උෂ්ණත්වමාන පාදක උෂ්ණත්ව මිනුම් පද්ධති ප්‍රශස්තකරණය: අභියෝගයක්

මෙය කොටස් දෙකකින් යුත් ලිපි මාලාවක පළමු ලිපියයි. මෙම ලිපියෙන් මුලින්ම සාකච්ඡා කරනුයේ ඉතිහාසය සහ නිර්මාණ අභියෝග පිළිබඳවයි.උෂ්ණත්වමාන පාදක උෂ්ණත්වයමිනුම් පද්ධති මෙන්ම ප්‍රතිරෝධක උෂ්ණත්වමානය (RTD) උෂ්ණත්ව මිනුම් පද්ධති සමඟ ඒවා සංසන්දනය කිරීම. එය තාපක තේරීම, වින්‍යාස හුවමාරු කිරීම් සහ මෙම යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය තුළ සිග්මා-ඩෙල්ටා ඇනලොග්-ඩිජිටල් පරිවර්තක (ADCs) වල වැදගත්කම ද විස්තර කරනු ඇත. දෙවන ලිපියෙන් අවසාන තාපක පාදක මිනුම් පද්ධතිය ප්‍රශස්ත කර ඇගයීමට ලක් කරන්නේ කෙසේද යන්න විස්තර කෙරේ.
පෙර ලිපි මාලාවේ විස්තර කර ඇති පරිදි, "RTD උෂ්ණත්ව සංවේදක පද්ධති ප්‍රශස්ත කිරීම", RTD යනු උෂ්ණත්වය සමඟ ප්‍රතිරෝධය වෙනස් වන ප්‍රතිරෝධකයකි. තාපක RTD වලට සමානව ක්‍රියා කරයි. ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් පමණක් ඇති RTD මෙන් නොව, තාපකයකට ධනාත්මක හෝ සෘණ උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් තිබිය හැකිය. සෘණ උෂ්ණත්ව සංගුණක (NTC) තාපක උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට ඒවායේ ප්‍රතිරෝධය අඩු කරන අතර ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණක (PTC) තාපක උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට ඒවායේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි. රූපයේ. 1 හි සාමාන්‍ය NTC සහ PTC තාපකවල ප්‍රතිචාර ලක්ෂණ පෙන්වන අතර ඒවා RTD වක්‍ර සමඟ සංසන්දනය කරයි.
උෂ්ණත්ව පරාසය අනුව, RTD වක්‍රය ආසන්න වශයෙන් රේඛීය වන අතර, සංවේදකය තාපකවල රේඛීය නොවන (ඝාතීය) ස්වභාවය නිසා තාපකවලට වඩා බොහෝ පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක් (සාමාන්‍යයෙන් -200°C සිට +850°C දක්වා) ආවරණය කරයි. RTD සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රසිද්ධ ප්‍රමිතිගත වක්‍රවල සපයනු ලබන අතර, තාපක වක්‍ර නිෂ්පාදකයා අනුව වෙනස් වේ. මෙම ලිපියේ තාපක තේරීමේ මාර්ගෝපදේශ කොටසේ අපි මේ ගැන විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කරමු.
තාපක සෑදී ඇත්තේ සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය, සාමාන්‍යයෙන් පිඟන් මැටි, පොලිමර් හෝ අර්ධ සන්නායක (සාමාන්‍යයෙන් ලෝහ ඔක්සයිඩ්) සහ පිරිසිදු ලෝහ (ප්ලැටිනම්, නිකල් හෝ තඹ) වලින් ය. තාපක RTD වලට වඩා වේගයෙන් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් හඳුනාගත හැකි අතර වේගවත් ප්‍රතිපෝෂණ ලබා දෙයි. එබැවින්, වාණිජ හෝ කාර්මික යෙදුම්වල තාපකූප සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනික පාලනය, නිවාස සහ ගොඩනැගිලි පාලනය, විද්‍යාත්මක රසායනාගාර හෝ සීතල හන්දි වන්දි වැනි අඩු පිරිවැය, කුඩා ප්‍රමාණය, වේගවත් ප්‍රතිචාරය, ඉහළ සංවේදීතාව සහ සීමිත උෂ්ණත්ව පරාසයක් අවශ්‍ය යෙදුම්වල සංවේදක මගින් තාපක බහුලව භාවිතා වේ. අරමුණු. යෙදුම්.
බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, NTC තාපක භාවිතා කරනු ලබන්නේ PTC තාපක නොව, නිවැරදි උෂ්ණත්ව මිනුම් සඳහා ය. සමහර PTC තාපක ලබා ගත හැකි අතර ඒවා අධි ධාරා ආරක්ෂණ පරිපථවල හෝ ආරක්ෂිත යෙදුම් සඳහා නැවත සකස් කළ හැකි ෆියුස් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. PTC තාපකයක ප්‍රතිරෝධක-උෂ්ණත්ව වක්‍රය ස්විච් ලක්ෂ්‍යයට (හෝ කියුරි ලක්ෂ්‍යයට) ළඟා වීමට පෙර ඉතා කුඩා NTC කලාපයක් පෙන්වන අතර, ඊට ඉහළින් ප්‍රතිරෝධය සෙල්සියස් අංශක කිහිපයක පරාසයක විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලවල් කිහිපයකින් තියුණු ලෙස ඉහළ යයි. අධි ධාරා තත්වයන් යටතේ, මාරු කිරීමේ උෂ්ණත්වය ඉක්මවා ගිය විට PTC තාපක ශක්තිමත් ස්වයං-තාපයක් ජනනය කරන අතර, එහි ප්‍රතිරෝධය තියුනු ලෙස ඉහළ යනු ඇත, එමඟින් පද්ධතියට ආදාන ධාරාව අඩු කරනු ඇත, එමඟින් හානි වළක්වයි. PTC තාපකවල මාරු කිරීමේ ලක්ෂ්‍යය සාමාන්‍යයෙන් 60°C සහ 120°C අතර වන අතර පුළුල් පරාසයක යෙදුම්වල උෂ්ණත්ව මිනුම් පාලනය කිරීම සඳහා සුදුසු නොවේ. මෙම ලිපිය NTC තාපක කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි, ඒවා සාමාන්‍යයෙන් -80°C සිට +150°C දක්වා උෂ්ණත්වයන් මැනීමට හෝ නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. NTC තාපකවල ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීම් 25°C දී ඕම් කිහිපයක සිට 10 MΩ දක්වා පරාසයක පවතී. රූපය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, තාපක සඳහා සෙල්සියස් අංශකයකට ප්‍රතිරෝධයේ වෙනස ප්‍රතිරෝධක උෂ්ණත්වමානවලට වඩා කැපී පෙනේ. තාපක හා සසඳන විට, තාපකවල ඉහළ සංවේදීතාව සහ ඉහළ ප්‍රතිරෝධක අගය එහි ආදාන පරිපථය සරල කරයි, මන්ද ඊයම් ප්‍රතිරෝධයට වන්දි ගෙවීම සඳහා තාපකවලට 3-වයර් හෝ 4-වයර් වැනි විශේෂ රැහැන් වින්‍යාසයක් අවශ්‍ය නොවන බැවිනි. තාපක සැලසුම සරල 2-වයර් වින්‍යාසයක් පමණක් භාවිතා කරයි.
රූපය 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අධි-නිරවද්‍ය තාපක මත පදනම් වූ උෂ්ණත්ව මැනීම සඳහා නිරවද්‍ය සංඥා සැකසීම, ප්‍රතිසම-ඩිජිටල් පරිවර්තනය, රේඛීයකරණය සහ වන්දි අවශ්‍ය වේ.
සංඥා දාමය සරල බව පෙනුනත්, සමස්ත මවු පුවරුවේ ප්‍රමාණය, පිරිවැය සහ ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන සංකීර්ණතා කිහිපයක් තිබේ. ADI හි නිරවද්‍යතා ADC කළඹට AD7124-4/AD7124-8 වැනි ඒකාබද්ධ විසඳුම් කිහිපයක් ඇතුළත් වන අතර, එමඟින් යෙදුමක් සඳහා අවශ්‍ය බොහෝ ගොඩනැගිලි කොටස් ඇතුළත ඇති බැවින් තාප පද්ධති නිර්මාණය සඳහා වාසි ගණනාවක් සපයයි. කෙසේ වෙතත්, තාපක මත පදනම් වූ උෂ්ණත්ව මිනුම් විසඳුම් සැලසුම් කිරීමේදී සහ ප්‍රශස්ත කිරීමේදී විවිධ අභියෝග තිබේ.
මෙම ලිපියෙන් මෙම ගැටළු එක් එක් සාකච්ඡා කරන අතර ඒවා විසඳීම සඳහා නිර්දේශ සපයන අතර එවැනි පද්ධති සඳහා සැලසුම් ක්‍රියාවලිය තවදුරටත් සරල කරයි.
පුළුල් පරාසයක විවිධත්වයක් ඇතNTC උෂ්ණත්වමානඅද වෙළඳපොලේ ඇති බැවින්, ඔබේ යෙදුම සඳහා නිවැරදි තාප ස්ථාය තෝරා ගැනීම දුෂ්කර කාර්යයක් විය හැකිය. තාප ස්ථායීකාරක ලැයිස්තුගත කර ඇත්තේ ඒවායේ නාමික අගය අනුව බව සලකන්න, එනම් 25°C හි නාමික ප්‍රතිරෝධයයි. එබැවින්, 10 kΩ තාප ස්ථායීකාරකයකට 25°C හි නාමික ප්‍රතිරෝධය 10 kΩ වේ. තාප ස්ථායීකාරකවලට ඕම් කිහිපයක සිට 10 MΩ දක්වා පරාසයක නාමික හෝ මූලික ප්‍රතිරෝධක අගයන් ඇත. අඩු ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීම් (10 kΩ හෝ ඊට අඩු නාමික ප්‍රතිරෝධය) සහිත තාප ස්ථායීකාරක සාමාන්‍යයෙන් -50°C සිට +70°C වැනි අඩු උෂ්ණත්ව පරාසයන්ට සහය දක්වයි. ඉහළ ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීම් සහිත තාප ස්ථායීකාරකවලට 300°C දක්වා උෂ්ණත්වයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකිය.
තාපක මූලද්‍රව්‍යය ලෝහ ඔක්සයිඩ් වලින් සාදා ඇත. තාපක බෝල, රේඩියල් සහ SMD හැඩතල වලින් ලබා ගත හැකිය. අමතර ආරක්ෂාවක් සඳහා තාපක පබළු ඉෙපොක්සි ආලේපිත හෝ වීදුරු කැප්සියුල කර ඇත. ඉෙපොක්සි ආලේපිත බෝල තර්මිස්ටර්, රේඩියල් සහ මතුපිට තර්මිස්ටර් 150°C දක්වා උෂ්ණත්වයන් සඳහා සුදුසු වේ. වීදුරු පබළු තර්මිස්ටර් ඉහළ උෂ්ණත්වයන් මැනීම සඳහා සුදුසු වේ. සියලුම වර්ගවල ආලේපන/ඇසුරුම් ද විඛාදනයට එරෙහිව ආරක්ෂා කරයි. සමහර තර්මිස්ටර් කටුක පරිසරවල අමතර ආරක්ෂාව සඳහා අමතර නිවාස ද ඇත. පබළු තර්මිස්ටර්වලට රේඩියල්/SMD තර්මිස්ටර්වලට වඩා වේගවත් ප්‍රතිචාර කාලයක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඒවා එතරම් කල් පවතින ඒවා නොවේ. එබැවින්, භාවිතා කරන තර්මිස්ටර් වර්ගය අවසාන යෙදුම සහ තර්මිස්ටර් පිහිටා ඇති පරිසරය මත රඳා පවතී. තර්මිස්ටරයක දිගුකාලීන ස්ථායිතාව එහි ද්‍රව්‍ය, ඇසුරුම්කරණය සහ සැලසුම මත රඳා පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, ඉෙපොක්සි ආලේපිත NTC තාප ස්ථායයක් වසරකට 0.2°C කින් වෙනස් විය හැකි අතර, මුද්‍රා තැබූ තාප ස්ථායයක් වසරකට 0.02°C කින් පමණක් වෙනස් වේ.
තාපක විවිධ නිරවද්‍යතාවයකින් යුක්ත වේ. සම්මත තාපක සාමාන්‍යයෙන් 0.5°C සිට 1.5°C දක්වා නිරවද්‍යතාවයක් ඇත. තාපක ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීම සහ බීටා අගය (25°C සිට 50°C/85°C අනුපාතය) ඉවසීමක් ඇත. තාපකයෙහි බීටා අගය නිෂ්පාදකයා අනුව වෙනස් වන බව සලකන්න. උදාහරණයක් ලෙස, විවිධ නිෂ්පාදකයින්ගෙන් 10 kΩ NTC තාපක විවිධ බීටා අගයන් ඇත. වඩාත් නිවැරදි පද්ධති සඳහා, Omega™ 44xxx ශ්‍රේණිය වැනි තාපක භාවිතා කළ හැකිය. ඒවාට 0°C සිට 70°C දක්වා උෂ්ණත්ව පරාසයක් තුළ 0.1°C හෝ 0.2°C නිරවද්‍යතාවයක් ඇත. එබැවින්, මැනිය හැකි උෂ්ණත්ව පරාසය සහ එම උෂ්ණත්ව පරාසය පුරා අවශ්‍ය නිරවද්‍යතාවය මෙම යෙදුම සඳහා තාපක සුදුසුද යන්න තීරණය කරයි. Omega 44xxx ශ්‍රේණියේ නිරවද්‍යතාවය වැඩි වන තරමට පිරිවැය වැඩි වන බව කරුණාවෙන් සලකන්න.
ප්‍රතිරෝධය සෙල්සියස් අංශක බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් බීටා අගය භාවිතා වේ. බීටා අගය තීරණය කරනු ලබන්නේ එක් එක් උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍යයේ උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍ය දෙක සහ අනුරූප ප්‍රතිරෝධය දැන ගැනීමෙනි.
RT1 = උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය 1 RT2 = උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය 2 T1 = උෂ්ණත්වය 1 (K) T2 = උෂ්ණත්වය 2 (K)
ව්‍යාපෘතියේ භාවිතා කරන උෂ්ණත්ව පරාසයට ආසන්නතම බීටා අගය පරිශීලකයා භාවිතා කරයි. බොහෝ තාපක දත්ත පත්‍රිකා වල බීටා අගයක් සහ 25°C දී ප්‍රතිරෝධක ඉවසීමක් සහ බීටා අගය සඳහා ඉවසීමක් ලැයිස්තුගත කර ඇත.
ඉහළ නිරවද්‍යතා තාපක සහ ඔමේගා 44xxx ශ්‍රේණිය වැනි ඉහළ නිරවද්‍යතා අවසන් කිරීමේ විසඳුම්, ප්‍රතිරෝධය සෙල්සියස් අංශක බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ස්ටයින්හාර්ට්-හාර්ට් සමීකරණය භාවිතා කරයි. සමීකරණය 2 සඳහා සංවේදක නිෂ්පාදකයා විසින් නැවතත් සපයන ලද A, B සහ C නියතයන් තුන අවශ්‍ය වේ. සමීකරණ සංගුණක උෂ්ණත්ව ලක්ෂ්‍ය තුනක් භාවිතයෙන් ජනනය වන බැවින්, ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සමීකරණය රේඛීයකරණය (සාමාන්‍යයෙන් 0.02 °C) මගින් හඳුන්වා දෙන දෝෂය අවම කරයි.
A, B සහ C යනු උෂ්ණත්ව සැකසුම් ලක්ෂ්‍ය තුනකින් ලබාගත් නියතයන් වේ. R = ඕම් වලින් තාපක ප්‍රතිරෝධය T = උෂ්ණත්වය K අංශක වලින්
රූපයේ 3 හි සංවේදකයේ ධාරාව උද්දීපනය පෙන්වයි. ධාවක ධාරාව තාපකයට යොදන අතර එම ධාරාවම නිරවද්‍යතා ප්‍රතිරෝධයට යොදනු ලැබේ; මිනුම් සඳහා යොමුවක් ලෙස නිරවද්‍යතා ප්‍රතිරෝධකයක් භාවිතා කරයි. යොමු ප්‍රතිරෝධකයේ අගය තාපක ප්‍රතිරෝධයේ ඉහළම අගයට වඩා වැඩි හෝ සමාන විය යුතුය (පද්ධතියේ මනින ලද අඩුම උෂ්ණත්වය මත පදනම්ව).
උත්තේජක ධාරාව තෝරාගැනීමේදී, තාප ස්ථාරයේ උපරිම ප්‍රතිරෝධය නැවතත් සැලකිල්ලට ගත යුතුය. මෙමඟින් සංවේදකය සහ යොමු ප්‍රතිරෝධකය හරහා වෝල්ටීයතාවය සෑම විටම ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවලට පිළිගත හැකි මට්ටමක පවතින බව සහතික කෙරේ. ක්ෂේත්‍ර ධාරා ප්‍රභවයට යම් හෙඩ් රූම් හෝ ප්‍රතිදාන ගැලපීමක් අවශ්‍ය වේ. මැනිය හැකි අවම උෂ්ණත්වයේ දී තාප ස්ථාරයට ඉහළ ප්‍රතිරෝධයක් තිබේ නම්, මෙය ඉතා අඩු ධාවක ධාරාවක් ඇති කරයි. එබැවින්, ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී තාප ස්ථාරය හරහා ජනනය වන වෝල්ටීයතාවය කුඩා වේ. මෙම පහළ මට්ටමේ සංඥා මැනීම ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා වැඩසටහන්ගත කළ හැකි ලාභ අවධීන් භාවිතා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, තාප ස්ථාරයෙන් සංඥා මට්ටම උෂ්ණත්වය සමඟ බෙහෙවින් වෙනස් වන බැවින් ලාභය ගතිකව වැඩසටහන්ගත කළ යුතුය.
තවත් විකල්පයක් වන්නේ ලාභය සැකසීමයි, නමුත් ගතික ධාවක ධාරාව භාවිතා කිරීමයි. එබැවින්, තාපකයෙන් සංඥා මට්ටම වෙනස් වන විට, තාපකයෙන් වර්ධනය වන වෝල්ටීයතාවය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගයේ නිශ්චිත ආදාන පරාසය තුළ ඇති වන පරිදි ධාවක ධාරා අගය ගතිකව වෙනස් වේ. යොමු ප්‍රතිරෝධකය හරහා වර්ධනය වන වෝල්ටීයතාවය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සඳහා පිළිගත හැකි මට්ටමක පවතින බව පරිශීලකයා සහතික කළ යුතුය. විකල්ප දෙකටම ඉහළ මට්ටමේ පාලනයක්, තාපකයෙන් වෝල්ටීයතාවය නිරන්තරයෙන් නිරීක්ෂණය කිරීම අවශ්‍ය වන අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවලට සංඥාව මැනිය හැකිය. පහසු විකල්පයක් තිබේද? වෝල්ටීයතා උද්දීපනය සලකා බලන්න.
DC වෝල්ටීයතාවය තර්මිස්ටරයට යොදන විට, තර්මිස්ටරයේ ප්‍රතිරෝධය වෙනස් වන විට තර්මිස්ටරය හරහා ධාරාව ස්වයංක්‍රීයව පරිමාණය වේ. දැන්, යොමු ප්‍රතිරෝධයක් වෙනුවට නිරවද්‍ය මිනුම් ප්‍රතිරෝධයක් භාවිතා කරමින්, එහි අරමුණ වන්නේ තර්මිස්ටරය හරහා ගලා යන ධාරාව ගණනය කිරීමයි, එමඟින් තර්මිස්ටර ප්‍රතිරෝධය ගණනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. ධාවක වෝල්ටීයතාවය ADC යොමු සංඥාව ලෙසද භාවිතා කරන බැවින්, කිසිදු ලාභ අදියරක් අවශ්‍ය නොවේ. තාපක වෝල්ටීයතාවය නිරීක්ෂණය කිරීම, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ මගින් සංඥා මට්ටම මැනිය හැකිද යන්න තීරණය කිරීම සහ කුමන ධාවක ලාභය/ධාරා අගය සකස් කළ යුතුද යන්න ගණනය කිරීම සකසනයට කාර්යයක් නොමැත. මෙම ලිපියේ භාවිතා කරන ක්‍රමය මෙයයි.
තාපකයට කුඩා ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීමක් සහ ප්‍රතිරෝධක පරාසයක් තිබේ නම්, වෝල්ටීයතාව හෝ ධාරා උද්දීපනය භාවිතා කළ හැකිය. මෙම අවස්ථාවේදී, ධාවක ධාරාව සහ ලාභය ස්ථාවර කළ හැකිය. මේ අනුව, පරිපථය රූපය 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වනු ඇත. අඩු බල යෙදීම්වල වටිනා සංවේදකය සහ යොමු ප්‍රතිරෝධකය හරහා ධාරාව පාලනය කිරීමට හැකි බැවින් මෙම ක්‍රමය පහසු වේ. ඊට අමතරව, තාපකයෙහි ස්වයං-උණුසුම අවම වේ.
අඩු ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීම් සහිත තාපක සඳහා ද වෝල්ටීයතා උද්දීපනය භාවිතා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, සංවේදකය හරහා ධාරාව සංවේදකය හෝ යෙදුම සඳහා ඉතා ඉහළ නොවන බව පරිශීලකයා සැමවිටම සහතික කළ යුතුය.
විශාල ප්‍රතිරෝධක ශ්‍රේණිගත කිරීමක් සහ පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක් සහිත තාපකයක් භාවිතා කරන විට වෝල්ටීයතා උද්දීපනය ක්‍රියාත්මක කිරීම සරල කරයි. විශාල නාමික ප්‍රතිරෝධය පිළිගත හැකි ශ්‍රේණිගත ධාරාවක් සපයයි. කෙසේ වෙතත්, යෙදුම මඟින් සහාය දක්වන සම්පූර්ණ උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ ධාරාව පිළිගත හැකි මට්ටමක පවතින බව නිර්මාණකරුවන් සහතික කළ යුතුය.
සිග්මා-ඩෙල්ටා ADCs තාප ස්ථායී මිනුම් පද්ධතියක් නිර්මාණය කිරීමේදී වාසි කිහිපයක් ලබා දෙයි. පළමුව, සිග්මා-ඩෙල්ටා ADC ඇනලොග් ආදානය නැවත සාම්පල කරන බැවින්, බාහිර පෙරීම අවම මට්ටමක තබා ඇති අතර එකම අවශ්‍යතාවය සරල RC පෙරහනකි. ඒවා පෙරහන් වර්ගය සහ ප්‍රතිදාන බෝඩ් අනුපාතයේ නම්‍යශීලී බවක් ලබා දෙයි. ප්‍රධාන බලයෙන් ක්‍රියාත්මක වන උපාංගවල ඕනෑම මැදිහත්වීමක් මැඩපැවැත්වීම සඳහා බිල්ට්-ඉන් ඩිජිටල් පෙරහන භාවිතා කළ හැකිය. AD7124-4/AD7124-8 වැනි 24-බිට් උපාංගවල බිටු 21.7 දක්වා සම්පූර්ණ විභේදනයක් ඇති බැවින් ඒවා ඉහළ විභේදනයක් ලබා දෙයි.
සිග්මා-ඩෙල්ටා ADC භාවිතය තාපක සැලසුම බෙහෙවින් සරල කරන අතර පිරිවිතර, පද්ධති පිරිවැය, පුවරු අවකාශය සහ වෙළඳපොළට යාමට ගතවන කාලය අඩු කරයි.
මෙම ලිපිය ADC ලෙස AD7124-4/AD7124-8 භාවිතා කරන්නේ ඒවා අඩු ශබ්දයක්, අඩු ධාරාවක්, නිරවද්‍යතාවයක් සහිත PGA, බිල්ට්-ඉන් යොමු, ඇනලොග් ආදානය සහ යොමු බෆරයක් සහිත ADC වන බැවිනි.
ඔබ ධාවක ධාරාව හෝ ධාවක වෝල්ටීයතාවය භාවිතා කරන්නේද යන්න නොසලකා, යොමු වෝල්ටීයතාවය සහ සංවේදක වෝල්ටීයතාවය එකම ධාවක ප්‍රභවයෙන් පැමිණෙන අනුපාතමිතික වින්‍යාසයක් නිර්දේශ කෙරේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ උද්දීපන ප්‍රභවයේ සිදුවන ඕනෑම වෙනසක් මිනුම් නිරවද්‍යතාවයට බලපාන්නේ නැති බවයි.
රූපය 5 හි තාපක සහ නිරවද්‍යතා ප්‍රතිරෝධක RREF සඳහා නියත ධාවක ධාරාව පෙන්වයි, RREF හරහා වර්ධනය වන වෝල්ටීයතාවය තාපක මැනීම සඳහා යොමු වෝල්ටීයතාවය වේ.
ක්ෂේත්‍ර ධාරාව නිවැරදි වීමට අවශ්‍ය නොවන අතර මෙම වින්‍යාසය තුළ ක්ෂේත්‍ර ධාරාවේ ඇති ඕනෑම දෝෂයක් ඉවත් කරනු ලබන බැවින් එය අඩු ස්ථායී විය හැකිය. සාමාන්‍යයෙන්, සංවේදකය දුරස්ථ ස්ථානවල පිහිටා ඇති විට උසස් සංවේදීතා පාලනය සහ වඩා හොඳ ශබ්ද ප්‍රතිශක්තිය හේතුවෙන් වෝල්ටීයතා උද්දීපනයට වඩා ධාරා උද්දීපනය වඩාත් සුදුසුය. මෙම ආකාරයේ පක්ෂග්‍රාහී ක්‍රමය සාමාන්‍යයෙන් අඩු ප්‍රතිරෝධක අගයන් සහිත RTD හෝ තර්මිස්ටර සඳහා භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ ප්‍රතිරෝධක අගයක් සහ ඉහළ සංවේදීතාවයක් සහිත තර්මිස්ටරයක් සඳහා, එක් එක් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම මගින් ජනනය වන සංඥා මට්ටම විශාල වනු ඇත, එබැවින් වෝල්ටීයතා උද්දීපනය භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, 10 kΩ තර්මිස්ටරයක් 25°C දී 10 kΩ ප්‍රතිරෝධයක් ඇත. -50°C දී, NTC තර්මිස්ටරයේ ප්‍රතිරෝධය 441.117 kΩ වේ. AD7124-4/AD7124-8 මඟින් සපයනු ලබන අවම ධාවක ධාරාව 50 µA මඟින් 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V ජනනය වේ, එය ඉතා ඉහළ වන අතර මෙම යෙදුම් ප්‍රදේශයේ භාවිතා වන බොහෝ ADC වල මෙහෙයුම් පරාසයෙන් පිටත වේ. තාපක ද සාමාන්‍යයෙන් සම්බන්ධ වී හෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ අසල පිහිටා ඇත, එබැවින් ධාරාව ධාවනය කිරීමට ප්‍රතිශක්තිය අවශ්‍ය නොවේ.
වෝල්ටීයතා බෙදුම් පරිපථයක් ලෙස ශ්‍රේණිගතව සංවේදක ප්‍රතිරෝධකයක් එකතු කිරීම තාපකය හරහා ධාරාව එහි අවම ප්‍රතිරෝධක අගයට සීමා කරයි. මෙම වින්‍යාසයේදී, සංවේදක ප්‍රතිරෝධක RSENSE හි අගය 25°C සමුද්දේශ උෂ්ණත්වයකදී තාපක ප්‍රතිරෝධයේ අගයට සමාන විය යුතුය, එවිට ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය එහි නාමික උෂ්ණත්වය 25°CC හි යොමු වෝල්ටීයතාවයේ මධ්‍ය ලක්ෂ්‍යයට සමාන වනු ඇත. ඒ හා සමානව, 25°C හිදී 10 kΩ ප්‍රතිරෝධයක් සහිත 10 kΩ තාපකයක් භාවිතා කරන්නේ නම්, RSENSE 10 kΩ විය යුතුය. උෂ්ණත්වය වෙනස් වන විට, NTC තාපකයේ ප්‍රතිරෝධය ද වෙනස් වන අතර, තාපකය හරහා ධාවක වෝල්ටීයතාවයේ අනුපාතය ද වෙනස් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය NTC තාපකයේ ප්‍රතිරෝධයට සමානුපාතික වේ.
තාපකය සහ/හෝ RSENSE බල ගැන්වීමට භාවිතා කරන තෝරාගත් වෝල්ටීයතා යොමුව මැනීම සඳහා භාවිතා කරන ADC යොමු වෝල්ටීයතාවයට ගැලපේ නම්, පද්ධතිය අනුපාතමිතික මිනුමට සකසා ඇත (රූපය 7) එවිට ඕනෑම උද්දීපනයට අදාළ දෝෂ වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයක් ඉවත් කිරීමට පක්ෂග්‍රාහී වනු ඇත.
සංවේදක ප්‍රතිරෝධකය (වෝල්ටීයතාවයෙන් ධාවනය වන) හෝ යොමු ප්‍රතිරෝධකය (ධාරාවෙන් ධාවනය වන) යන දෙකෙහිම අඩු ආරම්භක ඉවසීමක් සහ අඩු ප්ලාවිතයක් තිබිය යුතු බව සලකන්න, මන්ද විචල්‍ය දෙකම සමස්ත පද්ධතියේ නිරවද්‍යතාවයට බලපෑ හැකිය.
බහු තාපක භාවිතා කරන විට, එක් උත්තේජක වෝල්ටීයතාවයක් භාවිතා කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, රූපය 8 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සෑම තාපකයකටම තමන්ගේම නිරවද්‍ය සංවේදක ප්‍රතිරෝධයක් තිබිය යුතුය. තවත් විකල්පයක් වන්නේ සක්‍රිය තත්වයේ බාහිර බහුකාර්යයක් හෝ අඩු ප්‍රතිරෝධක ස්විචයක් භාවිතා කිරීමයි, එමඟින් එක් නිරවද්‍ය සංවේදක ප්‍රතිරෝධයක් බෙදා ගැනීමට ඉඩ සලසයි. මෙම වින්‍යාසය සමඟ, එක් එක් තාපකයට මනින විට යම් නිරවද්‍ය කාලයක් අවශ්‍ය වේ.
සාරාංශයක් ලෙස, තාපක පාදක උෂ්ණත්ව මිනුම් පද්ධතියක් නිර්මාණය කිරීමේදී, සලකා බැලිය යුතු ප්‍රශ්න රාශියක් ඇත: සංවේදක තේරීම, සංවේදක රැහැන් ඇදීම, සංරචක තේරීමේ හුවමාරු කිරීම්, ADC වින්‍යාසය සහ මෙම විවිධ විචල්‍යයන් පද්ධතියේ සමස්ත නිරවද්‍යතාවයට බලපාන ආකාරය. මෙම ලිපි මාලාවේ ඊළඟ ලිපියෙන් ඔබේ ඉලක්කගත කාර්ය සාධනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ඔබේ පද්ධති සැලසුම සහ සමස්ත පද්ධති දෝෂ අයවැය ප්‍රශස්ත කරන්නේ කෙසේද යන්න පැහැදිලි කෙරේ.