Аппроксимация кривой остывания

[GraNiNi]

Александрович в сообщении #1290774 писал(а):

(Оффтоп)

Очень хорошо.
А какова была температура окружающего воздуха?

Прикинул.
Получается слишком большой коэффициент теплоотдачи.
Возможно, что в теплообмене, кроме резистора, тепло рассеивается на дополнительной (присоединенной) поверхности - провода, термопара и т.д.
Кроме того, термопара может иметь плохой (точечный) контакт, что может занижать фактическую температуру поверхности.

Я уже выше спрашивал - как расположен резистор?

Цитата:

Он висит в воздухе в полуметре от стола, находится над платой в 5 мм, лежит на поверхности платы или впаян в плату?

Ответьте также, как закреплена термопара на резисторе, каковы ее размеры. Хорошо бы - фото.

[Александрович]

Резистор закреплён на "третьей руке для пайки"
параллельно столу на расстоянии 10 см. от поверхности. Термопара - сварной шарик диаметром около 1 мм., приклеена "Моментом" к поверхности резистора. Температура окружающего воздуха не измерялась и была примерно 26 град.

-- Чт фев 08, 2018 13:55:35 --

GraNiNi в сообщении #1290579 писал(а):

А чем меньше линейные размеры - тем больше коэффициент теплоотдачи, при прочих равных условиях.

Всё таки коэффициент теплоотдачи не зависит от линейных размеров.

[Александрович]

GraNiNi в сообщении #1290862 писал(а):

Получается слишком большой коэффициент теплоотдачи.

Я проводил 3 серии измерений с разными условиями теплоотвода. Эти данные с резистора, обмотонного несколькими слоями изоленты. Сейчас провожу опыт с голым резистором. Позже вышлю данные.

[Dmitriy40]

Температуру окружающей среды очевидно можно получить записав температуру резистора до опыта. Или после опыта, уменьшив ток до нуля. Раз уж всё равно температура записывается равновесная.

Александрович в сообщении #1291041 писал(а):

Термопара - сварной шарик диаметром около 1 мм., приклеена "Моментом" к поверхности резистора.

Вот это (клей) не слишком хорошо: теплопроводность у него маленькая, фактически термопара контачит с резистором небольшим пятном (с учётом клея где-то 0,2-0,3мм), при этом она хорошо охлаждается и по своим проводам - ибо металл - и просто в среду - ибо конвективная площадь охлаждения почти вся поверхность её сферы за исключением пятна контакта, а площадь охлаждения излучением чуть больше полусферы. Я бы посадил термопару не на клей, а на теплопроводную пасту (продаётся для компьютерных кулеров), причём утопил бы в пасте полностью, это резко увеличит пятно контакта с резистором (и уменьшит тепловое сопротивление контакта). Да, это создаст погрешность теплоотдачи для резистора из-за увеличения поверхности охлаждения, для хоть какого-то её уменьшения посадить термопару снизу резистора (где конвекция выражена слабее).

Из личного примера: когда измеряли термопарой температурные режимы элементов блока питания, то при перегреве детали в 50°С в свободном пространстве при простом касании термопарой температура занижалась градусов на 5-10 (как коснёшься); утопленная в термопасту термопара занижала градуса на 2-5 (от соотношения размеров детали и капли термопасты и термопары); даже при припайке термопары оловом занижение было порядка одного градуса (в основном за счёт проводов термопары). Проверяли путём контроля термопарой чувствительного элемента встроенного датчика температуры. Потом для более точных измерений в свободном пространстве без пайки стали пользоваться не термопарой, а очень мелким (0402) SMD терморезистором с тонюсенькими проводочками, полностью утапливаемого в каплю термопасты, он давал погрешность в доли градуса, на границе точности приборов.
Так что особо доверять плохо прикреплённой (в тепловом плане) термопаре не стоит.

Александрович в сообщении #1291041 писал(а):

Резистор закреплён на "третьей руке для пайки"

Вот здесь бы очень не помешала фотография как именно закреплён. Потому что правильно будет подвесить резистор на подводящих тонких изолированных проводах в см 5-10 от резистора ничем его самого не касаясь чтобы не создавать путь теплу через крепление.

Кстати, взвесил пяток попавшихся под руку МЛТ-2 резисторов, получил два 2,53г и 2,75г и три почти одинаковых в 2,64±0,02г (весы китайские ±0,01г). Это так, для информации, вдруг важно.

PS. А, если всё обмотано изолентой, то термопаре конечно легче и точнее, остаются лишь её провода, я бы оценил погрешность примерно в -2% от перегрева (примерно градус при перегреве на 50°), всегда занижение.

[Александрович]

Dmitriy40 в сообщении #1291076 писал(а):

Кстати, взвесил пяток попавшихся под руку МЛТ-2 резисторов, получил два 2,53г и 2,75г и три почти одинаковых в 2,64±0,02г (весы китайские ±0,01г). Это так, для информации, вдруг важно.

Важен скорее не вес, а теплоёмкость резистора. Кинуть с десяток в кипяток и измерить температуру градусником.

[GraNiNi]

Александрович в сообщении #1291041 писал(а):

Всё таки коэффициент теплоотдачи не зависит от линейных размеров.

Зависит, и весьма существенно, особенно при миллиметровых размерах.
Размер входит в критерии Грасгофа и Нуссельта из которых и вычисляют коэффициент теплоотдачи.

Александрович в сообщении #1291041 писал(а):

Термопара - сварной шарик диаметром около 1 мм., приклеена "Моментом" к поверхности резистора.

Какова толщина проводов термопары?

Шарик термопары расплющите в диск - тогда площадь контакта значительно возрастет.

Александрович в сообщении #1291041 писал(а):

Резистор закреплён на "третьей руке для пайки"

Если зажим охватывает (контактирует с ним) резистор, то через него и будет значительное рассеивание тепла.

Александрович в сообщении #1291069 писал(а):

Эти данные с резистора, обмотонного несколькими слоями изоленты.

Это нежелательно и будет искажать теплоотдачу.
Достаточно узкой полоски тонкого скотча, если речь идет о закреплении термопары.

-- Чт фев 08, 2018 11:58:12 --

Александрович в сообщении #1291079 писал(а):

Важен скорее не вес, а теплоёмкость резистора.

Важен и вес и удельная теплоемкость.

[Александрович]

Вот последние данные с учётом температуры окружающей среды.

(Оффтоп)

P, Вт Т Тв Т-Тв
1,996 98,4 25,5 72,9
1,801 92,5 25,8 66,7
1,616 86,0 25,9 60,1
1,453 81,0 26,0 55,0
1,309 75,7 25,9 49,8
1,183 71,7 25,9 45,8
1,063 67,7 26,0 41,7
0,950 64,0 25,9 38,1
0,861 60,6 26,2 34,4
0,775 57,5 26,4 31,1
0,695 54,2 26,2 28,0
0,626 52,1 26,3 25,8
0,568 50,3 26,6 23,7
0,506 47,7 26,6 21,1
0,461 45,7 26,8 18,9
0,411 43,9 26,6 17,3
0,370 42,7 26,6 16,1
0,335 41,1 26,8 14,3
0,298 39,8 26,6 13,2
0,269 38,8 26,7 12,1
0,246 37,9 26,8 11,1

Вот так выглядит установка.

[realeugene]

Эта прищепка, наверное, тяжелее самого резистора.
Вот, не зря спрашивали ТС про используемую им физическую модель..

[Александрович]

realeugene в сообщении #1291125 писал(а):

Эта прищепка, наверное, тяжелее самого резистора.

Ну и что из этого? Теплоизолятор способен отвести много тепла?

[GraNiNi]

Александрович в сообщении #1291132 писал(а):

Ну и что из этого? Теплоизолятор способен отвести много тепла?

Много!
Теперь понятно, куда рассеивается тепло.

Цитата:

Получается слишком большой коэффициент теплоотдачи.
Возможно, что в теплообмене, кроме резистора, тепло рассеивается на дополнительной (присоединенной) поверхности.

Когда проводили эксперимент с достижением равновесной температуры, то прищепка тоже приходила в состояние теплового равновесия, отбирая на себя часть затраченной мощности.

-- Чт фев 08, 2018 15:22:46 --

Александрович в сообщении #1291122 писал(а):

Вот последние данные с учётом температуры окружающей среды.

У вас что, в комнате температура воздуха почти 27°С?
Где и чем измеряете эту температуру?

[Александрович]

GraNiNi в сообщении #1291141 писал(а):

Теперь понятно, куда рассеивается тепло.

В опыте, на основании данных которого вы сделали вывод о большом коэффициенте теплообмена прищепки не было.

GraNiNi в сообщении #1291141 писал(а):

У вас что, в комнате температура воздуха почти 27°С?
Где и чем измеряете эту температуру?

Термопарой под резистором, см. фото.

-- Чт фев 08, 2018 19:35:45 --

GraNiNi в сообщении #1291084 писал(а):

Александрович в сообщении #1291079 писал(а):

Важен скорее не вес, а теплоёмкость резистора.

Важен и вес и удельная теплоемкость.

Теплоёмкость равна весу, умноженному на удельную теплоёмкость. Именно это произведение входит в формулу постоянной нагревания.

[GraNiNi]

Александрович в сообщении #1291147 писал(а):

Термопарой под резистором, см. фото.

Это неправильно.
Нужно измерять не нагретый воздух под резистором, а еще не нагретый воздух в комнате - на значительном удалении от установки.

-- Чт фев 08, 2018 15:38:13 --

Александрович в сообщении #1291147 писал(а):

Теплоёмкость равна весу, умноженному на удельную теплоёмкость. Именно это произведение входит в формулу постоянной нагревания.

Именно поэтому оба показателя и важны.

[Александрович]

GraNiNi в сообщении #1291150 писал(а):

Нужно измерять не нагретый воздух под резистором, а еще не нагретый воздух в комнате - на значительном удалении от установки.

Нагретый резистором воздух стремится вверх, захватывая под резистор ещё не нагретый или уже остывший воздух в комнате.

[realeugene]

Александрович в сообщении #1291132 писал(а):

Теплоизолятор способен отвести много тепла?

У этого "теплоизолятора" теплопроводность гораздо выше, чем у окружающего воздуха.

-- 08.02.2018, 16:26 --

Александрович в сообщении #1291157 писал(а):

Нагретый резистором воздух стремится вверх, захватывая под резистор ещё не нагретый или уже остывший воздух в комнате.

Не всё так просто.

[GraNiNi]

Александрович в сообщении #1291157 писал(а):

Нагретый резистором воздух стремится вверх, захватывая под резистор ещё не нагретый или уже остывший воздух в комнате.

Вы забываете о лучистом теплообмене, которым резистор (да все другие источники тепла) нагревают стол и воздух над ним.
Как перемещаются и перемешиваются воздушные массы в комнате - неизвестно, но термопара, лежащая на столе измеряет неизвестно что.

-- Чт фев 08, 2018 17:19:37 --

Из Ваших последних данных.
По оси X - температурный напор.
По оси Y - тепловыделение Вт, в расчете на один градус (мощность деленная на температурный напор).
Если это значение поделить на площадь (резистора +) с которой теряется тепло, то получим суммарный (конвекцией и излучением) коэффициент теплоотдачи.
Ход графика будет таким же, что отражает зависимость коэффициента теплоотдачи от температуры.