MeisterKühler

MK-Prüfstation

Der Meisterkühler-Kühlerprüfstand

  1. Intro
  2. Einleitung
  3. Elektronik
  4. Das Netzteil
  5. Grundgerüst und Gehäuse
  6. Wasserkreislauf
  7. Die Halterungsmodule
  8. Software und Auswertungen
  9. Ablauf der Messungen
  10. Eigenbaukühler
  11. Schlusswort und Fazit
  12. Danksagung und Sponsoren




Die Elektronik

WPS Mess- und Regelungstechnik

Die WPS-Platine ist vor Jahren von einem Hobby-Elektroniker und seinen befreundeten Helfern speziell für Wasserkühlungsprüfstände in einer Kleinserie entwickelt und produziert worden ([URL=”http://www.heikopempelfort.de/html/wps.htm”]Link zur Homepage von Crisbe[/URL]). Sie stellt eine mikrocontrollergesteuerte Schaltung zur präzisen Regelung eines sogenannten Heiz-FETs sowie mehrere Eingänge für präzise kalibrierbare Halbleiter-Temperatursensoren sowie einen Durchflussmesser bereit. Zusammen mit der zugehörigen Software lassen sich die Werte all dieser Sensoren über die Prüfdauer hinweg aufzeichnen. Insgesamt bietet diese Platine alles was man messtechnisch für den Aufbau eines Kühlerprüfstandes benötigt. Hinzu kommt eine im Vergleich zu Messungen auf realer Hardware überragende Messgenauigkeit und die Fähigkeit Daten über lange Testzeiträume aufzuzeichnen.

Im Herbst 2007 überließ uns ein damaliges MK-Forenmitglied freundlicherweise eine dieser berühmt berüchtigten und inzwischen seltenen WPS-Platinen. Unser Exemplar erwies sich in diversen Vortests als voll funktionstüchtig. Darüber hinaus handelt es sich bei unserer Platine, um die Version mit der eine präzisere Leistungsregelung als mit der Grundversion erreicht werden kann. Somit konnten wir die Entwicklung und den Aufbau eines MK-eigenen Prüfstandes in Angriff nehmen.

 

 

Da die Platine ein wertvolles Herzstück des Prüfstands darstellt wurde zu ihrem Schutz eigens ein Gehäuse angefertigt, welche Komponenten vor Spritzwasser und mechanischen Einflüssen bewahrt. Ein zusätzlicher Lüfter, der von der Platine mit regulierbarer Spannung versorgt wird, sorgt für ausreichende Frischluftzufuhr und lässt bei geschlossenem Deckel keine Sauna-Atmosphäre aufkommen.

 

Von der WPS-Box aus sind Kabel zu den Temperatursensoren im Wasserkreislauf und im DIE-Sim Modul sowie zum Durchflussmesser verlegt. Außerdem wird der serielle Datentransfer-Anschluss zum Prüfstand-PC bereitgestellt. Die Stromversorgung wird im nächsten Kapitel behandelt.

 

Temperatur-Sensoren

Als Standard-Temperatursensor werden für unseren Prüfstand Halbleitersensor vom Typ DS18(S)20 verwendet. Dieser Sensor arbeitet nach dem Bandlückenprinzip (http://de.wikipedia.org/wiki/Bandl%C3%BCcke) und ist mit einem sogenannten OneWire-Interface ausgestattet. Der Messbereich reicht von -55 bis zu +125 Grad Celsius, bei einer nominellen Genauigkeit von ±0,5 Grad Celsius bei einer Auflösung von 9Bit.

Die Sensoren sind mit jeweils drei Leitungen an die PS/2-Buchsen (Mini-DIN06) des Prüfstands angeschlossen. Wir verwenden insgesamt drei Sensoren, welche die FET-, die Wasser- und die Umgebungstemperatur registrieren.

 

 

WPS Mess- und Steuerungssoftware

Die WPS-Platine wird durch die zugehörige Software gesteuert, welche wir in der Version 1.2.3d betreiben.

Im folgenden Beispiel wurde eine Heizleistung von nahezu 150 Watt am DIE-Sim Modul eingestellt. Des Weiteren können mehrere Lüfter, ein DFM und natürlich die Temperaturen aller Messkanäle sowie die Temperaturdifferenzen in Echtzeit beobachtet werden. Im Feld Prüfdaten lassen sich verschiedene Versuchsdauern einstellen. Die Aufzeichnungsfrequenz kann über das Menü bestimmt werden.

Prüfstand-PC

Damit die WPS Mess- und Steuerungssoftware bedient und die Messdaten aufgezeichnet werden können, steht der MK-Kühlerprüfstations-PC in Form eines Shuttle-XPC SK43G zur Verfügung. Hier werden alle Daten aufgezeichnet und ausgewertet.

Der Rechner ist mir allen nötigen Schnittstellen ausgerüstet und reicht als platzsparende Arbeitsplattform für die Kühlerprüfstation völlig aus.

 

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Comments

  1. Vielen Dank für die Beschreibung. Jetzt kann das “Wasserkühler” testen los gehen ! 😉

  2. Ist es ja schon, genaugenommen.

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