থার্মিস্টর-ভিত্তিক তাপমাত্রা পরিমাপ সিস্টেমগুলি অনুকূলকরণ: একটি চ্যালেঞ্জ

এটি একটি দ্বি-অংশ সিরিজের প্রথম নিবন্ধ। এই নিবন্ধটি প্রথমে ইতিহাস এবং ডিজাইনের চ্যালেঞ্জগুলি নিয়ে আলোচনা করবেথার্মিস্টর-ভিত্তিক তাপমাত্রাপরিমাপ সিস্টেমগুলি পাশাপাশি প্রতিরোধের থার্মোমিটার (আরটিডি) তাপমাত্রা পরিমাপ সিস্টেমগুলির সাথে তাদের তুলনা। এটি থার্মিস্টর এর পছন্দ, কনফিগারেশন ট্রেড-অফগুলি এবং এই অ্যাপ্লিকেশন অঞ্চলে সিগমা-ডেল্টা অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তরকারী (এডিসি) এর গুরুত্বও বর্ণনা করবে। দ্বিতীয় নিবন্ধটি কীভাবে চূড়ান্ত থার্মিস্টর-ভিত্তিক পরিমাপ সিস্টেমটি অনুকূল ও মূল্যায়ন করতে পারে তা বিশদ করবে।
পূর্ববর্তী নিবন্ধ সিরিজে বর্ণিত হিসাবে, আরটিডি তাপমাত্রা সেন্সর সিস্টেমগুলিকে অনুকূল করে তোলে, একটি আরটিডি এমন একটি প্রতিরোধক যার প্রতিরোধের তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। থার্মিস্টরগুলি আরটিডিগুলির মতো একইভাবে কাজ করে। আরটিডিগুলির বিপরীতে, যার কেবলমাত্র একটি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে, একটি থার্মিস্টরের ইতিবাচক বা নেতিবাচক তাপমাত্রার সহগ থাকতে পারে। নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ (এনটিসি) থার্মিস্টরগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের প্রতিরোধের হ্রাস করে, যখন ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ (পিটিসি) থার্মিস্টরগুলি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। ডুমুর উপর 1 সাধারণ এনটিসি এবং পিটিসি থার্মিস্টরগুলির প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায় এবং তাদের আরটিডি বক্ররেখার সাথে তুলনা করে।
তাপমাত্রার পরিসরের ক্ষেত্রে, আরটিডি বক্ররেখা প্রায় লিনিয়ার এবং সেন্সর থার্মিস্টরের অ -রৈখিক (তাত্পর্যপূর্ণ) প্রকৃতির কারণে থার্মিস্টরগুলির তুলনায় (সাধারণত -200 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে +850 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) অনেক বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসীমা জুড়ে। আরটিডিগুলি সাধারণত সুপরিচিত স্ট্যান্ডার্ডাইজড কার্ভগুলিতে সরবরাহ করা হয়, অন্যদিকে থার্মিস্টর বক্ররেখা নির্মাতার দ্বারা পরিবর্তিত হয়। আমরা এই নিবন্ধের থার্মিস্টর নির্বাচন গাইড বিভাগে এটি বিস্তারিতভাবে আলোচনা করব।
থার্মিস্টরগুলি যৌগিক উপকরণ, সাধারণত সিরামিক, পলিমার বা অর্ধপরিবাহী (সাধারণত ধাতব অক্সাইড) এবং খাঁটি ধাতু (প্ল্যাটিনাম, নিকেল বা তামা) থেকে তৈরি হয়। থার্মিস্টরগুলি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সরবরাহ করে, আরটিডিএসের চেয়ে দ্রুত তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে। অতএব, থার্মিস্টরগুলি সাধারণত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সেন্সর দ্বারা ব্যবহৃত হয় যার জন্য স্বল্প ব্যয়, ছোট আকার, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, উচ্চতর সংবেদনশীলতা এবং সীমিত তাপমাত্রার পরিসীমা যেমন ইলেকট্রনিক্স নিয়ন্ত্রণ, বাড়ি এবং বিল্ডিং নিয়ন্ত্রণ, বৈজ্ঞানিক পরীক্ষাগার, বা বাণিজ্যিক বা শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে থার্মোকলগুলির জন্য ঠান্ডা জংশন ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন। উদ্দেশ্য। অ্যাপ্লিকেশন।
বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, এনটিসি থার্মিস্টরগুলি সঠিক তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়, পিটিসি থার্মিস্টর নয়। কিছু পিটিসি থার্মিস্টর উপলব্ধ যা অতিরিক্ত সুরক্ষা সার্কিটগুলিতে বা সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পুনর্বাসনযোগ্য ফিউজ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পিটিসি থার্মিস্টরের প্রতিরোধের তাপমাত্রার বক্ররেখা স্যুইচ পয়েন্টে (বা কুরি পয়েন্ট) পৌঁছানোর আগে একটি খুব ছোট এনটিসি অঞ্চল দেখায়, যার উপরে বেশ কয়েকটি ডিগ্রি সেলসিয়াসের পরিসরে প্রতিরোধের বিভিন্ন ক্রম দ্বারা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। অত্যধিক অবস্থার অধীনে, পিটিসি থার্মিস্টর যখন স্যুইচিং তাপমাত্রা অতিক্রম করে তখন শক্তিশালী স্ব-উত্তাপ তৈরি করবে এবং এর প্রতিরোধের তীব্রভাবে বৃদ্ধি পাবে, যা সিস্টেমে ইনপুট কারেন্টকে হ্রাস করবে, যার ফলে ক্ষতি রোধ করবে। পিটিসি থার্মিস্টরগুলির স্যুইচিং পয়েন্টটি সাধারণত 60 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং 120 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের মধ্যে থাকে এবং বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাপমাত্রা পরিমাপ নিয়ন্ত্রণের জন্য উপযুক্ত নয়। এই নিবন্ধটি এনটিসি থার্মিস্টরগুলিকে কেন্দ্র করে, যা সাধারণত -80 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে +150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে তাপমাত্রা পরিমাপ বা নিরীক্ষণ করতে পারে। এনটিসি থার্মিস্টরগুলির প্রতিরোধের রেটিং রয়েছে কয়েক ওহম থেকে 10 মিমি পর্যন্ত 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে। ডুমুর হিসাবে প্রদর্শিত হিসাবে। 1, থার্মিস্টরগুলির জন্য ডিগ্রি সেলসিয়াস প্রতি প্রতিরোধের পরিবর্তন প্রতিরোধের থার্মোমিটারগুলির চেয়ে বেশি প্রকট হয়। থার্মিস্টরগুলির সাথে তুলনা করে, থার্মিস্টরের উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং উচ্চ প্রতিরোধের মান তার ইনপুট সার্কিটরিটিকে সহজতর করে, যেহেতু থার্মিস্টরদের সীসা প্রতিরোধের ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য 3-তার বা 4-তারের মতো কোনও বিশেষ তারের কনফিগারেশন প্রয়োজন হয় না। থার্মিস্টর ডিজাইনটি কেবল একটি সাধারণ 2-তারের কনফিগারেশন ব্যবহার করে।
উচ্চ-নির্ভুলতা থার্মিস্টর-ভিত্তিক তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য যথাযথ সংকেত প্রক্রিয়াকরণ, অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তর, লিনিয়ারাইজেশন এবং ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন, যেমন এফআইজি-তে দেখানো হয়েছে। 2।
যদিও সিগন্যাল চেইনটি সহজ বলে মনে হতে পারে তবে বেশ কয়েকটি জটিলতা রয়েছে যা পুরো মাদারবোর্ডের আকার, ব্যয় এবং কার্য সম্পাদনকে প্রভাবিত করে। এডিআইয়ের নির্ভুলতা এডিসি পোর্টফোলিওতে বেশ কয়েকটি সংহত সমাধান অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যেমন AD7124-4/AD7124-8, যা তাপীয় সিস্টেম ডিজাইনের জন্য বেশ কয়েকটি সুবিধা সরবরাহ করে কারণ কোনও অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য প্রয়োজনীয় বিল্ডিং ব্লকগুলি অন্তর্নির্মিত হয়। তবে থার্মিস্টর-ভিত্তিক তাপমাত্রা পরিমাপ সমাধানগুলি ডিজাইন এবং অনুকূলকরণের ক্ষেত্রে বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ রয়েছে।
এই নিবন্ধটি এই প্রতিটি বিষয় নিয়ে আলোচনা করে এবং সেগুলি সমাধানের জন্য সুপারিশ সরবরাহ করে এবং এই জাতীয় সিস্টেমগুলির জন্য নকশা প্রক্রিয়াটিকে আরও সহজ করার জন্য।
বিভিন্ন ধরণের রয়েছেএনটিসি থার্মিস্টরআজ বাজারে, সুতরাং আপনার আবেদনের জন্য সঠিক থার্মিস্টর নির্বাচন করা একটি কঠিন কাজ হতে পারে। নোট করুন যে থার্মিস্টরগুলি তাদের নামমাত্র মান দ্বারা তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, যা তাদের নামমাত্র প্রতিরোধের 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে। অতএব, একটি 10 ​​কিলোমিটার থার্মিস্টর 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 10 কিলোমিটার নামমাত্র প্রতিরোধের থাকে। থার্মিস্টরগুলির নামমাত্র বা বেসিক প্রতিরোধের মান রয়েছে কয়েকটি ওহম থেকে 10 মিমি পর্যন্ত Ω কম প্রতিরোধের রেটিং সহ থার্মিস্টরগুলি (10 কিলোমিটার বা তার চেয়ে কম নামমাত্র প্রতিরোধের) সাধারণত নিম্ন তাপমাত্রার ব্যাপ্তিকে সমর্থন করে যেমন -50 ° C থেকে +70 ° C এর মতো। উচ্চতর প্রতিরোধের রেটিং সহ থার্মিস্টরগুলি 300 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।
থার্মিস্টর উপাদানটি ধাতব অক্সাইড দিয়ে তৈরি। থার্মিস্টরগুলি বল, রেডিয়াল এবং এসএমডি আকারে পাওয়া যায়। থার্মিস্টর জপমালা হ'ল ইপোক্সি লেপযুক্ত বা গ্লাস যুক্ত সুরক্ষার জন্য এনপ্যাপুলেটেড। ইপোক্সি লেপযুক্ত বল থার্মিস্টর, রেডিয়াল এবং পৃষ্ঠের থার্মিস্টরগুলি 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত। গ্লাস জপমালা থার্মিস্টরগুলি উচ্চ তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য উপযুক্ত। সমস্ত ধরণের আবরণ/প্যাকেজিং জারা থেকেও রক্ষা করে। কিছু থার্মিস্টরগুলিতে কঠোর পরিবেশে যুক্ত সুরক্ষার জন্য অতিরিক্ত হাউজিংও থাকবে। পুঁতি থার্মিস্টরগুলির রেডিয়াল/এসএমডি থার্মিস্টরগুলির চেয়ে দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় থাকে। তবে এগুলি তেমন টেকসই নয়। অতএব, ব্যবহৃত থার্মিস্টরের ধরণটি শেষ অ্যাপ্লিকেশন এবং যে পরিবেশে থার্মিস্টরটি অবস্থিত তার উপর নির্ভর করে। একটি থার্মিস্টরের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা তার উপাদান, প্যাকেজিং এবং ডিজাইনের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ইপোক্সি-প্রলিপ্ত এনটিসি থার্মিস্টর প্রতি বছর 0.2 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পরিবর্তন করতে পারে, যখন একটি সিলযুক্ত থার্মিস্টর প্রতি বছর 0.02 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পরিবর্তন করে।
থার্মিস্টরগুলি বিভিন্ন নির্ভুলতায় আসে। স্ট্যান্ডার্ড থার্মিস্টরগুলির সাধারণত 0.5 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে 1.5 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের যথার্থতা থাকে। থার্মিস্টর প্রতিরোধের রেটিং এবং বিটা মান (25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে 50 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড/85 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) সহনশীলতা রয়েছে। নোট করুন যে থার্মিস্টরের বিটা মান প্রস্তুতকারকের দ্বারা পরিবর্তিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন নির্মাতাদের 10 কিলোমিটার এনটিসি থার্মিস্টরগুলির বিভিন্ন বিটা মান থাকবে। আরও সঠিক সিস্টেমগুলির জন্য, ওমেগা ™ 44xxx সিরিজের মতো থার্মিস্টরগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে। তাদের 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থেকে 70 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রার পরিসীমা জুড়ে 0.1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বা 0.2 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের যথার্থতা রয়েছে। অতএব, পরিমাপ করা যেতে পারে এমন তাপমাত্রার পরিসীমা এবং সেই তাপমাত্রার পরিসীমাটির উপর প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা নির্ধারণ করে যে থার্মিস্টরগুলি এই অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য উপযুক্ত কিনা। দয়া করে মনে রাখবেন যে ওমেগা 44xxx সিরিজের যথার্থতা যত বেশি হবে তত বেশি ব্যয় হবে।
প্রতিরোধকে ডিগ্রি সেলসিয়াসে রূপান্তর করতে, বিটা মান সাধারণত ব্যবহৃত হয়। বিটা মানটি প্রতিটি তাপমাত্রা পয়েন্টে দুটি তাপমাত্রা পয়েন্ট এবং সংশ্লিষ্ট প্রতিরোধের জেনে নির্ধারিত হয়।
আরটি 1 = তাপমাত্রা প্রতিরোধের 1 আরটি 2 = তাপমাত্রা প্রতিরোধের 2 টি 1 = তাপমাত্রা 1 (কে) টি 2 = তাপমাত্রা 2 (কে)
ব্যবহারকারী প্রকল্পে ব্যবহৃত তাপমাত্রার সীমার নিকটতম বিটা মান ব্যবহার করে। বেশিরভাগ থার্মিস্টর ডেটাশিটগুলি 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে প্রতিরোধের সহনশীলতার সাথে একটি বিটা মান এবং বিটা মানের জন্য সহনশীলতার তালিকা দেয়।
উচ্চতর নির্ভুলতা থার্মিস্টর এবং উচ্চ নির্ভুলতা সমাপ্তি সমাধান যেমন ওমেগা 44xxx সিরিজের প্রতিরোধকে ডিগ্রি সেলসিয়াসে রূপান্তর করতে স্টেইনহার্ট-হার্ট সমীকরণটি ব্যবহার করুন। সমীকরণ 2 এর জন্য তিনটি ধ্রুবক A, B এবং C প্রয়োজন, আবার সেন্সর প্রস্তুতকারক দ্বারা সরবরাহ করা। যেহেতু সমীকরণ সহগগুলি তিনটি তাপমাত্রা পয়েন্ট ব্যবহার করে উত্পন্ন হয়, ফলস্বরূপ সমীকরণটি লিনিয়ারাইজেশন দ্বারা প্রবর্তিত ত্রুটিটিকে হ্রাস করে (সাধারণত 0.02 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড)।
এ, বি এবং সি তিনটি তাপমাত্রা সেটপয়েন্ট থেকে প্রাপ্ত ধ্রুবক। আর = ওহমসে থার্মিস্টর প্রতিরোধের টি = কে ডিগ্রিতে তাপমাত্রা
ডুমুর উপর 3 সেন্সরের বর্তমান উত্তেজনা দেখায়। ড্রাইভ কারেন্ট থার্মিস্টরটিতে প্রয়োগ করা হয় এবং একই স্রোত যথার্থ প্রতিরোধকের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়; একটি যথার্থ প্রতিরোধক পরিমাপের জন্য একটি রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। রেফারেন্স প্রতিরোধকের মান অবশ্যই থার্মিস্টর প্রতিরোধের সর্বোচ্চ মানের (সিস্টেমে পরিমাপ করা সর্বনিম্ন তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে) এর চেয়ে বেশি বা সমান হতে হবে।
উত্তেজনা কারেন্টটি নির্বাচন করার সময়, থার্মিস্টরের সর্বাধিক প্রতিরোধের আবারও বিবেচনায় নেওয়া উচিত। এটি নিশ্চিত করে যে সেন্সর জুড়ে ভোল্টেজ এবং রেফারেন্স প্রতিরোধক সর্বদা ইলেকট্রনিক্সের কাছে গ্রহণযোগ্য স্তরে থাকে। ক্ষেত্রের বর্তমান উত্সটির জন্য কিছু হেডরুম বা আউটপুট ম্যাচিং প্রয়োজন। যদি থার্মিস্টরের সর্বনিম্ন পরিমাপযোগ্য তাপমাত্রায় উচ্চ প্রতিরোধের থাকে তবে এর ফলে খুব কম ড্রাইভের বর্তমানের ফলস্বরূপ। অতএব, উচ্চ তাপমাত্রায় থার্মিস্টর জুড়ে উত্পন্ন ভোল্টেজটি ছোট। এই নিম্ন স্তরের সংকেতগুলির পরিমাপকে অনুকূল করতে প্রোগ্রামেবল লাভের পর্যায়গুলি ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, লাভটি অবশ্যই গতিশীলভাবে প্রোগ্রাম করা উচিত কারণ থার্মিস্টর থেকে সিগন্যাল স্তরটি তাপমাত্রার সাথে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
আরেকটি বিকল্প হ'ল লাভ সেট করা তবে ডায়নামিক ড্রাইভ কারেন্ট ব্যবহার করা। সুতরাং, থার্মিস্টর থেকে সিগন্যাল স্তরটি পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে ড্রাইভের বর্তমান মানটি গতিশীলভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে থার্মিস্টর জুড়ে বিকশিত ভোল্টেজটি বৈদ্যুতিন ডিভাইসের নির্দিষ্ট ইনপুট সীমার মধ্যে থাকে। ব্যবহারকারীকে অবশ্যই নিশ্চিত করতে হবে যে রেফারেন্স রেজিস্টার জুড়ে বিকশিত ভোল্টেজটি ইলেক্ট্রনিক্সের কাছে গ্রহণযোগ্য স্তরেও রয়েছে। উভয় বিকল্পের জন্য একটি উচ্চ স্তরের নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন, থার্মিস্টর জুড়ে ভোল্টেজের ধ্রুবক পর্যবেক্ষণ যাতে ইলেকট্রনিক্স সিগন্যালটি পরিমাপ করতে পারে। একটি সহজ বিকল্প আছে? ভোল্টেজ উত্তেজনা বিবেচনা করুন।
যখন ডিসি ভোল্টেজ থার্মিস্টরটিতে প্রয়োগ করা হয়, থার্মিস্টরের মাধ্যমে স্রোত স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্কেল করে থার্মিস্টরের প্রতিরোধের পরিবর্তন হিসাবে। এখন, রেফারেন্স রেজিস্টারের পরিবর্তে একটি নির্ভুলতা পরিমাপ প্রতিরোধক ব্যবহার করে, এর উদ্দেশ্য হ'ল থার্মিস্টরের মাধ্যমে প্রবাহিত বর্তমানকে গণনা করা, ফলে থার্মিস্টর প্রতিরোধের গণনা করা যায়। যেহেতু ড্রাইভ ভোল্টেজটি এডিসি রেফারেন্স সিগন্যাল হিসাবেও ব্যবহৃত হয়, তাই কোনও লাভের পর্যায়ে প্রয়োজন হয় না। প্রসেসরের থার্মিস্টর ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করার কাজ নেই, এটি নির্ধারণ করে যে সিগন্যাল স্তরটি ইলেকট্রনিক্স দ্বারা পরিমাপ করা যায় এবং কী ড্রাইভ লাভ/বর্তমান মান সামঞ্জস্য করা দরকার তা গণনা করে। এটি এই নিবন্ধে ব্যবহৃত পদ্ধতি।
যদি থার্মিস্টরের একটি ছোট প্রতিরোধের রেটিং এবং প্রতিরোধের পরিসীমা থাকে তবে ভোল্টেজ বা বর্তমান উত্তেজনা ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ড্রাইভ কারেন্ট এবং লাভ ঠিক করা যেতে পারে। সুতরাং, সার্কিটটি চিত্র 3 -তে প্রদর্শিত হবে। এই পদ্ধতিটি সুবিধাজনক যে সেন্সর এবং রেফারেন্স রেজিস্টারের মাধ্যমে কারেন্টটি নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব, যা কম পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মূল্যবান। তদ্ব্যতীত, থার্মিস্টরের স্ব-উত্তাপকে হ্রাস করা হয়।
ভোল্টেজ উত্তেজনা কম প্রতিরোধের রেটিং সহ থার্মিস্টরগুলির জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে, ব্যবহারকারীকে সর্বদা নিশ্চিত করতে হবে যে সেন্সরের মাধ্যমে স্রোত সেন্সর বা প্রয়োগের জন্য খুব বেশি নয়।
বৃহত প্রতিরোধের রেটিং এবং বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসীমা সহ থার্মিস্টর ব্যবহার করার সময় ভোল্টেজ উত্তেজনা বাস্তবায়নকে সহজতর করে। বৃহত্তর নামমাত্র প্রতিরোধের রেটেড কারেন্টের একটি গ্রহণযোগ্য স্তর সরবরাহ করে। যাইহোক, ডিজাইনারদের নিশ্চিত করতে হবে যে বর্তমানটি অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা সমর্থিত পুরো তাপমাত্রার পরিসীমাটির উপর একটি গ্রহণযোগ্য স্তরে রয়েছে।
সিগমা-ডেল্টা এডিসিগুলি থার্মিস্টর পরিমাপ সিস্টেমটি ডিজাইন করার সময় বেশ কয়েকটি সুবিধা দেয়। প্রথমত, যেহেতু সিগমা-ডেল্টা এডিসি অ্যানালগ ইনপুটটি পুনরায় প্রতিস্থাপন করে, বাহ্যিক ফিল্টারিংকে সর্বনিম্ন রাখা হয় এবং একমাত্র প্রয়োজনীয়তা একটি সাধারণ আরসি ফিল্টার। তারা ফিল্টার টাইপ এবং আউটপুট বাউড রেটে নমনীয়তা সরবরাহ করে। অন্তর্নির্মিত ডিজিটাল ফিল্টারিং মেইন চালিত ডিভাইসে যে কোনও হস্তক্ষেপকে দমন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 24-বিট ডিভাইস যেমন AD7124-4/AD7124-8 এর 21.7 বিট পর্যন্ত সম্পূর্ণ রেজোলিউশন রয়েছে, তাই তারা উচ্চ রেজোলিউশন সরবরাহ করে।
একটি সিগমা-ডেল্টা এডিসির ব্যবহার স্পেসিফিকেশন, সিস্টেম ব্যয়, বোর্ডের স্থান এবং বাজারে সময় হ্রাস করার সময় থার্মিস্টর নকশাকে ব্যাপকভাবে সহজ করে তোলে।
এই নিবন্ধটি এডিসি হিসাবে AD7124-4/AD7124-8 ব্যবহার করে কারণ তারা অন্তর্নির্মিত পিজিএ, অন্তর্নির্মিত রেফারেন্স, অ্যানালগ ইনপুট এবং রেফারেন্স বাফার সহ কম শব্দ, কম বর্তমান, নির্ভুলতা এডিসি।
আপনি ড্রাইভ কারেন্ট বা ড্রাইভ ভোল্টেজ ব্যবহার করছেন কিনা তা নির্বিশেষে, একটি র্যাটিওমেট্রিক কনফিগারেশন সুপারিশ করা হয় যাতে রেফারেন্স ভোল্টেজ এবং সেন্সর ভোল্টেজ একই ড্রাইভ উত্স থেকে আসে। এর অর্থ হ'ল উত্তেজনা উত্সের যে কোনও পরিবর্তন পরিমাপের যথার্থতাকে প্রভাবিত করবে না।
ডুমুর উপর 5 থার্মিস্টর এবং যথার্থ প্রতিরোধক আরআরইএফের জন্য ধ্রুবক ড্রাইভের বর্তমান দেখায়, আরআরইএফ জুড়ে বিকশিত ভোল্টেজটি থার্মিস্টর পরিমাপের জন্য রেফারেন্স ভোল্টেজ।
ক্ষেত্রের কারেন্টটি সঠিক হওয়ার দরকার নেই এবং এই কনফিগারেশনে ক্ষেত্রের কারেন্টের কোনও ত্রুটিগুলি নির্মূল করা হবে বলে কম স্থিতিশীল হতে পারে। সাধারণত, সেন্সরটি দূরবর্তী স্থানে অবস্থিত হলে উচ্চতর সংবেদনশীলতা নিয়ন্ত্রণ এবং আরও ভাল শব্দ প্রতিরোধের কারণে ভোল্টেজ উত্তেজনার চেয়ে বর্তমান উত্তেজনা পছন্দ করা হয়। এই ধরণের পক্ষপাত পদ্ধতিটি সাধারণত কম প্রতিরোধের মান সহ আরটিডি বা থার্মিস্টরগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে, উচ্চতর প্রতিরোধের মান এবং উচ্চতর সংবেদনশীলতা সহ একটি থার্মিস্টরের জন্য, প্রতিটি তাপমাত্রা পরিবর্তনের দ্বারা উত্পন্ন সংকেত স্তরটি আরও বড় হবে, সুতরাং ভোল্টেজ উত্তেজনা ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 10 ​​কিলোমিটার থার্মিস্টর 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 10 কিলোমিটার প্রতিরোধের থাকে। -50 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে, এনটিসি থার্মিস্টরের প্রতিরোধ 441.117 কে ω AD7124-4/AD7124-8 দ্বারা সরবরাহিত 50 µA এর সর্বনিম্ন ড্রাইভের বর্তমান 441.117 KΩ × 50 µA = 22 V উত্পন্ন করে, যা এই অ্যাপ্লিকেশন অঞ্চলে ব্যবহৃত বেশিরভাগ উপলভ্য এডিসিগুলির অপারেটিং রেঞ্জের বাইরে খুব বেশি এবং বাইরে। থার্মিস্টরগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রনিক্সের নিকটে সংযুক্ত বা অবস্থিত থাকে, তাই বর্তমান ড্রাইভের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রয়োজন হয় না।
ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট হিসাবে সিরিজে একটি ইন্দ্রিয় প্রতিরোধক যুক্ত করা থার্মিস্টারের মাধ্যমে স্রোতকে তার ন্যূনতম প্রতিরোধের মানের মধ্যে সীমাবদ্ধ করবে। এই কনফিগারেশনে, সেন্স রেজিস্টার রিসেন্সের মানটি অবশ্যই 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের রেফারেন্স তাপমাত্রায় থার্মিস্টর প্রতিরোধের মানের সমান হতে হবে, যাতে আউটপুট ভোল্টেজটি 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের নামমাত্র তাপমাত্রায় 10 কেই Ω এর প্রতিরোধের সাথে যদি 10 কিলোমিটার তাপমাত্রায় ব্যবহার করা হয় তবে তার নামমাত্র তাপমাত্রায় রেফারেন্স ভোল্টেজের মিডপয়েন্টের সমান হতে পারে। তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে এনটিসি থার্মিস্টরের প্রতিরোধেরও পরিবর্তন হয় এবং থার্মিস্টর জুড়ে ড্রাইভ ভোল্টেজের অনুপাতও পরিবর্তিত হয়, ফলস্বরূপ আউটপুট ভোল্টেজ এনটিসি থার্মিস্টরের প্রতিরোধের সাথে সমানুপাতিক হয়।
যদি নির্বাচিত ভোল্টেজ রেফারেন্সটি থার্মিস্টরকে শক্তিশালী করতে ব্যবহৃত হয় এবং/অথবা আরএসেন্স পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত এডিসি রেফারেন্স ভোল্টেজের সাথে মেলে, সিস্টেমটি অনুপাতের সাথে সম্পর্কিত ত্রুটি-সম্পর্কিত ত্রুটি ভোল্টেজ উত্সটি অপসারণের জন্য পক্ষপাতদুষ্ট হয়ে যায়।
নোট করুন যে সেন্স রেজিস্টার (ভোল্টেজ চালিত) বা রেফারেন্স রেজিস্টার (বর্তমান চালিত) এর একটি কম প্রাথমিক সহনশীলতা এবং কম প্রবাহ থাকতে হবে, কারণ উভয় ভেরিয়েবল পুরো সিস্টেমের যথার্থতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
একাধিক থার্মিস্টর ব্যবহার করার সময়, একটি উত্তেজনা ভোল্টেজ ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, প্রতিটি থার্মিস্টরের অবশ্যই নিজস্ব যথার্থ ইন্দ্রিয় প্রতিরোধক থাকতে হবে, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। ৮। আরেকটি বিকল্প হ'ল ওএন রাজ্যে একটি বাহ্যিক মাল্টিপ্লেক্সার বা নিম্ন-প্রতিরোধের সুইচ ব্যবহার করা, যা একটি যথার্থ ইন্দ্রিয় প্রতিরোধকের ভাগ করে নেওয়ার অনুমতি দেয়। এই কনফিগারেশনের সাথে, প্রতিটি থার্মিস্টর পরিমাপ করার সময় কিছু স্থির সময় প্রয়োজন।
সংক্ষেপে, থার্মিস্টর-ভিত্তিক তাপমাত্রা পরিমাপ সিস্টেমটি ডিজাইন করার সময়, অনেকগুলি প্রশ্ন বিবেচনা করতে হবে: সেন্সর নির্বাচন, সেন্সর ওয়্যারিং, উপাদান নির্বাচন বাণিজ্য-অফস, এডিসি কনফিগারেশন এবং এই বিভিন্ন ভেরিয়েবলগুলি কীভাবে সিস্টেমের সামগ্রিক যথার্থতাকে প্রভাবিত করে। এই সিরিজের পরবর্তী নিবন্ধটি কীভাবে আপনার লক্ষ্য কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য আপনার সিস্টেম ডিজাইন এবং সামগ্রিক সিস্টেম ত্রুটি বাজেটকে অনুকূল করতে পারে তা ব্যাখ্যা করে।