थर्मिस्टर-आधारित तापमान मापन प्रणाली ऑप्टिमाइझिंग: एक आव्हान

दोन भागांच्या मालिकेतील हा पहिला लेख आहे. हा लेख प्रथम इतिहास आणि डिझाइन आव्हानांवर चर्चा करेलथर्मिस्टर-आधारित तापमानमोजमाप प्रणाली, तसेच प्रतिरोध थर्मामीटर (आरटीडी) तापमान मोजमाप प्रणालींशी त्यांची तुलना. हे या अनुप्रयोग क्षेत्रात थर्मिस्टर, कॉन्फिगरेशन ट्रेड-ऑफ आणि सिग्मा-डेल्टा एनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर (एडीसी) चे महत्त्व देखील वर्णन करेल. दुसरा लेख अंतिम थर्मिस्टर-आधारित मापन प्रणालीचे ऑप्टिमाइझ आणि मूल्यांकन कसे करावे याबद्दल तपशीलवार वर्णन करेल.
मागील लेख मालिकेत वर्णन केल्यानुसार, आरटीडी तापमान सेन्सर सिस्टमचे ऑप्टिमाइझिंग, आरटीडी एक प्रतिरोधक आहे ज्याचा प्रतिकार तापमानात बदलतो. थर्मिस्टर्स आरटीडीएस प्रमाणेच कार्य करतात. आरटीडीच्या विपरीत, ज्यात केवळ सकारात्मक तापमान गुणांक आहे, थर्मिस्टरमध्ये सकारात्मक किंवा नकारात्मक तापमान गुणांक असू शकतो. तापमान वाढत असताना नकारात्मक तापमान गुणांक (एनटीसी) थर्मिस्टर्स त्यांचे प्रतिकार कमी करतात, तर तापमान वाढत असताना सकारात्मक तापमान गुणांक (पीटीसी) थर्मिस्टर्स त्यांचा प्रतिकार वाढवतात. अंजीर वर. 1 ठराविक एनटीसी आणि पीटीसी थर्मिस्टर्सची प्रतिसाद वैशिष्ट्ये दर्शविते आणि त्यांची तुलना आरटीडी वक्रांशी करते.
तापमान श्रेणीच्या बाबतीत, आरटीडी वक्र जवळजवळ रेषात्मक आहे आणि थर्मिस्टरच्या नॉन -रेखीय (घातांकीय) स्वरूपामुळे सेन्सर थर्मिस्टर्स (सामान्यत: -200 डिग्री सेल्सियस ते +850 डिग्री सेल्सियस) पेक्षा जास्त विस्तृत तापमान श्रेणी व्यापते. आरटीडी सहसा सुप्रसिद्ध प्रमाणित वक्रांमध्ये प्रदान केले जातात, तर थर्मिस्टर वक्र निर्मात्याद्वारे बदलतात. आम्ही या लेखाच्या थर्मिस्टर निवड मार्गदर्शक विभागात याबद्दल तपशीलवार चर्चा करू.
थर्मिस्टर्स एकत्रित सामग्री, सामान्यत: सिरेमिक्स, पॉलिमर किंवा सेमीकंडक्टर्स (सामान्यत: मेटल ऑक्साईड्स) आणि शुद्ध धातू (प्लॅटिनम, निकेल किंवा तांबे) पासून बनविलेले असतात. थर्मिस्टर्स वेगवान अभिप्राय प्रदान करून आरटीडीएसपेक्षा तापमानात बदल वेगाने शोधू शकतात. म्हणूनच, थर्मिस्टर्स सामान्यत: अनुप्रयोगांमध्ये सेन्सरद्वारे वापरले जातात ज्यांना कमी किंमत, लहान आकार, वेगवान प्रतिसाद, उच्च संवेदनशीलता आणि मर्यादित तापमान श्रेणी, जसे की इलेक्ट्रॉनिक्स नियंत्रण, घर आणि इमारत नियंत्रण, वैज्ञानिक प्रयोगशाळा किंवा व्यावसायिक किंवा औद्योगिक अनुप्रयोगांमधील थर्मोकोपल्ससाठी कोल्ड जंक्शन भरपाई आवश्यक आहे. हेतू. अनुप्रयोग.
बहुतेक प्रकरणांमध्ये, एनटीसी थर्मिस्टर्सचा वापर पीटीसी थर्मिस्टर्स नव्हे तर अचूक तापमान मोजण्यासाठी केला जातो. काही पीटीसी थर्मिस्टर्स उपलब्ध आहेत जे ओव्हरकंटंट प्रोटेक्शन सर्किटमध्ये किंवा सुरक्षा अनुप्रयोगांसाठी रीसेट करण्यायोग्य फ्यूज म्हणून वापरले जाऊ शकतात. स्विच पॉईंट (किंवा क्युरी पॉईंट) पर्यंत पोहोचण्यापूर्वी पीटीसी थर्मिस्टरचा प्रतिकार-तापमान वक्र एक अगदी लहान एनटीसी प्रदेश दर्शवितो, ज्याच्या वर अनेक अंश सेल्सिअसच्या श्रेणीतील विशालतेच्या अनेक ऑर्डरने प्रतिकार वेगाने वाढतो. अतिउत्साही परिस्थितीत, स्विचिंग तापमान ओलांडल्यावर पीटीसी थर्मिस्टर मजबूत सेल्फ-हीटिंग तयार करेल आणि त्याचा प्रतिकार वेगाने वाढेल, ज्यामुळे सिस्टमला इनपुट प्रवाह कमी होईल, ज्यामुळे नुकसान रोखले जाईल. पीटीसी थर्मिस्टर्सचा स्विचिंग पॉईंट सामान्यत: 60 डिग्री सेल्सियस ते 120 डिग्री सेल्सियस दरम्यान असतो आणि अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये तापमान मोजमाप नियंत्रित करण्यासाठी योग्य नाही. हा लेख एनटीसी थर्मिस्टर्सवर लक्ष केंद्रित करतो, जो सामान्यत: -80 डिग्री सेल्सियस ते +150 डिग्री सेल्सियस पर्यंतच्या तापमानाचे मोजमाप किंवा देखरेख करू शकतो. एनटीसी थर्मिस्टर्समध्ये 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात काही ओम ते 10 एमए पर्यंत प्रतिरोध रेटिंग्स आहेत. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. 1, थर्मिस्टर्ससाठी प्रति डिग्री सेल्सिअस प्रतिरोधात बदल प्रतिरोध थर्मामीटरपेक्षा अधिक स्पष्ट आहे. थर्मिस्टर्सच्या तुलनेत, थर्मिस्टरची उच्च संवेदनशीलता आणि उच्च प्रतिरोध मूल्य त्याचे इनपुट सर्किटरी सुलभ करते, कारण थर्मिस्टर्सना आघाडी प्रतिरोधकाची भरपाई करण्यासाठी 3-वायर किंवा 4-वायर सारख्या कोणत्याही विशेष वायरिंग कॉन्फिगरेशनची आवश्यकता नसते. थर्मिस्टर डिझाइनमध्ये फक्त एक साधी 2-वायर कॉन्फिगरेशन वापरते.
अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे उच्च-परिशुद्धता थर्मिस्टर-आधारित तापमान मोजमापास अचूक सिग्नल प्रक्रिया, अ‍ॅनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण, रेखीयकरण आणि भरपाई आवश्यक आहे. 2.
जरी सिग्नल साखळी सोपी वाटली असली तरी, संपूर्ण मदरबोर्डच्या आकार, किंमत आणि कामगिरीवर परिणाम करणार्‍या अनेक गुंतागुंत आहेत. एडीआयच्या अचूक एडीसी पोर्टफोलिओमध्ये एडी 7124-4/एडी 7124-8 सारख्या अनेक समाकलित समाधानाचा समावेश आहे, जे थर्मल सिस्टम डिझाइनसाठी बरेच फायदे प्रदान करतात कारण अनुप्रयोगासाठी आवश्यक असलेले बहुतेक बिल्डिंग ब्लॉक्स अंगभूत आहेत. तथापि, थर्मिस्टर-आधारित तापमान मोजमाप सोल्यूशन्सची रचना आणि ऑप्टिमाइझ करण्यात विविध आव्हाने आहेत.
हा लेख या प्रत्येक समस्येवर चर्चा करतो आणि त्या सोडविण्यासाठी आणि अशा प्रणालींसाठी डिझाइन प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी शिफारसी प्रदान करतो.
तेथे विविध प्रकारचे आहेतएनटीसी थर्मिस्टर्सआज बाजारात, म्हणून आपल्या अनुप्रयोगासाठी योग्य थर्मिस्टर निवडणे हे एक कठीण काम असू शकते. लक्षात घ्या की थर्मिस्टर्स त्यांच्या नाममात्र मूल्याद्वारे सूचीबद्ध आहेत, जे त्यांचे नाममात्र प्रतिकार 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आहे. म्हणून, 10 के ω थर्मिस्टरचा नाममात्र प्रतिकार 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आहे. थर्मिस्टर्समध्ये नाममात्र किंवा मूलभूत प्रतिकार मूल्ये आहेत ज्यात काही ओम ते 10 एमए पर्यंत आहेत. कमी प्रतिरोध रेटिंगसह थर्मिस्टर्स (10 के ω किंवा त्यापेक्षा कमी नाममात्र प्रतिरोध) सामान्यत: कमी तापमानाच्या श्रेणीस समर्थन देतात, जसे की -50 ° से ते +70 डिग्री सेल्सिअस. उच्च प्रतिकार रेटिंगसह थर्मिस्टर्स 300 डिग्री सेल्सियस पर्यंत तापमानाचा प्रतिकार करू शकतात.
थर्मिस्टर एलिमेंट मेटल ऑक्साईडने बनलेला असतो. थर्मिस्टर्स बॉल, रेडियल आणि एसएमडी आकारात उपलब्ध आहेत. थर्मिस्टर मणी जोडलेल्या संरक्षणासाठी इपॉक्सी लेपित किंवा काचेच्या अंतर्भूत आहेत. इपॉक्सी कोटेड बॉल थर्मिस्टर्स, रेडियल आणि पृष्ठभाग थर्मिस्टर्स 150 डिग्री सेल्सिअस तापमानात तापमानासाठी योग्य आहेत. ग्लास मणी थर्मिस्टर्स उच्च तापमान मोजण्यासाठी योग्य आहेत. सर्व प्रकारचे कोटिंग्ज/पॅकेजिंग देखील गंजपासून संरक्षण करते. काही थर्मिस्टर्समध्ये कठोर वातावरणात अतिरिक्त संरक्षणासाठी अतिरिक्त हौसिंग देखील असेल. मणी थर्मिस्टर्सना रेडियल/एसएमडी थर्मिस्टर्सपेक्षा वेगवान प्रतिसाद वेळ असतो. तथापि, ते टिकाऊ नाहीत. म्हणूनच, वापरल्या जाणार्‍या थर्मिस्टरचा प्रकार शेवटच्या अनुप्रयोगावर आणि थर्मिस्टर ज्या वातावरणात आहे त्यावर अवलंबून असतो. थर्मिस्टरची दीर्घकालीन स्थिरता त्याच्या सामग्री, पॅकेजिंग आणि डिझाइनवर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, इपॉक्सी-लेपित एनटीसी थर्मिस्टर दरवर्षी 0.2 डिग्री सेल्सियस बदलू शकतो, तर सीलबंद थर्मिस्टर दर वर्षी 0.02 डिग्री सेल्सियस बदलू शकतो.
थर्मिस्टर्स वेगवेगळ्या अचूकतेत येतात. मानक थर्मिस्टर्समध्ये सामान्यत: 0.5 डिग्री सेल्सियस ते 1.5 डिग्री सेल्सियस असते. थर्मिस्टर रेझिस्टन्स रेटिंग आणि बीटा मूल्य (25 डिग्री सेल्सियस ते 50 डिग्री सेल्सियस/85 डिग्री सेल्सियसचे प्रमाण) सहनशीलता आहे. लक्षात घ्या की थर्मिस्टरचे बीटा मूल्य निर्मात्याद्वारे बदलते. उदाहरणार्थ, वेगवेगळ्या उत्पादकांच्या 10 के ω एनटीसी थर्मिस्टर्समध्ये बीटा मूल्ये भिन्न असतील. अधिक अचूक प्रणालींसाठी, ओमेगा ™ 44xxx मालिका सारख्या थर्मिस्टर्सचा वापर केला जाऊ शकतो. त्यांच्याकडे 0 डिग्री सेल्सियस ते 70 डिग्री सेल्सियस तापमान श्रेणीपेक्षा 0.1 डिग्री सेल्सियस किंवा 0.2 डिग्री सेल्सियसची अचूकता आहे. म्हणूनच, मोजल्या जाणार्‍या तापमानाची श्रेणी आणि त्या तापमान श्रेणीपेक्षा आवश्यक अचूकता हे निर्धारित करते की थर्मिस्टर्स या अनुप्रयोगासाठी योग्य आहेत की नाही. कृपया लक्षात घ्या की ओमेगा 44xxx मालिकेची अचूकता जितकी जास्त असेल तितकी किंमत जास्त असेल.
प्रतिरोध डिग्री सेल्सिअसमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी, बीटा मूल्य सहसा वापरले जाते. बीटा मूल्य दोन तापमान बिंदू आणि प्रत्येक तापमान बिंदूवर संबंधित प्रतिकार जाणून घेऊन निश्चित केले जाते.
आरटी 1 = तापमान प्रतिरोध 1 आरटी 2 = तापमान प्रतिरोध 2 टी 1 = तापमान 1 (के) टी 2 = तापमान 2 (के)
वापरकर्ता प्रकल्पात वापरल्या जाणार्‍या तापमान श्रेणीच्या सर्वात जवळील बीटा मूल्य वापरतो. बहुतेक थर्मिस्टर डेटाशीट 25 डिग्री सेल्सियस तापमान आणि बीटा मूल्यासाठी सहनशीलतेसह बीटा मूल्याची यादी करतात.
ओमेगा 44 एक्सएक्सएक्स मालिकेसारख्या उच्च अचूक थर्मिस्टर्स आणि उच्च अचूक टर्मिनेशन सोल्यूशन्स स्टेनहार्ट-हार्ट समीकरण डिग्री सेल्सिअसमध्ये प्रतिकार करण्यासाठी रूपांतरित करतात. समीकरण 2 मध्ये सेन्सर निर्मात्याने पुन्हा प्रदान केलेल्या तीन स्थिरांक ए, बी आणि सी आवश्यक आहेत. कारण समीकरण गुणांक तीन तापमान बिंदूंचा वापर करून तयार केले जातात, परिणामी समीकरण रेषीयकरणाद्वारे (सामान्यत: 0.02 डिग्री सेल्सियस) सादर केलेली त्रुटी कमी करते.
ए, बी आणि सी हे तीन तापमान सेटपॉईंट्समधून मिळविलेले स्थिर आहेत. आर = ओहम्स मधील थर्मिस्टर प्रतिरोध टी = के डिग्री मधील तापमान
अंजीर वर. 3 सेन्सरचे सध्याचे उत्तेजन दर्शविते. ड्राइव्ह करंट थर्मिस्टरवर लागू केला जातो आणि समान प्रवाह अचूक प्रतिरोधकावर लागू केला जातो; एक अचूक प्रतिरोधक मोजमापासाठी संदर्भ म्हणून वापरला जातो. संदर्भ प्रतिरोधकाचे मूल्य थर्मिस्टर प्रतिरोध (सिस्टममध्ये मोजले जाणारे सर्वात कमी तापमानावर अवलंबून) च्या उच्च मूल्यापेक्षा जास्त किंवा त्यापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.
उत्तेजन चालू निवडताना, थर्मिस्टरचा जास्तीत जास्त प्रतिकार पुन्हा विचारात घेणे आवश्यक आहे. हे सुनिश्चित करते की सेन्सर ओलांडून व्होल्टेज आणि संदर्भ प्रतिरोधक नेहमीच इलेक्ट्रॉनिक्सला स्वीकार्य पातळीवर असतो. फील्ड चालू स्त्रोतासाठी काही हेडरूम किंवा आउटपुट जुळणी आवश्यक आहे. जर थर्मिस्टरला सर्वात कमी मोजण्यायोग्य तापमानात उच्च प्रतिकार असेल तर याचा परिणाम अगदी कमी ड्राइव्ह चालू होईल. म्हणून, उच्च तापमानात थर्मिस्टरच्या ओलांडून तयार केलेले व्होल्टेज लहान आहे. या निम्न स्तरीय सिग्नलचे मोजमाप अनुकूल करण्यासाठी प्रोग्राम करण्यायोग्य गेन स्टेजचा वापर केला जाऊ शकतो. तथापि, नफा गतिकरित्या प्रोग्राम केलेले असणे आवश्यक आहे कारण थर्मिस्टरमधील सिग्नल पातळी तापमानात मोठ्या प्रमाणात बदलते.
दुसरा पर्याय म्हणजे गेन सेट करणे परंतु डायनॅमिक ड्राइव्ह चालू वापरणे. म्हणूनच, थर्मिस्टरमधून सिग्नल पातळी बदलत असताना, ड्राइव्ह चालू मूल्य गतिशीलपणे बदलते जेणेकरून थर्मिस्टर ओलांडून विकसित केलेले व्होल्टेज इलेक्ट्रॉनिक डिव्हाइसच्या निर्दिष्ट इनपुट श्रेणीमध्ये असेल. वापरकर्त्याने हे सुनिश्चित केले पाहिजे की संदर्भ प्रतिरोधक ओलांडून विकसित केलेला व्होल्टेज देखील इलेक्ट्रॉनिक्सला स्वीकार्य पातळीवर आहे. दोन्ही पर्यायांना उच्च स्तरीय नियंत्रण, थर्मिस्टर ओलांडून व्होल्टेजचे सतत देखरेख आवश्यक आहे जेणेकरून इलेक्ट्रॉनिक्स सिग्नल मोजू शकतील. एक सोपा पर्याय आहे का? व्होल्टेज उत्तेजनाचा विचार करा.
जेव्हा थर्मिस्टरवर डीसी व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा थर्मिस्टरद्वारे थर्मिस्टरचा प्रतिकार बदलल्यामुळे आपोआप स्केल करते. आता, संदर्भ प्रतिरोधकऐवजी अचूक मोजण्याचे प्रतिरोधक वापरुन, त्याचा हेतू थर्मिस्टरमधून वाहणा current ्या सध्याची गणना करणे हा आहे, ज्यामुळे थर्मिस्टर प्रतिरोधकांची गणना केली जाऊ शकते. ड्राइव्ह व्होल्टेज देखील एडीसी संदर्भ सिग्नल म्हणून वापरला जात असल्याने कोणत्याही गेन स्टेजची आवश्यकता नाही. प्रोसेसरमध्ये थर्मिस्टर व्होल्टेजचे निरीक्षण करण्याचे काम नाही, इलेक्ट्रॉनिक्सद्वारे सिग्नल पातळी मोजली जाऊ शकते की नाही हे निर्धारित करणे आणि ड्राइव्ह गेन/वर्तमान मूल्य समायोजित करणे आवश्यक आहे याची गणना करणे. या लेखात वापरली जाणारी ही पद्धत आहे.
जर थर्मिस्टरचे लहान प्रतिरोध रेटिंग आणि प्रतिरोध श्रेणी असेल तर व्होल्टेज किंवा सद्य उत्तेजन वापरले जाऊ शकते. या प्रकरणात, ड्राइव्ह चालू आणि गेन निश्चित केले जाऊ शकते. अशा प्रकारे, सर्किट आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे असेल. ही पद्धत सोयीस्कर आहे की सेन्सर आणि संदर्भ रेझिस्टरद्वारे करंट नियंत्रित करणे शक्य आहे, जे कमी उर्जा अनुप्रयोगांमध्ये मौल्यवान आहे. याव्यतिरिक्त, थर्मिस्टरची स्वत: ची उष्णता कमी केली जाते.
कमी प्रतिरोध रेटिंगसह थर्मिस्टर्ससाठी व्होल्टेज उत्तेजन देखील वापरले जाऊ शकते. तथापि, वापरकर्त्याने नेहमीच हे सुनिश्चित केले पाहिजे की सेन्सरद्वारे सेन्सर किंवा अनुप्रयोगासाठी वर्तमान जास्त नाही.
मोठ्या प्रतिरोध रेटिंग आणि विस्तृत तापमान श्रेणीसह थर्मिस्टर वापरताना व्होल्टेज उत्तेजन अंमलबजावणी सुलभ करते. मोठा नाममात्र प्रतिकार रेटेड करंटची स्वीकार्य पातळी प्रदान करते. तथापि, डिझाइनर्सना हे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे की अनुप्रयोगाद्वारे समर्थित संपूर्ण तापमान श्रेणीपेक्षा वर्तमान स्वीकार्य पातळीवर आहे.
थर्मिस्टर मापन प्रणालीची रचना करताना सिग्मा-डेल्टा एडीसी अनेक फायदे देतात. प्रथम, कारण सिग्मा-डेल्टा एडीसी एनालॉग इनपुट पुन्हा तयार करते, बाह्य फिल्टरिंग कमीतकमी ठेवले जाते आणि फक्त एक सोपी आरसी फिल्टर आहे. ते फिल्टर प्रकार आणि आउटपुट बॉड रेटमध्ये लवचिकता प्रदान करतात. अंगभूत डिजिटल फिल्टरिंगचा वापर मुख्य शक्तीच्या उपकरणांमधील कोणत्याही हस्तक्षेपाला दडपण्यासाठी केला जाऊ शकतो. 24-बिट डिव्हाइस जसे की एडी 7124-4/एडी 7124-8 मध्ये 21.7 पर्यंतचे संपूर्ण रिझोल्यूशन आहे, जेणेकरून ते उच्च रिझोल्यूशन प्रदान करतात.
सिग्मा-डेल्टा एडीसीचा वापर थर्मिस्टर डिझाइनला मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते जेव्हा तपशील, सिस्टम किंमत, बोर्डची जागा आणि बाजारपेठेत वेळ कमी करते.
हा लेख एडीसी म्हणून एडी 7124-4/एडी 7124-8 वापरतो कारण ते कमी आवाज, कमी चालू, अंगभूत पीजीए, अंगभूत संदर्भ, अ‍ॅनालॉग इनपुट आणि संदर्भ बफरसह कमी आहेत.
आपण ड्राइव्ह चालू किंवा ड्राइव्ह व्होल्टेज वापरत आहात याची पर्वा न करता, एक रेटिओमेट्रिक कॉन्फिगरेशनची शिफारस केली जाते ज्यामध्ये संदर्भ व्होल्टेज आणि सेन्सर व्होल्टेज समान ड्राइव्ह स्त्रोतावरून येतात. याचा अर्थ असा की उत्तेजन स्त्रोतामधील कोणत्याही बदलाचा परिणाम मोजमापाच्या अचूकतेवर होणार नाही.
अंजीर वर. 5 थर्मिस्टर आणि प्रेसिजन रेझिस्टर आरआरईएफसाठी स्थिर ड्राइव्ह चालू दर्शविते, आरआरईएफमध्ये विकसित केलेले व्होल्टेज थर्मिस्टर मोजण्यासाठी संदर्भ व्होल्टेज आहे.
फील्ड करंट अचूक असणे आवश्यक नाही आणि कमी स्थिर असू शकते कारण या कॉन्फिगरेशनमध्ये फील्ड करंटमधील कोणत्याही त्रुटी दूर केल्या जातील. सामान्यत: सेन्सर दुर्गम ठिकाणी स्थित असतो तेव्हा उत्कृष्ट संवेदनशीलता नियंत्रण आणि चांगल्या आवाज प्रतिकारशक्तीमुळे व्होल्टेज उत्तेजनापेक्षा सामान्यत: सध्याचे उत्तेजन प्राधान्य दिले जाते. या प्रकारची पूर्वाग्रह पद्धत सामान्यत: आरटीडीएस किंवा थर्मिस्टर्ससाठी कमी प्रतिरोध मूल्यांसह वापरली जाते. तथापि, उच्च प्रतिरोध मूल्य आणि उच्च संवेदनशीलता असलेल्या थर्मिस्टरसाठी, प्रत्येक तापमान बदलांद्वारे व्युत्पन्न केलेले सिग्नल पातळी मोठे असेल, म्हणून व्होल्टेज उत्तेजन वापरले जाईल. उदाहरणार्थ, 10 के ω थर्मिस्टरचा प्रतिकार 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आहे. -50 डिग्री सेल्सिअस तापमानात, एनटीसी थर्मिस्टरचा प्रतिकार 441.117 केए आहे. एडी 7124-4/एडी 7124-8 द्वारे प्रदान केलेल्या 50 µA ची किमान ड्राइव्ह चालू 441.117 के × 50 µA = 22 व्ही व्युत्पन्न करते, जे या अनुप्रयोग क्षेत्रात वापरल्या जाणार्‍या सर्वात उपलब्ध एडीसीच्या ऑपरेटिंग रेंजच्या बाहेर खूप उच्च आहे. थर्मिस्टर्स देखील सामान्यत: कनेक्ट केलेले किंवा इलेक्ट्रॉनिक्सजवळ स्थित असतात, म्हणून चालविण्याची प्रतिकारशक्ती आवश्यक नसते.
व्होल्टेज डिव्हिडर सर्किट म्हणून मालिकेत सेन्स रेझिस्टर जोडणे थर्मिस्टरद्वारे त्याच्या किमान प्रतिरोध मूल्यूपर्यंत मर्यादित करेल. या कॉन्फिगरेशनमध्ये, सेन्स रेझिस्टर रेन्सचे मूल्य 25 डिग्री सेल्सियसच्या संदर्भ तपमानावर थर्मिस्टर प्रतिरोधकाच्या मूल्याइतकेच असणे आवश्यक आहे, जेणेकरून आउटपुट व्होल्टेज 25 डिग्री सेल्सियसच्या नाममात्र तापमानात 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात असेल तर ते 25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात असेल. तापमान बदलत असताना, एनटीसी थर्मिस्टरचा प्रतिकार देखील बदलतो आणि थर्मिस्टरच्या ओलांडून ड्राइव्ह व्होल्टेजचे प्रमाण देखील बदलते, परिणामी आउटपुट व्होल्टेज एनटीसी थर्मिस्टरच्या प्रतिकारांशी प्रमाणित होते.
जर थर्मिस्टरला उर्जा देण्यासाठी वापरलेला निवडलेला व्होल्टेज संदर्भ आणि/किंवा आरसेन्स मोजमापासाठी वापरल्या जाणार्‍या एडीसी संदर्भ व्होल्टेजशी जुळत असेल तर सिस्टम रेटिओमेट्रिक मोजमाप (आकृती 7) वर सेट केले गेले आहे जेणेकरून कोणतेही उत्तेजना-संबंधित त्रुटी व्होल्टेज स्त्रोत काढण्यासाठी पक्षपाती असेल.
लक्षात घ्या की एकतर सेन्स रेझिस्टर (व्होल्टेज चालित) किंवा संदर्भ रेझिस्टर (चालू चालित) मध्ये कमी प्रारंभिक सहिष्णुता आणि कमी वाहून जाणे आवश्यक आहे, कारण दोन्ही चल संपूर्ण प्रणालीच्या अचूकतेवर परिणाम करू शकतात.
एकाधिक थर्मिस्टर वापरताना, एक उत्तेजन व्होल्टेज वापरला जाऊ शकतो. तथापि, अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे प्रत्येक थर्मिस्टरचा स्वतःचा अचूक सेन्स रेझिस्टर असणे आवश्यक आहे. 8. दुसरा पर्याय म्हणजे ऑन स्टेटमध्ये बाह्य मल्टिप्लेक्सर किंवा कमी-प्रतिरोध स्विच वापरणे, जे एक अचूक सेन्स रेझिस्टर सामायिक करण्यास अनुमती देते. या कॉन्फिगरेशनसह, मोजले जाते तेव्हा प्रत्येक थर्मिस्टरला काही सेटलमेंट वेळ आवश्यक असतो.
थोडक्यात, थर्मिस्टर-आधारित तापमान मोजमाप प्रणालीची रचना करताना, बरेच प्रश्न विचारात आहेतः सेन्सर निवड, सेन्सर वायरिंग, घटक निवड व्यापार-ऑफ, एडीसी कॉन्फिगरेशन आणि हे विविध चल सिस्टमच्या एकूण अचूकतेवर कसा परिणाम करतात. या मालिकेतील पुढील लेख आपले लक्ष्य कामगिरी साध्य करण्यासाठी आपली सिस्टम डिझाइन आणि एकूणच सिस्टम त्रुटी बजेट कसे अनुकूलित करावे हे स्पष्ट करते.