Termometria Por Resistencia

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD TECNOLÓGICA TECNOLOGIAS INDUSTRIALES OLIVIA URBINA CERDA

MEDICION DE TEMPERATURA POR TERMÓMETROS DE RESISTENCIAS

OBJETIVOS: 
  

CONOCER LOS ELEMENTOS SENSITIVOS QUE UTILIZAN UN CAMBIO DE RESISTENCIA COMPRENDER EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE CADA SENSOR. CONOCER LOS TIPOS DE CIRCUITOS DE MEDICIÓN PARA LOS TERMÓMETROS POR RESISTENCIA.APLICACIONES TIPICAS PARA ESTOS ELEMENTOS.

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TERMOMETRIA POR RESISTENCIAS
Se encuentran dos tipos de medidores de temperatura por resistencia estos son: a) Termómetros de Resistencias (Termohm, RTD) b) Termistor a) TERMOMETRIA POR RESISTENCIAS En temperaturas menores de 400 º C y cuando se necesita buena respuesta, alta precisión y seguridad se recurre a los bulbos de Resistencias. Estostermómetros son bobinas de alambre arrollados dentro de un material aislante capaz de soportar temperaturas y para la cual se diseñaron. El RTD es básicamente un instrumento para medir resistencia eléctrica que se ha calibrado para indicar lecturas de temperatura directamente en lugar de unidades de resistencia. Los materiales que forman el conductor de la resistencia deben poseer las siguientescaracterísticas. 1. Alto coeficiente de temperatura de la resistencia, así el instrumento será más sensible. 2. Alta resistividad, ya que cuanto mayor sea la resistencia de una temperatura dada, tanto mayor será la variación por grado. 3. Relación aproximadamente lineal Resistencia versus Temperatura. 4. Rigidez y ductibilidad lo que permite fabricar sondas pequeñas. 5. Estabilidad de lascaracterísticas durante la vida útil del material. Los materiales más usados son: Platino, Níquel y Cobre.

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TABLA DE CARACTERISTICAS ELECTRICAS DE LOS MATERIALES USADOS EN LOS TERMOMETROS DE RESISTENCIAS METAL
RESISTIVID AD   /CM COEFICIENTE DE TEMPERATURA  /  ºC INTERVALO DE TEMPERATURA PUNTO DE FUSIÓN ºC PRECISION ºC COSTO

ºC

PLATINO 9,83 NIQUEL COBRE 6,38 1,56

0,00392 0,0063 A0,0066 0,00425

-200 A 950 -150 A 300 -200 A 120

1773 1455 1083

0.01 0,5 0,1

Alto Medio Bajo

El platino es el más adecuado desde el punto de vista de precisión y estabilidad. Presenta una linealidad mayor de temperatura versus resistencia. El más usado es el PT-100, es decir 100  a 0ºC. El níquel es más barato y posee una resistencia más elevada con mayor variación por grado. Sudesventaja es su falta de linealidad de temperatura versus resistencia. El cobre tiene más variación de resistencia uniforme, es estable y barato pero tiene le inconveniente de su baja resistividad. CURVA CARACTERISTICA DE RESISTENCIA VERSUS TEMPERATURA PARA EL NIQUEL, PLATINO Y COBRE

CURVA CARACTERÍSTICA DE RESISTENCIA VERSUS

T EMPEPERATURA

R e s i s t e n c i a

4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800

Platino Niquel Cobre

Temperatura

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RELACION ENTRE RESISTENCIA Y TEMPERATURA
Cuando un material cambia su resistencia en función de la temperatura, el cambio se denomina “coeficiente de Temperatura” de la resistencia del material y se expresa en Ohms/Ohms º C. Matemáticamente se expresa en forma lineal como:

RT  Ro.1  .(T  To)Donde: Ro = resistencia a una temperatura “To” de referencia. RT = resistencia a una temperatura “T”.  = Coeficiente de Temperatura de la resistencia Sí la relación no es lineal la ecuación general pasa a ser:

Y mientras más desarrollada la ecuación, más exacta es la curva. a, b, c son coeficientes de temperatura de la resistencia. INTERVALO FUNDAMENTAL La diferencia de resistencia de untermómetro entre 100 ºC y =º C se llama Intervalo Fundamental. Sí la aplicamos a nuestro RTD sería R 100 - R0. La relación Resistencia versus temperatura del elemento Platino está determinada por la ecuación de Callendar, que matemáticamente es así:

RT  Ro.(1  a.T  bT 2  cT 3  ......)

 R  R0 T  T R R 0  100

  T2 T  .100   .   2  100  100    

1

Donde: T =...