Elegir un sensor de temperatura para su aplicación puede ser una tarea abrumadora. La gama actual de sensores en el mercado es más amplia que nunca, y es fácil sentirse perdido si no se está familiarizado con las calibraciones.
Este artículo tiene como objetivo explicar las diferencias entre los tres tipos principales de sensores de temperatura: termopares, RTD y termistores. Después de leerlo, comprenderá las ventajas y desventajas de cada tipo y cómo identificarlos.
Con estos nuevos conocimientos, podrá elegir el tipo de sensor de temperatura más adecuado para su aplicación.
Tres tipos de sensores de temperatura
Como todas las tecnologías, los sensores de temperatura han evolucionado considerablemente a lo largo de los años. Hoy en día, se utilizan tres tipos principales en la industria.
Termopares
Un termopar utiliza dos cables metálicos para producir un voltaje relativo a la temperatura presente en la unión entre ellos. Existen muchos tipos especializados de termopares: pueden combinar diferentes metales para medir diversas características y rangos de temperatura, y producir calibraciones especializadas.Lea aquí más detalles sobre los termopares.
Detectores de temperatura resistivos (RTD)
Un sensor RTD mide la temperatura basándose en los cambios de resistencia de una resistencia metálica en su interior. Los RTD más populares, llamados sensores PT100, utilizan platino y tienen una resistencia de 100 ohmios a 0 °C.Más información sobre los sensores PT100 aquí.
Termistores
Un termistor es similar a un RTD, pero contiene una resistencia cerámica o polimérica en lugar de metálica.Más información sobre los termistores aquí
| Tipo de sensor | Termistor | >RTD | Termopar |
|---|---|---|---|
| Rango de temperaturas (típico) | -100 a 325 °C | -200 a 650 °C | De 200 a 1750 °C |
| De 200 a 1750 °C | (típica)0,05 a 1,5 °C | 0,1 a 1 °C | 0,5 a 5 °C |
| Estabilidad a largo plazo a 100 °C | 0,2 °C/año | 0,05 °C/año | Variable |
| Linealidad | Exponencial | Bastante lineal | No lineal |
| Alimentación necesaria | Tensión o corriente constante | Tensión o corriente constante | Alimentación propia |
| Tiempo de respuesta | Rápido 0,12 a 10 s | Generalmente lento De 1 a 50 s | Rápido 0,10 a 10 s |
| Susceptibilidad al ruido eléctrico | Muy poco susceptible Solo alta resistencia | Muy poco susceptible | Susceptible/Compensación de unión fría |
| Coste | De bajo a moderado | Alto | Bajo |
Comparación entre termopares, RTD y termistores
La idoneidad de cada tipo de sensor depende de su aplicación. Por lo tanto, es imposible decir cuál es el mejor en general. Las principales ventajas y inconvenientes de cada sensor se resumen en la tabla siguiente.
| Tipo de sensor | Ventajas | Inconvenientes |
|---|---|---|
| Termopar | Rango de temperaturas Alimentación propia Sin autocalentamiento Resistencia | Compensación de unión fría Precisión Estabilidad Cables de extensión TC |
| RTD | Precisión Estabilidad Linealidad | Error de resistencia de conducción Tiempo de respuesta Resistencia a las vibraciones Tamaño |
| Termistor | Sensibilidad Precisión Coste Resistencia Sellado hermético Montaje en superficie | Sin linealidad Autocalentamiento Rangos reducidos |
Casos de uso habituales para cada tipo de sensor
He señalado en varias ocasiones que el tipo de sensor de temperatura debe seleccionarse en función de la aplicación. Muchas aplicaciones pueden utilizarse con más de un tipo de sensor.
Concluyamos, pues, resumiendo el valor de elegir determinados tipos en diversas situaciones.
Thermocouples
Thermocouples are the most commonly used temperature sensors in industry. There are many reasons for this.- Resistencia a las vibraciones: En primer lugar, los termopares son el tipo de sensor más robusto. Su diseño es sencillo, lo que los hace resistentes a las vibraciones. Lea nuestro informe técnico sobre este problema.
- Bajo coste: En segundo lugar, dado que los termopares son económicos, son la mejor opción cuando se necesitan varios sensores en la misma aplicación. Hay ciertas aplicaciones que utilizan cientos, e incluso miles, al mismo tiempo. El perfilado térmico en la industria de la automoción es un ejemplo.
- Temperaturas más altas: Los termopares son los únicos sensores de contacto que pueden medir altas temperaturas. Cualquier cosa que supere los 650 °C requiere una sonda de termopar para ser medida.
- Respuesta rápida: Por último, cuando se necesita una respuesta rápida, un termopar de unión expuesta proporciona la respuesta más rápida a los cambios de temperatura.
RTDs
RTDs also offer several unique features and benefits.- Altas temperaturas: Los RTD son adecuados cuando se requiere precisión a altas temperaturas, ya que pueden medir hasta 650 °C. Este rango es mucho más alto que el de los termistores.
- Inmunidad al ruido eléctrico: Además de proporcionar una buena precisión, los RTD presentan una alta inmunidad al ruido eléctrico. Los PT100 son la mejor opción para aplicaciones en entornos de automatización industrial, donde hay motores, generadores y otros equipos de alta tensión.
- Menos afectados por el Medio Ambiente: Por último, si la aplicación se realiza en un entorno hostil, la carcasa protectora de un elemento RTD proporciona una buena inmunidad frente a la mayoría de los problemas ambientales, especialmente en comparación con los Termopares.
Termistores
Los termistores son la mejor opción para mediciones por debajo de 150 °C.- Mejor sensibilidad: Por un lado, los termistores tienen el mejor rendimiento en ese rango, incluso mejor que los RTD, especialmente debido a su mejor sensibilidad.
- Bajo coste: Por otro lado, los termistores son 2 o 3 veces más baratos que los RTD y esa es la razón principal por la que se utilizan en electrodomésticos comunes, unidades de aire acondicionado o calentadores de agua.
Su aplicación
Después de leer este artículo, ahora debería tener una idea mucho más clara de qué tipo de sensor de temperatura es el más adecuado para su aplicación.
Si aún tiene preguntas, los ingenieros y el equipo de ventas de OMEGA están aquí para ayudarle. Podemos ayudarle a elegir el mejor sensor de temperatura para su sistema de medición. Contacte con nosotros hoy mismo.
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