தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான வெப்பநிலை அளவீட்டு அமைப்புகளை மேம்படுத்துதல்: ஒரு சவால்

இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்ட தொடரின் முதல் கட்டுரை இது. இந்தக் கட்டுரை முதலில் வரலாறு மற்றும் வடிவமைப்பு சவால்களைப் பற்றி விவாதிக்கும்தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான வெப்பநிலைஅளவீட்டு அமைப்புகள், அத்துடன் எதிர்ப்பு வெப்பமானி (RTD) வெப்பநிலை அளவீட்டு அமைப்புகளுடன் அவற்றின் ஒப்பீடு. இது தெர்மிஸ்டரின் தேர்வு, உள்ளமைவு வர்த்தகம் மற்றும் இந்த பயன்பாட்டுப் பகுதியில் சிக்மா-டெல்டா அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றிகள் (ADCs) ஆகியவற்றின் முக்கியத்துவத்தையும் விவரிக்கும். இரண்டாவது கட்டுரை இறுதி தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான அளவீட்டு முறையை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது மற்றும் மதிப்பீடு செய்வது என்பதை விரிவாகக் கூறும்.
முந்தைய கட்டுரைத் தொடரான "RTD வெப்பநிலை சென்சார் அமைப்புகளை மேம்படுத்துதல்" இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, RTD என்பது வெப்பநிலையைப் பொறுத்து எதிர்ப்பு மாறுபடும் ஒரு மின்தடையாகும். தெர்மிஸ்டர்கள் RTDகளைப் போலவே செயல்படுகின்றன. நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம் மட்டுமே கொண்ட RTDகளைப் போலன்றி, ஒரு தெர்மிஸ்டர் நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகத்தைக் கொண்டிருக்கலாம். எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம் (NTC) தெர்மிஸ்டர்கள் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது அவற்றின் எதிர்ப்பைக் குறைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம் (PTC) தெர்மிஸ்டர்கள் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது அவற்றின் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கின்றன. படம் 1 இல் வழக்கமான NTC மற்றும் PTC தெர்மிஸ்டர்களின் மறுமொழி பண்புகளைக் காட்டுகிறது மற்றும் அவற்றை RTD வளைவுகளுடன் ஒப்பிடுகிறது.
வெப்பநிலை வரம்பைப் பொறுத்தவரை, RTD வளைவு கிட்டத்தட்ட நேரியல் ஆகும், மேலும் தெர்மிஸ்டரின் நேரியல் அல்லாத (அதிவேக) தன்மை காரணமாக சென்சார் தெர்மிஸ்டர்களை விட (பொதுவாக -200°C முதல் +850°C வரை) மிகவும் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பை உள்ளடக்கியது. RTDகள் பொதுவாக நன்கு அறியப்பட்ட தரப்படுத்தப்பட்ட வளைவுகளில் வழங்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் தெர்மிஸ்டர் வளைவுகள் உற்பத்தியாளரைப் பொறுத்து மாறுபடும். இந்தக் கட்டுரையின் தெர்மிஸ்டர் தேர்வு வழிகாட்டி பிரிவில் இதைப் பற்றி விரிவாக விவாதிப்போம்.
தெர்மிஸ்டர்கள் கலப்புப் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, பொதுவாக மட்பாண்டங்கள், பாலிமர்கள் அல்லது குறைக்கடத்திகள் (பொதுவாக உலோக ஆக்சைடுகள்) மற்றும் தூய உலோகங்கள் (பிளாட்டினம், நிக்கல் அல்லது தாமிரம்). தெர்மிஸ்டர்கள் RTDகளை விட வேகமாக வெப்பநிலை மாற்றங்களைக் கண்டறிந்து, வேகமான பின்னூட்டத்தை வழங்குகின்றன. எனவே, தெர்மிஸ்டர்கள் பொதுவாக குறைந்த விலை, சிறிய அளவு, வேகமான பதில், அதிக உணர்திறன் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை வரம்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் சென்சார்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது மின்னணு கட்டுப்பாடு, வீடு மற்றும் கட்டிடக் கட்டுப்பாடு, அறிவியல் ஆய்வகங்கள் அல்லது வணிக அல்லது தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் தெர்மோகப்பிள்களுக்கான குளிர் சந்திப்பு இழப்பீடு. நோக்கங்கள். பயன்பாடுகள்.
பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், NTC தெர்மிஸ்டர்கள் துல்லியமான வெப்பநிலை அளவீட்டிற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, PTC தெர்மிஸ்டர்களுக்கு அல்ல. சில PTC தெர்மிஸ்டர்கள் கிடைக்கின்றன, அவை மிகை மின்னோட்ட பாதுகாப்பு சுற்றுகளில் அல்லது பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளுக்கான மீட்டமைக்கக்கூடிய உருகிகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு PTC தெர்மிஸ்டரின் எதிர்ப்பு-வெப்பநிலை வளைவு சுவிட்ச் புள்ளியை (அல்லது கியூரி புள்ளியை) அடைவதற்கு முன்பு மிகச் சிறிய NTC பகுதியைக் காட்டுகிறது, அதற்கு மேல் எதிர்ப்பு பல டிகிரி செல்சியஸ் வரம்பில் பல டிகிரி அளவுகளால் கூர்மையாக உயர்கிறது. மிகை மின்னோட்ட நிலைமைகளின் கீழ், PTC தெர்மிஸ்டர் சுவிட்ச் வெப்பநிலையை மீறும் போது வலுவான சுய-வெப்பத்தை உருவாக்கும், மேலும் அதன் எதிர்ப்பு கூர்மையாக உயரும், இது அமைப்பிற்கான உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தைக் குறைக்கும், இதனால் சேதத்தைத் தடுக்கும். PTC தெர்மிஸ்டர்களின் மாறுதல் புள்ளி பொதுவாக 60°C மற்றும் 120°C க்கு இடையில் இருக்கும் மற்றும் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் வெப்பநிலை அளவீடுகளைக் கட்டுப்படுத்த ஏற்றது அல்ல. இந்தக் கட்டுரை NTC தெர்மிஸ்டர்களில் கவனம் செலுத்துகிறது, அவை பொதுவாக -80°C முதல் +150°C வரையிலான வெப்பநிலையை அளவிட அல்லது கண்காணிக்க முடியும். NTC தெர்மிஸ்டர்கள் 25°C இல் சில ஓம்கள் முதல் 10 MΩ வரையிலான மின்தடை மதிப்பீடுகளைக் கொண்டுள்ளன. படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, தெர்மிஸ்டர்களுக்கு ஒரு டிகிரி செல்சியஸுக்கு மின்தடையில் ஏற்படும் மாற்றம், மின்தடை வெப்பமானிகளை விட அதிகமாகக் காணப்படுகிறது. தெர்மிஸ்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, தெர்மிஸ்டரின் அதிக உணர்திறன் மற்றும் அதிக மின்தடை மதிப்பு அதன் உள்ளீட்டு சுற்றுகளை எளிதாக்குகிறது, ஏனெனில் தெர்மிஸ்டர்களுக்கு லீட் எதிர்ப்பை ஈடுசெய்ய 3-கம்பி அல்லது 4-கம்பி போன்ற எந்த சிறப்பு வயரிங் உள்ளமைவும் தேவையில்லை. தெர்மிஸ்டர் வடிவமைப்பு ஒரு எளிய 2-கம்பி உள்ளமைவை மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது.
படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உயர்-துல்லியமான தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான வெப்பநிலை அளவீட்டிற்கு துல்லியமான சமிக்ஞை செயலாக்கம், அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றம், நேரியல்மயமாக்கல் மற்றும் இழப்பீடு தேவைப்படுகிறது.
சிக்னல் சங்கிலி எளிமையானதாகத் தோன்றினாலும், முழு மதர்போர்டின் அளவு, செலவு மற்றும் செயல்திறனைப் பாதிக்கும் பல சிக்கல்கள் உள்ளன. ADI இன் துல்லியமான ADC போர்ட்ஃபோலியோவில் AD7124-4/AD7124-8 போன்ற பல ஒருங்கிணைந்த தீர்வுகள் உள்ளன, அவை ஒரு பயன்பாட்டிற்குத் தேவையான பெரும்பாலான கட்டுமானத் தொகுதிகள் உள்ளமைக்கப்பட்டவை என்பதால் வெப்ப அமைப்பு வடிவமைப்பிற்கு பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான வெப்பநிலை அளவீட்டு தீர்வுகளை வடிவமைத்து மேம்படுத்துவதில் பல்வேறு சவால்கள் உள்ளன.
இந்தக் கட்டுரை இந்தப் பிரச்சினைகள் ஒவ்வொன்றையும் விவாதிக்கிறது மற்றும் அவற்றைத் தீர்ப்பதற்கும் அத்தகைய அமைப்புகளுக்கான வடிவமைப்பு செயல்முறையை மேலும் எளிதாக்குவதற்கும் பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது.
பல்வேறு வகையானNTC தெர்மிஸ்டர்கள்இன்றைய சந்தையில், உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்ற சரியான தெர்மிஸ்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரு கடினமான பணியாக இருக்கலாம். தெர்மிஸ்டர்கள் அவற்றின் பெயரளவு மதிப்பின் அடிப்படையில் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ளவும், இது 25°C இல் அவற்றின் பெயரளவு எதிர்ப்பாகும். எனவே, 10 kΩ தெர்மிஸ்டர் 25°C இல் 10 kΩ இன் பெயரளவு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. தெர்மிஸ்டர்கள் ஒரு சில ஓம்களிலிருந்து 10 MΩ வரை பெயரளவு அல்லது அடிப்படை எதிர்ப்பு மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. குறைந்த எதிர்ப்பு மதிப்பீடுகள் (10 kΩ அல்லது அதற்கும் குறைவான பெயரளவு எதிர்ப்பு) கொண்ட தெர்மிஸ்டர்கள் பொதுவாக -50°C முதல் +70°C வரை குறைந்த வெப்பநிலை வரம்புகளை ஆதரிக்கின்றன. அதிக எதிர்ப்பு மதிப்பீடுகளைக் கொண்ட தெர்மிஸ்டர்கள் 300°C வரை வெப்பநிலையைத் தாங்கும்.
தெர்மிஸ்டர் உறுப்பு உலோக ஆக்சைடால் ஆனது. தெர்மிஸ்டர்கள் பந்து, ரேடியல் மற்றும் SMD வடிவங்களில் கிடைக்கின்றன. கூடுதல் பாதுகாப்பிற்காக தெர்மிஸ்டர் மணிகள் எபோக்சி பூசப்பட்டவை அல்லது கண்ணாடியால் மூடப்பட்டவை. எபோக்சி பூசப்பட்ட பந்து தெர்மிஸ்டர்கள், ரேடியல் மற்றும் மேற்பரப்பு தெர்மிஸ்டர்கள் 150°C வரை வெப்பநிலைக்கு ஏற்றவை. கண்ணாடி மணி தெர்மிஸ்டர்கள் அதிக வெப்பநிலையை அளவிடுவதற்கு ஏற்றவை. அனைத்து வகையான பூச்சுகள்/பேக்கேஜிங் அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. சில தெர்மிஸ்டர்கள் கடுமையான சூழல்களில் கூடுதல் பாதுகாப்பிற்காக கூடுதல் உறைகளையும் கொண்டிருக்கும். பீட் தெர்மிஸ்டர்கள் ரேடியல்/SMD தெர்மிஸ்டர்களை விட வேகமான மறுமொழி நேரத்தைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், அவை அவ்வளவு நீடித்தவை அல்ல. எனவே, பயன்படுத்தப்படும் தெர்மிஸ்டரின் வகை இறுதி பயன்பாடு மற்றும் தெர்மிஸ்டர் அமைந்துள்ள சூழலைப் பொறுத்தது. ஒரு தெர்மிஸ்டரின் நீண்டகால நிலைத்தன்மை அதன் பொருள், பேக்கேஜிங் மற்றும் வடிவமைப்பைப் பொறுத்தது. உதாரணமாக, ஒரு எபோக்சி-பூசப்பட்ட NTC தெர்மிஸ்டர் வருடத்திற்கு 0.2°C வெப்பநிலையை மாற்ற முடியும், அதே நேரத்தில் ஒரு சீல் செய்யப்பட்ட தெர்மிஸ்டர் வருடத்திற்கு 0.02°C வெப்பநிலையை மட்டுமே மாற்றுகிறது.
தெர்மிஸ்டர்கள் வெவ்வேறு துல்லியத்தில் வருகின்றன. நிலையான தெர்மிஸ்டர்கள் பொதுவாக 0.5°C முதல் 1.5°C வரை துல்லியத்தைக் கொண்டுள்ளன. தெர்மிஸ்டர் எதிர்ப்பு மதிப்பீடு மற்றும் பீட்டா மதிப்பு (25°C முதல் 50°C/85°C விகிதம்) ஒரு சகிப்புத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. தெர்மிஸ்டரின் பீட்டா மதிப்பு உற்பத்தியாளரைப் பொறுத்து மாறுபடும் என்பதை நினைவில் கொள்க. எடுத்துக்காட்டாக, வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்களிடமிருந்து 10 kΩ NTC தெர்மிஸ்டர்கள் வெவ்வேறு பீட்டா மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கும். மிகவும் துல்லியமான அமைப்புகளுக்கு, ஒமேகா™ 44xxx தொடர் போன்ற தெர்மிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தலாம். 0°C முதல் 70°C வரையிலான வெப்பநிலை வரம்பில் அவை 0.1°C அல்லது 0.2°C துல்லியத்தைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, அளவிடக்கூடிய வெப்பநிலைகளின் வரம்பும் அந்த வெப்பநிலை வரம்பில் தேவைப்படும் துல்லியமும் தெர்மிஸ்டர்கள் இந்தப் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதா என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. ஒமேகா 44xxx தொடரின் அதிக துல்லியம், அதிக விலை என்பதை நினைவில் கொள்க.
மின்தடையை டிகிரி செல்சியஸாக மாற்ற, பீட்டா மதிப்பு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பீட்டா மதிப்பு இரண்டு வெப்பநிலை புள்ளிகளையும் ஒவ்வொரு வெப்பநிலை புள்ளியிலும் உள்ள தொடர்புடைய மின்தடையையும் அறிந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
RT1 = வெப்பநிலை எதிர்ப்பு 1 RT2 = வெப்பநிலை எதிர்ப்பு 2 T1 = வெப்பநிலை 1 (K) T2 = வெப்பநிலை 2 (K)
திட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பநிலை வரம்பிற்கு மிக நெருக்கமான பீட்டா மதிப்பை பயனர் பயன்படுத்துகிறார். பெரும்பாலான தெர்மிஸ்டர் தரவுத்தாள்கள் 25°C இல் எதிர்ப்பு சகிப்புத்தன்மை மற்றும் பீட்டா மதிப்புக்கான சகிப்புத்தன்மையுடன் பீட்டா மதிப்பை பட்டியலிடுகின்றன.
அதிக துல்லிய தெர்மிஸ்டர்கள் மற்றும் ஒமேகா 44xxx தொடர் போன்ற உயர் துல்லிய முடிவு தீர்வுகள், எதிர்ப்பை டிகிரி செல்சியஸாக மாற்ற ஸ்டெய்ன்ஹார்ட்-ஹார்ட் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன. சமன்பாடு 2 க்கு சென்சார் உற்பத்தியாளரால் வழங்கப்படும் மூன்று மாறிலிகள் A, B மற்றும் C தேவைப்படுகின்றன. சமன்பாடு குணகங்கள் மூன்று வெப்பநிலை புள்ளிகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுவதால், இதன் விளைவாக வரும் சமன்பாடு நேரியல்மயமாக்கல் (பொதுவாக 0.02 °C) மூலம் அறிமுகப்படுத்தப்படும் பிழையைக் குறைக்கிறது.
A, B மற்றும் C ஆகியவை மூன்று வெப்பநிலை அமைப்புப் புள்ளிகளிலிருந்து பெறப்பட்ட மாறிலிகள். R = ஓம்களில் தெர்மிஸ்டர் எதிர்ப்பு T = K டிகிரிகளில் வெப்பநிலை
படம் 3 இல் சென்சாரின் மின்னோட்ட தூண்டுதலைக் காட்டுகிறது. டிரைவ் மின்னோட்டம் தெர்மிஸ்டருக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே மின்னோட்டம் துல்லிய மின்தடைக்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது; அளவீட்டிற்கான குறிப்பாக ஒரு துல்லிய மின்தடை பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பு மின்தடையின் மதிப்பு தெர்மிஸ்டர் மின்தடையின் மிக உயர்ந்த மதிப்பை விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருக்க வேண்டும் (அமைப்பில் அளவிடப்படும் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையைப் பொறுத்து).
தூண்டுதல் மின்னோட்டத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, தெர்மிஸ்டரின் அதிகபட்ச எதிர்ப்பை மீண்டும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். இது சென்சார் மற்றும் குறிப்பு மின்தடையின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தம் எப்போதும் மின்னணுவியலுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மட்டத்தில் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது. புல மின்னோட்ட மூலத்திற்கு சில ஹெட்ரூம் அல்லது வெளியீட்டு பொருத்தம் தேவைப்படுகிறது. அளவிடக்கூடிய மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் தெர்மிஸ்டருக்கு அதிக எதிர்ப்பு இருந்தால், இது மிகக் குறைந்த டிரைவ் மின்னோட்டத்திற்கு வழிவகுக்கும். எனவே, அதிக வெப்பநிலையில் தெர்மிஸ்டரில் உருவாக்கப்படும் மின்னழுத்தம் சிறியது. இந்த குறைந்த நிலை சமிக்ஞைகளின் அளவீட்டை மேம்படுத்த நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய நிலைகளைப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், தெர்மிஸ்டரிலிருந்து வரும் சிக்னல் நிலை வெப்பநிலையுடன் பெரிதும் மாறுபடும் என்பதால் ஆதாயம் மாறும் வகையில் திட்டமிடப்பட வேண்டும்.
மற்றொரு விருப்பம், ஈட்டத்தை அமைத்து, டைனமிக் டிரைவ் மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது. எனவே, தெர்மிஸ்டரிலிருந்து வரும் சிக்னல் நிலை மாறும்போது, டிரைவ் மின்னோட்ட மதிப்பு மாறும் வகையில் மாறுகிறது, இதனால் தெர்மிஸ்டரில் உருவாக்கப்படும் மின்னழுத்தம் மின்னணு சாதனத்தின் குறிப்பிட்ட உள்ளீட்டு வரம்பிற்குள் இருக்கும். குறிப்பு மின்தடையின் குறுக்கே உருவாக்கப்படும் மின்னழுத்தமும் மின்னணு சாதனங்களுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அளவில் இருப்பதை பயனர் உறுதி செய்ய வேண்டும். இரண்டு விருப்பங்களுக்கும் உயர் மட்ட கட்டுப்பாடு, தெர்மிஸ்டர் முழுவதும் மின்னழுத்தத்தின் நிலையான கண்காணிப்பு தேவைப்படுகிறது, இதனால் மின்னணுவியல் சிக்னலை அளவிட முடியும். எளிதான வழி உள்ளதா? மின்னழுத்த தூண்டுதலைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
தெர்மிஸ்டரில் DC மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, தெர்மிஸ்டரின் மின்தடை மாறும்போது தெர்மிஸ்டரின் வழியாக மின்னோட்டம் தானாகவே அளவிடப்படுகிறது. இப்போது, ஒரு குறிப்பு மின்தடைக்குப் பதிலாக ஒரு துல்லியமான அளவீட்டு மின்தடையைப் பயன்படுத்தி, தெர்மிஸ்டர் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுவதே இதன் நோக்கமாகும், இதனால் தெர்மிஸ்டர் மின்தடையைக் கணக்கிட முடியும். டிரைவ் மின்னழுத்தம் ADC குறிப்பு சமிக்ஞையாகவும் பயன்படுத்தப்படுவதால், எந்த ஆதாய நிலையும் தேவையில்லை. தெர்மிஸ்டர் மின்னழுத்தத்தைக் கண்காணித்தல், சிக்னல் அளவை மின்னணுவியல் மூலம் அளவிட முடியுமா என்பதைத் தீர்மானித்தல் மற்றும் எந்த டிரைவ் ஆதாயம்/மின்னோட்ட மதிப்பைச் சரிசெய்ய வேண்டும் என்பதைக் கணக்கிடுதல் போன்ற வேலைகள் செயலிக்கு இல்லை. இந்தக் கட்டுரையில் பயன்படுத்தப்படும் முறை இது.
தெர்மிஸ்டருக்கு சிறிய மின்தடை மதிப்பீடு மற்றும் மின்தடை வரம்பு இருந்தால், மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னோட்ட தூண்டுதலைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த வழக்கில், இயக்கி மின்னோட்டம் மற்றும் ஆதாயத்தை சரிசெய்ய முடியும். இதனால், சுற்று படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி இருக்கும். சென்சார் மற்றும் குறிப்பு மின்தடை மூலம் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்பதால் இந்த முறை வசதியானது, இது குறைந்த சக்தி பயன்பாடுகளில் மதிப்புமிக்கது. கூடுதலாக, தெர்மிஸ்டரின் சுய-வெப்பமாக்கல் குறைக்கப்படுகிறது.
குறைந்த மின்தடை மதிப்பீடுகளைக் கொண்ட தெர்மிஸ்டர்களுக்கும் மின்னழுத்த தூண்டுதலைப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், சென்சார் வழியாக மின்னோட்டம் சென்சார் அல்லது பயன்பாட்டிற்கு மிக அதிகமாக இல்லை என்பதை பயனர் எப்போதும் உறுதி செய்ய வேண்டும்.
அதிக மின்தடை மதிப்பீடு மற்றும் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பைக் கொண்ட தெர்மிஸ்டரைப் பயன்படுத்தும் போது மின்னழுத்த தூண்டுதல் செயல்படுத்தலை எளிதாக்குகிறது. பெரிய பெயரளவு மின்தடை ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க அளவிலான மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தை வழங்குகிறது. இருப்பினும், பயன்பாட்டால் ஆதரிக்கப்படும் முழு வெப்பநிலை வரம்பிலும் மின்னோட்டம் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க அளவில் இருப்பதை வடிவமைப்பாளர்கள் உறுதி செய்ய வேண்டும்.
தெர்மிஸ்டர் அளவீட்டு அமைப்பை வடிவமைக்கும்போது சிக்மா-டெல்டா ADCகள் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன. முதலாவதாக, சிக்மா-டெல்டா ADC அனலாக் உள்ளீட்டை மறு மாதிரி செய்வதால், வெளிப்புற வடிகட்டுதல் குறைந்தபட்சமாக வைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒரே தேவை ஒரு எளிய RC வடிகட்டி மட்டுமே. அவை வடிகட்டி வகை மற்றும் வெளியீட்டு பாட் விகிதத்தில் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன. மெயின்களில் இயங்கும் சாதனங்களில் ஏதேனும் குறுக்கீட்டை அடக்க உள்ளமைக்கப்பட்ட டிஜிட்டல் வடிகட்டலைப் பயன்படுத்தலாம். AD7124-4/AD7124-8 போன்ற 24-பிட் சாதனங்கள் 21.7 பிட்கள் வரை முழு தெளிவுத்திறனைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை உயர் தெளிவுத்திறனை வழங்குகின்றன.
சிக்மா-டெல்டா ADC-யின் பயன்பாடு தெர்மிஸ்டர் வடிவமைப்பை பெரிதும் எளிதாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் விவரக்குறிப்பு, அமைப்பு செலவு, பலகை இடம் மற்றும் சந்தைக்கு வரும் நேரம் ஆகியவற்றைக் குறைக்கிறது.
இந்தக் கட்டுரை AD7124-4/AD7124-8 ஐ ADC ஆகப் பயன்படுத்துகிறது, ஏனெனில் அவை உள்ளமைக்கப்பட்ட PGA, உள்ளமைக்கப்பட்ட குறிப்பு, அனலாக் உள்ளீடு மற்றும் குறிப்பு இடையகத்துடன் கூடிய குறைந்த இரைச்சல், குறைந்த மின்னோட்டம், துல்லியமான ADCகள்.
நீங்கள் டிரைவ் மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்களா அல்லது டிரைவ் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்களா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், குறிப்பு மின்னழுத்தமும் சென்சார் மின்னழுத்தமும் ஒரே டிரைவ் மூலத்திலிருந்து வரும் விகித அளவீட்டு உள்ளமைவு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இதன் பொருள் தூண்டுதல் மூலத்தில் ஏற்படும் எந்த மாற்றமும் அளவீட்டின் துல்லியத்தை பாதிக்காது.
படம் 5 இல் தெர்மிஸ்டர் மற்றும் துல்லிய மின்தடை RREF க்கான நிலையான இயக்கி மின்னோட்டத்தைக் காட்டுகிறது, RREF முழுவதும் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் தெர்மிஸ்டரை அளவிடுவதற்கான குறிப்பு மின்னழுத்தமாகும்.
புல மின்னோட்டம் துல்லியமாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை, மேலும் இந்த உள்ளமைவில் புல மின்னோட்டத்தில் ஏதேனும் பிழைகள் நீக்கப்படும் என்பதால் அது நிலைத்தன்மை குறைவாக இருக்கலாம். பொதுவாக, சென்சார் தொலைதூர இடங்களில் அமைந்திருக்கும் போது உயர்ந்த உணர்திறன் கட்டுப்பாடு மற்றும் சிறந்த இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி காரணமாக மின்னழுத்த தூண்டுதலை விட மின்னோட்ட தூண்டுதல் விரும்பப்படுகிறது. இந்த வகையான சார்பு முறை பொதுவாக குறைந்த எதிர்ப்பு மதிப்புகளைக் கொண்ட RTDகள் அல்லது தெர்மிஸ்டர்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், அதிக எதிர்ப்பு மதிப்பு மற்றும் அதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒரு தெர்மிஸ்டருக்கு, ஒவ்வொரு வெப்பநிலை மாற்றத்தாலும் உருவாக்கப்படும் சமிக்ஞை நிலை பெரியதாக இருக்கும், எனவே மின்னழுத்த தூண்டுதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 10 kΩ தெர்மிஸ்டருக்கு 25°C இல் 10 kΩ எதிர்ப்பு உள்ளது. -50°C இல், NTC தெர்மிஸ்டரின் எதிர்ப்பு 441.117 kΩ ஆகும். AD7124-4/AD7124-8 ஆல் வழங்கப்படும் குறைந்தபட்ச இயக்கி மின்னோட்டமான 50 µA 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V ஐ உருவாக்குகிறது, இது மிக அதிகமாகவும் இந்தப் பயன்பாட்டுப் பகுதியில் பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான கிடைக்கக்கூடிய ADC களின் இயக்க வரம்பிற்கு வெளியேயும் உள்ளது. தெர்மிஸ்டர்களும் பொதுவாக இணைக்கப்பட்டிருக்கும் அல்லது மின்னணு சாதனங்களுக்கு அருகில் அமைந்துள்ளன, எனவே மின்னோட்டத்தை இயக்க நோய் எதிர்ப்பு சக்தி தேவையில்லை.
மின்னழுத்த பிரிப்பான் சுற்றுகளாக தொடரில் ஒரு உணர்வு மின்தடையைச் சேர்ப்பது தெர்மிஸ்டர் வழியாக மின்னோட்டத்தை அதன் குறைந்தபட்ச எதிர்ப்பு மதிப்புக்கு மட்டுப்படுத்தும். இந்த உள்ளமைவில், உணர்வு மின்தடை RSENSE இன் மதிப்பு 25°C குறிப்பு வெப்பநிலையில் தெர்மிஸ்டர் மின்தடையின் மதிப்புக்கு சமமாக இருக்க வேண்டும், இதனால் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அதன் பெயரளவு வெப்பநிலை 25°CC இல் குறிப்பு மின்னழுத்தத்தின் நடுப்புள்ளிக்கு சமமாக இருக்கும். இதேபோல், 25°C இல் 10 kΩ மின்தடையுடன் கூடிய 10 kΩ தெர்மிஸ்டர் பயன்படுத்தப்பட்டால், RSENSE 10 kΩ ஆக இருக்க வேண்டும். வெப்பநிலை மாறும்போது, NTC தெர்மிஸ்டரின் எதிர்ப்பும் மாறுகிறது, மேலும் தெர்மிஸ்டரில் உள்ள இயக்கி மின்னழுத்தத்தின் விகிதமும் மாறுகிறது, இதன் விளைவாக வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் NTC தெர்மிஸ்டரின் எதிர்ப்பிற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும்.
தெர்மிஸ்டர் மற்றும்/அல்லது RSENSE-ஐ இயக்கப் பயன்படுத்தப்படும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்னழுத்தக் குறிப்பு, அளவீட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் ADC குறிப்பு மின்னழுத்தத்துடன் பொருந்தினால், அமைப்பு ரேஷியோமெட்ரிக் அளவீட்டிற்கு அமைக்கப்படுகிறது (படம் 7), இதனால் எந்தவொரு தூண்டுதல் தொடர்பான பிழை மின்னழுத்த மூலத்தையும் அகற்றுவதற்கு சார்புடையதாக இருக்கும்.
உணர்வு மின்தடை (மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படுகிறது) அல்லது குறிப்பு மின்தடை (மின்னோட்டத்தால் இயக்கப்படுகிறது) குறைந்த ஆரம்ப சகிப்புத்தன்மையையும் குறைந்த சறுக்கலையும் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்பதை நினைவில் கொள்க, ஏனெனில் இரண்டு மாறிகளும் முழு அமைப்பின் துல்லியத்தையும் பாதிக்கலாம்.
பல தெர்மிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தும் போது, ஒரு தூண்டுதல் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒவ்வொரு தெர்மிஸ்டருக்கும் அதன் சொந்த துல்லிய உணர்வு மின்தடை இருக்க வேண்டும். மற்றொரு விருப்பம், வெளிப்புற மல்டிபிளெக்சர் அல்லது குறைந்த-எதிர்ப்பு சுவிட்சை ஆன் நிலையில் பயன்படுத்துவது, இது ஒரு துல்லிய உணர்வு மின்தடையைப் பகிர்ந்து கொள்ள அனுமதிக்கிறது. இந்த உள்ளமைவுடன், ஒவ்வொரு தெர்மிஸ்டருக்கும் அளவிடப்படும்போது சில தீர்வு நேரம் தேவைப்படுகிறது.
சுருக்கமாக, ஒரு தெர்மிஸ்டர் அடிப்படையிலான வெப்பநிலை அளவீட்டு அமைப்பை வடிவமைக்கும்போது, கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய பல கேள்விகள் உள்ளன: சென்சார் தேர்வு, சென்சார் வயரிங், கூறு தேர்வு சமரசங்கள், ADC உள்ளமைவு மற்றும் இந்த பல்வேறு மாறிகள் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த துல்லியத்தை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன. இந்தத் தொடரின் அடுத்த கட்டுரை, உங்கள் இலக்கு செயல்திறனை அடைய உங்கள் கணினி வடிவமைப்பு மற்றும் ஒட்டுமொத்த கணினி பிழை பட்ஜெட்டை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது என்பதை விளக்குகிறது.