تھرمسٹر پر مبنی درجہ حرارت کی پیمائش کے نظام کو بہتر بنانا: ایک چیلنج

یہ دو حصوں کی سیریز کا پہلا مضمون ہے۔ یہ مضمون سب سے پہلے کی تاریخ اور ڈیزائن کے چیلنجوں پر بحث کرے گا۔تھرمسٹر پر مبنی درجہ حرارتپیمائش کے نظام، نیز مزاحمتی تھرمامیٹر (RTD) درجہ حرارت کی پیمائش کے نظام کے ساتھ ان کا موازنہ۔ یہ اس ایپلی کیشن کے علاقے میں تھرمسٹر کے انتخاب، کنفیگریشن ٹریڈ آف، اور سگما ڈیلٹا اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز (ADCs) کی اہمیت کو بھی بیان کرے گا۔ دوسرا مضمون تفصیل دے گا کہ حتمی تھرمسٹر پر مبنی پیمائش کے نظام کو کس طرح بہتر اور جانچنا ہے۔
جیسا کہ پچھلے مضمون کی سیریز میں بیان کیا گیا ہے، RTD درجہ حرارت سینسر سسٹمز کو بہتر بنانا، ایک RTD ایک ریزسٹر ہے جس کی مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ تھرمسٹر RTDs کی طرح کام کرتے ہیں۔ RTDs کے برعکس، جس میں صرف مثبت درجہ حرارت کا گتانک ہوتا ہے، ایک تھرمسٹر میں مثبت یا منفی درجہ حرارت کا گتانک ہو سکتا ہے۔ منفی درجہ حرارت کوفیشینٹ (NTC) تھرمسٹر درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی اپنی مزاحمت کو کم کرتے ہیں، جبکہ مثبت درجہ حرارت کوفیشینٹ (PTC) تھرمسٹر درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی اپنی مزاحمت میں اضافہ کرتے ہیں۔ انجیر پر۔ 1 عام NTC اور PTC تھرمسٹرز کے ردعمل کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے اور RTD منحنی خطوط سے ان کا موازنہ کرتا ہے۔
درجہ حرارت کی حد کے لحاظ سے، RTD وکر تقریباً لکیری ہے، اور سینسر تھرمسٹر (عام طور پر -200°C سے +850°C) کے مقابلے میں زیادہ وسیع درجہ حرارت کی حد کو کور کرتا ہے جس کی وجہ تھرمسٹر کی غیر لکیری (قطعی) نوعیت ہے۔ RTDs عام طور پر معروف معیاری منحنی خطوط میں فراہم کیے جاتے ہیں، جبکہ تھرمسٹر کے منحنی خطوط کارخانہ دار کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں۔ ہم اس مضمون کے تھرمسٹر سلیکشن گائیڈ سیکشن میں اس پر تفصیل سے بات کریں گے۔
تھرمسٹر جامع مواد، عام طور پر سیرامکس، پولیمر، یا سیمی کنڈکٹرز (عام طور پر دھاتی آکسائڈ) اور خالص دھاتوں (پلاٹینم، نکل، یا تانبے) سے بنائے جاتے ہیں۔ تھرمسٹرز درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کو RTDs کے مقابلے میں تیزی سے پتہ لگا سکتے ہیں، تیزی سے فیڈ بیک فراہم کرتے ہیں۔ لہذا، تھرمسٹر عام طور پر ایسے ایپلی کیشنز میں سینسر کے ذریعے استعمال ہوتے ہیں جن کے لیے کم قیمت، چھوٹے سائز، تیز ردعمل، زیادہ حساسیت، اور درجہ حرارت کی محدود حد، جیسے الیکٹرانکس کنٹرول، ہوم اینڈ بلڈنگ کنٹرول، سائنسی لیبارٹریز، یا کمرشل میں تھرموکوپل کے لیے کولڈ جنکشن معاوضہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یا صنعتی ایپلی کیشنز۔ مقاصد ایپلی کیشنز
زیادہ تر معاملات میں، این ٹی سی تھرمسٹر درست درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، پی ٹی سی تھرمسٹر نہیں۔ کچھ پی ٹی سی تھرمسٹرز دستیاب ہیں جنہیں اوور کرنٹ پروٹیکشن سرکٹس میں یا سیفٹی ایپلی کیشنز کے لیے ری سیٹ ایبل فیوز کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پی ٹی سی تھرمسٹر کا مزاحمتی درجہ حرارت کا وکر سوئچ پوائنٹ (یا کیوری پوائنٹ) تک پہنچنے سے پہلے ایک بہت ہی چھوٹا NTC خطہ دکھاتا ہے، جس کے اوپر کئی ڈگری سیلسیس کی حد میں شدت کے کئی آرڈرز سے مزاحمت تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ زیادہ کرنٹ حالات میں، PTC تھرمسٹر جب سوئچنگ کا درجہ حرارت حد سے زیادہ ہو جائے گا تو مضبوط خود حرارت پیدا کرے گا، اور اس کی مزاحمت تیزی سے بڑھ جائے گی، جو سسٹم میں ان پٹ کرنٹ کو کم کر دے گی، اس طرح نقصان کو روکے گا۔ PTC تھرمسٹرز کا سوئچنگ پوائنٹ عام طور پر 60°C اور 120°C کے درمیان ہوتا ہے اور ایپلی کیشنز کی وسیع رینج میں درجہ حرارت کی پیمائش کو کنٹرول کرنے کے لیے موزوں نہیں ہوتا ہے۔ یہ مضمون NTC تھرمسٹرز پر توجہ مرکوز کرتا ہے، جو عام طور پر -80 ° C سے +150 ° C تک درجہ حرارت کی پیمائش یا نگرانی کر سکتے ہیں۔ NTC تھرمسٹرز کی مزاحمت کی درجہ بندی 25°C پر چند اوہم سے لے کر 10 MΩ تک ہوتی ہے۔ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 1، تھرمسٹرز کے لیے مزاحمت میں تبدیلی فی ڈگری سیلسیس مزاحمتی تھرمامیٹر کے مقابلے میں زیادہ واضح ہے۔ تھرمسٹرز کے مقابلے میں، تھرمسٹر کی اعلیٰ حساسیت اور اعلی مزاحمتی قدر اس کے ان پٹ سرکٹری کو آسان بناتی ہے، کیونکہ تھرمسٹرز کو لیڈ ریزسٹنس کی تلافی کے لیے کسی خاص وائرنگ کنفیگریشن، جیسے 3-وائر یا 4-وائر کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تھرمسٹر ڈیزائن صرف ایک سادہ 2 وائر کنفیگریشن کا استعمال کرتا ہے۔
اعلی درستگی والے تھرمسٹر پر مبنی درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے درست سگنل پروسیسنگ، اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورژن، لکیریائزیشن، اور معاوضے کی ضرورت ہوتی ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 2.
اگرچہ سگنل چین سادہ لگ سکتا ہے، لیکن اس میں کئی پیچیدگیاں ہیں جو پورے مدر بورڈ کے سائز، لاگت اور کارکردگی کو متاثر کرتی ہیں۔ ADI کے درست ADC پورٹ فولیو میں کئی مربوط حل شامل ہیں، جیسے AD7124-4/AD7124-8، جو تھرمل سسٹم کے ڈیزائن کے لیے بہت سے فوائد فراہم کرتے ہیں کیونکہ ایپلی کیشن کے لیے درکار زیادہ تر بلڈنگ بلاکس بلٹ ان ہوتے ہیں۔ تاہم، تھرمسٹر پر مبنی درجہ حرارت کی پیمائش کے حل کو ڈیزائن اور بہتر بنانے میں مختلف چیلنجز ہیں۔
یہ مضمون ان مسائل میں سے ہر ایک پر بحث کرتا ہے اور ان کو حل کرنے اور ایسے سسٹمز کے ڈیزائن کے عمل کو مزید آسان بنانے کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے۔
کی وسیع اقسام ہیںاین ٹی سی تھرمسٹرآج مارکیٹ میں، لہذا اپنی درخواست کے لیے صحیح تھرمسٹر کا انتخاب کرنا ایک مشکل کام ہو سکتا ہے۔ نوٹ کریں کہ تھرمسٹرز کو ان کی برائے نام قدر کے مطابق درج کیا گیا ہے، جو کہ 25°C پر ان کی برائے نام مزاحمت ہے۔ لہذا، ایک 10 kΩ تھرمسٹر 25 ° C پر 10 kΩ کی معمولی مزاحمت رکھتا ہے۔ تھرمسٹر کے پاس چند اوہم سے لے کر 10 MΩ تک برائے نام یا بنیادی مزاحمتی قدریں ہوتی ہیں۔ کم مزاحمتی درجہ بندی والے تھرمسٹرز (10 kΩ یا اس سے کم کی برائے نام مزاحمت) عام طور پر کم درجہ حرارت کی حدود کو سپورٹ کرتے ہیں، جیسے -50°C سے +70°C۔ اعلی مزاحمتی درجہ بندی والے تھرمسٹر 300 ° C تک درجہ حرارت برداشت کر سکتے ہیں۔
تھرمسٹر عنصر دھاتی آکسائیڈ سے بنا ہے۔ تھرمسٹر بال، ریڈیل اور ایس ایم ڈی شکلوں میں دستیاب ہیں۔ تھرمسٹر موتیوں کو اضافی تحفظ کے لیے ایپوکسی لیپت یا شیشے کی لپیٹ دی جاتی ہے۔ ایپوکسی لیپت بال تھرمسٹر، ریڈیل اور سطحی تھرمسٹر 150 ° C تک درجہ حرارت کے لیے موزوں ہیں۔ گلاس بیڈ تھرمسٹر اعلی درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے موزوں ہیں۔ تمام قسم کی کوٹنگز/پیکیجنگ بھی سنکنرن سے بچاتی ہے۔ کچھ تھرمسٹروں کے پاس سخت ماحول میں اضافی تحفظ کے لیے اضافی مکانات بھی ہوں گے۔ بیڈ تھرمسٹرز کا ردعمل کا وقت ریڈیل/ایس ایم ڈی تھرمسٹرز کے مقابلے میں تیز ہوتا ہے۔ تاہم، وہ اتنے پائیدار نہیں ہیں۔ لہذا، استعمال شدہ تھرمسٹر کی قسم کا انحصار اختتامی اطلاق اور اس ماحول پر ہے جس میں تھرمسٹر واقع ہے۔ تھرمسٹر کی طویل مدتی استحکام اس کے مواد، پیکیجنگ اور ڈیزائن پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر، ایک epoxy-coated NTC thermistor ہر سال 0.2°C تبدیل کر سکتا ہے، جبکہ ایک مہر بند تھرمسٹر صرف 0.02°C ہر سال تبدیل ہوتا ہے۔
تھرمسٹر مختلف درستگی میں آتے ہیں۔ معیاری تھرمسٹرز کی درستگی عام طور پر 0.5°C سے 1.5°C ہوتی ہے۔ تھرمسٹر مزاحمتی درجہ بندی اور بیٹا ویلیو (25°C سے 50°C/85°C کا تناسب) میں رواداری ہے۔ نوٹ کریں کہ تھرمسٹر کی بیٹا ویلیو مینوفیکچرر کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، مختلف مینوفیکچررز کے 10 kΩ NTC تھرمسٹرز کی بیٹا ویلیوز مختلف ہوں گی۔ مزید درست نظاموں کے لیے، تھرمسٹر جیسے Omega™ 44xxx سیریز استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ان کی درستگی 0.1°C یا 0.2°C ہے درجہ حرارت 0°C سے 70°C کے درمیان۔ لہذا، درجہ حرارت کی حد جس کی پیمائش کی جا سکتی ہے اور اس درجہ حرارت کی حد میں درکار درستگی اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا تھرمسٹر اس اطلاق کے لیے موزوں ہیں یا نہیں۔ براہ کرم نوٹ کریں کہ Omega 44xxx سیریز کی درستگی جتنی زیادہ ہوگی، قیمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
مزاحمت کو ڈگری سیلسیس میں تبدیل کرنے کے لیے، بیٹا ویلیو عام طور پر استعمال ہوتی ہے۔ بیٹا ویلیو کا تعین درجہ حرارت کے دو پوائنٹس اور ہر درجہ حرارت پوائنٹ پر متعلقہ مزاحمت کو جان کر کیا جاتا ہے۔
RT1 = درجہ حرارت کی مزاحمت 1 RT2 = درجہ حرارت کی مزاحمت 2 T1 = درجہ حرارت 1 (K) T2 = درجہ حرارت 2 (K)
صارف پروجیکٹ میں استعمال ہونے والی درجہ حرارت کی حد کے قریب ترین بیٹا ویلیو استعمال کرتا ہے۔ زیادہ تر تھرمسٹر ڈیٹا شیٹس میں بیٹا ویلیو کے ساتھ 25°C پر مزاحمتی رواداری اور بیٹا ویلیو کے لیے رواداری کی فہرست ہوتی ہے۔
اومیگا 44xxx سیریز جیسے اعلی درستی والے تھرمسٹر اور اعلی درستگی ختم کرنے والے حل اسٹین ہارٹ-ہارٹ مساوات کو ڈگری سیلسیس میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ مساوات 2 کو سینسر بنانے والے کے ذریعہ دوبارہ فراہم کردہ تین مستقل A, B, اور C کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ مساوات کے گتانک تین درجہ حرارت پوائنٹس کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جاتے ہیں، نتیجے میں ہونے والی مساوات لکیریائزیشن (عام طور پر 0.02 °C) کے ذریعے متعارف کرائی گئی غلطی کو کم کرتی ہے۔
A، B اور C مستقل درجہ حرارت کے تین سیٹ پوائنٹس سے اخذ ہوتے ہیں۔ ohms میں R = تھرمسٹر کی مزاحمت T = درجہ حرارت K ڈگری میں
انجیر پر۔ 3 سینسر کی موجودہ جوش کو ظاہر کرتا ہے۔ ڈرائیو کرنٹ تھرمسٹر پر لاگو ہوتا ہے اور وہی کرنٹ پریزیشن ریزسٹر پر لگایا جاتا ہے۔ ایک صحت سے متعلق ریزسٹر کو پیمائش کے حوالے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ حوالہ ریزسٹر کی قدر تھرمسٹر ریزسٹنس کی بلند ترین قدر سے زیادہ یا اس کے برابر ہونی چاہیے (نظام میں ماپا جانے والے کم ترین درجہ حرارت پر منحصر ہے)۔
اتیجیت کرنٹ کا انتخاب کرتے وقت، تھرمسٹر کی زیادہ سے زیادہ مزاحمت کو دوبارہ مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سینسر اور ریفرنس ریزسٹر میں وولٹیج ہمیشہ الیکٹرانکس کے لیے قابل قبول سطح پر ہو۔ فیلڈ کرنٹ سورس کو کچھ ہیڈ روم یا آؤٹ پٹ میچنگ کی ضرورت ہے۔ اگر تھرمسٹر کی مزاحمت سب سے کم قابل پیمائش درجہ حرارت پر ہے، تو اس کے نتیجے میں ڈرائیو کرنٹ بہت کم ہوگا۔ لہذا، اعلی درجہ حرارت پر تھرمسٹر میں پیدا ہونے والا وولٹیج چھوٹا ہے۔ ان نچلی سطح کے سگنلز کی پیمائش کو بہتر بنانے کے لیے قابل پروگرام حاصل کرنے کے مراحل کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، فائدہ کو متحرک طور پر پروگرام کیا جانا چاہیے کیونکہ تھرمسٹر سے سگنل کی سطح درجہ حرارت کے ساتھ بہت مختلف ہوتی ہے۔
دوسرا آپشن یہ ہے کہ گین سیٹ کریں لیکن ڈائنامک ڈرائیو کرنٹ استعمال کریں۔ لہذا، جیسے ہی تھرمسٹر سے سگنل کی سطح تبدیل ہوتی ہے، ڈرائیو کی کرنٹ ویلیو متحرک طور پر تبدیل ہوتی ہے تاکہ تھرمسٹر کے پار تیار ہونے والا وولٹیج الیکٹرانک ڈیوائس کی مخصوص ان پٹ رینج کے اندر ہو۔ صارف کو اس بات کو یقینی بنانا چاہیے کہ ریفرینس ریزسٹر میں تیار کردہ وولٹیج بھی الیکٹرانکس کے لیے قابل قبول سطح پر ہو۔ دونوں اختیارات کے لیے اعلیٰ سطح کے کنٹرول، تھرمسٹر کے پار وولٹیج کی مسلسل نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ الیکٹرانکس سگنل کی پیمائش کر سکے۔ کیا کوئی آسان آپشن ہے؟ وولٹیج کی حوصلہ افزائی پر غور کریں۔
جب تھرمسٹر پر ڈی سی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو تھرمسٹر کے ذریعے کرنٹ خود بخود پیمانہ ہوجاتا ہے کیونکہ تھرمسٹر کی مزاحمت میں تبدیلی آتی ہے۔ اب، حوالہ ریزسٹر کے بجائے درست پیمائش کرنے والے ریزسٹر کا استعمال کرتے ہوئے، اس کا مقصد تھرمسٹر کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کا حساب لگانا ہے، اس طرح تھرمسٹر کی مزاحمت کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ چونکہ ڈرائیو وولٹیج کو ADC حوالہ سگنل کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے، اس لیے فائدہ کے مرحلے کی ضرورت نہیں ہے۔ پروسیسر کے پاس تھرمسٹر وولٹیج کی نگرانی کا کام نہیں ہے، اس بات کا تعین کرنا کہ آیا سگنل کی سطح کو الیکٹرانکس کے ذریعے ماپا جا سکتا ہے، اور اس بات کا حساب لگانا کہ ڈرائیو کے کس فائدہ/موجودہ قدر کو ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ اس مضمون میں استعمال ہونے والا طریقہ ہے۔
اگر تھرمسٹر کی مزاحمت کی درجہ بندی اور مزاحمت کی حد چھوٹی ہے تو، وولٹیج یا کرنٹ ایکسائٹیشن استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں، ڈرائیو کرنٹ اور گین کو طے کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح، سرکٹ ہو گا جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ یہ طریقہ اس لحاظ سے آسان ہے کہ سینسر اور ریفرنس ریزسٹر کے ذریعے کرنٹ کو کنٹرول کرنا ممکن ہے، جو کم پاور ایپلی کیشنز میں قیمتی ہے۔ اس کے علاوہ، تھرمسٹر کی خود حرارت کو کم سے کم کیا جاتا ہے۔
وولٹیج کی حوصلہ افزائی کو کم مزاحمتی درجہ بندی والے تھرمسٹرز کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، صارف کو ہمیشہ یہ یقینی بنانا چاہیے کہ سینسر کے ذریعے کرنٹ سینسر یا ایپلیکیشن کے لیے بہت زیادہ نہیں ہے۔
بڑی مزاحمتی درجہ بندی اور درجہ حرارت کی وسیع رینج کے ساتھ تھرمسٹر کا استعمال کرتے وقت وولٹیج کی حوصلہ افزائی عمل کو آسان بناتی ہے۔ بڑی برائے نام مزاحمت ریٹیڈ کرنٹ کی قابل قبول سطح فراہم کرتی ہے۔ تاہم، ڈیزائنرز کو اس بات کو یقینی بنانے کی ضرورت ہے کہ ایپلی کیشن کے ذریعے تعاون یافتہ درجہ حرارت کی پوری حد پر کرنٹ قابل قبول سطح پر ہو۔
سگما-ڈیلٹا ADCs تھرمسٹر پیمائش کے نظام کو ڈیزائن کرتے وقت کئی فوائد پیش کرتے ہیں۔ سب سے پہلے، کیونکہ سگما ڈیلٹا ADC اینالاگ ان پٹ کو دوبارہ نمونہ بناتا ہے، اس لیے بیرونی فلٹرنگ کو کم سے کم رکھا جاتا ہے اور صرف ایک سادہ آر سی فلٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ فلٹر کی قسم اور آؤٹ پٹ بوڈ ریٹ میں لچک فراہم کرتے ہیں۔ بلٹ ان ڈیجیٹل فلٹرنگ مینز سے چلنے والے آلات میں کسی بھی مداخلت کو دبانے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔ 24 بٹ ڈیوائسز جیسے کہ AD7124-4/AD7124-8 میں 21.7 بٹس تک کی مکمل ریزولوشن ہوتی ہے، اس لیے وہ ہائی ریزولوشن فراہم کرتے ہیں۔
سگما ڈیلٹا اے ڈی سی کا استعمال تھرمسٹر ڈیزائن کو بہت آسان بناتا ہے جبکہ تصریحات، سسٹم کی لاگت، بورڈ کی جگہ اور مارکیٹ کے لیے وقت کو کم کرتا ہے۔
یہ مضمون AD7124-4/AD7124-8 کو بطور ADC استعمال کرتا ہے کیونکہ یہ کم شور، کم کرنٹ، بلٹ ان PGA، بلٹ ان ریفرنس، اینالاگ ان پٹ، اور حوالہ بفر کے ساتھ درست ADCs ہیں۔
اس سے قطع نظر کہ آپ ڈرائیو کرنٹ استعمال کر رہے ہیں یا ڈرائیو وولٹیج، ایک ریٹیومیٹرک کنفیگریشن کی سفارش کی جاتی ہے جس میں ریفرنس وولٹیج اور سینسر وولٹیج ایک ہی ڈرائیو سورس سے آتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ حوصلہ افزائی کے ذریعہ میں کوئی تبدیلی پیمائش کی درستگی کو متاثر نہیں کرے گی۔
انجیر پر۔ 5 تھرمسٹر اور پریسجن ریزسٹر RREF کے لیے مستقل ڈرائیو کرنٹ دکھاتا ہے، RREF میں تیار کردہ وولٹیج تھرمسٹر کی پیمائش کے لیے حوالہ وولٹیج ہے۔
فیلڈ کرنٹ کے درست ہونے کی ضرورت نہیں ہے اور یہ کم مستحکم ہو سکتا ہے کیونکہ اس کنفیگریشن میں فیلڈ کرنٹ میں موجود کسی بھی خامی کو ختم کر دیا جائے گا۔ عام طور پر، موجودہ جوش و خروش کو وولٹیج کے اتیجیت پر ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ سینسر دور دراز کے مقامات پر واقع ہونے پر اعلیٰ حساسیت کے کنٹرول اور شور کی بہتر قوت مدافعت کی وجہ سے۔ اس قسم کا تعصب کا طریقہ عام طور پر کم مزاحمتی اقدار والے RTDs یا تھرمسٹرز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، اعلیٰ مزاحمتی قدر اور زیادہ حساسیت کے حامل تھرمسٹر کے لیے، ہر درجہ حرارت کی تبدیلی سے پیدا ہونے والے سگنل کی سطح بڑی ہوگی، اس لیے وولٹیج کی حوصلہ افزائی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک 10 kΩ تھرمسٹر 25 ° C پر 10 kΩ کی مزاحمت رکھتا ہے۔ -50°C پر، NTC تھرمسٹر کی مزاحمت 441.117 kΩ ہے۔ AD7124-4/AD7124-8 کے ذریعہ فراہم کردہ 50 µA کا کم از کم ڈرائیو کرنٹ 441.117 kΩ × 50 µA = 22 V پیدا کرتا ہے، جو بہت زیادہ ہے اور اس ایپلیکیشن ایریا میں استعمال ہونے والے سب سے زیادہ دستیاب ADCs کی آپریٹنگ رینج سے باہر ہے۔ تھرمسٹر بھی عام طور پر منسلک ہوتے ہیں یا الیکٹرانکس کے قریب واقع ہوتے ہیں، لہذا کرنٹ چلانے کے لیے استثنیٰ کی ضرورت نہیں ہے۔
سینس ریزسٹر کو سیریز میں وولٹیج ڈیوائیڈر سرکٹ کے طور پر شامل کرنا تھرمسٹر کے ذریعے کرنٹ کو اس کی کم از کم مزاحمتی قدر تک محدود کر دے گا۔ اس ترتیب میں، سینس ریزسٹر RSENSE کی قدر 25°C کے حوالہ درجہ حرارت پر تھرمسٹر ریزسٹنس کی قدر کے برابر ہونی چاہیے، تاکہ آؤٹ پٹ وولٹیج حوالہ وولٹیج کے اس کے معمولی درجہ حرارت کے درمیانی نقطہ کے برابر ہو 25°CC اسی طرح، اگر 25°C پر 10 kΩ کی مزاحمت کے ساتھ 10 kΩ تھرمسٹر استعمال کیا جاتا ہے تو RSENSE 10 kΩ ہونا چاہئے۔ جیسے جیسے درجہ حرارت میں تبدیلی آتی ہے، این ٹی سی تھرمسٹر کی مزاحمت بھی بدل جاتی ہے، اور تھرمسٹر کے پار ڈرائیو وولٹیج کا تناسب بھی بدل جاتا ہے، جس کے نتیجے میں آؤٹ پٹ وولٹیج NTC تھرمسٹر کی مزاحمت کے متناسب ہوتا ہے۔
اگر تھرمسٹر اور/یا RSENSE کو پاور کرنے کے لیے استعمال ہونے والا منتخب وولٹیج حوالہ پیمائش کے لیے استعمال کیے جانے والے ADC حوالہ وولٹیج سے میل کھاتا ہے، تو نظام کو تناسب کی پیمائش (شکل 7) پر سیٹ کیا جاتا ہے تاکہ کسی بھی جوش سے متعلق خرابی وولٹیج کے ذریعہ کو ہٹانے کے لیے متعصب ہو جائے۔
نوٹ کریں کہ یا تو سینس ریزسٹر (وولٹیج سے چلنے والا) یا ریفرینس ریزسٹر (موجودہ کارفرما) میں کم ابتدائی رواداری اور کم بڑھے ہونا چاہئے، کیونکہ دونوں متغیر پورے نظام کی درستگی کو متاثر کر سکتے ہیں۔
متعدد تھرمسٹر استعمال کرتے وقت، ایک اتیجیت وولٹیج استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ہر تھرمسٹر کا اپنا ایک درست سینس ریزسٹر ہونا چاہیے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 8. ایک اور آپشن یہ ہے کہ ایک بیرونی ملٹی پلیکسر یا کم مزاحمت والے سوئچ کو آن سٹیٹ میں استعمال کیا جائے، جو ایک پریزیشن سینس ریزسٹر کو شیئر کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس ترتیب کے ساتھ، ہر تھرمسٹر کو پیمائش کے وقت کچھ طے کرنے کے وقت کی ضرورت ہوتی ہے۔
خلاصہ طور پر، تھرمسٹر پر مبنی درجہ حرارت کی پیمائش کے نظام کو ڈیزائن کرتے وقت، غور کرنے کے لیے بہت سے سوالات ہیں: سینسر کا انتخاب، سینسر کی وائرنگ، اجزاء کے انتخاب کی تجارت، ADC کنفیگریشن، اور یہ کہ یہ مختلف متغیرات نظام کی مجموعی درستگی کو کیسے متاثر کرتے ہیں۔ اس سلسلے کا اگلا مضمون بتاتا ہے کہ کس طرح آپ کے سسٹم کے ڈیزائن اور مجموعی سسٹم ایرر بجٹ کو آپ کی ہدف کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے بہتر بنایا جائے۔