Funcionamiento de un sensor de temperatura

Principio de funcionamiento de un sensor de temperatura

La mayoría de los sensores de temperatura funcionan aprovechando una característica física de algunos materiales conductores y semiconductores, estos materiales son capaces de variar la resistencia eléctrica en función de la temperatura ambiente, gracias a este principio podemos describir el funcionamiento de un sensor de temperatura de cualquier tipo.

Existen materiales semiconductores con coeficiente de temperatura negativo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia disminuye) y otros con coeficiente de temperatura positivo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia aumenta).

Bajo este principio se fabrican elementos circuitales conocidos termistores, son elementos capaces de variar su resistencia en función de la temperatura, existen dos tipos distintos.

  • NTC (Coeficiente de temperatura negativo)
  • PTC (Coeficiente de temperatura positivo)

Según el material que se utilice la curva de Resistencia – Temperatura sera diferente, por ejemplo si utilizamos cobre, niquel o platino el comportamiento sera bastante lineal (a estos se los conoce como RTD), mientras que si utilizamos  oxido férrico u oxido de cobalto la curva sera hiperbolica.

Gráfico comparativo NTC/PTC/RTD

Como se puede ver en la gráfica, cada elemento se comporta de manera distinta a los cambios de temperatura, pero lo importante no es eso si no que todos varían, lo importante es saber traducir en temperatura los valores de resistencia obtenidos, para cada uno de los casos.

Curva resistencia NTC PTC y RTD

Curva resistencia NTC PTC y RTD

Ecuaciones de funcionamiento de un sensor de temperatura NTC y PTC

En la siguiente imagen se muestran la ecuaciones que describen la imagen de arriba, se puede observar de esta manera el comportamiento que tendrá cada material al cambio de la temperatura.

Ecuaciones de cambio de temperatura resistencia NTC/PTC y RMD

Ecuaciones de cambio de temperatura resistencia NTC/PTC y RMD

  • funcionamiento de un sensor de temperatura PTC NTC y RMD Resistencia del elemento NTC a la temperatura T
  • funcionamiento de un sensor de temperatura PTC NTC Resistencia del elemento NTC a la temperatura de T_0
  • B es el coeficiente de temperatura del material, es diferente según el material que se utilice.

Bibliografia

Wikipedia Termistor
Wikipedia RTD

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