ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಸೆನ್ಸರ್ಗಳು (IC ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು)-ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಹುಶಃ ಅತ್ಯಂತ ಆಧುನಿಕ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಐಸಿ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳ ಬಳಕೆ. ಅಂತಹ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಮೈಕ್ರೊ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಯುಕ್ತದ I - V ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಅವಲಂಬನೆಯಿಂದಾಗಿ, ಇಂದು ಅವರು ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಡೆವಲಪರ್ಗಳಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಅವಕಾಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ನಿರ್ದೇಶನವು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ, ಇದು ತನ್ನದೇ ಆದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದನ್ನು ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ನಂತರ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುವುದು.
ಡಯೋಡ್ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ ಉಷ್ಣಯುಗ್ಮಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ನಿರೋಧಕ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ಗಳು, ಅವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದಾದರೂ - 150 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ. ಸಂವೇದಕಗಳು ತುಂಬಾ ಸಾಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಅವು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿ ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ತಯಾರಿಸಲು ಅಗ್ಗವಾಗಿವೆ.
ಅಂತಹ ಸಂವೇದಕಗಳು ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು, ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳು, ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ಗಳು ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಆನ್ಲೈನ್ ತಾಪಮಾನ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಏಕೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.ಡಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಬಹಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾಗಿರುತ್ತವೆ - ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ಗೆ ಅವರ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ.
ಸಂಯೋಜಿತ ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರದೇಶಗಳಿವೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನದೊಂದಿಗೆ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ನಿಯಂತ್ರಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್: ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ, ಇತ್ಯಾದಿ.
ಅಗ್ನಿ ಸುರಕ್ಷತೆ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿತ ಡಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ದೂರಸ್ಥ ತಾಪಮಾನ ಮಾನಿಟರಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ತಾಪಮಾನವು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯನ್ನು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಪ್ರಚೋದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಸಂವೇದಕಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಶ್ರೇಷ್ಠತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ಗಳು, ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ಗಳಿಗೆ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಲಂಬನೆಯು ರೇಖೀಯದಿಂದ ದೂರವಿದೆ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ಔಟ್ಪುಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ತಕ್ಷಣವೇ ರೇಖೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅನಲಾಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ-ಅನುಪಾತದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಅನಲಾಗ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಜನಪ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ - 4 ರಿಂದ 30 ವೋಲ್ಟ್ಗಳವರೆಗೆ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಲೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಿಲ್ಲ. ಇಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಡೇಟಾಗೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಾರ್ಮ್ಯಾಟ್ನ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೂ, ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ADC ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡಿಜಿಟಲ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.
ಮಾನಿಟರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಮಾಪನ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಅನೇಕ ಪರಿಹಾರಗಳಲ್ಲಿ, ಡಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಅವುಗಳೊಳಗೆ ADC ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅದನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ - ಸಂವೇದಕವು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.ಡಿಜಿಟಲ್ ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಈಗ 1 ಅಥವಾ 0 ಸ್ವರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.
ಸಂಯೋಜಿತ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕಾರ್ಯಗಳು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ, ದೂರಸ್ಥ ವಸ್ತುವಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು, ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು, ಸೆಟ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮೀರಿದೆ ಎಂದು ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತದೆ.
DS18S20 ನಂತಹ ಸಂಯೋಜಿತ ಡಿಜಿಟಲ್ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ 1-ವೈರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕಾಗಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಜನಪ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಗಳಿಸಿವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಮೂಲತಃ ಸ್ಥಗಿತಗೊಂಡ DS1820 ಸಂವೇದಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.ಈ ಸಂವೇದಕಗಳು ಶಬ್ದ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಪನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಹೆದ್ದಾರಿಗಳ ಸಂಘಟನೆಯಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
15 ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ, -55 ° C ನಿಂದ + 125 ° C ವರೆಗಿನ ಬಹು-ಪಾಯಿಂಟ್ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ DS1820 ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಅವು ನೈಜ-ಸಮಯದ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ ಸೆಟ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಮೀರಿದೆ. ಚಿಪ್ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಲ್ಲದ ಮೆಮೊರಿಗೆ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.
DS18B20 ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತವಾಗಿವೆ - ಅವು 1-ವೈರ್ ಮೂಲಕ ಫಲಿತಾಂಶದ ಬಿಟ್ ಅಗಲದ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂವೇದಕದಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕೋಡ್ ಈಗಾಗಲೇ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನದ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ.
DS1822 ಸಂವೇದಕವು DS18B20 ಸಂವೇದಕದ ಸರಳೀಕೃತ, ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡದ ಆವೃತ್ತಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ಬಹು-ಪಾಯಿಂಟ್ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. DS1822-PAR ನಂತಹ ಆರ್ಥಿಕ ಎರಡು-ಪಿನ್ ಆವೃತ್ತಿಯೂ ಇದೆ, ಇದು ಪರಾವಲಂಬಿ ಸಿಂಗಲ್-ವೈರ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಚಾಲಿತವಾಗಿದೆ.
DS1825 ಸಿಂಗಲ್-ವೈರ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಕೂಡ ಇದೆ, ಇದು ಸಿಂಗಲ್-ವೈರ್ ಲೈನ್ನಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ 16 ಸ್ಥಳೀಯ ವಿಳಾಸಗಳಿಗೆ 4 ವಿಳಾಸ ಪಿನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ತಂತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ 1-ವೈರ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಇರುವ 16 ಬಹು-ಪಾಯಿಂಟ್ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ 64-ಬಿಟ್ ವೈಯಕ್ತಿಕ ವಿಳಾಸಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಕೋಷ್ಟಕಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಅಂದರೆ, ಅಂತಹ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.