UNIDAD III:
SENSORES
SENSOR DE TEMPERATURA
Sensor de temperatura
Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios de señales eléctricas que son procesados por equipo eléctrico o electrónico.
El sensor de temperatura, típicamente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.
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Tipos de sensores de temperatura
Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares
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Termistor
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.
Existen dos tipos de termistor:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo (también llamado posistor).
Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen.
NTC
Son resistencias de coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo semiconductor cuyo coeficiente de temperatura sea elevado, es decir, su conductividad crece muy rápidamente con la temperatura.
PTC
Los termistores PTC son resistencias (aumenta la temperatura, aumenta la resistividad) con un Coeficiente Temperatura Positivo y con un valor alto para dicho coeficiente.
Aplicaciones PTC
-Limitación de corrientes
-Sensor de temperatura, para desmagnetización y para la protección contra el recalentamiento de equipos tales como motores eléctricos.
-Indicadores de nivel, para provocar retardo en circuitos, termostatos, y como resistores de compensación.
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RTD (Resistance Temperature Detector)
Un RTD es un sensor de temperatura
basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura.
Los metales empleados normalmente como RTD son platino, cobre, niquel y molibdeno.
De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura.
Tipos de RTD
Los dos tipos de RTD son:
*Bobinado que permite la contracción y dilatación del material sensible.
*Laminado que tiene menor masa térmica, es más barato, aunque con menor estabilidad.
Ventajas
-Margen de temperatura muy amplio; como tienen una gran sensibilidad, las medidas son dadas con mucha exactitud y repetitividad; presentan derivas en la medida de 0,1 ºC al año por lo que son muy estables en el tiempo.
Desventajas
-El coste es más alto que el de los termopares o termistores, también su tamaño será mayor limitando así su velocidad de reacción; son frágiles ante vibraciones, golpes…; se autocalientan más.
Por ello son los más apropiados para aplicaciones en las que la exactitud de la medida es lo importante.
Aplicaciones
-Para medir la temperatura de automóviles, electrodomésticos, etcétera; en laboratorios de precisión; en ohmímetros y en termómetros utilizados donde hay ambientes exigentes
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Termopares
También llamado termocupla es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce una diferencia de potencial muy pequeña que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado «punto caliente» o «unión caliente» y el otro llamado «punto frío» o «unión fría». Sirve para convertir la energía en voltaje.
Los termopares comerciales se designan por letras (T,E,J,K,R) que identifican los materiales que contienen, se especifican generalmente por su sensibilidad o coeficiente térmico
