তাপ প্রতিরোধক এবং থার্মোকলগুলির পরিমাপের যথার্থতা উন্নত করার ব্যবস্থাগুলি!

2.2 থার্মোকুবলগুলির পরিমাপের যথার্থতা উন্নত করার ব্যবস্থা
তিন-তারের ভারসাম্যযুক্ত সেতু পদ্ধতির অনুরূপ, চিত্র 2-এ প্রদর্শিত সার্কিটের আউটপুট ভোল্টেজ ভি 1 এবং ভি 2 তুলনামূলকভাবে ছোট এবং এ/ডি রূপান্তরকরণের আগে একটি ভোল্টেজ পরিবর্ধক যুক্ত করা উচিত। রেফারেন্স ভোল্টেজ ভিআর সাধারণত একটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ সিগন্যাল সরবরাহ করতে একটি নির্ভুল ধ্রুবক ভোল্টেজ উত্স দ্বারা সরবরাহ করা হয়। তদতিরিক্ত, যখন মাইক্রোকন্ট্রোলার সফ্টওয়্যার গাণিতিক গণনায় একটি উপযুক্ত অ্যালগরিদম এবং শব্দের দৈর্ঘ্য নির্বাচন করে, গণনা ত্রুটিটিও উপেক্ষা করা যায়। যাইহোক, পরিবর্ধক সার্কিটের পরিবর্ধন ফ্যাক্টর এবং আরভি উপাদান থেকে উপাদানগুলিতে পরিবর্তিত হবে, বিশেষত ব্যাপক উত্পাদনে, যখন উপাদানগুলির যথার্থতা অভিন্নতা নিশ্চিত করা কঠিন। অতএব, একটি নির্দিষ্ট ইনপুট সার্কিটের জন্য, আরভি দ্বারা সৃষ্ট ত্রুটিগুলিও বিবেচনা করা উচিত।
আরভি দ্বারা সৃষ্ট ত্রুটিগুলি দূর করার জন্য, যন্ত্রের উত্পাদনের সময় প্রকৃত সার্কিট এবং আরভি মানগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্যালিব্রেট এবং গণনা করতে ক্রমাঙ্কন পদ্ধতিটি ব্যবহার করা যেতে পারে এবং তারপরে এই দুটি পরামিতি যন্ত্রের অ-উদ্বায়ী মেমরিতে রেকর্ড করা হয়। যখন যন্ত্রটি তাপমাত্রা পরিমাপ করে, তখন সঠিক পরিমাপক তাপমাত্রা পাওয়ার জন্য প্যারামিটারগুলি সূত্র (1) অনুসারে পড়া এবং গণনা করা হয়।
যদি চিত্র 2 -এর দীর্ঘ তারটি সম্ভাব্যতম তারের দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয় (অর্থাত্ আর =0), এবং তাপীয় প্রতিরোধক আরটি একটি নির্ভুলতা প্রতিরোধক আর দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, ভিএডি হ'ল এ/ডি কনভার্টারের রেফারেন্স ভোল্টেজ, ভোল্টেজ ম্যাগনিফিকেশন ফ্যাক্টর, এবং বাকীগুলি অপরিবর্তিত রয়েছে, তারপরে:

সূত্রে (4), আর একটি পরিচিত প্রতিরোধের মান সহ একটি যথার্থ প্রতিরোধক; ডি হ'ল এ/ডি রূপান্তরটির ফলাফল, যা ইনস্ট্রুমেন্ট ডিসপ্লে ডিভাইস থেকে সহজেই পড়া যায়; ভিআর এবং ভিএডি হ'ল রেফারেন্স ভোল্টেজ, যা ধ্রুবক; সার্কিটের মোট ম্যাগনিফিকেশন ফ্যাক্টর; কে হ'ল এ/ডি রূপান্তরটির আনুপাতিক ফ্যাক্টর, যেমন কে =214 এর জন্য একটি 14- বিট এ/ডি রূপান্তরকারী। তারপরে কেবল দুটি অজানা আরভি এবং সূত্রে রয়েছে (2)। একটি নির্দিষ্ট ইনপুট সার্কিটের জন্য, যদি পরিচিত প্রতিরোধের মানগুলির সাথে দুটি যথার্থ প্রতিরোধক আর 1 এবং আর 2 ক্রমাঙ্কণের জন্য চিত্র 2-এ প্রদর্শিত সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে (যখন ক্যালিব্রেট করার সময়, r =0 তৈরি করার চেষ্টা করুন), দ্বি-পরিবর্তনশীল লিনিয়ার সমীকরণের একটি সেট পাওয়া যায়। সুতরাং, একটি নির্দিষ্ট ইনপুট সার্কিটের জন্য এবং আরভি সমীকরণগুলি থেকে সমাধান করা যেতে পারে এবং ফলাফলগুলি নিম্নরূপ:

উপরের ক্রমাঙ্কন পদ্ধতিটি নিম্নরূপে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে: পরিচিত প্রতিরোধের মানগুলির সাথে দুটি যথার্থ স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধক আর 1 এবং আর 2 যথাক্রমে উপকরণের ইনপুট টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত এবং সংযোগকারী তারের প্রতিরোধের যথাসম্ভব হ্রাস করা হয়। এই মুহুর্তে, উপকরণ পাঠগুলি ডি 1 এবং ডি 2 রেকর্ড করা হয় এবং ক্যালিব্রেটেড যন্ত্রের অজানা পরামিতি এবং আরভি তাদের সূত্রে (5) প্রতিস্থাপন করে গণনা করা যেতে পারে। ব্যবহারে, ভিআর এবং ভিএডি -র জন্য একই রেফারেন্স উত্সটি ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়, যাতে সূত্র (5) এর গণনা রেফারেন্স ভোল্টেজের যথার্থতা থেকে পৃথক হয়। এই পদ্ধতিটি বিভিন্ন রেফারেন্স উত্সগুলির মধ্যে পার্থক্য হ্রাস করে, বিশেষত সময় প্রবাহের প্রভাব এবং বিভিন্ন রেফারেন্সের তাপমাত্রা প্রবাহের প্রভাব।
2.3 পরিমাপ সার্কিট
চিত্র 3 হ'ল উচ্চ-নির্ভুলতা পিটি 100 তাপমাত্রা পরিমাপ সিস্টেমের সামনের ইনপুট সার্কিট, যেখানে পিটি 100 রেফারেন্স ভোল্টেজ এবং এ/ডি রূপান্তরকারী আইসিএল 7135 এর রেফারেন্স ভোল্টেজ একই ভোল্টেজ রেফারেন্স উত্স। পিটি 100 এর দুটি পরিমাপ ইনপুট সিগন্যাল ভি 1 এবং ভি 2 একই অপারেশনাল পরিবর্ধক (1+ আর 3/আর 4) বার দ্বারা প্রশস্ত করা হয় এবং তারপরে এ/ডি রূপান্তরকারী প্রবেশ করে। মাইক্রো রিলে কে 1 চ্যানেল নির্বাচনের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি অপারেশনাল পরিবর্ধক, এ/ডি রূপান্তরকারী এবং রেফারেন্স ভোল্টেজ উত্স ভাগ করে, পরিমাপের ফলাফলগুলিতে বিভিন্ন ডিভাইসের মধ্যে পার্থক্যের প্রভাব হ্রাস করে। আইসিএল 7135 এর এ/ডি রূপান্তর ফলাফল সিরিয়াল মোডে মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে সংযুক্ত, যা মাইক্রোকন্ট্রোলারের আইও পোর্টকে ব্যাপকভাবে সংরক্ষণ করতে পারে। সার্কিটটি ক্যালিব্রেট করার সময়, স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধক 100Ω এবং 300Ω ক্রমাঙ্কণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং ক্রমাঙ্কন ফলাফল এবং আরভি মাইক্রোকন্ট্রোলার সিস্টেমের EEPROM এ সংরক্ষণ করা হয়। প্রকৃত পরিমাপে, মাইক্রোকন্ট্রোলার সিস্টেমটি জ্ঞাত মান হিসাবে এবং আরভিটি গ্রহণ করে এবং সূত্র (3) দ্বারা প্রতিরোধের আরটি মান গণনা করে।

2.4 পরিমাপ সার্কিট পরীক্ষার বিশ্লেষণ

তিন-তারের ভারসাম্যপূর্ণ সেতু পদ্ধতির সাথে তুলনা করে, এই সার্কিটের সনাক্তকরণের ফলাফলগুলি অনেক উন্নত হয়েছে। সারণী 1 হ'ল দুটি পৃথক পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধের মানগুলির তুলনা। তাদের মধ্যে, আর লাইন প্রতিরোধের।

এটি সারণি 1 থেকে দেখা যায় যে ত্রি-তারের ভারসাম্যপূর্ণ সেতু পদ্ধতির তাত্ত্বিক পরিমাপের ফলাফলগুলির বড় ত্রুটি রয়েছে এবং লাইন প্রতিরোধের আর বৃদ্ধির ফলে সৃষ্ট ত্রুটিটি আরও বড়। তাপ প্রতিরোধকের প্রতিরোধের মানটি পরিমাপ করার জন্য বৃদ্ধি পায়, পরম ত্রুটিও বৃদ্ধি পায়। সারণী 1 এ, নিখুঁত ত্রুটিটি 2.57% হয় যখন পরিমাপ করা প্রতিরোধের আরটি =300 ω এবং লাইন প্রতিরোধের r =20 ω ω এই কাগজে ব্যবহৃত উন্নত ত্রি-তার পদ্ধতির প্রকৃত পরিমাপের ফলাফলগুলির কেবলমাত্র 0। 3 ω এর নিখুঁত ত্রুটি রয়েছে এবং পরিমাপকৃত ডেটা রেঞ্জের মধ্যে 1% 1% এর আপেক্ষিক ত্রুটি। সার্কিটে ব্যবহৃত এ/ডি রূপান্তরকারী কেবলমাত্র 14- বিট এ/ডি রূপান্তর নির্ভুলতার সমতুল্য। যদি একটি উচ্চ-নির্ভুলতা A/D রূপান্তরকারী ব্যবহার করা হয় তবে উচ্চতর পরিমাপের নির্ভুলতা অর্জন করা যায়। প্রকৃত তাপ প্রতিরোধক সেন্সর তাপমাত্রা পরিমাপ যন্ত্রগুলিতে, এটি সম্পর্কিত একটি প্রোগ্রাম যুক্ত করাও প্রয়োজন যা পরিমাপক প্রতিরোধকে সংশ্লিষ্ট তাপমাত্রায় রূপান্তর করে। অর্থাৎ, আরটি পরিমাপ করার পরে, প্রকৃত তাপমাত্রার মানটি সূত্র (1) দ্বারা সঠিকভাবে সমাধান করা যেতে পারে।

3 উপসংহার

ত্রি-তারের ভারসাম্যপূর্ণ সেতু পদ্ধতিটি তাপীয় প্রতিরোধকের পরিমাপে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে একটি সমস্যা রয়েছে যে সেন্সর সীসা প্রতিরোধের কারণে পরিমাপের ত্রুটিটি মুছে ফেলা যায় না। এই কাগজটি তাপ প্রতিরোধকগুলি পরিমাপের জন্য ভারসাম্যপূর্ণ সেতু পদ্ধতিতে বিদ্যমান সমস্যাগুলি বিশ্লেষণ করে, একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ ডিভাইডার থ্রি-ওয়্যার পরিমাপ পদ্ধতির প্রস্তাব দেয়, পরিমাপ সার্কিট ত্রুটির কারণগুলি এবং প্রভাবিতকারী কারণগুলি বিশ্লেষণ করে, পরিমাপ করে এবং একটি সম্পূর্ণ পরিমাপের সাথে একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সম্পূর্ণ পরিমাপের সাথে সংক্রমণের সূত্রগুলি এবং একটি সংক্রমণের সাথে সংক্রমণ করে এবং একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ এবং একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সংক্রমণের সাথে একত্রিত করে এবং একটি সংক্রমণের সাথে একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ এবং একটি সংক্রমণের সাথে একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সংক্রমণের সাথে একত্রিত করে এবং একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ সহ একটি সংক্রমণের সাথে একটি সম্পূর্ণ পরিমাপ একক-চিপ মাইক্রোকম্পিউটার। অবশেষে, ডিজাইন করা সার্কিটের পরীক্ষার নির্ভুলতা পরীক্ষা করা এবং নির্ধারিত হয়। পরীক্ষাটি দেখায় যে যখন ত্রি-তারের ভারসাম্যপূর্ণ সেতু পদ্ধতিটি 1 0 {0 ~ 300Ω এর স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধের মান পরিমাপ করে এবং লাইন প্রতিরোধের 0 ~ 20Ω হয়, **** পরিমাপের ত্রুটি 2.57%পৌঁছায়, যখন ভারসাম্যযুক্ত তিন তারের পরিমাপের ত্রুটিটি কেবল ± 0.1%। সুতরাং, একটি উচ্চ-নির্ভুলতা ত্রি-তারের তাপ প্রতিরোধক পরিমাপ সার্কিট প্রাপ্ত হয়।