థర్మిస్టర్ ఆధారిత థర్మోస్టాట్ సర్క్యూట్

థర్మో మరియు స్టాటోస్ అనే రెండు గ్రీకు పదాలను సంక్షిప్తం చేయడం ద్వారా థర్మోస్టాట్ ఏర్పడుతుంది, థర్మోస్ అంటే వేడి మరియు స్టాటోస్ అంటే స్థిరమైన, నిలబడి లేదా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఎయిర్ కండీషనర్, రూమ్ హీటర్లను ఆన్ / ఆఫ్ చేయడం వంటి ఉష్ణోగ్రత ప్రకారం పరికరాలను లేదా గృహోపకరణాలను నియంత్రించడానికి థర్మోస్టాట్ ఉపయోగించబడుతుంది. థర్మోస్టాట్ యొక్క సాధారణ అనువర్తనాలు కేంద్రీకృత తాపన వ్యవస్థలు లేదా శీతలీకరణ వ్యవస్థలో గది ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం, రిఫ్రిజిరేటర్ ఉష్ణోగ్రత, శీతలీకరణ వ్యవస్థను నియంత్రించడం, ఎలక్ట్రిక్ ఐరన్, ఓవెన్లు, హెయిర్ డ్రైయర్స్ మరియు మరెన్నో. ప్రోగ్రామబుల్ మరియు స్మార్ట్ థర్మోస్టాట్లు నేడు మార్కెట్లో అందుబాటులో ఉన్నాయి.

థర్మోస్టాట్ రకాలు:

ఉష్ణోగ్రతను గ్రహించడానికి, వేర్వేరు థర్మోస్టాట్లు వేర్వేరు సెన్సార్ లేదా పరికరాలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు దాని ప్రకారం వాటిని ప్రధానంగా రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు

1. మెకానికల్ థర్మోస్టాట్
2. ఎలక్ట్రికల్ / ఎలక్ట్రానిక్ థర్మోస్టాట్

మెకానికల్ థర్మోస్టాట్ -

బైమెటల్ థర్మోస్టాట్ యాంత్రిక థర్మోస్టాట్ పరిధిలోకి వస్తుంది. సాధారణంగా వారు క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా కేసింగ్ మరియు నాబ్ కలిగి ఉంటారు. దీనికి ఒక స్థిర పరిచయం మరియు ఒక కదిలే కాలేయం ఉంది, ఇది సరళ విస్తరణ యొక్క వివిధ గుణకాలను కలిగి ఉన్న రెండు వేర్వేరు లోహాలతో కూడి ఉంటుంది. కదిలే లివర్ ముగింపు ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు స్థిర పరిచయంతో అనుసంధానించబడుతుంది మరియు గది ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు డిస్‌కనెక్ట్ అవుతుంది. ఆ విధంగా ఉష్ణోగ్రత ప్రకారం పరికరాలను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయవచ్చు.

ఇనుము, రిఫ్రిజిరేటర్, ఎయిర్ కండీషనర్ - బైమెటల్ థర్మోస్టాట్లు ఉపయోగించే కొన్ని ఉదాహరణలు.

ఎలక్ట్రికల్ థర్మోస్టాట్ -

అత్యంత సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు థర్మోకపుల్స్ మరియు థర్మోస్టాట్లు థర్మోస్టాట్‌లో ఉపయోగించబడతాయి. ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసానికి గురైనప్పుడు థర్మిస్టర్ మరియు థర్మోకపుల్ విద్యుత్ లక్షణాలు రెండూ మారతాయి.

థర్మోకపుల్ అనేది రెండు జంక్షన్లను రూపొందించడానికి ఒక చివరన కలిసిన కనీసం రెండు వేర్వేరు లోహపు కుట్లు ఉపయోగించే పరికరం; హాట్ జంక్షన్ మరియు కోల్డ్ జంక్షన్. హాట్ జంక్షన్ ఒక కొలిచే జంక్షన్; ఉష్ణోగ్రత కొలవవలసిన వస్తువు హాట్ జంక్షన్ వద్ద ఉంచబడుతుంది, అయితే కోల్డ్ జంక్షన్ (దీని ఉష్ణోగ్రత అంటారు) రిఫరెన్స్ జంక్షన్. ఈ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ వోల్టేజ్ అని పిలువబడుతుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. థర్మోకపుల్‌ను బాయిలర్లు, ఓవెన్‌లు మొదలైన వాటిలో ఉపయోగిస్తారు.

థర్మోస్టాట్‌లో ఉపయోగించే ఇతర రకాల ఎలక్ట్రికల్ సెన్సార్ థర్మిస్టర్, దీనిని మనం ఉదాహరణతో మరింత వివరంగా అధ్యయనం చేయబోతున్నాం.

థర్మిస్టర్ అంటే ఏమిటి?

పేరు సూచించినట్లుగా థర్మిస్టర్ అనేది థర్మల్ మరియు రెసిస్టర్ అనే రెండు పదాల కలయిక. ఇది నిరోధక భాగం, దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుతో మారుతుంది.

థర్మిస్టర్లు అత్యంత విశ్వసనీయమైనవి మరియు చిన్న ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యాన్ని విలువైనదిగా గుర్తించడానికి విస్తృత స్థాయిని కలిగి ఉంటాయి. అవి చౌకైనవి మరియు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌గా ఉపయోగపడతాయి. థర్మిస్టర్ డిజిటల్ థర్మోస్టాట్లో ఉపయోగించబడుతుంది.

థర్మిస్టర్ రకాలు

చుట్టుపక్కల ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి దాని నిరోధక వైవిధ్యాన్ని బట్టి, రెండు రకాల థర్మిస్టర్లు ఉన్నాయి. అవి క్రింద వివరంగా వివరించబడ్డాయి: -

1. పిటిసి - సానుకూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం.

దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత తగ్గడంతో దాని నిరోధకత తగ్గుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

2. ఎన్‌టిసి - ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత గుణకం.

దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతకు పరోక్షంగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో దాని నిరోధకత తగ్గుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

మేము మా అప్లికేషన్‌లో ఎన్‌టిసి థర్మిస్టర్‌ని ఉపయోగిస్తున్నాము. 103 సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద థర్మిస్టర్ యొక్క నిరోధకతను సూచిస్తుంది అంటే 10 కే ఓం.

NTC థర్మిస్టర్ యొక్క అప్లికేషన్:

ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యం ఆధారంగా ఏదైనా పరికరాన్ని నియంత్రించగలగడం చాలా అనుకూలమైన మరియు ఆసక్తికరమైన ఆలోచన. అటువంటి ప్రసిద్ధ అనువర్తనం ఫైర్ అలారం, ఇక్కడ థర్మిస్టర్ వేడిని గ్రహించి అలారంను ప్రేరేపిస్తుంది.

ఎన్‌టిసి థర్మిస్టర్‌లను వివిధ అనువర్తనాల్లో ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు, అయితే ప్రారంభ సమయంలో తక్కువ నిరోధకత అవసరమైతే, పిటిసి థర్మిస్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది.

గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద థర్మిస్టర్ యొక్క నిరోధకత డేటాషీట్‌లోని తయారీదారుతో పాటు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిఘటనల యొక్క విభిన్న విలువలను నిర్దేశిస్తుంది, తద్వారా తగిన అనువర్తనం కోసం సరైన థర్మిస్టర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.

థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి నిర్మించిన కొన్ని సర్క్యూట్లు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఫైర్ అలారం
• థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిత DC అభిమాని
• ఎల్‌సిడిలో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మరియు ప్రదర్శించడానికి ఆర్డునోతో ఇంటర్‌ఫేసింగ్ థర్మిస్టర్
• ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిత ఎసి గృహోపకరణాలు

భాగం అవసరం:

1. NTC 103 థర్మిస్టర్ (10k).
2. బిజెటి బిసి 547.
3. 5 కె పొటెన్షియోమీటర్ (POT).
4. 1kΩ రెసిస్టర్.
5. LED.
6. విద్యుత్ సరఫరా - 6 వి డిసి.
7. బ్రెడ్‌బోర్డ్ మరియు కనెక్ట్ వైర్లు.

థర్మిస్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం:

థర్మోస్టాట్ సర్క్యూట్ యొక్క పని:

వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ యొక్క సర్క్యూట్ రాజీ మరియు అవుట్పుట్ “ఆన్ మరియు ఆఫ్” స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్. వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ థర్మిస్టర్ మరియు వేరియబుల్ రెసిస్టర్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది.

వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ 1 కె రెసిస్టర్ ద్వారా NPN ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్కు అనుసంధానించబడి ఉంది. వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ థర్మిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటనలో వైవిధ్యం వలన కలిగే వోల్టేజ్ యొక్క వైవిధ్యాన్ని గ్రహించడం సాధ్యపడుతుంది. వోల్టేజ్ డివైడర్లో POT ను ఉపయోగించడం ద్వారా, మేము థర్మిస్టర్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ఫిక్స్ ట్రిగ్గరింగ్ పాయింట్ కోసం మీరు వేరియబుల్ రెసిస్టర్ స్థానంలో ఒక స్థిర రెసిస్టర్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, అంటే LED స్విచ్ ఆన్ అవుతుంది, ఉష్ణోగ్రత ఒక నిర్దిష్ట విలువను దాటితే మరియు మీరు ట్రిగ్గర్ పాయింట్ ఉష్ణోగ్రతని సర్దుబాటు చేయలేరు. కాబట్టి మంచిగా POT ను వాడండి మరియు నాబ్‌ను తిప్పడం ద్వారా సున్నితత్వాన్ని మార్చండి.

దిగువ సూత్రం ద్వారా రెసిస్టర్‌ల సమితిని ఎంచుకోవచ్చు-

Vo = × V _IN

మా సర్క్యూట్లో, మేము R2 ను POT తో మరియు R1 ను LDR తో భర్తీ చేసాము, కాబట్టి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ థర్మిస్టర్ నిరోధకతతో మారుతుంది. మరియు థర్మిస్టర్ నిరోధకత బయటి ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుంది, కాబట్టి మేము థర్మిస్టర్ చుట్టూ ఉష్ణోగ్రతను మార్చినప్పుడు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మారుతుంది. ట్రాన్సిస్టర్ 0.7 V లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఆన్ అవుతుంది, ఇది VBE వోల్టేజ్.

10 కె ఎన్‌టిసి థర్మిస్టర్‌కు తగిన R2 ను ఎన్నుకోవడం మరియు తెలుసుకోవడం సరళమైన మార్గం, ప్రోటీస్‌లో సర్క్యూట్‌ను అనుకరించడం మరియు R2 యొక్క దగ్గరి విలువను పొందడం. థర్మిస్టర్‌ను వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌తో భర్తీ చేయడం ద్వారా కింది సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాల ప్రకారం సర్క్యూట్లో దాని సమానమైన ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయవచ్చు:

సర్క్యూట్ యొక్క రెండవ భాగం ట్రాన్సిస్టర్ విభాగం, ఇక్కడ ట్రాన్సిస్టర్ LED D1 కొరకు స్విచ్‌గా పనిచేస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్ ప్రస్తుత నియంత్రిత పరికరం కాబట్టి, ప్రస్తుత ఉప్పెనను పరిమితం చేయడానికి రెసిస్టర్ R1 దాని ఇన్పుట్ టెర్మినల్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది.

పైన పేర్కొన్న అనుకరణ సర్క్యూట్‌ను సూచిస్తూ, థర్మిస్టర్ దగ్గర ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన వెంటనే దాని విద్యుత్ నిరోధకత తగ్గుతుంది, ఫలితంగా RV1 అంతటా వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది. కాబట్టి ట్రాన్సిస్టర్ (V _BE) యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్ కూడా పెరుగుతుంది, మరియు V _BE.0.7 V వెంటనే ట్రాన్సిస్టర్ నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తుంది మరియు LED ఆన్ చేయబడుతుంది.

పై సర్క్యూట్లో ఈ ఎల్‌ఈడీని బజర్ లేదా బల్బ్ మొదలైన వాటితో భర్తీ చేయవచ్చని దయచేసి గమనించండి. దిగువ డెమో వీడియోను కూడా తనిఖీ చేయండి.