Sensor de temperatura

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO

SAN RAFAEL

Materia:
Análisis de Circuitos

Tema:
Practica Sensor de Temperatura


INDICE

TERMISTORES

NTC (NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) – COEFICIENTE DE TEMPERATURA NEGATIVO

PTC (POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) – COEFICIENTE DE TEMPERATURA POSITIVO

FUENTES DEALIMENTACIÓN

AMPLIFICADOR DARLINGTON

TRANSISTOR TIPO BC548

MARCO TEÓRICO:
TERMISTORES
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:
* NTC (Negative Temperature Coefficient) –coeficiente de temperatura negativo
* PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo
Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que laresistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.
Sinembargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura es no lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia. Por ejemplo, el siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia mediante dos parámetros:

, con

Donde:
* RTes la resistencia del termistor NTC a la temperatura T (K)
* R0 es la resistencia del termistor NTC a la temperatura de referencia T0 (K)
* B es la temperatura característica del material, entre 2000 K y 5000 K

Por analogía a los sensores RTD, podría definirse un coeficiente de temperatura equivalente α, que para el modelo de dos parámetros quedaría:

Puede observarse como el valorde este coeficiente varía con la temperatura. Por ejemplo, para un termistor NTC con B = 4000 K y T = 25 °C, se tendrá un coeficiente equivalente α = -0.045 K − 1, que será diez veces superior a la sensibilidad de un sensor Pt100 con α = 0.00385 K − 1.

El error de este modelo en el margen de 0 a 50 °C es del orden de ±0.5 °C. Existen modelos más sofisticados con más parámetros que dan un errorde aproximación aún menor.
NTC (NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) – COEFICIENTE DE TEMPERATURA NEGATIVO
Son resistencias de coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo semiconductor cuyo coeficiente de temperatura sea elevado, es decir, su conductividad crece muy rápidamente con la temperatura.
Se emplean en su fabricación óxidos semiconductores de níquel, zinc, cobalto, etc.La relación entre la resistencia y la temperatura no es lineal sino exponencial. Dicha relación cumple con la fórmula siguiente:

Donde A y B son constantes que dependen del resistor.
La característica tensión-intensidad (V/I) de un resistor NTC presenta un carácter peculiar, ya que cuando las corrientes que lo atraviesan son pequeñas, el consumo de potencia (R I2) será demasiado pequeño pararegistrar aumentos apreciables de temperatura, o lo que es igual, descensos en su resistencia óhmica; en esta parte de la característica la relación tensión-intensidad será prácticamente lineal y en consecuencia cumplirá la ley de Ohm.
Si seguimos aumentando la tensión aplicada al termistor, se llegará a un valor de intensidad en que la potencia consumida provocará aumentos de temperatura...