Расположение термопары между процессором и радиатором.

[Сергей85]

Пусть я хочу замерить температуру процессора. Беру высокоточный мультиметр с термопарой - и зажимаю ее между радиатором и процессором.

Казалось бы, все логично: если процессор будет 50 градусов - мультиметр покажет 50 градусов. А вот сомнения у меня. Если вы суете градусник под мышку - вы его наполняете собственным теплом (в избытке), а теплопроводность воздуха мала. С процессором же обратная ситуация: радиатор огромный (тепло от процессорика в недостатке) и вдобавок ещё очень даже теплопроводный.

Так не покажет ли мне мультиметр при температуре 50 градусов и крышки 20 градусов - их разницу, 30 градусов? Ведь одной стороной прилегает к процу, другой к холодному радиатору - ну, теплообмен и начнется...

[kopilov]

Цитата Сергей85 @ 28.02.15, 16:38

Так не покажет ли мне мультиметр при температуре 50 градусов и крышки 20 градусов - их разницу, 30 градусов?

Тогда уж не разницу, а среднее арифметическое, 35. (Если температура радиатора 40 градусов при температуре процессора 50 -- Вы ведь ожидаете 45 увидеть, а не 10?)
Теплообмен, конечно, начнётся, только без него процессор быстро сгорит. Даже с ним отвод тепла может разко ухудшиться, из-за воздушной (или даже толстой термопастной) прослойки. Или Вы хотите однократный научный эксперимент поставить? И почему не хватает встроенных сенсоров?

[DIS]

Раз Два

[Сергей85]

Мне нужно физическое обоснование чисел термопары при температуре 50 градусов проца и радиатора - 20 градусов. ХОЧУ я увидеть 50, да; но что я увижу в реале? Почему 45?

Про "раз" и "два" - ответа на вопрос так же не дает, числа, полученные с помощью внедрения термопары могут быть неверны, а автор их принимает за чистую монету.

Повторюсь: термопара - теплопроводный элемент, и т.к. внедряется между радиатором и процом - у него будет максимальная сила соприкосновения. Через нее пойдет тепло в виде разности температур (как разность потенциалов в электричестве рождает ЭДС, я от этого ещё отталкиваюсь).

[DIS]

В первой статье автор как раз и располагает термопару между процессором и радиатором.

Добавлено 28.02.15, 17:21
Кстати без разности температур с двух сторон термопара тоже покажет значение температуры)))))

[Сергей85]

Без разности температур (как и градусник под мышкой) датчик накачается теплом, не отдавая его (теплопроводность воздуха мала как численно, так и по площади соприкосновения по сравнению с кожей подмышки).

"В первой статье автор как раз и располагает термопару между процессором и радиатором. " - так я и говорю, что это неверно! Поэтому автор по ссылке "два" использует датчик TMP37, закрепляя его с внутренней части процессора, во избежание потерь тепла.

ВОт я и спрашиваю: моя логика верна или нет?

Добавлено 28.02.15, 17:25
И число мне нужно, обоснование: почему 45, а не 30. И тут дело не в процессоре: я физику понять хочу.

[kopilov]

Возможно, я неправильно понимаю принцип действия термопары. Что она измеряет: температуру или разницу температур?

Если разницу тепмератур -- как минимум, для определения температуры процессора по её показаниям потребуется знать температуру радиатора (а она будет значительно выше комнатной).

Если просто температуру (как градусник) -- то уже проще, показания будут ниже желаемых и равны (примерно) среднему арифметическому горячей и холодной стороны.

Добавлено 28.02.15, 17:30

Цитата Сергей85 @ 28.02.15, 17:24

И число мне нужно, обоснование: почему 45, а не 30. И тут дело не в процессоре: я физику понять хочу.

45 было для примера, если температура процессора 50 градусов (как и предполагалось), а радиатора не 20, а 40 (не комнатная, а повыше).
45 -- среднее арифметическое, близкое к температуре процессора.
10 -- разница, бесполезная, если не знать температуру радиатора.

[Сергей85]

"Возможно, я неправильно понимаю принцип действия термопары.". Возьмите руку. Полейте на нее кипяток на ладонь, и ледяную воду на локоть. Площадь контакта одинакова. Часть руки между струями есть термопара, и по руке начнет бежать тепло от кипятка к ледяной. Термопара - металл, у металла температура в любой точке прикосновения одинакова. И вот ваша рука, по ней течет тепло, но оно как прибывает - так и утекает. Поэтому будет со временем достигнута точка равновесия: рука будет 80 градусов, кипяток 100 градусов, а ледяная струя 20 - и тепло будет продолжать по руке перемещаться - но уже равномерно. Сначала рука будет набирать тепло быстро-быстро, потом медленнее - а потом этот параметр станет константой.

Добавлено 28.02.15, 17:38
В данной ситуации не может быть температура руки средним арифметическим. А пусть кипяток будет 1000 градусов, а ледяная - 20. Ну не 510 температура же будет... Такой огромный поток энергии притекать будет.

Добавлено 28.02.15, 17:41
Термопара измеряет температуру, как и любой датчик. Главное, чтобы датчик тепло не терял: тогда его температура будет равна температуре более горячего измеряемого объекта.

[DIS]

Обычная термопара измеряет температуру. Дифференциальная - разность температур. Сергей85, какой именно датчик используется?
Для адекватного измерения должен быть надежный тепловой контакт процессора с радиатором. Для этого радиатор должен быть прижат к процессору непосредственно, или между ними зажимают пластину (на всю площадь радиатора) с материала, хорошо проводящего тепло, в эту пластину и встраивается термопара. Может быть и есть термопара в виде большой пластины, хорошо проводящей тепло.

Добавлено 28.02.15, 17:46
Разница температур между радиатором и процессором в данном случае не имеет значения, измеряется средняя температура на месте стыка металлов. Имеет место разность электрических потенциалов на выводах термопары. Поэтому пример с водой и рукой не совсем корректный.

Сообщение отредактировано: DIS - 28.02.15, 17:51

[Сергей85]

Термопара бывает плоская, доли миллиметра в толщину. Тип моей неизвестен.

"Обычная термопара измеряет температуру. Дифференциальная - разность температур.". Дифференциальная - ДВЕ обычные термопары.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%...%B0%D1%80%D0%B0

"Для адекватного измерения должен быть надежный тепловой контакт процессора с радиатором." - почему с радиатором??? Термопара с процессором контакт должна иметь хороший; а радиатор здесь - зло, мешает.

"Может быть и есть термопара в виде большой пластины, хорошо проводящей тепло. " - вот я и говорю об утечке тепла из термопары.

Смешаем кипяток (50) с холодной водой (20) одинакового объема. Произойдет утечка тепла от кипятка к льдышке. В конечном итоге вода станет равна 35, вашему среднему арифметическому, да. Но это при ОСТАНОВКЕ передачи тепла друг другу. А в случае с радиатором и процом - это ПРОЦЕСС, значит уж точно не среднее арифметическое температура.

[DIS]

Цитата Сергей85 @ 28.02.15, 17:51

радиатор здесь - зло, мешает.

Потому что без радиатора процессор перегреется.

[Сергей85]

Повторю вопрос. Мне важно понять физику измерения. Мы сейчас рассматриваем теорию. Предположим, процессор не перегревается вообще. Его температура стала 50, 70, 100 градусов. Радиатора нет - тепло ничто не отнимает. Прикладываю термопару - она раскаляется, воздух неспособен сильно отнять у нее тепло и повлиять на результат - мультиметр покажет 100 градусов. Но вот я насадил с другого конца термопары радиатор температурой 20 градусов. ЧТО ПОКАЖЕТ МУЛЬТИМЕТР?

[DIS]

Цитата kopilov @ 28.02.15, 17:26

показания будут ниже желаемых и равны (примерно) среднему арифметическому горячей и холодной стороны

Не обязательно. Есть такое понятие как тепловое сопротивление. И разница температур будет зависеть от теплового сопротивления между процессором и кулером, и между кулером и окружающим воздухом.

[Сергей85]

Вот я и говорю, что единственное место соприкосновения процессора и радиатора будет термопара: как плоский кружочек (прижата сильнее всего), так и огромной площади (прижата равномерно по всему процу). А чтобы убрать воздействие воздуха - используется классная штуковина, термопаста называется. Кто знает, может ее и стоит намазюкать на термопару для уменьшения погрешности измерений. Но погрешности - удел практики, а я обсуждаю теорию. Пусть между термопарой, радиатором и процом нет воздуха.

[DIS]

Цитата Сергей85 @ 28.02.15, 17:58

Но вот я насадил с другого конца термопары радиатор температурой 20 градусов. ЧТО ПОКАЖЕТ МУЛЬТИМЕТР?

Среднее арифметическое между температурами. Поскольку обычная термопара из тестера неспособна нормально отвести тепло к радиатору, процессор охладится на какие-то доли градуса, а радиатор - на какие-то доли градуса нагреется (допустим 99,9 градусов и 20,1 градусов соответственно). И поскольку тепловые сопротивления между термопарой и процессором и между термопарой и радиатором примерно равны, будет как раз среднее арифметическое (60 градусов). А вот если термопара будет иметь бОльший контакт с процессором (например, будет больше площадь соприкосновения), появится разница тепловых сопротивлений и показания сдвинутся в горячую сторону. То есть смысла нет в таком измерении.