Los termopares y los RTD (dispositivos resistivos de temperatura) son dos dispositivos que se utilizan habitualmente para medir la temperatura. La principal diferencia entre ellos es su elemento sensor: un termopar utiliza dos metales diferentes, mientras que un RTD utiliza un elemento de alambre resistivo. Termopares
Los termopares constan de dos tipos diferentes de metales unidos por un extremo, creando una unión. Cuando la unión de los dos metales se calienta o se enfría, se crea un voltaje que se puede correlacionar con la temperatura.Estos sensores se fabrican en una gran variedad de estilos, como sondas de termopar, sondas de termopar con conectores, termopares de película fina, sondas de termopar de unión de transición, termopares infrarrojos, termopares de cable desnudo e incluso solo cable de termopar.
Los termopares se utilizan habitualmente en muchas aplicaciones debido a su amplia gama de modelos y especificaciones técnicas. Sin embargo, es extremadamente importante comprender su estructura básica, su funcionalidad y sus rangos para determinar mejor el tipo y el material de termopar adecuados para una aplicación.
RTD
Los RTD son sensores de temperatura que contienen una resistencia que cambia su valor a medida que cambia la temperatura. El RTD más popular es el Pt100, que es una sonda industrial que se ha utilizado durante muchos años para medir la temperatura en procesos industriales y de laboratorio, y que se ha ganado una reputación por su precisión, repetibilidad y estabilidad.La mayoría de los elementos RTD consisten en un alambre fino enrollado alrededor de un núcleo de cerámica o vidrio. El elemento suele ser bastante frágil, por lo que a menudo se coloca dentro de una sonda revestida para protegerlo. El elemento RTD está fabricado con un material puro cuya resistencia a diversas temperaturas ha sido documentada. El material presenta un cambio predecible en la resistencia a medida que cambia la temperatura; es este cambio predecible el que se utiliza para determinar la temperatura.
> Sonda RTD PR-31 Termopares frente a RTD
Aunque no es práctico comparar estos sensores, en general, podemos comparar su rendimiento en términos de criterios específicos.Rango de temperatura
Los termopares son los más adecuados para trabajar a altas temperaturas. Las nuevas técnicas de fabricación han mejorado el rango de medición de las sondas RTD, pero más del 90 % de los RTD están diseñados para temperaturas inferiores a 400 °C. Por el contrario, algunos termopares pueden utilizarse hasta 25 000 °C. Para medir con precisión las temperaturas de entrada del termopar, puede utilizar un controlador de termopares.Coste
Los termopares suelen ser más baratos que los RTD. Un RTD suele costar dos o tres veces más que un termopar con el mismo rango de temperatura y estilo. Se puede ahorrar en la instalación del RTD, que es más barata ya que se utiliza cable de cobre, que es más económico. Sin embargo, este ahorro no es suficiente para compensar el mayor precio del dispositivo.Sensibilidad
Aunque ambos tipos de sensores responden rápidamente a los cambios de temperatura, los termopares son más rápidos. Un termopar de acción rápida conectado a tierra responderá casi tres veces más rápido que un RTD Pr100. El sensor de temperatura más rápido posible es un termopar de punta expuesta. Sin embargo, las mejoras en la fabricación también han mejorado considerablemente los tiempos de respuesta de las sondas Pt100 de película fina.Precisión
Los RTD suelen ser más precisos que los termopares. Los RTD tienen normalmente una precisión de 0,1 °C, frente a 1 °C en la mayoría de los termopares. Sin embargo, algunos modelos de termopares pueden igualar la precisión de los RTD. Entre los muchos factores que pueden afectar a la precisión del sensor se incluyen la linealidad, la repetibilidad o la estabilidad.Linealidad
La relación entre la temperatura y la resistencia en un sensor RTD es casi lineal en el rango del sensor, mientras que un termopar tiene una gráfica de tipo «S».Estabilidad
Las lecturas de las sondas RTD se mantienen estables y repetibles durante mucho tiempo. Las lecturas de los termopares tienden a desviarse debido a los cambios químicos en el sensor (como la oxidación). La linealidad y la ausencia de desviaciones de los RTD los hacen más estables a largo plazo.Conclusión
Los termopares son más económicos que los RTD debido a su proceso de fabricación más barato. Dependiendo del número de sondas que necesite para su aplicación, esto puede suponer una fábrica importante. Los RTD, por otro lado, proporcionan una salida más fiable. Después de determinar cuidadosamente el rango y el rendimiento requeridos, ahora puede seleccionar el tipo de sensor más adecuado para su aplicación.
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