Termopares

Año 02 # 07
2002 - julio

Termopares
Por Ing. Silvia Medrano Guerrero

La Guía MetAs

MetAs, S.A. de C.V. Metrólogos Asociados

Termopar
Un termopar es un dispositivo para la medición de temperatura, basado
en efectos termoeléctricos. Es un circuito
formado por dos conductores de metales
diferentes o aleaciones de metales diferentes, unidos en sus extremos y entre
cuyas unionesexiste una diferencia de
temperatura, que origina una fuerza electromotriz efecto Seebeck.
La fuerza electromotriz generada por el termopar esta en función
de la diferencia de temperatura entre la unión fría y caliente, pero más
específicamente, ésta es generada como un resultado de los gradientes
de temperatura los cuales existen a lo largo de la longitud de los conductores.
Inventor
ThomasJohann Seebeck (1770 - 1831)
Físico y médico alemán. Perteneció a la Academia de Ciencias
de Berlín. En 1821-22 descubrió la termoelectricidad y la pila termoeléctrica. Descubrió el efecto que lleva su nombre, que consiste en el paso
de la corriente a través de un circuito formado por dos metales distintos
cuyas uniones se mantienen a temperaturas distintas y que es el fundamento de lostermopares. Se le deben, además, interesantes investigaciones sobre la polarización de la luz.

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de metrología MetAs, S.A. de C.V.

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Eléctrica

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Temperatura
HumedadInstrumentación Industrial
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Página 2

L A G UÍ A M E T A S

Efecto Seebeck

FEM
mV
µV

Cuando las uniones de dos conductores
se unen por sus extremos para formar un circuito, y se colocan en un gradiente de temperatura,
se manifiesta un flujo de calor y un flujo de
electrones conocido como corriente Seebeck.
La fuerza electromotriz (FEM) que genera la corrientese conoce como fuerza electromotriz de
termopar o tensión Seebeck.
El coeficiente Seebeck (S) se define como la derivada de dicha
tensión (E) con respecto a la temperatura (T):

S=

dE
dT

Efecto Peltier
Descubierto por Jean C. A. Peltier en 1834, consiste en el calentamiento o
enfriamiento de una unión entre dos metales distintos al pasar corriente por ella. Al
invertir el sentido dela corriente se invierte también el sentido del flujo de calor.
Este efecto es reversible e independiente del contacto. Depende sólo de la composición y de la temperatura de la unión.
Efecto Thompson
Descubierto por William Thompson (Lord Kelvin) en 1847-54, consiste en la
absorción o liberación de calor por parte de un conductor homogéneo con temperatura no homogénea por el que circula unacorriente. El calor liberado es proporcional a la corriente y por ello, cambia de signo al hacerlo el sentido de la corriente.
Se absorbe calor si la corriente y el calor fluyen en direcciones opuestas, y se libera calor si fluyen en la misma dirección.

70 000

TC E
TC J
TC T
TC K
TC N

Termopares TC
FEM Vs. Temperatura

60 000

40 000
30 000

FEM en µV

50 000

TC R
TC STC B

20 000
10 000
0
-10 000
-300

Temperatura en ºC
0

300

600

900

1 200

1 500

1 800

Página 3

L A G UÍ A M E T A S

La magnitud de la FEM depende de los materiales de los conductores utilizados por el termopar y de sus condiciones metalúrgicas. Subsecuentes cambios en la composición del material
causados por contaminación, mecanismos extraños, o choques...