Die Sache mit der Kühlung (herausgelöst aus Olympus ! es herbstelt bereits ! was kommt Neues ?)°

[king kong]

vor 10 Minuten schrieb elwoody:

Wie ist da die Sache mit der Kühlung zu begründen?

Die Kam ist schneller, weil zwei Prozessoren zwar nicht viel mehr Strom verbraten - diesen aber in kürzerer Zeit. Gleiche Wärmemenge in weniger Zeit = mehr Leistung = höhere Temperatur.

[RAndrae]

vor 1 Stunde schrieb king kong:

Die Kam ist schneller, weil zwei Prozessoren zwar nicht viel mehr Strom verbraten - diesen aber in kürzerer Zeit. Gleiche Wärmemenge in weniger Zeit = mehr Leistung = höhere Temperatur.

Das ist genial! Du solltest in der Halbleiterindustrie anfangen. Sicher sehen wir dann bald iPhones mit 28 Prozessoren und 3 Monaten Batterielaufzeit. Dafür haben sie dann eine kleine Wasserkühlung mit an Bord. 
 

Oder du guckst vorher nochmal ins Physikbuch und suchst nach den Begriff Wärmemenge...

[Peter Herth]

vor 59 Minuten schrieb RAndrae:

Das ist genial! Du solltest in der Halbleiterindustrie anfangen. Sicher sehen wir dann bald iPhones mit 28 Prozessoren und 3 Monaten Batterielaufzeit. Dafür haben sie dann eine kleine Wasserkühlung mit an Bord. 
 

Oder du guckst vorher nochmal ins Physikbuch und suchst nach den Begriff Wärmemenge...

Das hast du falsch verstanden. Unter der Annahme das beide Kameras in etwa die gleichen Berechnungen ausführen, braucht die Kamera mit 2 Prozessoren halb so lang und hat deshalb den gleichen Energieverbrauch pro Bild. Jeder Prozesser berechnet dann nur jeweils ein halbes Bild. Allerdings in der halben Zeit, so das sich die Wärmeleistung in der Zeit verdoppelt.

Jetzt hängt es davon ab, wie schnell man Bilder hinternander schiesst. Wenn man die Bilder im zeitlichen Abstand voneinander aufnimmt, dann mittelt sich die Abwärme über die Zeit heraus. Aber um so weniger Pausen man hat, umso wärmer wird die Kamera mit 2 Prozessoren im Vergleich zu der mit 1.

Bei der E-M1X scheint ja auch der Sensor von der Heatpipe gekühlt zu werden. Dabei wird der Sensor pro Bild die selbe Verlustwärme haben, wie in der E-M1.2, aber man darf davon ausgehen, das die E-M1X für höhere Bildraten im Dauerbetrieb ausgelegt ist. Ausserdem könnte es den Rauschvorsprung der E-M1X vs. E-M1.2 erklären.

[king kong]

vor 2 Stunden schrieb RAndrae:

Das ist genial!

Ja, Physik halt, hihi. Peter Herth hats verständlicher zusammengefasst. Dafür: Danke!

bearbeitet 24. September 2019 von king kong

[RAndrae]

vor 3 Stunden schrieb Peter Herth:

Das hast du falsch verstanden. Unter der Annahme das beide Kameras in etwa die gleichen Berechnungen ausführen, braucht die Kamera mit 2 Prozessoren halb so lang und hat deshalb den gleichen Energieverbrauch pro Bild. Jeder Prozesser berechnet dann nur jeweils ein halbes Bild. Allerdings in der halben Zeit, so das sich die Wärmeleistung in der Zeit verdoppelt.

Jetzt hängt es davon ab, wie schnell man Bilder hinternander schiesst. Wenn man die Bilder im zeitlichen Abstand voneinander aufnimmt, dann mittelt sich die Abwärme über die Zeit heraus. Aber um so weniger Pausen man hat, umso wärmer wird die Kamera mit 2 Prozessoren im Vergleich zu der mit 1.

Bei der E-M1X scheint ja auch der Sensor von der Heatpipe gekühlt zu werden. Dabei wird der Sensor pro Bild die selbe Verlustwärme haben, wie in der E-M1.2, aber man darf davon ausgehen, das die E-M1X für höhere Bildraten im Dauerbetrieb ausgelegt ist. Ausserdem könnte es den Rauschvorsprung der E-M1X vs. E-M1.2 erklären.

Ach herrje, wo fängt man denn da an...

1. Der von mir bemängelte Satz lautete: "Gleiche Wärmemenge in weniger Zeit = mehr Leistung = höhere Temperatur."
Da ja nun die Wärmemenge ein Produkt aus Leistung (also thermischer Verlustleistung) und Zeit ist, kann die Leistung nicht höher werden, wenn man die Zeit entsprechend reduziert. Wie gesagt - reine Physik. ( 1 Watt * 1 Sekunde ist gleich 2 * 1 Watt * 0,5 Sekunden ).  

2. "Bei der E-M1X scheint ja auch der Sensor (b) von der Heatpipe gekühlt (a) zu werden."
2a) Unsinn! Eine Heatpipe kann nicht kühlen. Sie leitet lediglich die an einem Punkt (A) entstehende Wärme an einen Punkt (B), den Kühlpunkt. Sie verbindet also lediglich in unserem Fall thermisch den (die) Prozessoren mit dem Kühlkörper (Blech unter dem Gehäuse).  

2b) Noch unsinniger! Da der Sensor im Betrieb magnetisch "schwebend" (IBIS) seinen Dienst versieht, wäre eine gelungene thermische und mechanische Anbindung einer Heatpipe an diesen Sensor ein Meisterstück. (Wenn das ginge, würde Porsche diese Super-Duper-Heatpipe-Technologie sicher auch zu Kühlung der Kolben in deren Verbrennungsmotoren nutzen - wetten ?      

 

 

[RAndrae]

vor 2 Stunden schrieb king kong:

Ja, Physik halt, hihi. Peter Herth hats verständlicher zusammengefasst. Dafür: Danke!

Mag sein, dass es für dich verständlich ist - falsch ist es aber trotzdem. Bitte!

[Omzu Iko]

vor 13 Minuten schrieb RAndrae:

Mag sein, daß es für dich verständlich ist – falsch ist es aber trotzdem. Bitte!

Ja ja – so geht's mir auch immer, wenn ich versuche, den Leuten hier nahezubringen, wofür der Pixelabstand zuständig ist und – noch viel wichtiger – wofür nicht. Die Leute argumentieren gern mit "den Gesetzen der Physik", ohne die geringste Ahnung von Physik zu haben. Oder na ja ... "nicht die geringste" ist vielleicht übertrieben. Ein bißchen Ahnung haben sie meistens schon – aber eben nur so halb. Genau das ist ja das schlimme ...

[ViewPix]

Vielleicht könnten ja auch die jenigen Erklärbaren, welche den vollen Durchblick haben ein bisschen weniger Oberlehrerhaft erklären, dann würden vielleicht die Schüler aufmerksamer zuhören und kein gefährliches Halbwissen weiterverbreiten oder gar als Argument verwenden 

Aber das Internet folgt halt seinen eigenen gesetzen, das habe ich auch schon bemerkt. Wenn ich mal hier oder dort einen neuen Sensor mir wünsche, interpretieren manche in meine Wünsche einen größeren Sensor... ja ja es ist nicht einfach 😉

Keep cool... it's Bergfest 😀

[blitz]

Erst um 12:00 Uhr, aber bis dahin.....

[king kong]

vor 10 Stunden schrieb RAndrae:

Ach herrje, wo fängt man denn da an...

1. Der von mir bemängelte Satz lautete: "Gleiche Wärmemenge in weniger Zeit = mehr Leistung = höhere Temperatur."
Da ja nun die Wärmemenge ein Produkt aus Leistung (also thermischer Verlustleistung) und Zeit ist, kann die Leistung nicht höher werden, wenn man die Zeit entsprechend reduziert. Wie gesagt - reine Physik. ( 1 Watt * 1 Sekunde ist gleich 2 * 1 Watt * 0,5 Sekunden ).  

Bei obiger Formel gehts anders rum, da gehst du von der Wärmemenge aus und nicht von der Zeit:
Zwei gleichzeitig arbeitende Prozessoren produzieren die (grob) doppelte Wärmemenge in der gleichen Zeit, also die doppelte Leistung. Folge: Höhere Temperatur.

Nach meiner ursprünglichen Formel siehts so aus:
Leistung = Wärmemenge/Zeit.  Wärmemenge = Energie = Arbeit. Weil die Zeit hier unter dem Bruchstrich steht, erhöht sich das Ergebnis (Leistung) aufs Doppelte, wenn man die Zeit halbiert, also die gleiche Arbeit in der halben Zeit vollbringt. Die höhere Leistung bewirkt eine höhere Temperatur.

[wteichler]

Vergesst nicht das Wesentliche beim Theoretisieren - die Prozessoren arbeiten nicht parallel an gleichen Aufgaben. Einer kümmert sich einzig um alles was mit dem AF zu tun hat, der andere um den Rest.

Das war eine Interviewaussage von jemandem, der im Gegensatz zu uns, bei diesem Thema weiß wovon er redet.

[king kong]

vor 47 Minuten schrieb wteichler:

die Prozessoren arbeiten nicht parallel an gleichen Aufgaben.

Wo hast du hier gelesen, dass jemand was anderes behauptet hat? 
Ich (vielleicht nur ich) bin der Meinung, dass beide Prozis so schnell wie möglich arbeiten, wenn sie arbeiten. Dadurch werden auch beide genug Wärme produzieren, dass die Heatpipe notwendig ist.

[wteichler]

vor 16 Stunden schrieb Peter Herth:

Das hast du falsch verstanden. Unter der Annahme das beide Kameras in etwa die gleichen Berechnungen ausführen, braucht die Kamera mit 2 Prozessoren halb so lang und hat deshalb den gleichen Energieverbrauch pro Bild. Jeder Prozesser berechnet dann nur jeweils ein halbes Bild. Allerdings in der halben Zeit, so das sich die Wärmeleistung in der Zeit verdoppelt.

@king kong So steht’s geschrieben!

bearbeitet 25. September 2019 von wteichler

[king kong]

vor 36 Minuten schrieb wteichler:

@king kong So steht’s geschrieben

Ja ich las es als wörtlich "Annahme" und nicht als Darstellung der Realität

[Peter Herth]

vor 21 Stunden schrieb RAndrae:

Ach herrje, wo fängt man denn da an...

1. Der von mir bemängelte Satz lautete: "Gleiche Wärmemenge in weniger Zeit = mehr Leistung = höhere Temperatur."
Da ja nun die Wärmemenge ein Produkt aus Leistung (also thermischer Verlustleistung) und Zeit ist, kann die Leistung nicht höher werden, wenn man die Zeit entsprechend reduziert. Wie gesagt - reine Physik. ( 1 Watt * 1 Sekunde ist gleich 2 * 1 Watt * 0,5 Sekunden ).  

Da liegst du physikalisch Falsch. 2*1 Watt sind 2 Watt, also die doppelte Leistung. Aber ih beiden Fällen hast du die gleiche Energie von 1J.  Wenn ich einen Berg doppelt so schnell hochfahre, bringe ich mehr Leistung, ohne das der Berg höher wid.

vor 21 Stunden schrieb RAndrae:

2. "Bei der E-M1X scheint ja auch der Sensor (b) von der Heatpipe gekühlt (a) zu werden."
2a) Unsinn! Eine Heatpipe kann nicht kühlen. Sie leitet lediglich die an einem Punkt (A) entstehende Wärme an einen Punkt (B), den Kühlpunkt. Sie verbindet also lediglich in unserem Fall thermisch den (die) Prozessoren mit dem Kühlkörper (Blech unter dem Gehäuse).  

Wozu soll eine Heatpipe gut sein, wenn nicht zum kühlen? Was eine Heatpipe macht, ist Wärme von einem warmen zu einem kalten Punkt zu leiten. Dabei wird der warme Punkt gekühlt, der kalte Punkt erwärmt. Wozu sonst würde man eine Heatpipe einbauen? Die Frage ist natürlich, von wo nach wo bei der E-M1X geleitet wird. Das Schaubild zeigt klar eine Heatpipe, leider gibt Olympus keine genauen Details über die Funktion.

vor 21 Stunden schrieb RAndrae:

2b) Noch unsinniger! Da der Sensor im Betrieb magnetisch "schwebend" (IBIS) seinen Dienst versieht, wäre eine gelungene thermische und mechanische Anbindung einer Heatpipe an diesen Sensor ein Meisterstück. (Wenn das ginge, würde Porsche diese Super-Duper-Heatpipe-Technologie sicher auch zu Kühlung der Kolben in deren Verbrennungsmotoren nutzen - wetten ?     

Das der Sensor eine Möglichkeit braucht, um Hitze abzuführen, sollte evident sein, sonst würde er sich ja beliebig weiter erwärmen. Leider bin ich mit den Detaills der Sensorkonstruktion nicht vertraut, sonst könnte ich da konkreter darüber sprechen. Deswegen habe ich ja auch gesagt, er "scheint von der Heatpipe gekühlt zu werden". Ob die Heatpipe bei der Sensorkühlung eine Rolle spielt, bleibt offen. Jedenfalls ist im Schaubild eine Platte hinter dem Sensor zu sehen. Es kann natürlich auch sein, das diese zur Ableitung der Wärme aus der Kamera nach aussen dient, wobei ob der Platz hinter dem Bildschirm dafür ideal ist, wäre eine andere Frage.

Die Kühlung des Sensors wird nicht alleine durch Abstrahlung erfolgen. Eine Möglichkeit wäre ein flexibles Kupferkabel das parallel zu den sicher vorhandenen elektrischen Anschlüssen verlauft. Vielleicht gibt es auch eine Ruheposition, wo der Sensor einfach in direktem Kontakt mit der Rückwand ist, und so Wärme abführen kann. Das er das so oder so muss, sollte klar sein. Ich werde bei Gelegenheit versuchen, genaueres darüber zu erfahren.

Ich hoffe, dieses Posting diente dazu, ein paar Missverständnisse aufzuklären. Deshalb habe ich mich dazu entschieden, auch wenn es etwas vom Thread ablenkt. Eventuell wäre es sinnvoll, wenn die Moderatoren diesen Diskussionszweig in einen separaten Thread kopieren könnten.

[Olaf W.]

vor 9 Stunden schrieb Peter Herth:

Eventuell wäre es sinnvoll, wenn die Moderatoren diesen Diskussionszweig in einen separaten Thread kopieren könnten.

Das ist erfolgt. Da steckt  viel Aufwand hinter und die große Gefahr, dass man sich als Moderator verklickt, daher muss es eine Ausnahme bleiben. Ich hoffe, es ist alles gut gegangen und die Diskussion wird sachlich fortgesetzt.

[CPC664]

Vielen Dank Olaf für den feinen Service, den Du hier leistest. 👏

Musste auch mal erwähnt werden... 😉

[aperture 8]

Ne ganz schön heiß gelaufenen Diskussion!

Basis der Diskussion wären die exakte Konstruktion der Kamera und deren Kühlsystem. Und wenn es eine Heatpipe oder auch Kombination womit auch immer wäre, sollte man deren Funktionsweise verstehen, um sachlich argumentieren zu können.

Zum Nachlesen und Verstehen:

https://www.elektronikpraxis.vogel.de/heatpipes-kuehlen-nicht-a-791440/

Vielleicht findet jemand hilfreicherweise noch die Kamera📸Konstruktion der em's...

bearbeitet 26. September 2019 von aperture 8

[langer]

Vielleicht nennen wir das Thema anders: Reverse engineering of E-M1X 🤣

These:

1. Großer Camera Body Size dient der verbesserten Wärmespreizung von Verlustleistung und dem Verhindern von punktuellen Übertemperaturen an Kamera-Komponenten wie z.B. den zwei Prozessoren.
2. Bessere Wärmespreizung verringert die Imager Temperatur (= geringeres Sensorrauschen).
3. Großer Camera Body ermöglicht bequemes Wechseln von Hoch und Querformat.
4. usw. ...

 

 

 

bearbeitet 26. September 2019 von langer

[elwoody]

Achherjee, da habe ich ja was ausgelöst. 😁

Wir fassen also mal zusammen, was hier bislang an Erkenntnis gewonnen wurde:
Die Leistung ergibt sich aus der Wärmemenge pro Zeit. Da die E-M1X und die E-M1 MII aus der gleichen Akkuleistung in etwa die gleiche Zahl an Auslösungen herausholt, können wir bei beiden Kameras wohl davon ausgehen, daß ein einzelnes Bild jeweils die gleiche Wärmemenge produziert.

Also müssen wir jetzt noch betrachten, welche Kamera im gleichen Zeitintervall mehr Bilder aufzeichnet:

max. Serienbildgeschwindigkeit der E-M1X: 60 Bilder/s

max. Serienbildgeschwindigkeit der E-M1 MII: 60 Bilder/s

Hmmm....

Am 24.9.2019 um 20:42 schrieb Peter Herth:

Das hast du falsch verstanden. Unter der Annahme das beide Kameras in etwa die gleichen Berechnungen ausführen, braucht die Kamera mit 2 Prozessoren halb so lang und hat deshalb den gleichen Energieverbrauch pro Bild. Jeder Prozesser berechnet dann nur jeweils ein halbes Bild. Allerdings in der halben Zeit, so das sich die Wärmeleistung in der Zeit verdoppelt.

Wir haben hier ein Problem mit den Begriffen. Eigentlich wird der Begriff der Wärmeleistung nur in der Heiztechnik genutzt. Nicht in der Elektronik.

Wärmeleistung wird bislweilen synonym für den Wärmestrom genannt -dieser ist definiert als die in der Zeit übertragene Wärmeenergie.

Wenn wir das jetzt ausschreiben, sehen wir das Problem besser:
Original: "Wärmeleistung in der Zeit verdoppelt"
Ausgeschrieben: "Die in der Zeit übertragene Wärmeenergie in der Zeit verdoppelt".

Es ergibt keinen Sinn. Dazu kommt noch, daß der Wärmestrom, bzw. Wärmefluß

Gut, wir reden hier von Begriffen. Vermutlich müsste in der Diskussion statt Wärmeleistung der Begriff Wärmeenergie verwendet werden, dann wäre es schon viel besser. ;)

Führen wir die Betrachtung mal mit der Wärmeenergie fort:

Kühlung, bzw. Wärmeleitung oder Wärmefluß kann man sich vermutlich am besten wie ein System aus verbundenen Eimern und Schläuchen vorstellen. Wenn ich in den obersten Eimer 1L Wasser hineinleere, dann fließt dieses langsam durch den Schlauch in den nächsten Eimer (welcher der nächsten größeren wärmespeichernden Oberfläche im Gerät entspricht). Ist der Schlauch dick (z.B. bei einer Heatpipe oder einer großen Kontaktfläche als Übergang), dann wird das Wasser schnell in den nächsten Eimer weitergeleitet, ähnlich ist es mit der Wärme.

(Ich bin mir im Klaren darüber, daß diese Betrachtung fehlerhaft ist, genauer wäre eine Betrachtung mit Kondensatoren und Widerständen,  aber ich vereinfache mal so stark wie möglich um evtl. ein paar Denkmuster in die richtige Richtung zu erzeugen).

Was nun aber entscheidend ist: Es dauert eine bestimmte Zeit, bis das Wasser (die Wärme) durch die Schläuche abgeflossen ist. D.h. wenn ein Chip sich kurz aufheizt, bleibt er auch nach seiner "Benutzung" noch ein Weilchen warm und gibt diese Wärme erst nach und nach weiter. Durch die Bauweise einer Kamera werden die "Schläuche" in der Kette immer größer (Chip hat kleinste Fläche für den Wärmeübergang, zum Gehäuse hin werden die Verbindungsflächen immer größer).

In Anbetracht dieser Größenverhältnisse in der Kamera und vor allem der sehr geringen erzeugten Wärmemengen, ist der Knackpunkt nicht die Aussenfläche der Kamera, sondern die Frage, wie die erzeugte Wärme von den Chips (Prozessoren und Sensoren) mit einem möglichst geringen Wärmewiderstand abgeleitet wird.
Von daher kann z.B. eine Heatpipe durchaus Sinn machen.

In dieser Betrachtung kommt dann auch der zeitliche Faktor ins Spiel: Wie schnell wird die Wärme vom Chip abgeleitet, ehe das nächste Mal ein Bild aufgezeichnet und damit Wärme im Chip erzeugt wird.

Der nächste Punkt ist die verzögerte Weiterleitung am Ende der Kette: Wenn ich in einen langen Schlauch am oberen Ende Schubweise Wasser einleere, kommt am unteren Ende das Wasser nicht schubweise raus, sondern es wird mit zunehmender Länge des Schlauches immer mehr zu einem gleichmäßigem Wasserstrom. Ähnlich ist es mit der Temperatur in unserer Kamera. Auch wenn nun ein Chip in sagen wir der halben Zeit die gleiche Wärmenergie abgibt, so ändert sich bei gleicher Zahl von Bildern pro Sekunde nichts an der Temperatur am Kameragehäuse.

So, vermutlich habe ich nun noch mehr verwirrt, aber zumindest kann ich sagen, ich habe eine Erklärung versucht. :)

[elwoody]

vor 10 Stunden schrieb langer:

Vielleicht nennen wir das Thema anders: Reverse engineering of E-M1X 🤣

These:

1. Großer Camera Body Size dient der verbesserten Wärmespreizung von Verlustleistung und dem Verhindern von punktuellen Übertemperaturen an Kamera-Komponenten wie z.B. den zwei Prozessoren.
2. Bessere Wärmespreizung verringert die Imager Temperatur (= geringeres Sensorrauschen).
3. Großer Camera Body ermöglicht bequemes Wechseln von Hoch und Querformat.
4. usw. ...

Siehe auch mein letzter Beitrag: der kritische Übergang für die Temperatur an den Halbleitern ist der ganz nahe am Halbleiter.

Die Gehäusegröße wäre für die Kühlung eigentlich nur relevant, wenn das Gesamtsystem so große Wärmemengen abgeben würde, daß sich die gesamte Kamera (auch an den Aussenflächen) um Temperaturen im zweistelligen Bereich aufheizt.

Achja, die besagte Heat-Pipe leitet die Wärme nach oben zum Gehäuse ab. D.h. in die Richtung, in die das Kameragehäuse nicht vergrößert wurde. ;)

Wichtig ist, die Temperatur schnell aus dem Kamerainneren abzuleiten, vor allem aus der Gegend des Sensors, von daher macht die Heatpipe schon Sinn - wir sehen es ja auch am verbesserten Rauschverhalten der E-M1X. Das würde auch schon was bringen, wenn sich an den Prozessoren nichts geändert hätte.

[Nieweg]

Die Heatpipe dient als Dissipator für die Wärme und daher soll z.B. die Fläche möglichst groß sein und wer wollte bestreiten, dass die Heatpipe Platz benötigt?

[elwoody]

Am 28.9.2019 um 13:25 schrieb Nieweg:

Die Heatpipe dient als Dissipator für die Wärme und daher soll z.B. die Fläche möglichst groß sein und wer wollte bestreiten, dass die Heatpipe Platz benötigt?

Ein Dissipator ist doch afaik ein Energieumwandler, der z.B. Bewegungsenergie in thermische Energie umwandelt?

[Omzu Iko]

Was soll der Quatsch!?

Energie kann weder aus dem Nichts herbeigezaubert noch ins Nichts hinweggezaubert werden. Kühlen heißt also immer: Wärme von hier nach da transportieren. Denn Wärme kann nicht einfach vernichtet werden. Die Aussage, eine Wärmepumpe kühle nicht, weil sie keine Wärme vernichte, sondern "bloß" woandershin transportiere, ist also einfach nur dummes Zeug.

[Berlin Photo]

Am 28.9.2019 um 13:25 schrieb Nieweg:

Die Heatpipe dient als Dissipator für die Wärme und daher soll z.B. die Fläche möglichst groß sein und wer wollte bestreiten, dass die Heatpipe Platz benötigt?

Eine Heatpipe transportiert die durch Verlustleistung entstandene Wärme zum Kühlkörper.

https://www.elektronikpraxis.vogel.de/heatpipes-kuehlen-nicht-a-791440/