#原创新人# 物理男改造两百元烤箱变身精准控温，干货满满

一、背景

几年前在单身的时候开始入坑烘焙，想着也可以借此提升下脱单几率嘛。于是乎就入手了长帝的基础款烤箱——CKF-25B。

这款烤箱早就在各大电商商城下架了，只有一些taobao商户有。但他的外形和功能和长帝后来出的很多都是类似的，比如CKF-30BS, TR32SN.

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使用了好几年，简单说一下此款的优缺点，或者说，这也是低价烤箱一些比较共同的优缺点。

优点：

1、方形空间，相对扁形的空间，蛋糕、面包等表面更不容易糊，更均匀。
2、带发酵低温档，后文会提到这个**。
3、带转叉，可烤鸡。
4、便宜。

缺点：
1、四热管加热，不如6热管均匀。
2、单层门玻璃，热量易流失。
3、非上下独立控温。
4、机械控温，200块的价格还要什么自行车。
5、我可以继续写下去十几条，但是真的，这价格了，要什么自行车呢。

从买的时候，我就知道这个烤箱的温控不准，还好手头有个VC86D。VC86D 是用的K型热电偶，我这个的误差是高2%。

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烤箱到手后就用VC86D 测了下，发现烤箱内温度变动非常大，而且温控很不准，差20摄氏度很正常。从此以后，每次烤东西的时候，就都会把万用表放旁边，把烤箱门打开条缝，把热电偶放进去，用万用表来读数。

有回烤完东西晒张照，烤箱和万用表入镜了，一众物理系同学惊呼：为什么你家厨房里会有个万用表？
答：全（yin）是（wei）泪（qiong）啊！

可能有人会说，加这个万用表的钱早买个更好的烤箱了。可是，我是先有的万用表啊，而且，这玩儿不光是测温度用，我还会用它做很多别的事情啊。

从此以后，CKF-25B 和 VC86D 就成了一对亲密的爱人，每回小B 发热的时候，都会打开一条缝，让小D把它的一部分伸到小B体内，感受来自它内部的温暖。

得益于这一对好朋友，快乐父子俩，从饼干，蛋糕，再到烤鸡，面包，我这也算是上了烘焙的道了。只是在最近做面包的时候才发现，这样一个不靠谱的烤箱实在是不好用。虽然有好基友帮助烤箱测量内部温度，但是温度十分不稳定。热力系统这种惯性巨大的系统，温度曲线上下振幅非常大，劣质的温控器会导致大量的超调，从而影响最终效果，更不要再加上劣质低价的温度传感器。而且此烤箱自带的发酵功能，并不好用。温度经常50度+，酱紫酵母君就死翘翘了，就没法吃面粉放屁吹泡泡了。没错，我的面包发酵发不好，烤不好，长不高，就是因为这个烤箱不好用！（不要脸状）另外，最主要的原因是：经过我多年的摧残，温控器应该是已经老化，温差进一步扩大，烤面包需要的180摄氏度，我需要把旋钮旋到250度...

所以，就有了这次的改造。（以前做过物理老师，习惯使然，好为人师，而且中学做学霸时候给女同学讲题就喜欢授人以渔而非授人以鱼，所以话会比较多，会讲到一些背后的原理，叨扰之处还望各位值友海涵。 ）

二、准备

在动手前，看了下网上各位前辈的改造。主要就是从以下这几方面入手：
1、密封
2、温控器
3、保温

1、密封没什么好说的，铝箔胶带搞定，觉得铝箔胶带不够牢固，可以上铝箔玻璃纤维胶带。

2、温控器，需要多说一说，改造所用的温控器主要就是三种
a）液涨式温控器，和双金属片一样也属于机械式，通过内部液体热胀冷缩，来控制电路的通断。优点是价格便宜，缺点就是不够灵敏，毕竟需要将热量传导到液体，液体再膨胀来触发开关。哎？为啥脑子里想象到一个东西在慢慢膨胀起来。
b）微电脑非智能控制，优点是温度测量，反应灵敏，但是对于温度的控制没有提前量，非一即零的控制方法必定也会带来大量超调。
c）PID温控仪。这是电器自动化，工控目前用的最多的智能控制仪表。有三个参数：P是比例系数，I是积分时间，D是微分时间。现在家用电烤箱没有变频的，所以要么100%功率输出，要么0功率输出，但是PID温控仪可以按照时间比例控制发热管通断，并且会提取控制。举个例子，目标温度180度，100度之前是100%的时间在发热，100度之后80%，120度60%，150度20%，170度10%，就像刹车的时候的点刹。优点：可以使用多种温度传感器，温度曲线平稳，可以保持精准恒温，设定好PID参数后可以减小超调甚至消灭超调。缺点：价格偏高一点，调试PID参数比较麻烦。

3、保温，也没什么好说，无石棉硅酸铝玻璃纤维铺在内外壳之间即可。

4、另外还有时间控制。自带的定时器很不准，但是没必要上一个精准的时间定时器，我都是开到常开上，再用厨房定时器来看时间，这样还更方便些。

在权衡了一番之后，我决定还是用PID 温控仪，用两个还可以改成上下独立控温。老爸厂子正好也用PID温控仪，所以....

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老爸拿回来后跟我说，拿来的这个好几百，我就一脸黑人问号，不应该就几十，一百块么，一看说明书，这个有R232接口，是可以远程控制的....好吧，我用不着这么高级的。

买温控仪的时候要注意查看输入和输出的方式，对于家用烤箱，输入更适宜用热电偶，K型、E型热电偶都可以。千万不要用热电阻，热电阻反应太慢，可能烤箱里已经120度了，你的温控仪上显示才80度。输出一定要选择支持固态继电器（SSR）的，因为时间比例的控制方式会导致短时间内大量的通断，普通的机械继电器一是反应慢，二是寿命很快就被榨干了。

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在把以下材料都准备好后，我就开工啦：
1、AOA5000系列PID温控仪
2、10A SSR 固态继电器
3、E型热电偶
4、无石棉硅酸铝玻璃纤维保温棉
5、铝箔胶带
6、1.5平方硅橡胶高温线（高温环境应使用耐热线）
7、陶瓷接头（高温环境，不应用焊锡焊接，连接应用卡子、陶瓷接头等）

三、开工

1、原始面貌，借用办公室的烤箱拍照。

2、面板，三个旋钮。借用办公室烤箱拍照。

3、开盖后就是这样子了，左上角是温度传感器+温控仪。呵呵，做在内外壳之间，没有测量烤箱内部的温度，怎么可能会准呢？右上角也是个温控器，但是是不可调的，这就是那个**的发酵档所用的温控器。

4、拆下温控仪来仔细观看一下，XINGQIU牌的，还是通过了TUV南德的认证呢。然而....

5、最上面一片就是双金属片，利用两种金属热膨胀系数不同来控制温度。当温度升高或者降低，双金属片其中一片的膨胀或者缩短的幅度比另一片更大，就会导致双金属片弯曲，从而使得电键闭合或者断开，以此来控制发热管的工作与否。旋钮控制中间两个金属片的距离，这就控制了双金属片需要弯曲多少才可以闭合或者断开电路，以此来体现温度控制。

6、铝箔胶带封一圈

7、把发酵用到的温控器拆下来，把留下的螺丝孔钻大一点，安上热电偶。

8、热电偶安装在中上部，如果是改上下独立控制，应该更靠近发热管一些。

9、量好尺寸，画线，钻孔，为锯条做准备。

10、锯条先放进去，然后再把两端固定。这里我是用的我锯木头用的曲线锯，面板是铁的，锯起来比较费劲，如果有电磨估计会好些。

11、切割完，安装温控仪，正好卡进去。

12、图上右下角的就是SSR——固态温控仪，和后面板紧密相连，因为我也会在侧面铺保温棉，而且最大电流只有8A，还是放在下部，所以我没有使用散热器。

13、上电测试，稳定在目标122.2摄氏度，so easy~~

14、铺好保温棉，安好壳子，收工。

从此，一对好基友再也没有见面，因为烤箱小B 有了PID的一根粗粗硬硬又长长的棒棒一直插在它的体内，感受她的温暖。

四、改造后使用感

E型热电偶反应十分灵敏，精准，即使是烤箱的温热潮湿环境，也不易被腐蚀。提供长久而坚挺的帮助。
PID温控仪可控温度范围大，所以即使是发酵使用，也可以精准恒温在一发28度，二发38度这样的精确低温，做酸奶什么的更是不在话下。脑洞更大点，有了PID温控器，做个低温分子料理机也是不在话下。
保温棉的存在使得上盖不再那么烫手，一是安全了，二也更加节能。

五、感受与前景

最后讲一讲我对烤箱的认识，以及今后的发展方向

烤箱是个技术含量低，制造门槛低的东西。大部分烤箱的电路图就是下面这样。

好一点的烤箱，无非就是温控准一点，发热均匀点，保温好一点，这也是我对烤箱的基本要求，其他的比如转叉、炉灯、热风什么的，有就可以了，再好也看不出什么，炉灯二十块钱我也能给我这个安一个，三十块钱我能改成六管加热，再来个PID温控仪我就可以把它改成上下独立控温，双层玻璃也不是不可以改。近几年烤箱几乎没有什么创新，也就是上面说的三点做的更完善了些。智能？我就两个字：呵呵。但是在我实施改装前看到长帝出的一款新款，觉得“哎哟~不错哦”。这款除了普通上下热管加热，还在背面加入了三个环形热管，中间的涡轮风扇，可以达到中间进风，再送到外围加热后出风的效果，这样的好处毋庸置疑，温度更加均匀。对于饼干，可以同时烤多层，大大减少时间。但是，这价格....而且，1200块的烤箱，温度控制精度也仅仅只能是±5摄氏度，就不能再准点儿么？到这个价位的烤箱了，才在烤箱里用上了二十块一米的玻璃纤维保温棉。啧啧啧，这钱是XX好赚啊。

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私以为，家用烤箱的路还有很长要走，个人觉得未来肯定会有定频烤箱问世，无需通过时间百分比来控制温度，而是直接控制功率大小，发热管不用一会儿开一会儿关，这样控温将更加精准。其实变频技术已经成熟，用不用在烤箱上，就是商家的决策了。长帝作为民族品牌，在烤箱领域上已经走得很好。我的第一个烤箱是长帝，我的下一个肯定也是长帝。只是我希望，下一个烤箱，不必让我再自己改造这么多，从商家那儿买来的，就是100%符合我要求的，甚至比我的要求做的还好的烤箱。

预告一下：第二个PID温控仪到位后，会找时间改成上下独立控温。