[AVD]

Salutare!

In postarea asta, as vrea sa va prezint ultimul proiect la care am mai lucrat in materie de DIY si, anume, un canon 1100D racit cu TEC peltier, cu cold finger montat pe senzor.

Proiectul este bazat pe ideea din linkul urmator (https://wordpress.myon.no/astrophoto/pelti...eos-1100d/) si am adaptat-o la ce am avut eu si la ce am putut eu sa fac.

Am dezmembrat DSLR-ul, i-am scos toate plasticele inutile, inclusiv oglinda, pentru a minimiza vibratiile. I-am scos, desigur, si ambele filtre, LP2 si IR/UV, am eliminat vizorul cu ecranul de focalizare, placa de montaj pe surub 1/4' si carcasa de sus cu butoanele si blitz-ul. A trebuit sa pastrez panglica cu contactele pentru On/Off si selectorul de mod si am lipit contactele cum se vede in tutorial.

Cold finger-ul este facut dintr-o teava de cupru derulata si aplatizata. Am lustruit cat de bine am putut suprafetele de cupru care iau contact cu senzorul CMOS si chipul Peltier si am pus cold finger-ul intre placuta cu circuit si senzor.

Atentie mare daca doriti sa faceti acest proiect!!!
Pe spatele placutei, intre ea si senzor, este un rand de condensatori SMD. Aveti grija sa nu atingeti condensatorii cu placuta de cupru, altfel se va strica toata camera. Eu am sapat o adancitura in placuta de cupru in locatia in care erau condensatorii si am fortat intre PCB si cold finger un burete moale, sa fie si izolat electric, dar sa si micsorez orice suprafata pe care s-ar putea forma condens.

Placuta de cupru este apoi prinsa de rama de aluminiu a senzorului cu cele 3 suruburi care prind senzorul CMOS de aceasta rama si apoi este indoita intr-o forma de U, peste spatele senzorului. Nu stiu cat de mult a ajutat lucrul asta, dar am mai taiat o bucata mica de cupru pe care am lipit-o cu pasta si Poxipol incat sa atinga si integratul care este vizibil pe partea cealalta a placii. De mentionat este ca acea carcasa de metal de pe spatele senzorului a trebuit sa fie data jos pentru a permite placii de cupru sa intre sub senzor. Pe placa de cupru a fost aplicat un strat de pasta termoconductoare (deepcool Z5, daca intreaba cineva ). In jurul senzorului, pe rama de aluminiu, am aplicat un strat de burete lipit cu dublu adeziva pentru a etansa cat mai bine de exterior senzorul. De asemenea, carcasa shutter-ului a fost lipita cu hot glue de plasticul pe care e prins baioneta.

Apoi am trecut la carcasa. O cutie de jonctiune IP55 din Brico, in care am taiat o gaura pentru baionate camerei. Din pacate, cutia mea avea foarte multe garnituri de cauciuc pentru cabluri pe exterior, pe care le-am scos si am ramas cu multe gauri de jur imprejur, dar le-am astupat cu niste bucati de plastic lipite cu hotglue. Apoi, in interiorul cutiei, am lipit un strat de izopren (saltea de yoga sau de camping) si apoi un strat de mylar (din interiorul unei genti frigorifice). Camera a fost lipita cu epoxy de carcasa in zona baionetei. Am hotarat sa includ si adaptorul EF-T2 pentru rigiditate si am mai aplicat inca un strat de epoxy si in jurul lui. Sunt blocat la T2, dar e un filet destul de versatil incat sa nu am vreodata probleme.

In capacul cutiei am facut o gaura in care am montat un cooler de procesor din cupru. Lipitura a fost facuta cu epoxy. Pe spatele cooler-ului a fost lipit TEC-ul, cu un strat de pasta termoconductoare si putin epoxy pe margini. Inca un strat de izopren si mylar au fost aplicate in jurul TEC-ului pentru a izola cat mai bine partea calda de partea rece in timpul functionarii. Firele TEC-ului au fost scoase prin capac.

Am montat un senzor de temperatura fix la baza cold finger-ului, unde se indoaie si se uneste cu bucatica mai mica de cupru care atinge integratul de pe fata placii de circuit a senzorului CMOS (din nou, cu pasta termoconductoare si putin epoxy). Pe placa de baza a camerei am lipit un senzor DHT11 de umiditate si temperatura ambientala. Senzorii de temperatura de pe cold-finger si heatsink sunt termistori, NTC de 10k.

Toate astea sunt controlate de un Arduino, printr-un software pe care l-am scris pentru PC. Arduino citeste senzorii si ajusteaza puterea aplicata pe TEC si viteza ventilatorului de pe heatsink in functie de temperatura tinta data de utilizator. TEC-ul si ventilatorul sunt controlate prin PWM. Am auzit ca nu este cel mai bun mod de a controla un TEC acela prin PWM, dar nu am gasit o solutie mai buna, asa ca am mers pe PWM (un modul de peste 100W cu 2 mosfeti in paralel).


Arduino calculeaza si dew point-ul din interiorul cutiei in functie de umiditatea din aer si temperatura ambientala. Arduino trimite prin serial informatiile catre programul de control, care nu este nimic mai mult decat o interfata grafica pentru comenzile trimise si primite prin serial.

Pentru a nu crea condens, umiditatea din aer trebuie sa fie redusa. Am urmat sfaturile din tutorial si am folosit pachetele de gel silica pe care le-am incalzit la microunde, apoi am asteptat sa nu mai scoata aburi si le-am bagat in cutie, inchizand ermetic capacul. In momentul in care capacul este inchis, TEC-ul face contact perfect cu cold finger-ul (din nou, cu un strat de pasta termoconductoare).

Primul test: o poza la temperatura ambientala, inregistrata de APT ca fiind 30 de grade. 240 secunde, ISO 1600. Dupa ce s-a tras poza, am dat autostretch in APT si a aparut noise-ul, destul de mult.
Testul doi: Am pornit racirea si am setat o tinta de 7 grade celsius. Dupa ce am asteptat 10 minute si am lasat ca temperatura sa se stabilizeze, am pornit o noua expunere ca cea de mai sus. APT a inregistrat 13 grade pe senzor (am inteles ca aceasta valoare nu este chiar atat de precisa pentru ca senzorul de temperatura ar fi, mai degraba, pe placuta de circuit, nu direct pe senzor). Noise-ul considerabil a scazul.
Testul trei: Am setat tinta la 5 grade (8 grade in APT). Noise si mai bun.
Ultimul test: 0 grade (3 in APT). Si mai bine, dar nu o diferenta prea mare).

A apraut condens pe senzor la testul 4, ceea ce era de asteptat, avand in vedere ca nu aveam inca vreo protectie intre senzor si exterior. Urmeaza sa achizitionez un filtru IR/UV pe care sa il montez in adaptorul catre 1.25'. Asta, pe laga faptul ca va tine loc de capac anti-umezeala din exterior, imi va taia si lungimile de unda inutile care acum trec bine-mersi, avand senzor full spectrum.

Rezultate: Vedeti si voi mai jos diferenta! Sunt foarte multumit de el si abia astept sa il probez in camp deschis. Dezavantajul este faptul ca papa curent fara jena... 2.5-3 Amperi, dar rezultatele merita sacrificiul (de a achizitiona o baterie mai mare).

Regret ca nu am facut mai multe poze si din procesul de constructie.. abia spre final m-am gandit sa impartasesc si cu voi experienta. Daca cineva doreste sa execute acest proiect, ii stau la dispozitie cu raspunsuri si sfaturi, daca doreste. De asemenea, va pot da codul de Arduino si programul de control daca aveti nevoie (cu tot cu sursa, sa nu credeti ca va hack-uiesc ).

Daca ati rezistat pana la capat, va multumesc de atentie si va doresc cer senin!

[catalin dumitru]

Bravo , ai muncit serios . Eu nu sunt pasionat de astro foto dar tot am rămas impresionat .
O întrebare , niște tablă groasă din argint pur , crezi că ar îmbunătăți racirea ? Mai am prin casă niște interfețe termice , din alea alb-verzui , din ceva ca un cauciuc moale , rece și dens , oare sunt bune de montat între senzor și placa de cupru?
Sau tot mai bună e pasta siliconică ?

Spor la meșterit în continuare !!

[AVD]

Multumesc frumos!

Din cate am gasit pe net, conductivitatea termica a cuprului si a argintului sunt foarte apropiate, deci nu cred ca ar fi vreo diferenta intre cele doua metale. Cat despre buretii aceia, nu sunt prea buni. De preferat este sa avem contact metal pe metal sau metal pe suprafata 100%. Pasta termoconductoare e acolo doar sa umple golurile si imperfectiunile din suprafata, nu sa fie ea singurul mediu de transfer. Sigur, thermal pads (ca asa le zice) sunt bune cand vine vorba de niste integrate de RAM sau alte lucruri mai putin critice si care nu necesita putere mare de racire, dar in situatia de fata, mai mult incurca.

[catalin dumitru]

Ok , mersi pentru explicații !

Apropo de răcire , cea mai rapidă am găsit-o la o țeavă de cupru umplută cu amoniac ( din câte am înțeles eu) , provenită de la radiatorul unui amplificator "Technics" în clasă AA .

Am zis și eu ,"ce e cu jaful ăsta de răcitor " , și am pus un capăt la aragaz . M-a fript instantaneu !

[AVD]

Cu mare placere!

Bag de seama ca ai luat contact cu un heat pipe Heat pipe-urile au o conductanta termica foarte buna din cauza ca functioneaza oarecum pe baza evaporare/condensare in interiorul lor, deci vor transmite caldura mai bine decat cuprul chior. Pe principiul asta functioneaza coolerele din laptop-uri si unele coolere de procesoare sau placi video din PC-uri. Din pacate, un heat pipe e prea gros pentru modelul asta de DSLR... poate ar putea fi adaptat pentru un 50D sau 400D, unde senzorul nu are nimic in spate, dar trebuie adaptata placa de baza si panglica care duce la senzor pentru a permite insertia unui heatpipe mai gros.

[iulian90]

Intereant tare acest proiect de implemetare a racirii cu element Peltier pe un DSLR Canon. Felicitari.

Intr-adevar se merita mult modificarea camerei, mai ales ca diferenta este uriasa in privinta zgomotului intre modul normal de functionare la temperatura ambientala si modul de functionare cu racire.
In plus de asta, cu racirea mentinuta la o anumita valoare prin monitorizarea temperaturii cu un senzor montat cat mai aproape de senzor, poti face cadre dark cu exact acelasi nivel de zgomot de la un cadru la altul, fara variatii de nivel si poti calibra cu ele foarte bine cadrele de luminanta, pe langa faptul ca au deja un zgomot mult mai redus, si astfel ies mult mai curate decat in modul fara racire a camerei, putand creste mult expunerea (in functie si de poluarea luminoasa a cerului).
Banuiesc ca racirea cu element Peltier ar merge implementata si pe un Canon 450D.

Mult succes in continuare.

[AVD]

Multam!

Faptul ca pot scapa de tras dark-uri in mijlocul campului este cea mai mare bucurie pentru mine, mai ales ca vine acus iarna. E si bucurie si utilitate, pentru ca voi avea mai mult timp in care sa trag light-uri.
Modificarea se poate face, teoretic, pe orice aparat care are destul loc intre senzor si pcb-ul de care este lipit.. uite chair aici https://www.rankinstudio.com/dslrmod un baiat a facut modul asta... e chiar mai mic decat ce am facut eu, dar nu pare a fi gandit cu mentinerea temperaturii, ci cu "raceste cat mai mult" in gand.