इलेक्ट्रॉनिक वजन तराजू का व्यापक रूप से खुदरा दुकानों, रसद केंद्रों, गोदामों, खाद्य प्रसंस्करण सुविधाओं और औद्योगिक उत्पादन लाइनों में उपयोग किया जाता है। ये उपकरण यांत्रिक बल को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं और वजन की गणना करने के लिए संकेतों को संसाधित करते हैं।

एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक स्केल में लोड सेल, सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट, एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स (एडीसी), माइक्रोकंट्रोलर, डिस्प्ले और संचार इंटरफेस शामिल हो सकते हैं।

हालाँकि इन प्रणालियों के डिज़ाइन अलग-अलग हैं, वे एक महत्वपूर्ण आवश्यकता साझा करते हैं: लगातार माप प्रदर्शन के लिए स्थिर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट आवश्यक हैं।

मल्टीलेयर सिरेमिक कैपेसिटर (एमएलसीसी) का उपयोग आमतौर पर इन उपकरणों में बिजली आपूर्ति डिकॉउलिंग, फ़िल्टरिंग और सिग्नल कंडीशनिंग के लिए किया जाता है।

यह लेख इलेक्ट्रॉनिक वजन तराजू में एमएलसीसी के मुख्य अनुप्रयोगों और चयन कारकों की व्याख्या करता है जिन पर इंजीनियरों और खरीदारों को विचार करना चाहिए।

1. लोड सेल सिग्नल प्रोसेसिंग में एमएलसीसी

लोड सेल कई इलेक्ट्रॉनिक वजन तराजू में एक प्रमुख घटक है। यह लागू भार के कारण होने वाली यांत्रिक विकृति को एक छोटे विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है।

यह सिग्नल अक्सर आयाम में बहुत कम होता है और डिजिटल रूपांतरण से पहले प्रवर्धन की आवश्यकता होती है।

सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट में एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर, फ़िल्टरिंग नेटवर्क और एडीसी शामिल हो सकते हैं।

एमएलसीसी का उपयोग इसके लिए किया जा सकता है:

• एम्पलीफायर आईसी के आसपास बिजली की आपूर्ति को अलग करना।
• चयनित सिग्नल पथों को फ़िल्टर करना।
• स्थिर एडीसी पावर रेल का समर्थन करना।
• उपयुक्त सर्किट स्थानों में उच्च-आवृत्ति गड़बड़ी को कम करना।

संवेदनशील माप सर्किट के लिए, संधारित्र विशेषताओं पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता है। कैपेसिटेंस सहनशीलता, तापमान स्थिरता, ढांकता हुआ अवशोषण और रिसाव व्यवहार सभी सर्किट के आधार पर प्रासंगिक हो सकते हैं।

C0G/NP0 कैपेसिटर कुछ सटीक या कम-नुकसान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकते हैं। X7R कैपेसिटर का उपयोग आमतौर पर सामान्य प्रयोजन के पावर डिकॉउलिंग के लिए किया जाता है।

सही चयन को एम्पलीफायर और एडीसी निर्माता की सिफारिशों का पालन करना चाहिए।

2. वजन उपकरण में एडीसी सर्किट का समर्थन करना

एडीसी प्रवर्धित लोड सेल सिग्नल को डिजिटल डेटा में परिवर्तित करता है जिसे माइक्रोकंट्रोलर संसाधित कर सकता है।

कई वज़न प्रणालियाँ निम्न-स्तरीय सेंसर संकेतों के लिए डिज़ाइन किए गए उच्च-रिज़ॉल्यूशन एडीसी का उपयोग करती हैं।

इन आईसी को अपने बिजली आपूर्ति पिन, संदर्भ इनपुट और अन्य बाहरी कनेक्शन पर कैपेसिटर की आवश्यकता हो सकती है।

एडीसी डेटाशीट द्वारा निर्दिष्ट होने पर एमएलसीसी का उपयोग इन पदों पर किया जा सकता है।

इंजीनियरों को इस पर विचार करना चाहिए:

• अनुशंसित संधारित्र मान.
• समाई सहनशीलता.
• ढांकता हुआ प्रकार।
• डीसी-पूर्वाग्रह विशेषताएँ।
• तापमान स्थिरता.
• पीसीबी लेआउट और ग्राउंडिंग।

एक संधारित्र जो सामान्य डिजिटल पावर रेल के लिए उपयुक्त है, वह सटीक संदर्भ या एनालॉग फ़िल्टरिंग सर्किट के लिए स्वचालित रूप से उपयुक्त नहीं हो सकता है।

किसी घटक प्रतिस्थापन को मंजूरी देने से पहले संपूर्ण एडीसी संदर्भ डिज़ाइन की समीक्षा की जानी चाहिए।

3. इलेक्ट्रॉनिक तराजू के लिए बिजली आपूर्ति फ़िल्टरिंग

इलेक्ट्रॉनिक वजन तराजू बैटरी, बाहरी एडेप्टर या औद्योगिक बिजली आपूर्ति का उपयोग करके संचालित हो सकते हैं।

उनके सर्किट बोर्ड में एनालॉग माप, डिजिटल प्रोसेसिंग, डिस्प्ले और संचार मॉड्यूल के लिए कई वोल्टेज रेल शामिल हो सकते हैं।

एमएलसीसी का उपयोग आमतौर पर स्थानीय डिकॉउलिंग और उच्च आवृत्ति शोर फ़िल्टरिंग का समर्थन करने के लिए वोल्टेज नियामकों और एकीकृत सर्किट के आसपास किया जाता है।

विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• वोल्टेज नियामकों के लिए इनपुट फ़िल्टरिंग।
• पावर आईसी के आसपास आउटपुट डिकॉउलिंग।
• माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए स्थानीय फ़िल्टरिंग।
• डिस्प्ले ड्राइवरों के लिए डिकॉउलिंग की आपूर्ति।
• संचार इंटरफेस के लिए फ़िल्टरिंग.

X5R और X7R MLCC कई सामान्य प्रयोजन बिजली अनुप्रयोगों के लिए सामान्य विकल्प हैं, बशर्ते उनकी प्रभावी क्षमता और परिचालन विशेषताएँ आवश्यकताओं को पूरा करती हों।

4. औद्योगिक वजन प्रणालियों में विद्युत शोर का प्रबंधन

औद्योगिक वजन उपकरण मोटर, कन्वेयर, स्विचिंग बिजली आपूर्ति और अन्य विद्युत उपकरणों के पास काम कर सकते हैं।

ये प्रणालियाँ बिजली लाइनों, सिग्नल केबलों और ग्राउंडिंग पथों के माध्यम से विद्युत गड़बड़ी पैदा कर सकती हैं।

क्योंकि लोड सेल सिग्नल छोटे हो सकते हैं, अवांछित हस्तक्षेप एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार बन सकता है।

एमएलसीसी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में फ़िल्टरिंग और डिकॉउलिंग का समर्थन कर सकते हैं, लेकिन वे समाधान का केवल एक हिस्सा हैं।

इंजीनियरों को भी इस पर विचार करना चाहिए:

• जहां उपयुक्त हो वहां परिरक्षित लोड सेल केबल।
• उचित ग्राउंडिंग और केबल रूटिंग।
• इनपुट सुरक्षा.
• विभेदक सिग्नल रूटिंग.
• पीसीबी लेआउट और शोर सर्किट का पृथक्करण।
• आवश्यक माप बैंडविड्थ के लिए डिज़ाइन किया गया फ़िल्टरिंग।

अच्छी विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता के लिए वायरिंग, बाड़े, कनेक्टर्स और बिजली आपूर्ति वास्तुकला सहित पूरे सिस्टम पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

5. प्रदर्शन और संचार सर्किट में एमएलसीसी

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक पैमानों में अक्सर एलसीडी या एलईडी डिस्प्ले, कीपैड, मेमोरी और संचार इंटरफेस शामिल होते हैं।

वाणिज्यिक और औद्योगिक मॉडल USB, RS-232, RS-485, ईथरनेट या वायरलेस कनेक्टिविटी का भी समर्थन कर सकते हैं।

इन सर्किट में डिजिटल आईसी होते हैं जो ऑपरेशन के दौरान स्विचिंग करंट उत्पन्न करते हैं।

एमएलसीसी को आमतौर पर स्थानीय पावर डिकॉउलिंग के लिए माइक्रोकंट्रोलर, मेमोरी चिप्स, डिस्प्ले ड्राइवर और इंटरफ़ेस आईसी के पास रखा जाता है।

आवश्यक कैपेसिटेंस और पैकेज का आकार आईसी डेटाशीट, ऑपरेटिंग आवृत्ति, पावर रेल और पीसीबी लेआउट पर निर्भर करता है।

इंजीनियरों को प्रत्येक सर्किट में एक कैपेसिटर विनिर्देश लागू करने से बचना चाहिए क्योंकि घटकों का उपयोग एक ही बोर्ड पर किया जाता है।

6. इलेक्ट्रॉनिक वजन तराजू के लिए एमएलसीसी का चयन करना

उपयुक्त एमएलसीसी का चयन करने के लिए प्रत्येक सर्किट स्थान की विद्युत आवश्यकताओं की समीक्षा करना आवश्यक है।

समाई

फ़िल्टरिंग, डिकॉउलिंग या सिग्नल कंडीशनिंग आवश्यकताओं के अनुसार कैपेसिटेंस चुनें। क्लास II एमएलसीसी के लिए, वास्तविक डीसी ऑपरेटिंग वोल्टेज के तहत प्रभावी कैपेसिटेंस सत्यापित करें।

वेल्टेज रेटिंग

उपयुक्त डिज़ाइन मार्जिन के साथ रेटेड वोल्टेज का चयन करें। सर्किट की क्षणिक स्थितियों पर विचार किए बिना वोल्टेज रेटिंग का मूल्यांकन न करें।

ढांकता हुआ प्रकार

• C0G/NP0: स्थिर समाई और कम ढांकता हुआ नुकसान की आवश्यकता वाले चयनित सटीक सर्किट के लिए उपयुक्त।
• X7R: आमतौर पर सामान्य प्रयोजन के पावर डिकॉउलिंग और फ़िल्टरिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
• X5R: कॉम्पैक्ट पावर सर्किट के लिए उपयुक्त हो सकता है जब इसकी तापमान सीमा और डीसी-पूर्वाग्रह प्रदर्शन डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

सहनशीलता

परिशुद्धता सर्किट को सख्त कैपेसिटेंस सहनशीलता की आवश्यकता हो सकती है। सामान्य पावर डिकॉउलिंग अनुप्रयोग व्यापक सहनशीलता की अनुमति दे सकते हैं।

तापमान विशेषताएँ

अपेक्षित ऑपरेटिंग तापमान और कैपेसिटर की निर्दिष्ट तापमान सीमा की जाँच करें। तापमान परिवर्तन कैपेसिटेंस और अन्य विद्युत विशेषताओं को प्रभावित कर सकता है।

पैकेज का आकार

सामान्य पैकेज में 0402, 0603, और 0805 शामिल हैं। उपयुक्त आकार कैपेसिटेंस, वोल्टेज रेटिंग, पीसीबी स्थान, असेंबली स्थितियों और यांत्रिक विश्वसनीयता पर निर्भर करता है।