Empfehlung kleine und preiswerte WĂ¤rmekammer?

Chris Jones · Jul 2, 2019

On 02/07/2019 00:58, Peter Heitzer wrote:

Joerg <news@analogconsultants.com> wrote:
On 2019-07-01 00:41, Peter Heitzer wrote:
Manchmal mĂśchte ich testen, wie sich eine Schaltung bei unterschiedlichen
Temperaturen verhĂ¤lt. Zu diesem Zweck suche ich eine mĂśglichst preiswerte
(< 100 EUR) Kammer, die Platz fĂźr eine Eurokarte hat, und bei der ich
eine Temperatur im Bereich von 5 bis etwa 80 Grad einstellen kann und
diese Temperatur auf 1-2 Grad genau gehalten wird.
Falls ich so etwas selber bauen mĂśchte. Welche KĂźhlleistung mĂźsste das
verwendete Peltierelement haben, um bei 30 Grad Umgebungstemperatur die
minimalen 5 Grad zu erreichen?

Noch eine Idee: Sieh mal, was es bei Euch an Yoghurt-Bereitern gibt. Die
besseren koennen fuer die Gaerung heizen und spaeter alles auf
Serviertemperatur herunterkuehlen. Ich weiss aber nicht, wo die
erreichbaren Temperatur-Extrema liegen, waere vermutlich ein Hack noetig.

https://www.williams-sonoma.com/products/cuisinart-thermo-electric-yogurt-maker/
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https://web.archive.org/web/20181004154812/https://www.williams-sonoma.com/products/cuisinart-thermo-electric-yogurt-maker/

Thomas Prufer · Jul 2, 2019

On 1 Jul 2019 14:58:23 GMT, "Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de>
wrote:

>Es soll schon längere Zeit die Temperatur konstant gehalten werden.

Ääääh, wie lange? Und welche Leistung verbrutzelt die Elektronik?

Denn ich hätte noch diese Idee: Isolierten Kübel (Kühlbox) mit viel Eiswasser
als Kältequelle. Dann Schlauch, Pumpe, und kleiner Wasser-Luft-Wärmetauscher mit
Lüfter -- gibt's alles in schönen Farben eloxiert für sehr wenig Geld bei den
Computertunern, z.B. eBay.

Per geschickter Ansteuerung kühlt diese Mimik dein Probenraum runter. Geht halt
nur solange das Eis hält, dafür sparst dir die Kühlmimik. Peltier-Elemente
können entweder Delta-T oder Wärme wegbewegen; beides gleichzeitig ist
nichttrivial. Eine alte Styroporbox vom Fischhändler ist schon eher trivial

Heizen ist ja kein Problem: Halogenbirndl, Heizfolie, Lüfter hochdrehen,
linearer Spannungregler, ...

Dunkel hab ich auch noch einen "Transistor in Verlustschaltung" im Kopf: ein
Kollege hatte mal eine Schaltung der Elektor(?) brauchbar gemacht, bei der ein
Leistungstransistor einen Festwertheizer gibt. Transi und Kühlkörper und Fühler
waren ein Block, pappt man in seine Styrobox, Strom dran und das Ding hält die
eingestellte Temperatur.

Thomas Prufer

Peter Heitzer · Jul 2, 2019

Joerg <news@analogconsultants.com> wrote:

On 2019-07-01 07:53, olaf wrote:
Peter Heitzer <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de> wrote:

Das Peltier ~ 250-300 W kostet schon etwa 100 ???.
Brauche ich fĂźr ca. 5l Volumen wirklich so ein grosses Modul?

Was du brauchst musst du dir ausrechnen. Das haengt von der
Isolierung, der maximal erlaubten Leistungsabgabe deiner
Testelektronik und der Geschwindigkeit des Runterkuehlens ab mit der
du leben kannst. Wenn deine Testelektronik 5W aufnimmt dann hast du
ein Problem.

Wenn nicht genug Kuehlleistung aufgebracht werden kann, vielleicht die
Elektronik immer nur kurz einschalten. Man muss ja meist nur wissen
"Geht noch oder geht nicht mehr".

Es handelt sich i.d.R. um Schaltungen mit geringer Leistung - wenige mA bei
ein paar Volt -, z.B. ein RC-Oszillator, dessen TemperaturabhĂ¤ngigkeit
mich interessiert.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

Peter Heitzer · Jul 2, 2019

Thomas Prufer <prufer.public@mnet-online.de.invalid> wrote:

On 1 Jul 2019 14:58:23 GMT, "Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de
wrote:

Es soll schon lĂ¤ngere Zeit die Temperatur konstant gehalten werden.

ĂĂ¤Ă¤Ă¤h, wie lange? Und welche Leistung verbrutzelt die Elektronik?

So um die 15 Minuten sollte ausreichen. Das ist lange genug, um die Drift
eines Oszillators ohne hochprĂ¤zisen Frequenzmesser zu bestimmen.
Die Elektronik ist eher genĂźgsam; max. etwa 20 mA@5V.

Denn ich hĂ¤tte noch diese Idee: Isolierten KĂźbel (KĂźhlbox) mit viel Eiswasser
als KĂ¤ltequelle. Dann Schlauch, Pumpe, und kleiner Wasser-Luft-WĂ¤rmetauscher mit
LĂźfter -- gibt's alles in schĂśnen Farben eloxiert fĂźr sehr wenig Geld bei den
Computertunern, z.B. eBay.

Ein Ă¤hnlicher Gedanke kam mir gestern auch noch, allerdings mit einem KĂźhlakku
aus dem Gefrierschrank. Vielleicht kann ich den unterhalb der zu testenden
Schaltung, die auf einem Kunststoffgitter liegt, plazieren und mittels
LĂźfter die kalte Luft zufĂźhren.

>nur solange das Eis hĂ¤lt, dafĂźr sparst dir die KĂźhlmimik. Peltier-Elemente
Ein KĂźhlakku mit 1 Liter hĂ¤lt schon eine Zeit lang. 335 kJ, also 90 Wh
sollten fĂźr ein kleines KĂźhlvolumen reichen.

Heizen ist ja kein Problem: Halogenbirndl, Heizfolie, LĂźfter hochdrehen,
linearer Spannungregler, ...

Dunkel hab ich auch noch einen "Transistor in Verlustschaltung" im Kopf: ein
Kollege hatte mal eine Schaltung der Elektor(?) brauchbar gemacht, bei der ein
Leistungstransistor einen Festwertheizer gibt. Transi und KĂźhlkĂśrper und FĂźhler
waren ein Block, pappt man in seine Styrobox, Strom dran und das Ding hĂ¤lt die
eingestellte Temperatur.

>Thomas Prufer

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

Thomas Prufer · Jul 2, 2019

On 2 Jul 2019 07:00:52 GMT, "Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de>
wrote:

So um die 15 Minuten sollte ausreichen. Das ist lange genug, um die Drift
eines Oszillators ohne hochpräzisen Frequenzmesser zu bestimmen.
Die Elektronik ist eher genügsam; max. etwa 20 mA@5V.

Ok, 15 Minuten bei 100 Milliwatt, des ist nicht viel. Das ist ein
Kompressorkühlschrank echt Overkill...

Ein Kühlakku mit 1 Liter hält schon eine Zeit lang. 335 kJ, also 90 Wh
sollten für ein kleines Kühlvolumen reichen.

Mit den Eiswürfeln im System hättest eine Begründung dafür, wieso das
Bürogefrierfach voller Eiswürfel ist bzw. wieso die Firma Eiswürfel von der
Tanke zahlen soll.

Ob die alle im Versuch landen, oder auch dein Getränk kühlen...?

Thomas Prufer

Hanno Foest · Jul 2, 2019

On 01.07.19 23:38, Helmut Schellong wrote:

Wirklich?
Ein Trafo, der nach Gleichrichter die Maximalspannung fĂźr
das Peltier von z.B. 27,5 V erzeugt und z.B. 15 A
liefern kann?

Nicht gut. > [...]
Ich habe Daten aus dem Datenblatt eines Peltiers hingeschrieben.
Was ist daran nicht gut?

Da steht drin, daĂ man das Dings an einem Netztrafo mit Gleichrichtung
ohne GlĂ¤ttung betreiben soll?

Hanno

Volker Bartheld · Jul 2, 2019

On Mon, 1 Jul 2019 22:41:27 +0200, Rolf Bombach wrote:

Volker Bartheld schrieb:
On 1 Jul 2019 12:05:25 GMT, Peter Heitzer wrote:
Zum Heizen wollte ich auch was elektronisches verwenden. Ein paar 2N3055
Du willst den/die 2N3055 direkt als Heizung verwenden? [...]
Hochlastwiderstände und Heizfolien wurden doch schon erfunden,
wenn es partout keine 12V(!)-Glühlampe [...] sein darf.
Das ist Patent Jakubaschk :-]. In Verbindung mit Heizwiderständen im
Linearbetrieb bleiben an den Transistoren ja maximal 1/4 der vollen
Heizleistung hängen [...] Glühlampe 12 V ist eine interessante Idee. Es
gibt ja nun diese 5W/20W mit Glassockel, die dürften hohe Temperaturen
länger aushalten.

Genau. Und seit der Erfindung des Power-MOSFETs kannst Du die Lampe auch
vollkommen problemlos ohne große Verlustleistung PWM-modulieren. Der
Heizeffizienz tut das keinen Abbruch.

Die Scheinwerferlampen (bilux bleiben ja häufig monolux über) haben
einen ziemlich hitzebeständigen Sockel.

So schauts aus. Und wenn Du die nicht mit 14.4V quälst, halten die quasi
ewig und man kann sie ggfs. ziemlich nah an die Platine heranbringen.
Klar, so ein bisserl EMV-Gedanken müßte man sich schon machen, falls der
Prüfling diesbezüglich empfindlich ist.

Volker

Peter Heitzer · Jul 2, 2019

Thomas Prufer <prufer.public@mnet-online.de.invalid> wrote:

On 2 Jul 2019 07:00:52 GMT, "Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de
wrote:

So um die 15 Minuten sollte ausreichen. Das ist lange genug, um die Drift
eines Oszillators ohne hochprĂ¤zisen Frequenzmesser zu bestimmen.
Die Elektronik ist eher genĂźgsam; max. etwa 20 mA@5V.

Ok, 15 Minuten bei 100 Milliwatt, des ist nicht viel. Das ist ein
KompressorkĂźhlschrank echt Overkill...

Ein KĂźhlakku mit 1 Liter hĂ¤lt schon eine Zeit lang. 335 kJ, also 90 Wh
sollten fĂźr ein kleines KĂźhlvolumen reichen.

Mit den EiswĂźrfeln im System hĂ¤ttest eine BegrĂźndung dafĂźr, wieso das
BĂźrogefrierfach voller EiswĂźrfel ist bzw. wieso die Firma EiswĂźrfel von der
Tanke zahlen soll.

Keine Chance, da fĂźr private Bastelei.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

Helmut Schellong · Jul 2, 2019

On 07/02/2019 10:31, Hanno Foest wrote:

On 01.07.19 23:38, Helmut Schellong wrote:

Wirklich?
Ein Trafo, der nach Gleichrichter die Maximalspannung fĂźr
das Peltier von z.B. 27,5 V erzeugt und z.B. 15 A
liefern kann?

Nicht gut. > [...]
Ich habe Daten aus dem Datenblatt eines Peltiers hingeschrieben.
Was ist daran nicht gut?

Da steht drin, daĂ man das Dings an einem Netztrafo mit Gleichrichtung ohne
GlĂ¤ttung betreiben soll?

Nein, ich schrieb nicht, daĂ der (obligatorische) Sieb-Elko
weggelassen werden soll, sondern von einem 'Gleichrichter',
der nicht nĂ¤her beschrieben ist.

--
Mit freundlichen GrĂźĂen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

Helmut Schellong · Jul 2, 2019

On 07/02/2019 10:44, Volker Bartheld wrote:

So schauts aus. Und wenn Du die nicht mit 14.4V quälst, halten die quasi
ewig und man kann sie ggfs. ziemlich nah an die Platine heranbringen.
Klar, so ein bisserl EMV-Gedanken müßte man sich schon machen, falls der
Prüfling diesbezüglich empfindlich ist.

Eher so weit weg von der Platine wie möglich.
Eine Luftumwälzung ist notwendig.

--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

Hans-Peter Diettrich · Jul 2, 2019

Am 01.07.2019 um 23:31 schrieb Helmut Schellong:

Ich habe im Internet mehrfach gelesen, daĂ das prinzipiell funktioniert.
NatĂźrlich ist das nicht optimal.
Es muĂ auch zwingend funktionieren, weil es nicht sein kann, daĂ
durch das Anlegen einer pulsierenden Gleichspannung beide Seiten
des Peltiers ihre Temperatur beibehalten.
Das ist physikalisch ausgeschlossen.

Stimmt, beide Seiten werden wĂ¤rmer.
Das ist physikalisch bedingt.

DoDi

Andreas Bockelmann · Jul 2, 2019

Hans-Peter Diettrich schrieb:

Am 01.07.2019 um 23:31 schrieb Helmut Schellong:

Ich habe im Internet mehrfach gelesen, daĂ das prinzipiell funktioniert.
NatĂźrlich ist das nicht optimal.
Es muĂ auch zwingend funktionieren, weil es nicht sein kann, daĂ
durch das Anlegen einer pulsierenden Gleichspannung beide Seiten
des Peltiers ihre Temperatur beibehalten.
Das ist physikalisch ausgeschlossen.

Stimmt, beide Seiten werden wĂ¤rmer.
Das ist physikalisch bedingt.

DoDi

rein aus der Ăberlegung heraus kann ich mir vorstellen, dass das
Peltierelement bei pulsierender Spannung zum teil als Seebeck-Element
arbeitet, also aus Temperaturdifferenz wieder Strom macht. Doof das fĂźr eine
reine WĂ¤rmetransportaufgabe.

--
Mit freundlichen GrĂźĂen
Andreas Bockelmann

Matthias Weingart · Jul 2, 2019

"Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de>:

> Keine Chance, da fĂźr private Bastelei.

Der einfachste Weg wäre Dein Kühlschrank. Pack Deine Platine da rein - in
einer kleinen Box. Damit hast Du 5°C als Startpunkt. Um dann den
Temperaturgang aufzunehmen, brauchst Du dann in Deiner kleinen Box bloss noch
zu heizen (wenn Du 30°C erreicht hast, kannst Du die Box aus dem Kühlschrank
nehmen). Spart den ganzen Aufwand mit Peltier usw....

M.
--

Joerg · Jul 2, 2019

On 2019-07-02 00:00, Peter Heitzer wrote:

Thomas Prufer <prufer.public@mnet-online.de.invalid> wrote:
On 1 Jul 2019 14:58:23 GMT, "Peter Heitzer" <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de
wrote:

Es soll schon lĂ¤ngere Zeit die Temperatur konstant gehalten werden.

ĂĂ¤Ă¤Ă¤h, wie lange? Und welche Leistung verbrutzelt die Elektronik?
So um die 15 Minuten sollte ausreichen. Das ist lange genug, um die Drift
eines Oszillators ohne hochprĂ¤zisen Frequenzmesser zu bestimmen.
Die Elektronik ist eher genĂźgsam; max. etwa 20 mA@5V.

Idee dazu, habe ich oft benutzt: Zweites Signal gleicher oder aehnlicher
Frequenz erzeugen (paar kHz Abweichung ok), aber aus einem stabilen
Quarz. Z.B. ein Prozessortakt aus einem Timer, Rundfunksender, Oberwelle
von irgendwas, oder was auch immer den wenigsten Aufwand macht. Dann
beide Signale mischen, das kann im einfachsten Fall ein Zufuehren beider
Signale auf eine 1N4148 Diode sein, die Mischer-Effizienz ist egal. Mit
dem Sound Eingang eines PC und einer Spektrum-Software wie Daqarta
sehen, wo die Differenz-Spektrallinie herauskommt und vor allem, wie sie
bei Temperaturaenderung weglaeuft. Auch mechanische Empfindlichkeit
(Klopfen) laesst sich damit diagnostizieren. Das funktioniert, solange
die Differenz im Rahmen des Audiobereichs des Sound Chips bleibt, also
meist <20kHz.

Diese Anzeige ist "instantan", keine Wartezeiten.

Denn ich hĂ¤tte noch diese Idee: Isolierten KĂźbel (KĂźhlbox) mit viel Eiswasser
als KĂ¤ltequelle. Dann Schlauch, Pumpe, und kleiner Wasser-Luft-WĂ¤rmetauscher mit
LĂźfter -- gibt's alles in schĂśnen Farben eloxiert fĂźr sehr wenig Geld bei den
Computertunern, z.B. eBay.
Ein Ă¤hnlicher Gedanke kam mir gestern auch noch, allerdings mit einem KĂźhlakku
aus dem Gefrierschrank. Vielleicht kann ich den unterhalb der zu testenden
Schaltung, die auf einem Kunststoffgitter liegt, plazieren und mittels
LĂźfter die kalte Luft zufĂźhren.

nur solange das Eis hĂ¤lt, dafĂźr sparst dir die KĂźhlmimik. Peltier-Elemente
Ein KĂźhlakku mit 1 Liter hĂ¤lt schon eine Zeit lang. 335 kJ, also 90 Wh
sollten fĂźr ein kleines KĂźhlvolumen reichen.

Gute Idee. Das spart das ganze elektrische Kuehlgeraffel.

[...]

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Helmut Schellong · Jul 2, 2019

On 07/02/2019 14:47, Hans-Peter Diettrich wrote:

Am 01.07.2019 um 23:31 schrieb Helmut Schellong:

Ich habe im Internet mehrfach gelesen, daĂ das prinzipiell funktioniert.
NatĂźrlich ist das nicht optimal.
Es muĂ auch zwingend funktionieren, weil es nicht sein kann, daĂ
durch das Anlegen einer pulsierenden Gleichspannung beide Seiten
des Peltiers ihre Temperatur beibehalten.
Das ist physikalisch ausgeschlossen.

Stimmt, beide Seiten werden wĂ¤rmer.
Das ist physikalisch bedingt.

Sie werden aber nicht um den gleichen Betrag wĂ¤rmer.

Und bei normalem Betrieb mit einer kalt gehaltenen Warm-Seite
wird die Kalt-Seite deutlich kĂ¤lter als die Warmseite.
Obwohl pulsierende Gleichspannung vorliegt.

--
Mit freundlichen GrĂźĂen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

olaf · Jul 2, 2019

Joerg <news@analogconsultants.com> wrote:

Wenn nicht genug Kuehlleistung aufgebracht werden kann, vielleicht die
Elektronik immer nur kurz einschalten. Man muss ja meist nur wissen
"Geht noch oder geht nicht mehr".

Kommt halt wofuer man es braucht. Bei mir laufen die Versuche immer
Stundenlang, manchmal auch Wochenlang wenn es fuer irgendwelchen
Zertifizierungskram gebraucht wird. Allerdings hab ich den Vorteil das
bei mir maximal 20mA reinfliessen. Dafuer ist es natuerlich bloed wenn
du noch eine 80Ghz Antenne in der Kammer braeuchtest und rauskucken
lassen ist auch irgendwie bloed.

Olaf

olaf · Jul 2, 2019

Peter Heitzer <peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de> wrote:

ein paar Volt -, z.B. ein RC-Oszillator, dessen Temperaturabhängigkeit
mich interessiert.

Kannst du die nicht einfach pauschal als "grauenvoll" postulieren? :-D

Falls du im uebrigen den RC-Oscillator meinst der fertig in
Mikrocontrollern ist, da kann ich dir garantieren das der grauenvoll
ist. Und selbst mit den kalibrierfunktionen der Hersteller kann man
interessante Ueberraschungen erleben.

Olaf

Wolfgang Martens · Jul 2, 2019

Am 02.07.2019 um 08:42 schrieb Peter Heitzer:

Es handelt sich i.d.R. um Schaltungen mit geringer Leistung -
wenige mA bei ein paar Volt -, z.B. ein RC-Oszillator, dessen
TemperaturabhĂ¤ngigkeit mich interessiert.

FĂźr so eine Untersuchung ist keine geregelte Klimabox nĂśtig.
Schaltung in einen Metallkasten stellen, TemperaturfĂźhler in die NĂ¤he
des Oszillators und das ganze in den KĂźhlschrank oder TiefkĂźhler stellen.
Temperatur und Frequenz protokollieren.
AnschlieĂend in den Backofen. Dann sieht man auch gleich ob der Drift
rĂźckwĂ¤rts Ăźbereinstimmt.

mfG W.Martens

Thomas Prufer · Jul 3, 2019

On Tue, 2 Jul 2019 15:17:15 +0200, Andreas Bockelmann <xotzil@gmx.de> wrote:

rein aus der Überlegung heraus kann ich mir vorstellen, dass das
Peltierelement bei pulsierender Spannung zum teil als Seebeck-Element
arbeitet, also aus Temperaturdifferenz wieder Strom macht. Doof das für eine
reine Wärmetransportaufgabe.

ISTR: Peltierelemente sollen Wärme wegleiten, aber keine Wärme leiten - wenn
Wärmeleitung besser, dann Delta-T schwieriger.

Um den Spagat besser hinzubekommen sind in den Peltier-Elementen anisotrope
Kristalle, die thermischen Rippel übelnehmen und durch Zerbröseln quittieren.
Also Gleichstrom, langsame Rampen fahren usw. wegen der mechanischen Spannungen
durch die Temperaturänderung.

Ob das bei 50/100 Hz relevant ist, weiß ich nimmer.

Joerg Niggemeyer · Jul 3, 2019

In message <u2asuf-rr3.ln1@criseis.ruhr.de>
olaf <olaf@criseis.ruhr.de> wrote:

bei mir maximal 20mA reinfliessen. Dafuer ist es natuerlich bloed wenn
du noch eine 80Ghz Antenne in der Kammer braeuchtest und rauskucken
lassen ist auch irgendwie bloed.

Statt einer Kammer einen Luftstrom nehmen (geht auch kalt),
natürlich darf dabei das DUT auch nicht zu groß sein ;-)
Hat den Vorteil, dass das ganze Konnektieren einfacher geht.

Für einen ganz schnellen "Run" ein bisschen Kühlspray.

Man kann sich auch Trockeneis zuschicken lassen und bastelt sich
was aus einer Styrobox....

--
mit freundlichen Gruessen/ best regards Joerg Niggemeyer Dipl.Physiker
WEB: http://www.nucon.de https://www.led-temperature-protection.com
Nucon GbR Steinbecker Muehlenweg 95, 21244 Buchholz idN, Germany
UST-IDNR.: DE 231373311, phone: +49 4181 290913, fax: +49 4181 350504
WEEE-Reg.-Nr.

E 31372201

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