Измеритель мощности на элементах плетье.

Самодельный измеритель мощности. Изготовление, вопросы.

На авторство не претендую, просто расскажу как я его собрал.
Спасибо Сергею, за участие в дебатах по разработке.

Самодельный измеритель мощности лазерного излучения.
Это устройство просто незаменимо при настройке и калибровке лазера. Собрав экспериментальный вариант, я сразу стал замечать такую мелочь как линзы и просветление на них, чистоту линз, правильность коллимации. материал и воздействие на него.
Немного теории.
Как я знаю, но могу и ошибаться, все профессиональные измерители мощности реализованы именно на эффекте Зеебека. А получить этот эффект можно на элементе Пельтье. Что же это такое…
Эффект Пельтье? - процесс выделения или поглощения тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников. Величина выделяемого тепла и его знак зависят от вида контактирующих веществ, силы тока и времени прохождения тока, то есть количество выделяемого тепла пропорционально количеству прошедшего через контакт заряда:
Что же и как работает…..
Другими словами говоря, это когда протекает ток, то контактные проводники, через который протекает ток, может излучать тепло и поглощать тепло (Охлаждать).
Подробно расписано вот здесь:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1% ... 1%8C%D0%B5
К чему же нам этот эффект… Собственно говоря и незачем, просто я пояснил что это такое. Для дальнейшей ясности.
Нам нужен другой эффект, называемый: Эффект Зеебека.
Эффект Зеебека - явление возникновения ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах.
Подробнее тут:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1% ... 0%BA%D0%B0
Этого эффекта легко добиться на заводских элементах Пельтье, которые можно свободно купить.
Строить будем на элементе Пельтье Frost74 производства фирмы Криотерм.
Попробую собрать с нуля, доступными способами и без особых затрат измеритель мощности лазерного излучения.
Нам понадобиться:
1. Элемент Пельтье.
2. Радиатор, от какого нибудь старенького компа или видеокарты.
3. Термопаста.
4. Суперклей.
5. Герметик или любой другой полимерный наполнитель.
6. Ну и конечно прямые руки.
Итак, приступим!
Почему я выбрал именно элемент Frost74?!
Во первых, у меня они есть, во вторых, этот элемент наиболее эффективный, и открытый (Не герметизирован).
Вот как он выглядит:

[attachment=13:n85xdzn1]1.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Вообще, по рекомендациям спецов в лазерном деле, элемент должен быть как можно меньше, и с металлическим покрытием на поверхностях, чтобы можно было припаять серебреную фольгу, зачернить её, и как бы маленький элемент более чувствительный.
Может оно и так, но я немного не согласен. поизучав физику этих элементов понял, что чем более эффективный элемент, тем более он будет чувствителен в нашем случае, что металлизированная поверхность тоже имеет ряд минусов, да и сложно всё это в несколько раз- статья рассчитана именно на доступность, и возможность к повторению.
Критерий к радиатору от компьютера, или видеокарты:
Радиатор не должен быть массивный, у него не должно быть толстым основание. Радиатор должен полностью покрывать элемент Пельтье.
Мой взор пал на радиатор с чипсета от материнской платы ASUS P4-P800.
Вот он:

[attachment=12:n85xdzn1]2.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Думаю, он многим знаком, и найти его в какой нить комиссионке не составит труда.
На нём и был испытан первый экспресс вариант, но обязательно обратите внимание на основание, оно должно быть ровным и без изъянов, не покрыто краской.
В моём случае радиатор весь покрашен, основание не ровное, нужно исправлять.
Хороший контакт с элементом обеспечит быструю реакцию прибора в целом.
Я взял мелкую наждачную бумагу (индекс 600), и кусок стекла. Положил наждачную бумагу на стекло предварительно намочив водой и отшлифовал основание радиатора.
Вот что вышло:

[attachment=11:n85xdzn1]3.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Далее нам нужно элемент аккуратно и очень равномерно покрыть термопастой предварительно обезжирив спиртом. Я взял для этих целей пластиковую карточку и малярный скотч, оклеил элемент(Чтобы паста не испачкала края и не попала внутрь).
Ещё не менее важно, нужно размещать элемент стороной с проводами к радиатору.
Получилось вот так:

[attachment=10:n85xdzn1]4.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Далее также обезжирив основание радиатора спиртом, нужно плотно прижать элемент, чтобы там не осталось воздуха. Я прижал гантелей 3 кг через доску и оставил на полчасика в таком виде.
Затем нужно выровнять элемент на радиаторе и удалить остатки пасты с радиатора и элемента.
Вот что должно выйти:

[attachment=9:n85xdzn1]5.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Затем нужно каким либо способом зафиксировать положение элемента на радиаторе, я выбрал приклеивание. Тут дело барское, можно и эпоксидной смолой залить или герметиком, но я взял простой суперклей, так как ждать не хочется.
Далее самый интересный момент, нужно сделать покрытие на стороне куда будем светить лазером.
У меня не получилось найти ювелира, который мне смог бы продать серебряную фольгу тем более чернённую. И я начал искать доступный и не уступающий способ импровизации, и вот какой способ я придумал:
На ту сторону, куда будем светить лазером, наносим термопасту, предварительно обезжирив и обклеив торцы скотчем. Очень тонким и равномерным слоем, пасту желательно брать с максимальными теплопроводными характеристиками.
Вот так:

[attachment=8:n85xdzn1]6.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Скажете вы, она же будет отражать…. А нет, это не всё, теперь самая фитча затеи, берём обычную свечку, и зажигаем. Об кончик пламени коптим нашу термопасту, до равномерного окрашивания в глубокий, чёрный цвет.
Но будьте аккуратны - покрытие как легко наноситься, так и легко стирается. Но нам, же его не облизывать…
Вот как должно получиться:

[attachment=7:n85xdzn1]7.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Аккуратно удаляем скотч, делаем рамку из картонки(Я применил теплоизоляционный материал), чтобы не повредить покрытие, и….
Имеем вот такой конструктив:

[attachment=6:n85xdzn1]8.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Можно подключить к мультиметру, на измерение напряжения и мерея милливольты наблюдать за мощностью вашего лазера.
Статья не закончена, нужно обязательно делать корпус, и защищать от случайных дуновений обе стороны элемента.
Есть ещё идеи по реализации простой электроники, как будут результаты - статью буду дополнять.
Удачи.

Тут подумал, ну как же без результатов то
И вот выкладываю.
Лазеры:
Красный - диод из привода Lite One Х22(Диоды в этой линейке приводов одинаковый)

[attachment=5:n85xdzn1]Красный луч.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Зелёный - покупной модуль, заявлено 10мвт.

[attachment=4:n85xdzn1]Зелёный луч.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Фиолет из легендарной PHR803T

[attachment=3:n85xdzn1]Фиолет луч.jpg[/attachment:n85xdzn1]

Показания на фото.

[attachment=2:n85xdzn1]Красный данные.jpg[/attachment:n85xdzn1]

[attachment=1:n85xdzn1]Зелёный данные.jpg[/attachment:n85xdzn1]

[attachment=0:n85xdzn1]Фиолет данные.jpg[/attachment:n85xdzn1]


Единственное что добавлю, пробовал охлаждать помещение где проводил опыты и показания не менялись, главное это сквозняк. Его нужно избегать.
Будут вопросы-пишите!

 

Re: Самодельный измеритель мощности (Почти инструкция)

Видео замера.

[youtube:2sarc3zx]http://youtube.com/watch?v=PdyAYmfvwUY[/youtube:2sarc3zx]

 

Собственно алгоритм действий и материалы представлены в этой теме. обсуждение http://lasers.org.ru/forum/viewtopic.php?f=81&t=2429&start=105

 

Имхо, линейность будет никакая. Если есть на чём сделать градацию всех мощностей, то вообще можно терморезистором мерить. У меня на пельтье поправочный коэффициент, 0,93. И усё.... То есть 24,2(показание в милливольтах)*0,93.... = мощность.

 

вот мега крутая штука, но цены...

gRAY-B01-SC
https://www.terraelectronica.ru/news_utr.php?ID=110