Измерение температуры процессоров атлон хп с помощью встроенного термодиода.

26 декабря 2004, воскресенье 00:26
для раздела Блоги
Как известно встроенный датчик температуры появился еще со времен .13мкм атлон хп 1500+,однако производители мат плат не спешиил
реализовывать его поддержку. Причин тут много,скорее всего просто боялись отпугнуть юзеров неперивычно высокими температурами ),
однако факт остается фактом-где-то для 50% мат плат поддержка термодиода ограничивается банальным аварийным отключением при достижении критических температур.

собственно инетрес к данной теме выозник после этих(http://people.overclockers.ru/Yamamoto/record4
и http://people.overclockers.ru/Yamamoto/record5) статей,однако как мне показалось из данной методики можно было выжать больше,чем я и решил заняться.
Целью было измерение температуры ядра с точностью 1-3 градуса.Калибровка по термистору на сокете и температуре радиатора были сразу отброшены из-за неясной зависимости от температуры ядра.
также условием была минимальная *заметность* схемы на материнке,без срывания проводов при смене кулера или плат расширения ;).


Предварительная подготовка:

Распиновка термодиода процессора socket A:

Контакт U7 - земля, S7 - '+' термодиода, вроде бы дорожка напрямую идет к АТТP1(см ниже), дальше непонятно.

Измерение температурной характеристики термодиода:
Для этой цели я использовал 2 процесоора - 0,13мкм торобред В 1700+ и 0,18мкм паломино 1600+. Для этих измерений важно обеспечить тепловую стабильность окружающей среды,
поэтому процессоры опускались в банку с горячей водой,температура измерялась бытовым термометром.
Термодиод был подключен к аккомулятору АА последовательно переменному резюку

Результаты процессора на ядре паломино:


результаты для процессора торобред:



чувствительность диода составила примерно 1.95 мв/градус в диапазоне измерения.

хорошо видно,что при примерно одинаковом наклоне существует большая разница в начальных значениях-
при смене процессора без калибровки ошибка составит примерно 15° C!

Немного пораскинув мозгами решил калибровать схему при выключеном процессоре и комнатной температуре,
это должно было иметь требуемую точность.

Калибровка микросхемы мониторинга.

я использовал для опытов плату epox 8rda3+ с микросхемой мониторинга winbond W83627HF
при измерении температуры изпользуются 3 входа,схема подключения такая:


цитата из пдф:

цитата:
The specification of thermistor should be considered to (1) b(beta) value is 3435K, (2) resistor value is 10K ohms at
25°C. In the Figure 9.2, the themistor is connected by a serial resistor with 10K Ohms, then connect to
VREF (Pin 101).


Некоторое время занял поиск того,что из себя представляет этот Beta;
Нашел такую формулу: B= T1*T2/(T2-T1) ln (R1/R2)

Подставляя сюда То=25 гр, Vref = 3.6V и Ro = 10K и некоторых =) упрощений получаем примерную зависимость температуры,выдаваемой мониторингом от входного напряжения.
Vo~=1.8*exp(-0,022*(Т-То))

диаграмма:


Заметно=) что характеристика получилась сильно нелинейная,тогда как диод обладает постоянной чувствительностью..

Теперь следует остановиться на применяемой программе мониторинга.. После недолгой ;) переписки автор Overclockers Monitoring Center
(http://people.overclockers.ru/daemon/) добавил в свою программу возможность коррекции температуры с помощью формул;Вот с ее помощью
я и собираюсь разбираться с нелинейностью и дополнительной калибровкой =).

Доработка материнской платы.
На epox 8rda3+ штатно к термодиоду подключена микросхема аварийного отключения(ATTP1).
распиновка ATTP1:



Имо питать диод от существующей схемы не стоит, во первых таи источник напряжения Vsb - может меняться вместе с фазой луны, и непонятно как схема аварийного отключения будет на корректирующий усилитель реагировать.
Поэтому,поскольку даташит с типовой схемой я никде не нашел ,а за все пользование платой еще ни разу без кулера комп не запускал =)
я решил отключить от нее диод.Так как при этом пропадает напряжение на ее выходе и компьютер не должен бы стартовать,я полностью отпаял ее с платы
(предварительно убедившись что все работает,отключив питание микросхемы и замкнув контакты ps_on_in и ps_on_out)
Далее вытаскиваем проц и проверяем что на диод напряжение не подается..
что получается:



Изготовление схемы коррекции.
(а по простому- усилителя для согласования чувствительности)

Не долго думая я взял за образец немного измененную схему Yamamoto:

дополнительно от нее же запитав диод от Vref Винбонда последовательно резистору 20K.

Выходное напряжение для такой схемы:
Vo=Vin(1+R1/R2+R1/R3)-(R1/R3)*Vcc

операционник взял AD8532,сопротивления получились R2=1,03к; R3=5,16к ; R1 = 9,99к

Фотка усилителя:


(кликните по картинке для увеличения)

10

Сначала я думал разместить схемку между сокетом и слотами памяти,однако возникли траблы с Vref,
и в итоге я просто прилепил ее на скотч сверху винбонда =),пришлось правда тянуть провод от диода с обратной стороны через всю плату

Переключатели нужны для подачи внешнего напряжения в выглюченом состоянии и отключения
выхода от винбонда( Так как я не хотел паять прямо к ногам микрухи с шагом 0.5мм, пришлось использовать канал мониторинга подсокетного термистора,
соответственно размыкая этот переключатель,снова мониторю показания подсокетного датчика,главное только коррекцию отключить)
после подключения без коррекции температура менялась в пределах 40-70 градусов.

Окончательная настройка и коррекция.
Еще немного по OMS:
в его инишнике temperatures.ini находятся настройки для коррекции:

[Temp1]
x
[Temp2]
x
[Temp3]
x

X значит линейную зависимость один к одному.По поводу получения итоговой формулы - потом сделаю дополнение к статье,с необходимыми разъяснениями ;)

Диод калибровался при выключеном копьютере по вольтметру и термометру, для исключения внутреннего тепловыделения процессора.

В итоге для моего процессора temperatures.ini выглядит следующим образом:
[Temp1]
x
[Temp2]
25+60.5-(1800*EXP(-0.022*(x-25))+10)/23.4
[Temp3]
x

Все,теперь можно измерять температуру! =)

Для дополнительной проверки я оставил тестер подключенный к выходу диода и дополнительно проверял по нему:
(500мГц@1.4V, после отключения вентилятора)

Результаты.

При разгоне до 2240 мГц,1,6В - температура 57 в бёрне,45 без нагрузки
500 мГц 1,4в - 31 градус без нагрузки

Еще по поводу различных процессоров-ставя по очереди при комнатной температуре 3 процессора,
для обоих торобред на диоде было 686 мв,тогда как на палоино 712..Возможно в лучае различных степпингов результат тоже бы отличались.

Обсуждение на форуме:
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=72808
Еще ссылка по теме: тест термопаст
http://people.overclockers.ru/n00b/record1

благодарности:
Yamamoto-за идею
Daemon-за прогу мониторинга

Дополнение:
Если кто еще решится воспроизвести данную схему,я бы посоветовал и спользовать в качестве истоника напряжения все-таки Vsb с
дополнительной микрухой опорного напряжения для диода и напряжения смещения ОУ:

Так нет необходимости использовать внешний источник напряжения при калибровке и обеспечивается нужная точность.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают