Prilikom mjerenja performansi testiranih ventilatora htjeli smo izbjeći korištenje računala zbog prisutnosti drugih ventilatora u računalu (jedan na procesoru, jedan u napajanju, tri u grafičkoj kartici), koji bi otežali mjerenje buke koju testirani ventilatori stvaraju tijekom rada. Dodatni razlog je teža kontrola nad brzinom vrtnje ventilatora, a i nemogućnost mjerenja snage koju ventilatori povuku. Opisanom metodom testirali smo ventilator Cooler Master Mobius 120 OC te četiri be quiet! Light Wings ventilatora - 120 PWM, 120 PWM high-speed, 140 PWM, 140 PWM high-speed, a primijenit ćemo je i na buduće testove, uz moguća buduća poboljšanja.

Arduino za ispomoć

Zašto za te stvari onda ne iskoristiti neku mikrokontrolersku pločicu i senzor za mjerenje napona i jakosti struje (a iz toga izračunati snagu)? Prvo smo razmišljali o nekom klasičnom Arduinu, s nekim ATmega mikrokontrolerom, no nisu nam odgovarali zbog neodgovarajućih preddefiniranih PWM frekvencija.

Naime, htjeli smo ventilatorima na četvrtom pinu davati propisni PWM signal za upravljanje brzinom vrtnje, a preporučena frekvencija je 25 kHz (dopušteno je između 21 i 28 kHz), koju tipične osnovne ATmega Arduino pločice ne podržavaju.

Odluka je pala na pločicu s 32-bitnim mikrokontrolerom ESP32, takta 240 MHz, 320 kB RAM-a i 4 MB Flash memorije. Da, znamo – "fantastične" specifikacije u usporedbi s današnjim računalima, no zapravo nimalo loše u usporedbi s prastarim DOS računalima, barem kad je u pitanju brzina procesora.

ESP32 pločica, unutar platforme Arduino, podržava proizvoljno definiranje PWM frekvencije, pa smo za izlazni pin odredili 25 kHz, i toliko je doista i bilo – provjerili smo osciloskopom.

Pomoću te pločice ujedno smo mjerili brzinu okretaja (signal za tahometar daje dva pulsa po obrtaju propelera). Od velike koristi bila je i mogućnost spajanja ESP32 pločice na Wi-Fi mrežu, i funkcionalnost rudimentarnog web-poslužitelja, pa naš programčić ima web-sučelje u koje se, tijekom mjerenja, ubacuje tablica s rezultatima. Web-sučelju pristupali smo preko tableta, a tablicu s mjerenjima za svaki ventilator kopirali smo i zalijepili u tablicu u Google Sheetsu.

Mjerenja smo obavljali pri jedanaest stupnjeva PWM-a – od 0 do 100%, u koracima od 10%. Na svakom stupnju ventilator je radio pola minute, što je bilo dovoljno dugo da ESP32 pločica izmjeri napon, jakost struje i brzinu vrtnje, te da pomoću vanjskih instrumenata izmjerimo i zabilježimo buku ventilatora te protok zraka.

Gotovi mjerni instrumenti

Buku, odnosno šum koji ventilatori proizvode, mjerili smo malim, UNI-T-jevim mjeračem zvuka na udaljenosti od 30 centimetara od ventilatora, pod kutom od 45°, kako bismo ipak uspjeli izmjeriti intenzitet buke, a da strujanje zraka ne prouzroči "udare" po mikrofonu u mjeraču.

UNI-T-jevim ručnim anemometrom mjerili smo brzinu strujanja zraka kod ventilatora koji je puhao u prazno, bez prepreka, čime smo dobili općenitu brojku, koja nam govori o tome koliko je ventilator pri određenoj razini PWM-a sposoban pogurati zraka, tj. kolikom brzinom.

U susjednom stupcu u tablici, navedena je brzina strujanja zraka kroz aluminijski blok pasivnog dijela hladnjaka, kroz njegova "rebra", listiće, ili kako to već želite nazivati. Taj blok debljine je 7 cm pri rubovima, a prema sredini sužava se na 5 cm.

Razlog mjerenja brzine strujanja zraka kroz rebra hladnjaka je taj da bismo vidjeli kako se ventilator ponaša u situacijama kad je potreban veći statički pritisak, da može potisnuti zrak kroz teže "prohodne" stvari, kao što su hladnjaci, radijatori AIO sustava ili, možda, vrlo gusti filtri protiv prašine.