solvant

Poormans CC: Une première couche de «pulvérisation de polyuréthane sur un vernis transparent» peut aider. Celui-ci durcit en réagissant avec l'eau atmosphérique et est un revêtement conforme à faible coût mais raisonnable.

Accrochage aux pailles: La présence de potentiel électrique dans un environnement corrosif accélérera fortement la corrosion. Il se peut que le fait d'alimenter le capteur soit un contributeur important. Si vous êtes en mesure de le dépower pendant une partie importante de son cycle, cela PEUT aider.

EVA:Je n'ai pas essayé ceci mais il a une chance modérément bonne de fonctionner. L'EVA est l'agent de collage et d'étanchéité traditionnel de choix dans le silicium sur les panneaux solaires en verre, qui ont généralement des durées de vie bien supérieures à 20 ans. L'EVA contribue grandement à répondre aux exigences mentionnées ci-dessus concernant la solubilité dans l'eau, ainsi que l'adhésion sans vide aux surfaces scellées. L'EVA est inséré sous forme de feuille de plastique entre les cellules en verre et en silicium, puis réticulé sous pression et température élevées. Il semble probable [tm] que le plastique EVA "juste en train de fondre" sur le capteur avec un pistolet à air chaud ait la perspective de répondre à vos besoins. La feuille de plastique EVA est disponible auprès des fabricants de panneaux photovoltaïques ou sous forme de film de serre (maison en plastique?) De haute qualité. Les températures de plastification se situent généralement dans la plage moyenne de 1xx, mais un EVA de plastification à basse (er) température est disponible.

Je pense que votre méthode est bonne, juste le choix du matériel est mauvais. Essayez une résine époxy, apparemment elles ont aussi de bonnes propriétés conductrices de chaleur. http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy#Electrical_systems_and_electronics

Dans un projet, nous avons imperméabilisé les panneaux lumineux LED avec une résine époxy et ils semblaient bien tenir. C'était pour les feux sur les panneaux de signalisation, pas sous l'eau. Dans un autre projet, nous avons connecté des connecteurs marins subconn à un câble d'alimentation à 4 conducteurs, imperméabilisant la jonction à l'aide d' épissures en résine 3M . Ces câbles ont été déployés sous l'eau pendant plusieurs périodes de 3 mois (dont un au cours d'un cyclone) et le joint en époxy n'a pas échoué. Vous pourriez peut-être acheter l'un des plus petits kits et y intégrer le capteur de température. Sinon, prenez de l'époxy et mettez le capteur dans un petit ... pot ... comme un capuchon de stylo.