ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್-ಆಧಾರಿತ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದು: ಒಂದು ಸವಾಲು

ಇದು ಎರಡು ಭಾಗಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೊದಲ ಲೇಖನವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಮೊದಲು ಇತಿಹಾಸ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಆಧಾರಿತ ತಾಪಮಾನಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಪ್ರತಿರೋಧ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ (RTD) ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಹೋಲಿಕೆ. ಇದು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಆಯ್ಕೆ, ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್ ಟ್ರೇಡ್-ಆಫ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳ (ADCs) ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಆಧಾರಿತ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಎರಡನೇ ಲೇಖನವು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
ಹಿಂದಿನ ಲೇಖನ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ, RTD ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದು, RTD ಒಂದು ಪ್ರತಿರೋಧಕವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಆರ್‌ಟಿಡಿಗಳಂತೆಯೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಕೇವಲ ಧನಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆರ್ಟಿಡಿಗಳಂತಲ್ಲದೆ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು. ಋಣಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ (NTC) ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ತಮ್ಮ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಧನಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ (PTC) ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ತಮ್ಮ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 1 ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ NTC ಮತ್ತು PTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು RTD ಕರ್ವ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ.
ತಾಪಮಾನ ಶ್ರೇಣಿಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, RTD ಕರ್ವ್ ಬಹುತೇಕ ರೇಖೀಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ (ಘಾತೀಯ) ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ ಸಂವೇದಕವು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ -200 ° C ನಿಂದ +850 ° C) ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಾಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. RTD ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ತಯಾರಕರಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಲೇಖನದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಆಯ್ಕೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ನಾವು ಇದನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕಗಳು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು) ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳು (ಪ್ಲಾಟಿನಂ, ನಿಕಲ್, ಅಥವಾ ತಾಮ್ರ). ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು RTD ಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು, ವೇಗವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ವೇಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನಾಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕಗಳಿಂದ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ನಿಯಂತ್ರಣ, ಮನೆ ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಡ ನಿಯಂತ್ರಣ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು, ಅಥವಾ ವಾಣಿಜ್ಯದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಕಪಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಶೀತ ಜಂಕ್ಷನ್ ಪರಿಹಾರ ಅಥವಾ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಗಳು. ಉದ್ದೇಶಗಳು. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, PTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಪಿಟಿಸಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಲಭ್ಯವಿದ್ದು, ಅದನ್ನು ಓವರ್‌ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಮರುಹೊಂದಿಸಬಹುದಾದ ಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. PTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧ-ತಾಪಮಾನ ಕರ್ವ್ ಸ್ವಿಚ್ ಪಾಯಿಂಟ್ (ಅಥವಾ ಕ್ಯೂರಿ ಪಾಯಿಂಟ್) ಅನ್ನು ತಲುಪುವ ಮೊದಲು ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾದ NTC ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹಲವಾರು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ. ಮಿತಿಮೀರಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪಿಟಿಸಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಬಲವಾದ ಸ್ವಯಂ-ತಾಪನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಿಸ್ಟಮ್ಗೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. PTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 60 ° C ಮತ್ತು 120 ° C ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಈ ಲೇಖನವು NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ -80 ° C ನಿಂದ +150 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು ಅಥವಾ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಬಹುದು. NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು 25°C ನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಓಮ್‌ಗಳಿಂದ 10 MΩ ವರೆಗಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. 1, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಪ್ರತಿರೋಧ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯವು ಅದರ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿಯನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೀಸದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು 3-ವೈರ್ ಅಥವಾ 4-ವೈರ್‌ನಂತಹ ಯಾವುದೇ ವಿಶೇಷ ವೈರಿಂಗ್ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸರಳವಾದ 2-ತಂತಿಯ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಆಧಾರಿತ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ನಿಖರವಾದ ಸಂಕೇತ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ, ರೇಖೀಯೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. 2.
ಸಿಗ್ನಲ್ ಚೈನ್ ಸರಳವಾಗಿ ತೋರುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಮದರ್ಬೋರ್ಡ್ನ ಗಾತ್ರ, ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಹಲವಾರು ಸಂಕೀರ್ಣತೆಗಳಿವೆ. ADI ಯ ನಿಖರವಾದ ADC ಪೋರ್ಟ್‌ಫೋಲಿಯೊವು AD7124-4/AD7124-8 ನಂತಹ ಹಲವಾರು ಸಮಗ್ರ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಥರ್ಮಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್-ಆಧಾರಿತ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸವಾಲುಗಳಿವೆ.
ಈ ಲೇಖನವು ಈ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸರಳಗೊಳಿಸುವ ಶಿಫಾರಸುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿವಿಧ ವಿಧಗಳಿವೆNTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳುಇಂದು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಿಮ್ಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಸರಿಯಾದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಬೆದರಿಸುವ ಕೆಲಸವಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ನಾಮಮಾತ್ರ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಇದು 25 ° C ನಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ನಾಮಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿರೋಧವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, 10 kΩ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ 25 ° C ನಲ್ಲಿ 10 kΩ ನ ನಾಮಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ನಾಮಮಾತ್ರ ಅಥವಾ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೆಲವು ಓಮ್‌ಗಳಿಂದ 10 MΩ ವರೆಗೆ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು (10 kΩ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನಾಮಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿರೋಧ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ -50 ° C ನಿಂದ +70 ° C. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು 300 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅಂಶವು ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಚೆಂಡು, ರೇಡಿಯಲ್ ಮತ್ತು SMD ಆಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮಣಿಗಳು ಎಪಾಕ್ಸಿ ಲೇಪಿತ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಗಾಜಿನಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಎಪಾಕ್ಸಿ ಲೇಪಿತ ಬಾಲ್ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ರೇಡಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು 150 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಗಾಜಿನ ಮಣಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಎಲ್ಲಾ ವಿಧದ ಲೇಪನಗಳು/ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಕೂಡ ಸವೆತದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಸತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ. ಮಣಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ರೇಡಿಯಲ್/SMD ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಅವು ಅಷ್ಟು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಳಸಿದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರಕಾರವು ಅಂತಿಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಇರುವ ಪರಿಸರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಅದರ ವಸ್ತು, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎಪಾಕ್ಸಿ-ಲೇಪಿತ NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 0.2 ° C ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಮೊಹರು ಮಾಡಿದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 0.02 ° C ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ನಿಖರತೆಯಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತವೆ. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.5 ° C ನಿಂದ 1.5 ° C ವರೆಗೆ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯ (25 ° C ನಿಂದ 50 ° C/85 ° C ಅನುಪಾತ) ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತಯಾರಕರಿಂದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿಭಿನ್ನ ತಯಾರಕರಿಂದ 10 kΩ NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಾಗಿ, Omega™ 44xxx ಸರಣಿಯಂತಹ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಅವು 0 ° C ನಿಂದ 70 ° C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 0.1 ° C ಅಥವಾ 0.2 ° C ನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮಾಪನ ಮಾಡಬಹುದಾದ ತಾಪಮಾನಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಮತ್ತು ಆ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನಿಖರತೆಯು ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸೂಕ್ತವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. Omega 44xxx ಸರಣಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ದಯವಿಟ್ಟು ಗಮನಿಸಿ.
ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಎರಡು ತಾಪಮಾನ ಬಿಂದುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ತಾಪಮಾನ ಬಿಂದುವಿನ ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
RT1 = ತಾಪಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧ 1 RT2 = ತಾಪಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧ 2 T1 = ತಾಪಮಾನ 1 (K) T2 = ತಾಪಮಾನ 2 (K)
ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬಳಕೆದಾರರು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಡೇಟಾಶೀಟ್‌ಗಳು ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 25 ° C ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ ಮತ್ತು ಬೀಟಾ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪಟ್ಟಿಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಒಮೆಗಾ 44xxx ಸರಣಿಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ ಮುಕ್ತಾಯ ಪರಿಹಾರಗಳು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸ್ಟೀನ್‌ಹಾರ್ಟ್-ಹಾರ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸಮೀಕರಣ 2 ಗೆ ಮೂರು ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು A, B ಮತ್ತು C ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತೆ ಸಂವೇದಕ ತಯಾರಕರಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕಗಳು ಮೂರು ತಾಪಮಾನ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾರಣ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಮೀಕರಣವು ರೇಖೀಯೀಕರಣದಿಂದ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ದೋಷವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.02 °C).
ಎ, ಬಿ ಮತ್ತು ಸಿ ಮೂರು ತಾಪಮಾನ ಸೆಟ್‌ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಆರ್ = ಓಮ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಟಿ = ಕೆ ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 3 ಸಂವೇದಕದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಡ್ರೈವ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಖರವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧಕಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ನಿಖರವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧಕವನ್ನು ಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಮೌಲ್ಯವು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು ಅಥವಾ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು (ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ).
ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ನ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ನಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಯಾವಾಗಲೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೇತ್ರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಕೆಲವು ಹೆಡ್‌ರೂಮ್ ಅಥವಾ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಕಡಿಮೆ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಡ್ರೈವ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಈ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದ ಸಂಕೇತಗಳ ಮಾಪನವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ ಗಳಿಕೆ ಹಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲಾಭವನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮ್ ಮಾಡಬೇಕು ಏಕೆಂದರೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಲಾಭವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವುದು ಆದರೆ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಡ್ರೈವ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತೊಂದು ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟವು ಬದಲಾದಂತೆ, ಡ್ರೈವ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೌಲ್ಯವು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಬಳಕೆದಾರರು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಎರಡೂ ಆಯ್ಕೆಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ನಿರಂತರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಸುಲಭವಾದ ಆಯ್ಕೆ ಇದೆಯೇ? ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ DC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಬದಲಾದಾಗ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಮಾಪಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಈಗ, ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಬದಲಿಗೆ ನಿಖರ ಅಳತೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕವನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಡ್ರೈವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ADC ರೆಫರೆನ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಯಾವುದೇ ಲಾಭದ ಹಂತದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಕೆಲಸವನ್ನು ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯಬಹುದೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವ ಡ್ರೈವ್ ಗೇನ್/ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬೇಕೆಂದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ವಿಧಾನ ಇದು.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಸಣ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಡ್ರೈವ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಲಾಭವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಚಿತ್ರ 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಂವೇದಕ ಮತ್ತು ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ನ ಸ್ವಯಂ-ತಾಪನವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂವೇದಕ ಅಥವಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಸಂವೇದಕದ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ ಎಂದು ಬಳಕೆದಾರರು ಯಾವಾಗಲೂ ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ದೊಡ್ಡ ಪ್ರತಿರೋಧದ ರೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಅನುಷ್ಠಾನವನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ನಾಮಮಾತ್ರದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದ ರೇಟ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತವು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ವಿನ್ಯಾಸಕರು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ಎಡಿಸಿಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ADC ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಮರುಹೊಂದಿಸುವುದರಿಂದ, ಬಾಹ್ಯ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕನಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಳವಾದ RC ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾತ್ರ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಅವರು ಫಿಲ್ಟರ್ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಬಾಡ್ ದರದಲ್ಲಿ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮುಖ್ಯ ಚಾಲಿತ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. AD7124-4/AD7124-8 ನಂತಹ 24-ಬಿಟ್ ಸಾಧನಗಳು 21.7 ಬಿಟ್‌ಗಳವರೆಗೆ ಪೂರ್ಣ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ADC ಯ ಬಳಕೆಯು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ, ಸಿಸ್ಟಮ್ ವೆಚ್ಚ, ಬೋರ್ಡ್ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಈ ಲೇಖನವು AD7124-4/AD7124-8 ಅನ್ನು ADC ಯಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ PGA, ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಉಲ್ಲೇಖ, ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ಬಫರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ADCಗಳಾಗಿವೆ.
ನೀವು ಡ್ರೈವ್ ಕರೆಂಟ್ ಅಥವಾ ಡ್ರೈವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, ರೇಟಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್ ಅನ್ನು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒಂದೇ ಡ್ರೈವ್ ಮೂಲದಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಮೂಲದಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯು ಮಾಪನದ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ. 5 ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧಕ RREF ಗಾಗಿ ನಿರಂತರ ಡ್ರೈವ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, RREF ನಾದ್ಯಂತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ.
ಫೀಲ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ನಿಖರವಾಗಿರಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಈ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಫೀಲ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ದೋಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಸಂವೇದಕವು ದೂರದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವಾಗ ಉತ್ತಮವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಶಬ್ದ ವಿನಾಯಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗಿಂತ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಪಕ್ಷಪಾತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ RTD ಗಳು ಅಥವಾ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ, ಪ್ರತಿ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಟ್ಟವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 10 kΩ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ 25 ° C ನಲ್ಲಿ 10 kΩ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. -50 ° C ನಲ್ಲಿ, NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು 441.117 kΩ ಆಗಿದೆ. AD7124-4/AD7124-8 ಒದಗಿಸಿದ 50 µA ನ ಕನಿಷ್ಠ ಡ್ರೈವ್ ಕರೆಂಟ್ 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚು ಮತ್ತು ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ADC ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ಹೊರಗಿದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಬಳಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ವಿನಾಯಿತಿ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ.
ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿವೈಡರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿ ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅದರ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ RSENSE ನ ಮೌಲ್ಯವು 25 ° C ನ ಉಲ್ಲೇಖ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು, ಆದ್ದರಿಂದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅದರ ನಾಮಮಾತ್ರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಮಧ್ಯಬಿಂದುಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ 25 ° CC ಅಂತೆಯೇ, 25 ° C ನಲ್ಲಿ 10 kΩ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ 10 kΩ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, RSENSE 10 kΩ ಆಗಿರಬೇಕು. ತಾಪಮಾನವು ಬದಲಾದಂತೆ, NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಡ್ರೈವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಅನುಪಾತವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ RSENSE ಅನ್ನು ಪವರ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉಲ್ಲೇಖವು ಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸುವ ADC ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ರೇಟಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 7) ಇದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಚೋದನೆ-ಸಂಬಂಧಿತ ದೋಷ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಪಕ್ಷಪಾತ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ (ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾಲಿತ) ಅಥವಾ ರೆಫರೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ (ಪ್ರಸ್ತುತ ಚಾಲಿತ) ಕಡಿಮೆ ಆರಂಭಿಕ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡೂ ವೇರಿಯಬಲ್‌ಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.
ಬಹು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ಒಂದು ಪ್ರಚೋದಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರತಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ತನ್ನದೇ ಆದ ನಿಖರವಾದ ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. 8. ಆನ್ ಸ್ಟೇಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸರ್ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ-ನಿರೋಧಕ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತೊಂದು ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದು ನಿಖರವಾದ ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರತಿ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಅಳತೆ ಮಾಡುವಾಗ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್-ಆಧಾರಿತ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ, ಪರಿಗಣಿಸಲು ಹಲವು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿವೆ: ಸಂವೇದಕ ಆಯ್ಕೆ, ಸಂವೇದಕ ವೈರಿಂಗ್, ಘಟಕ ಆಯ್ಕೆ ವ್ಯಾಪಾರ-ಆಫ್ಗಳು, ADC ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್, ಮತ್ತು ಈ ವಿವಿಧ ಅಸ್ಥಿರಗಳು ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಈ ಸರಣಿಯ ಮುಂದಿನ ಲೇಖನವು ನಿಮ್ಮ ಗುರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಿಮ್ಮ ಸಿಸ್ಟಂ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಿಸ್ಟಮ್ ದೋಷದ ಬಜೆಟ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಜ್ ಮಾಡುವುದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.