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Detectores de Temperatura Resistivos (RTD)
Los detectores de temperatura basados en la variación de una resistencia eléctrica se suelen designar con sus siglas inglesas RTD (Resistance Temperature Detector).
Sensor de temperatura basado en el cambio de resistencia de un conductor cuando existe un cambio de temperatura.
Cuando la temperatura aumenta la vibración de los electrones alrededor de los núcleos se incrementa reduciéndose de esta forma la velocidad media, lo que implica un aumento de resistencia.
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Detectores de Temperatura Resistivos (RTD)
Símbolo del RTD.
Resistencia de una RTD viene dada por la fórmula.
Donde Ro es la resistencia a la temperatura de referencia y T es el incremento de la temperatura con respecto a la temperatura de referencia.
Usualmente para los cálculos matemáticos y para trabajar en una región lineal, se utiliza la siguiente ecuación.
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Detectores de Temperatura Resistivos (RTD)
La mayoría de los RTD están compuestos por un cable fino arrollado alrededor de un núcleo cerámico o de cristal.
El material más utilizado es el platino y al RTD de este material se le designa como RTD Pt100 debido a que a 0°C la resistencia es de 100O.
Debido a la fragilidad de las RTD se suelen proteger dentro de una cápsula que puede encontrarse comercialmente con diversas formas.
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Detectores de Temperatura Resistivos (RTD)
Limitaciones
No se puede medir temperatura en valores cercanos a la temperatura de fundición
Evitar autocalentamiento.
Aplicación
Donde se requiera alta sensibilidad, alta repetibilidad y gran precisión se emplea platino y para bajo costo el coste cobre y níquel.
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Termistores
Los termistores son elementos en los cuales se mide las variaciones de la temperatura (ºK) en función del cambio de resistencia que experimentan, pero a diferencia de los RTD, los termistores se basan en semiconductores y no en conductores.
Según sea el coe?ciente de temperatura positivo o negativo se les denomina como PTC o NTC
El fundamento de estos sensores es la variación de resistencia de los semiconductores al variar el número de portadores.
Para un rango limitado de temperatura (50 ºC) la relación de la resistencia en una NTC con la temperatura se suele considerar exponencial,
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Termistores
Aplicaciones
Medición de temperatura por calentamiento externo
Medición de ?ujos por enfriamiento.
En el caso de los NTC la adición de una resistencia en paralelo, permite su utilización como un sensor linealizado.
Con una temperatura ambiente constante, para corrientes bajas el comportamiento del termistor es casi lineal. Conforme aumenta la corriente, las consecuencias del autocalentamiento son más apreciables y la tensión crece cada vez más despacio y llega un momento en el que la temperatura alcanza un valor para el que la tensión no solo no crece sino que decrece.
En la zona de autocalentamiento el termistor es sensible a cualquier efecto que altere el ritmo de disipación de calor. Esto permite aplicarlo a la medida de caudal, nivel, conductividad calorífica, nivel de vacío, etc.
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Termistores
Posibilidad de ligeros cambios de las características con el paso del tiempo.
Este fenómeno se minimiza en los modelos sometidos a envejecimiento artificial.
Intercambiabilidad sólo garantizada para modelos especiales.
Necesidad de reajuste del circuito
en caso de sustitución.
Alta sensibilidad y alta resistividad.
Comportamiento no lineal.
Linealizable a costo de perder sensibilidad.
Considerando varios modelos, amplio margen de temperaturas [-100ºC, +450ºC]
Bajo precio.
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Fotorresistencias (LRD)
Las LDR (Light Dependent Resistors) Se basan en la variación de la resistencia eléctrica de un semiconductor al incidir en él radiación óptica (radiación electromagnética con longitud de onda entre 1mm y 10 nm). La radiación óptica aporta la energía necesaria para aumentar el número de electrones libres (efecto fotoeléctrico) disminuyendo la resistividad.
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