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Sensores de temperatura

1. SENSORES
TEMPERATURA

2. ¿Qué es un sensor de temperatura?
■Un sensor de temperatura es unsistema que detecta variaciones en la
temperatura del aire o del agua y las transforma en una señal eléctricaque
llega hasta un sistema electrónico. Esta señal conlleva determinados
cambios en ese sistema electrónico para la regulación de la temperatura.

3. También conocido como sonda de temperatura,este
sensor se compone principalmente de tres partes.
➢Primeramente, y como es obvio, cuenta con un elemento sensor.
➢se compone de una vaina de material conductor en su interior.
➢un cable que conecta al sistema electrónico en cuestión.

4. ¿Qué tipos de sensores de temperatura
existen?
Dependiendo de su funcionamiento y de la manera en la que transforman la señal, existen
distintos tipos de sensores de temperatura. Principalmente, se encuentrantres categorías:
➢sensores RTD
➢Termopares
➢Infrarrojos
➢Termistores

5. Termopares
■El termopar es el sensor más empleadoen los sistemas de medición de
temperatura. Estos sensores económicos, de sencilla instalación y con una
precisión ajustada a distintos procesos. Aunque su funcionamiento cumple con
suficiencia, su respuesta puede ser algo lenta en comparación con otros tipos
de sensores de temperatura.
■El funcionamiento de los termopares se basa endos hilos metálicos de
diferentes materialesunidos por un extremo, el cual se conoce como junta
caliente o junta de medición. Cuenta con otro extremo separado, llamado junta
fría. La diferencia de temperatura entre ambas juntas produce undiferencial de
tensión, que será la señal enviada al dispositivo electrónico.

6. Dentro de estos sensores, se encuentran diferentes tipos
de termopares según los materiales de los que estén
compuestos.Los más comunesson los siguientes:
•TermoparTipoJ:Hechodeunacombinacióndehierroyconstatan(aleación
decobreyniquel).Deusolimitadoenentornosoxidantes.Cuentaconunrango
detemperaturaentrelos0°Cylos750°C.
•TermoparTipoT:Secomponedeunalambredecobreyotrodeconstatan.De
usorecomendadoenentornosdehumedad.Surangodetemperaturase
encuentraentrelos-250°Cylos350°C.
•TermoparTipoK:Compuestodeunajuntadechromega(aleacióndecromoy
niquel)yalomega(aleacióndealuminioyniquel),eselsistemadecaptaciónde
temperaturamásextendido.Yesquesurangodetemperaturaesmuyamplio,
situándoseentrelos-200°Cylos1250°C,aunqueserecomiendaparamedidas
entre300y1100ºC.
•TermoparTipoE:Sucombinacióndematerialesincluyenchromegay
constatan.Surangodetemperaturassesitúaentrelos-200°Cylos900°C.

7. Sensores RTD
RTDviene del inglés "ResistanceTemperatureDetector",que
significadetector de temperatura resistivo.
Típicamente, losRTDscontienen hilos de platino, níquel o cobre, ya que
estos materiales tienen un coeficiente de temperatura positivo.

8. ■PT100 y PT1000
Este tipo de sensor basa su funcionamiento en laresistencia a la temperatura del
material del que está compuesto. Su estructura general se suele componer de un
alambre bien enrollado con un núcleo de vidrio o cerámica a su alrededor o cerámica
estratificada.
Estossensoresdetemperaturaestánespecialmenteindicadosparalamediciónen
entornosindustriales,graciasasuinmunidadanteelruidoeléctrico.Entrelos
principalesmaterialesconlosquesesuelenconstruir,seencuentranelplatinoyel
níquel.
EstossensoresRTDsemontanenelinteriordedistintasconstruccionesmetálicaso
plásticasamedidadecadamaquina.

9. Termistores NTC y PTC
Dentro de los tipos de sensores de temperatura, los termistores destacan por su
funcionamiento. Y es que estáncompuestos de materiales semiconductores
cuya resistencia a la temperatura varía dependiendo de los grados de la
misma. Sus electrodos internos detectan el calor, midiéndolo por impulsos
eléctricos.

10. Elcontroldetemperaturacontermistortambiénpresentavariantes.Así,
podremos encontrarlossiguientestiposdetermistorsegúnsu
funcionamiento:
•TermistorNTC.LautilizacióndeunsensordetemperaturaNTCestá
especialmenteindicadaenampliosrangosdetemperaturas.Amás
temperatura,menosresistencia.Suelenestarhechosdemagnesio,cobre,
niquelocobalto.
•TermistorPTC.Estossensoresestánindicadosparacambiosdrásticosenla
resistenciaylatemperaturaquesedeseacontrolar.Enestecaso,amayor
temperatura,mayorserálaresistencia.Estánconstruidosprincipalmenteen
titaniodebario.

11. Sensores Infrarrojos sin contacto
■Lossensoresinfrarrojossonadecuadospararealizarmedidasdealto
rendimientodeobjetosymaterialesinaccesiblesoenmovimiento.
■Sepuedenmedirtemperaturasde-20ºCa2000ºC.Salida4-20mAo
termopar,compatibleconunagranvariedaddeinstrumentacióndisponible
enestecatálogosinlanecesidadderealizaruninterfaceo
acondicionamientoespecialdeseñal.Existenvariasversionessegúnla
resoluciónópticaparamedirtodotipodeobjetos.
■LossensoressepuedenconfigurarporcompletodesdeunPCmedianteun
softwaredefácilusoqueseincluyeconcadaunidad.Elusuariopuedefijar
elrangoylaemisividad,aplicarfiltros,seleccionarlecturasmínimas,
máximas,mediaseinstantáneas…Además,escapazdefuncionaren
entornosdetemperaturadehasta50ºC,mientrasqueexisteunaversión
concarcasapararefrigerarporaguaydeuncollarparapurgaporairepara
condicionesmásadversas.

12. ¿Dónde se usan los sensores de
temperatura?
■Los sensores de temperatura están en muchos objetos cotidianos como, por
ejemplo, planchas, tostadoras, sensores de movimiento y en herramientas
(como soldadores con regulación de temperatura automatizados). También se
usan en muchas aplicaciones industriales en las que se controlan circuitos que
dependen de la temperatura. (Cámaras de radiación térmica y elementos de
calefacción automatizados). Una de las aplicaciones típicas es la protección
contra sobrecalentamiento mediante microprocesadores.

13. ¿Qué ventajas y desventajas tiene un
sensor de temperatura?
Los sensores de temperatura pueden medir la temperatura con precisión.
Sin embargo, es importante elegir el tipo de construcción adecuado para los
diferentes rangos de temperatura y ambientes. En algunos tipos es necesario un
entendimiento mayor del complejo funcionamiento con el objetivo de conseguir su
idoneidad para los materiales detectables. Puede ser muy exigente integrar un
sensor de temperatura. Durante la fase de selección hay que asegurarse de que
los componentes sean de alta calidad, que la tecnología sea sofisticada y que los
efectos secundarios como, por ejemplo, el calentamiento del termómetro de
resistencia, sean mínimos.

14. Videos
■https://youtu.be/xFd4j95Gvrw
■https://youtu.be/rhneU8iHFyg
■https://youtu.be/LjD7oCJTwjc