ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు - రకాలు, పని & ఆపరేషన్

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా కొలిచే పర్యావరణ పరిమాణం. చాలా భౌతిక, ఎలక్ట్రానిక్, రసాయన, యాంత్రిక మరియు జీవ వ్యవస్థలు ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి కాబట్టి ఇది ఆశించవచ్చు. కొన్ని రసాయన ప్రతిచర్యలు, జీవ ప్రక్రియలు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు కూడా పరిమిత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఉత్తమంగా పనిచేస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా కొలిచే వేరియబుల్స్లో ఒకటి మరియు అందువల్ల దానిని గ్రహించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయని ఆశ్చర్యం లేదు. ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్ తాపన వనరుతో ప్రత్యక్ష సంబంధం ద్వారా లేదా రిమోట్గా, బదులుగా రేడియేటెడ్ ఎనర్జీని ఉపయోగించి మూలంతో ప్రత్యక్ష సంబంధం లేకుండా చేయవచ్చు. థర్మోకపుల్స్, రెసిస్టెన్స్ టెంపరేచర్ డిటెక్టర్స్ (ఆర్‌టిడి), థర్మిస్టర్స్, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మరియు సెమీకండక్టర్ సెన్సార్‌లతో సహా ఈ రోజు మార్కెట్లో అనేక రకాల ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ఉన్నాయి.

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ల రకాలు

  • థర్మోకపుల్ : ఇది ఒక రకమైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్, ఇది ఒక చివర రెండు అసమాన లోహాలను చేరడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. చేరిన ముగింపును HOT JUNCTION అంటారు. ఈ అసమాన లోహాల యొక్క మరొక చివరను కోల్డ్ ఎండ్ లేదా కోల్డ్ జంక్షన్ అంటారు. కోల్డ్ జంక్షన్ థర్మోకపుల్ పదార్థం యొక్క చివరి పాయింట్ వద్ద ఏర్పడుతుంది. వేడి జంక్షన్ మరియు కోల్డ్ జంక్షన్ మధ్య ఉష్ణోగ్రతలో తేడా ఉంటే, ఒక చిన్న వోల్టేజ్ సృష్టించబడుతుంది. ఈ వోల్టేజ్‌ను EMF (ఎలెక్ట్రో-మోటివ్ ఫోర్స్) గా సూచిస్తారు మరియు దీనిని కొలవవచ్చు మరియు ఉష్ణోగ్రతని సూచించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
థర్మోకపుల్

థర్మోకపుల్



  • ఆర్టీడీ ఉష్ణోగ్రత-సెన్సింగ్ పరికరం, దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుంది. సాధారణంగా ప్లాటినం నుండి నిర్మించబడింది, నికెల్ లేదా రాగితో తయారు చేసిన పరికరాలు అసాధారణమైనవి కానప్పటికీ, RTD లు వైర్ గాయం, సన్నని ఫిల్మ్ వంటి విభిన్న ఆకృతులను తీసుకోవచ్చు. RTD అంతటా ప్రతిఘటనను కొలవడానికి, స్థిరమైన విద్యుత్తును వర్తించండి, ఫలిత వోల్టేజ్‌ను కొలవండి మరియు RTD నిరోధకతను నిర్ణయించండి. RTD లు చాలా సరళంగా ప్రదర్శిస్తాయి ఉష్ణోగ్రత వక్రతలకు నిరోధకత వారి ఆపరేటింగ్ ప్రాంతాలపై మరియు ఏదైనా నాన్ లీనియారిటీ చాలా able హించదగినది మరియు పునరావృతమవుతుంది. PT100 RTD మూల్యాంకన బోర్డు ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఉపరితల మౌంట్ RTD ని ఉపయోగిస్తుంది. బాహ్య 2, 3, లేదా 4-వైర్ PT100 కూడా మారుమూల ప్రాంతాలలో కొలత ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. RTD లు స్థిరమైన ప్రస్తుత మూలాన్ని ఉపయోగించి పక్షపాతంతో ఉంటాయి. శక్తి వెదజల్లడం వలన స్వీయ-వేడిని తగ్గించడానికి, ప్రస్తుత పరిమాణం మధ్యస్తంగా తక్కువగా ఉంటుంది. చిత్రంలో చూపిన సర్క్యూట్ స్థిరమైన ప్రస్తుత మూలం రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్, ఒక యాంప్లిఫైయర్ మరియు పిఎన్పి ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

రెసిస్టెన్స్ డిటెక్టర్స్ కొలత యొక్క అనువర్తనాలు

  • థర్మిస్టర్లు : RTD మాదిరిగానే, థర్మిస్టర్ అనేది ఉష్ణోగ్రత-సెన్సింగ్ పరికరం, దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుంది. థర్మిస్టర్లు సెమీకండక్టర్ పదార్థాల నుండి తయారవుతాయి. ప్రతిఘటన RTD మాదిరిగానే నిర్ణయించబడుతుంది, కాని థర్మిస్టర్లు ఉష్ణోగ్రత యొక్క వక్రరేఖకు వ్యతిరేకంగా అత్యంత సరళ నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తాయి. అందువల్ల, థర్మిస్టర్స్ ఆపరేటింగ్ పరిధిలో, చాలా చిన్న ఉష్ణోగ్రత మార్పు కోసం పెద్ద నిరోధక మార్పును మనం చూడవచ్చు. ఇది అత్యంత సున్నితమైన పరికరం కోసం, సెట్-పాయింట్ అనువర్తనాలకు అనువైనది.
  • సెమీకండక్టర్ సెన్సార్లు : వాటిని వోల్టేజ్ అవుట్పుట్, కరెంట్ అవుట్పుట్, డిజిటల్ అవుట్పుట్, రెసిస్టెన్స్ అవుట్పుట్ సిలికాన్ మరియు డయోడ్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు వంటి వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించారు. ఆధునిక సెమీకండక్టర్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు 55 ° C నుండి + 150. C వరకు ఆపరేటింగ్ పరిధిలో అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు అధిక సరళతను అందిస్తాయి. అంతర్గత యాంప్లిఫైయర్లు అవుట్పుట్ను 10mV /. C వంటి అనుకూలమైన విలువలకు స్కేల్ చేయగలవు. విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధి థర్మోకపుల్స్ కోసం కోల్డ్-జంక్షన్ పరిహార సర్క్యూట్లలో ఇవి ఉపయోగపడతాయి. ఈ రకమైన ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ గురించి సంక్షిప్త వివరాలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి.

సెన్సార్ ఐసిలు

ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ సవాళ్ల యొక్క విస్తృత శ్రేణిని సరళీకృతం చేయడానికి అనేక రకాల ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఐసిలు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఈ సిలికాన్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు పైన పేర్కొన్న రకాల నుండి రెండు ముఖ్యమైన మార్గాల్లో గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి. మొదటిది ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ IC నామమాత్రపు IC ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో -55 ° C నుండి + 150. C వరకు పనిచేస్తుంది. రెండవ ప్రధాన వ్యత్యాసం కార్యాచరణ.




సిలికాన్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఒక ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, అందువల్ల, సెన్సార్ మాదిరిగానే అదే ప్యాకేజీలో విస్తృతమైన సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ సర్క్యూట్రీని చేర్చవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ICS కోసం పరిహార సర్క్యూట్లను జోడించాల్సిన అవసరం లేదు. వీటిలో కొన్ని వోల్టేజ్ లేదా ప్రస్తుత ఉత్పత్తితో అనలాగ్ సర్క్యూట్లు. మరికొందరు అనలాగ్-సెన్సింగ్ సర్క్యూట్లను వోల్టేజ్ కంపారిటర్లతో మిళితం చేసి హెచ్చరిక విధులను అందిస్తారు. కొన్ని ఇతర సెన్సార్ ఐసిలు అనలాగ్-సెన్సింగ్ సర్క్యూట్రీని డిజిటల్ ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ మరియు మిళితం చేస్తాయి నియంత్రణ రిజిస్టర్లు , వాటిని మైక్రోప్రాసెసర్-ఆధారిత వ్యవస్థలకు అనువైన పరిష్కారంగా మారుస్తుంది.

డిజిటల్ అవుట్పుట్ సెన్సార్ సాధారణంగా ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్, అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్ (ADC), రెండు-వైర్ డిజిటల్ ఇంటర్ఫేస్ మరియు IC యొక్క ఆపరేషన్ను నియంత్రించడానికి రిజిస్టర్లను కలిగి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత నిరంతరం కొలుస్తారు మరియు ఎప్పుడైనా చదవవచ్చు. కావాలనుకుంటే, హోస్ట్ ప్రాసెసర్ ఉష్ణోగ్రతని పర్యవేక్షించమని సెన్సార్‌ను సూచించగలదు మరియు ఉష్ణోగ్రత ప్రోగ్రామ్ చేసిన పరిమితిని మించి ఉంటే అవుట్పుట్ పిన్ అధికంగా (లేదా తక్కువ) తీసుకోవచ్చు. దిగువ ప్రవేశ ఉష్ణోగ్రత కూడా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు మరియు ఈ పరిమితి కంటే ఉష్ణోగ్రత పడిపోయినప్పుడు హోస్ట్‌కు తెలియజేయబడుతుంది. అందువల్ల, డిజిటల్ అవుట్పుట్ సెన్సార్ మైక్రోప్రాసెసర్-ఆధారిత వ్యవస్థలలో నమ్మకమైన ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ కోసం ఉపయోగించవచ్చు.

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్

పై ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ మూడు టెర్మినల్స్ కలిగి ఉంది మరియు గరిష్టంగా 5.5 V సరఫరా అవసరం. ఈ రకమైన సెన్సార్ ప్రతిఘటనను మార్చడానికి ఉష్ణోగ్రత ప్రకారం పనిచేసే పదార్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ప్రతిఘటన యొక్క ఈ మార్పు సర్క్యూట్ ద్వారా గ్రహించబడుతుంది మరియు ఇది ఉష్ణోగ్రతను లెక్కిస్తుంది. వోల్టేజ్ పెరిగినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత కూడా పెరుగుతుంది. డయోడ్ ఉపయోగించి ఈ ఆపరేషన్ చూడవచ్చు.

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మైక్రోప్రాసెసర్ ఇన్‌పుట్‌కు నేరుగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు తద్వారా మైక్రోప్రాసెసర్‌లతో ప్రత్యక్ష మరియు నమ్మదగిన కమ్యూనికేషన్ సామర్థ్యం ఉంటుంది. సెన్సార్ యూనిట్ A / D కన్వర్టర్ల అవసరం లేకుండా తక్కువ-ధర ప్రాసెసర్లతో సమర్థవంతంగా కమ్యూనికేట్ చేయగలదు.


ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క ఉదాహరణ LM35 . LM35 సిరీస్ ఖచ్చితమైన ఇంటిగ్రేటెడ్-సర్క్యూట్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు, దీని అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రతకు సరళంగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. LM35 -55˚ నుండి + 120˚C వరకు పనిచేస్తుంది.

ప్రాథమిక సెంటీగ్రేడ్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ (+ 2˚C నుండి + 150˚C) క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపబడింది.

LM35

LM35 ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క లక్షణాలు:

  • Els సెల్సియస్ (సెంటీగ్రేడ్) లో నేరుగా క్రమాంకనం చేయబడింది
  • పూర్తి l −55˚ నుండి + 150˚C పరిధికి రేట్ చేయబడింది
  • రిమోట్ అనువర్తనాలకు అనుకూలం
  • పొర-స్థాయి ట్రిమ్మింగ్ కారణంగా తక్కువ ఖర్చు
  • 4 నుండి 30 వోల్ట్ల వరకు పనిచేస్తుంది
  • తక్కువ స్వీయ తాపన,
  • Non 1 / 4˚C సాధారణ నాన్ లీనియారిటీ

LM35 యొక్క ఆపరేషన్:

  • LM35 ను ఇతర ఇంటిగ్రేటెడ్-సర్క్యూట్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ల మాదిరిగానే సులభంగా కనెక్ట్ చేయవచ్చు. ఇది ఒక ఉపరితలంపై చిక్కుకోవచ్చు లేదా స్థాపించబడుతుంది మరియు దాని ఉష్ణోగ్రత ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత యొక్క 0.01˚C పరిధిలో ఉంటుంది.
  • ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత కంటే గాలి ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువ లేదా తక్కువగా ఉంటే పరిసర గాలి ఉష్ణోగ్రత ఉపరితల ఉష్ణోగ్రతతో సమానంగా ఉంటుందని ఇది umes హిస్తుంది, LM35 డై యొక్క వాస్తవ ఉష్ణోగ్రత ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత మరియు గాలి మధ్య మధ్యంతర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటుంది ఉష్ణోగ్రత.

LM35-2ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు పర్యావరణ మరియు ప్రక్రియ నియంత్రణలో మరియు పరీక్ష, కొలత మరియు సమాచార మార్పిడిలో బాగా తెలిసిన అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్, ఇది 9-బిట్ ఉష్ణోగ్రత రీడింగులను అందిస్తుంది. డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు అద్భుతమైన ఖచ్చితమైన ఖచ్చితత్వాన్ని అందిస్తాయి, ఇవి 0 ° C నుండి 70 ° C వరకు చదవడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు ± 0.5 ° C ఖచ్చితత్వాన్ని సాధించడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ సెన్సార్లు డిగ్రీల సెల్సియస్‌లో డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత రీడింగులతో పూర్తిగా సమలేఖనం చేయబడ్డాయి.

  • డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు: డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు అనువర్తనంలో A / D కన్వర్టర్ వంటి అదనపు భాగాల అవసరాన్ని తొలగిస్తాయి మరియు థర్మిస్టర్‌లను ఉపయోగించినప్పుడు అవసరమైన విధంగా నిర్దిష్ట రిఫరెన్స్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద భాగాలు లేదా వ్యవస్థను క్రమాంకనం చేయవలసిన అవసరం లేదు. డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ప్రతిదానితో వ్యవహరిస్తాయి, ప్రాథమిక సిస్టమ్ ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ పనితీరును సరళీకృతం చేయడానికి శక్తినిస్తుంది.

డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క ప్రయోజనాలు డిగ్రీల సెల్సియస్‌లో దాని ఖచ్చితమైన ఉత్పత్తితో ప్రధానమైనవి. సెన్సార్ అవుట్పుట్ సమతుల్య డిజిటల్ పఠనం. ఇది డిజిటల్ కన్వర్టర్‌కు అనలాగ్ మరియు ఉపయోగించడానికి చాలా సరళమైనది వంటి ఇతర భాగాలను ఉద్దేశించదు, ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యంతో సరళేతర నిరోధకతను అందించే సాధారణ థర్మిస్టర్.

డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ యొక్క ఉదాహరణ DS1621, ఇది 9-బిట్ ఉష్ణోగ్రత పఠనాన్ని అందిస్తుంది.

ఫీచర్స్ DS1621:

  1. బాహ్య భాగాలు అవసరం లేదు.
  2. 0.5⁰ వ్యవధిలో -55⁰C నుండి + 125⁰C వరకు ఉష్ణోగ్రత పరిధిని కొలుస్తారు.
  3. ఉష్ణోగ్రత విలువను 9-బిట్ పఠనంగా ఇస్తుంది.
  4. విస్తృత విద్యుత్ సరఫరా పరిధి (2.7 వి నుండి 5.5 వి).
  5. ఉష్ణోగ్రతను డిజిటల్ పదంగా ఒక సెకనులోపు మారుస్తుంది.
  6. థర్మోస్టాటిక్ సెట్టింగులు యూజర్-డిఫరబుల్ మరియు నాన్వోలేటైల్.
  7. ఇది 8-పిన్ డిఐపి.

డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్

పిన్ వివరణ:

  • SDA - 2-వైర్ సీరియల్ డేటా ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్.
  • SCL - 2-వైర్ సీరియల్ క్లాక్.
  • GND - గ్రౌండ్.
  • TOUT - థర్మోస్టాట్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్.
  • A0 - చిప్ చిరునామా ఇన్పుట్.
  • A1 - చిప్ చిరునామా ఇన్పుట్.
  • A2 - చిప్ చిరునామా ఇన్పుట్.
  • VDD - విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్.

DS1621 యొక్క పని:

  • పరికరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత వినియోగదారు నిర్వచించిన ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు అవుట్పుట్ TOUT చురుకుగా ఉంటుంది. వినియోగదారు నిర్వచించిన ఉష్ణోగ్రత తక్కువ కంటే ఉష్ణోగ్రత పడిపోయే వరకు అవుట్పుట్ చురుకుగా ఉంటుంది.
  • వినియోగదారు నిర్వచించిన ఉష్ణోగ్రత సెట్టింగులు అస్థిర మెమరీలో సేవ్ చేయబడతాయి కాబట్టి ఇది సిస్టమ్‌లో చొప్పించే ముందు ప్రోగ్రామ్ చేయబడవచ్చు.
  • ప్రోగ్రామింగ్‌లో READ TEMPERATURE ఆదేశాన్ని జారీ చేయడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత పఠనం 9-బిట్, రెండు యొక్క పూరక పఠనంలో అందించబడుతుంది.
  • ఉష్ణోగ్రత సెట్టింగులు మరియు DS1621 నుండి ఉష్ణోగ్రత పఠనం యొక్క అవుట్పుట్ కోసం DS16121 కు ఇన్పుట్ చేయడానికి 2 వైర్ సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్ ఉపయోగించబడుతుంది.

డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ సర్క్యూట్

ఫోటో క్రెడిట్: