Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Termiczne właściwości elementów elektronicznych - praca inżnierska

14 Paź 2019 10:28 234 8
  • Poziom 2  
    Witam.
    Celem pracy jest zaprojektowanie i wykonanie stanowiska dydaktycznego, służącego do badania właściwości termicznych różnych elementów i podzespołów elektronicznych. Czy mógłby ktoś podzielić się swoją wizją na temat takiej pracy?(zbieram informacje)
    A wiec pytania?
    1. Z jakich materiałów najlepiej zmontować komorę termiczną lub czy są już jakieś gotowe?
    2. Za pomocą czego najlepiej dostarczyć wysokiej temperatury? (ogniwo Peltiera, grzałka)
    3. W jaki sposób sterować wzrostem/spadkiem temperatury?


    Na zdjęciach mój przykładowy pomysł.


    Termiczne właściwości elementów elektronicznych - praca inżnierska




    Dziękuję bardzo za informacje i pozdrawiam :)
  • PCBway
  • Pomocny post
    Poziom 36  
    Nie da się odpowiedzieć na twoje pytania, gdyż nie znamy zakładanych warunków pracy urządzenia, które chcesz skonstruować.
    Wyobraź sobie, że element można chłodzić wolno, wtedy komora może być z chłodzeniem naturalnym (jak grzejnik domowy). Ale gdy chcesz badać wrażliwość na szok termiczny wtedy potrzebujesz komory z chłodzeniem wymuszonym o zadany gradient.

    Zatem, aby wykonać taką pracę to potrzebujesz wpierw ustalić jakie będą graniczne warunki pracy komory. Temperatura max, min oraz gradient, czyli szybkość spadku temperatury, gdyż od tego zależy po prostu cała konstrukcja.
  • Poziom 2  
    Rozumiem, już precyzuję.
    Element ma być chłodzony wolno, czyli z naturalnym chłodzeniem, do wzrostu temperatury planuje wykorzystać ogniwa Peltiera. Temperatura maksymalna komory do 100 stopni, natomiast minimalna temperatura pokojowa. Badać będę właściwości danego elementu(np. opornika) pod wpływem wzrostu/ spadku temperatury. Czyli np. jak się zachowuje w temp. 25, 50, 75.
  • PCBway
  • Poziom 36  
    Lewy-97 napisał:
    Rozumiem, już precyzuję.
    Element ma być chłodzony wolno, czyli z naturalnym chłodzeniem, do wzrostu temperatury planuje wykorzystać ogniwa Peltiera. Temperatura maksymalna komory do 100 stopni, natomiast minimalna temperatura pokojowa. Badać będę właściwości danego elementu(np. opornika) pod wpływem wzrostu/ spadku temperatury. Czyli np. jak się zachowuje w temp. 25, 50, 75.


    To już coś. Dalej musisz ustalić parametry graniczne, czyli do jakiej max. temperatury będziesz grzać badany komponent. Tranzystory mocy potrafią przy normalnej pracy grzać się np. do 100 °C i więcej. Zatem musisz mieć grzałki, które taką temperaturę zapewnią. Ogniwa Peltiera moim zdaniem nie są do tego dobre.
    Prościej zastosować gotowe grzałki. Podpowiem ci, że dość fajne grzałki są w prostownicach do włosów. Taką prostownicę w jakiejś biedronce można kupić za 20-30 zł. Z niej wydłubiesz grzałki, które grzeją do około 200 °C oraz elektroniczny termostat. W jednej z grzałek jest umieszczony czujnik temperatury, który jest połączony z termostatem. Grzałki są sterowane zwykle tyrystorem. Masz już gotowca. Trzeba jeszcze jakąś obudowę wymotać, chociażby z kawałka profila ALU. Zrobić izolację termiczną, aby zapewnić stałość temperatury w funkcji czasu.

    Wziąłeś sobie pracę ciekawą, z punktu widzenia konstrukcji, ale niestety niezbyt prostą.

    Pytaj, w miarę możliwości moich zdolności konstruktorskich coś podpowiem.
    Pozdrawiam!
  • Poziom 2  
    Podczas rozmowy z promotorem ustaliliśmy, że maksymalna temperatura w komorze to 100°C. Wiec raczej tranzystorów mocy nie będziemy badać. Przekonałeś mnie pomysłem z grzałkami, zrezygnuje z Peltiera. Mam zamiar umieścić w komorze dwa czujniki. Jeden czujnik temperatury będzie pokazywał temperaturę na wyświetlaczu cyfrowym. Natomiast drugi będzie podłączony do mikrokontrolera (arduino).
    W komorze planuje umieścić jakiś niewielki wiatrak do rozprowadzenia temperatury.
    Ponadto mikrokontolerem mam zamiar sterować całym stanowiskiem, np włączanie/wyłączenie grzałki, wiatraka itp.


    " Trzeba jeszcze jakąś obudowę wymotać, chociażby z kawałka profila ALU. Zrobić izolację termiczną, aby zapewnić stałość temperatury w funkcji czasu." ~ Czy mógłbyś bardziej rozwinąć co masz na myśli? Kawałek ALU?- nie do końca wiem co to jest :D

    Im praca bardziej skomplikowana tym większa satysfakcja z wykonania, hehe :D

    Dziękuje bardzo za zainteresowanie i zagłębienie się nad moja pracą ;)
    Pozdrawiam.
  • Moderator Akustyka
    Czy to ma być temperatura otoczenia czy elementu? To zasadnicze pytanie.
    Ja bym takiego stanowiska nie robił w formie komory z ogrzewaniem powietrza, bo skoro to ma być "stanowisko dydaktyczne", to taka laborka trwałaby cały dzień.
    Jak dla mnie, to zdecydowanie lepsze wyniki (transport temperatury do badanego elementu i kontrola nad nią) uzyskałbyś albo w medium olejowym, albo przy ogrzewaniu kontaktowym (na stoliku).
    Porządnie izolowany pojemnik z dość grubego aluminium, ze szczelnymi wyprowadzeniami elektrycznymi, grzałka i olej silikonowy. Coś takiego można grzać z prędkością 5 stopni na minutę bez szczególnego przykładania się do ustawień PID.
    W przypadku budowania suszarki konwekcyjnej (bo dokładnie to opisałeś), aby zachować kontrolę nad procesem, tempo grzania nie powinno przekroczyć 2 stopni na minutę. W innym wypadku bezwładność układu będzie na tyle duża, że nie zdążysz zrobić pomiaru przez wzrostem temperatury.
    Lewy-97 napisał:
    3. W jaki sposób sterować wzrostem/spadkiem temperatury?
    Kontrolerem. Np. https://www.tme.eu/pl/details/tcn4s-22r/regulatory-temperatury/autonics/
  • Poziom 36  
    Lewy-97 napisał:

    " Trzeba jeszcze jakąś obudowę wymotać, chociażby z kawałka profila ALU. Zrobić izolację termiczną, aby zapewnić stałość temperatury w funkcji czasu." ~ Czy mógłbyś bardziej rozwinąć co masz na myśli? Kawałek ALU?- nie do końca wiem co to jest :D


    Na przykład taki:
    Termiczne właściwości elementów elektronicznych - praca inżnierskaProfil.jpg Download (35.09 kB)

    Oczywiście to przykład. Może być też prostokątny albo kwadratowy.
    Myślę, że wykonywanie komory z takiego czegoś jest po prostu wygodne.
  • Poziom 2  
    telecaster1951 napisał:
    Czy to ma być temperatura otoczenia czy elementu? To zasadnicze pytanie.
    Ja bym takiego stanowiska nie robił w formie komory z ogrzewaniem powietrza, bo skoro to ma być "stanowisko dydaktyczne", to taka laborka trwałaby cały dzień.
    Jak dla mnie, to zdecydowanie lepsze wyniki (transport temperatury do badanego elementu i kontrola nad nią) uzyskałbyś albo w medium olejowym, albo przy ogrzewaniu kontaktowym (na stoliku).
    Porządnie izolowany pojemnik z dość grubego aluminium, ze szczelnymi wyprowadzeniami elektrycznymi, grzałka i olej silikonowy. Coś takiego można grzać z prędkością 5 stopni na minutę bez szczególnego przykładania się do ustawień PID.
    W przypadku budowania suszarki konwekcyjnej (bo dokładnie to opisałeś), aby zachować kontrolę nad procesem, tempo grzania nie powinno przekroczyć 2 stopni na minutę. W innym wypadku bezwładność układu będzie na tyle duża, że nie zdążysz zrobić pomiaru przez wzrostem temperatury.
    Lewy-97 napisał:
    3. W jaki sposób sterować wzrostem/spadkiem temperatury?
    Kontrolerem. Np. https://www.tme.eu/pl/details/tcn4s-22r/regulatory-temperatury/autonics/


    Promotor chciał abym zrobił z ogrzewaniem powietrza. A już mam pewne pomysły na prace i są zaakceptowane przez niego wiec wole iść do przodu niż się cofać. Natomiast dziękuję za sugestię :)

    Dodano po 2 [minuty]:


    Rozejrzę się za takim materiałem.
    Grzałki z prosownicy już są :)

    Termiczne właściwości elementów elektronicznych - praca inżnierska
  • Pomocny post
    Poziom 36  
    Lewy-97 napisał:

    Rozejrzę się za takim materiałem.
    Grzałki z prosownicy już są :)


    Haha - szybki jesteś - jak widzisz sam, są to bardzo użyteczne elementy, które można różnie zastosować. Kwestia przemyślenia sposobu wbudowania w komorę, dodania wentylatora, czy innych akcesoriów typu zabezpieczenie termiczne i już pomału zacznie się coś wyłaniać. Zwykle przy takich konstrukcjach największym problemem dla elektronika jest część mechaniczna. Warto używać już gotowych i sprawdzonych rozwiązań, które zwiększają szanse na ukończenie projektu niźli wymyślanie jakichś dziwnych konstrukcji, które nie wiadomo czy w ogóle będą działać.