Sensores de Temperatura: Termistores, RTDs y Pirómetros

Sensores de Temperatura

Termistores

Los termistores son sensores de temperatura de tipo resistivo, construidos con semiconductores. Se dividen en dos grupos:

• NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): Su resistencia disminuye al aumentar la temperatura.
• PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): Su resistencia aumenta al aumentar la temperatura.

Ventajas de los Termistores:

• Bajo coste
• Buena sensibilidad (mayor que las RTD)
• Respuesta rápida
• Medidas a dos hilos

Inconvenientes de los Termistores:

• No son lineales.
• Requieren excitación
• Margen de medida: -70 a 500 ºC
• Autocalentamiento

Linealización con Resistor en Paralelo (Termisor): Se busca el valor de R que optimice la linealidad.

Termistores PTC: Se utilizan para protección de circuitos frente a sobrecalentamientos. Si la corriente supera un límite, el efecto de autocalentamiento de la PTC aumenta la resistencia, limitando la corriente.

Generación de Retardos (Termistores): Una PTC en paralelo con la bobina de un relé genera un retardo.

RTDs (Resistance Temperature Detector)

Materiales comunes: Platino, níquel, cobre, balco, tungsteno.

Limitaciones:

• No se puede medir la temperatura en valores cercanos a la temperatura de fusión.
• Evitar el autocalentamiento.

Aplicaciones: Donde se requiere sensibilidad, alta repetibilidad y gran precisión se emplea platino; para bajo costo, cobre y níquel.

Pirómetros

También llamados pirómetros ópticos, miden la temperatura sin contacto. Los pirómetros de radiación se basan en la ley de Stefan-Boltzmann: la energía radiante emitida por un cuerpo negro aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de su temperatura absoluta.

Termopares

Características del encapsulado (Termopar industrial):

• No requiere alimentación
• Simple y robusto
• Barato
• Amplio rango de temperaturas

Criotecnia: Se usan termopares para medir temperaturas por debajo de -200°C.