Ing biomedica

CLASE 8 -- INGENIERÍA BIOMÉDICA

TRANSDUCTORES RESISTIVOS

* Termómetros de resistencia.
Se usan extensivamente en la medición de temperatura y
desplazamiento. La resistividad de muchos materiales exhibe un grado de
dependencia muy alto a la temperatura.
La variación en la resistencia en muchos metales es
aproximadamente lineal a través de un rango moderado de temperatura, y
es descritapor la siguiente relación matemática.

Rt = Ro [ 1 + αo (Tt – To)]
Donde:

Rt = Resistencia a la Temperatura Tf (°C)
Ro = Resistencia a la Temperatura To(°C)
αo = Coeficiente de resistividad a la temperatura To

El platino ha sido muy utilizado debido a que su relación de resistencia a
temperatura es muy amplia linealmente.

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Generalmente el transductor es puesto en un Puente de
Wheatstone para reducir el efecto de autocalentamiento (I2R) y mejorar su
sensitividad térmica. El puente puede operar con un voltaje de
polarización de corriente directa o corriente alterna.
Para minimizar errores causados por cambio en la resistencia de
los cables que se conectan al transductor se conectanterminales
compensadoras, con lo cual se pueden lograr exactitudes en la medición
del orden de centésimas de grado centígrado.
En el uso de transductores de temperatura se deben tomar algunas
precauciones:
a).- Si está inmerso en un líquido, debe considerarse su
conductividad eléctrica, pues pudiera operar como una resistencia en
paralelo, distorsionando la medición.
b).- Si esta en un mediodonde se tienen campos magnéticos
constantes o variables se debe considerar su efecto en resistencia o en
voltaje inducido en el sensor.
c).- Cuidar que la corriente de polarización del transductor no
produzca una elevación en su temperatura.

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* El Termistor

Por su alto coeficiente térmico, el termistor es ampliamente usado para la
medición de temperatura.
La relación resistencia temperatura del termistor es exponencial y esta
representado por la siguiente ecuación.
Rt = Rto e β(1/T – 1/To)
Donde:

Rt = Temperatura a T (°K)
Rto = Temperatura a To (°K)
β = coeficiente temperatura (3000 a 4000)

Lamayoría de los termistores usados en estudios Biomédicos son muy
pequeños, al minimizar la masa térmica se reduce su tiempo de repuesta,
permitiendo seguir cambios rápidos en temperatura.
La resistencia típica del termistor va de algunos cientos de ohms a
aproximadamente un megaohm.
Si deseamos una escala de temperatura lineal, es necesario emplear
técnicas linealizadas. Uno de los métodos másfáciles para obtener una
escala lineal es conectar una resistencia (de valor apropiado) en paralelo
con el termistor.

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Aún cuando los termistores generalmente son usados para la
medición de la temperatura de la piel o de muchas regiones dentro del
cuerpo, estos pudieran ofrecer muchos servicios más.
Porejemplo, ya que la temperatura del aire expirado es mayor que
la del aire inspirado, un sensor de temperatura (usualmente un termistor
sellado herméticamente) colocado en las vías respiratorias puede proveer
una señal que permita el monitoreo de la frecuencia respiratoria.

* Galgas de Tensión Metálicas.
Uno de los usos más populares del principio de cambio de
resistencia es en la detección depequeños desplazamientos provocados
por algún movimiento y que puede ser detectado directamente.
Se encontró que cuando dos alambres conductores son
presionados, la longitud se incrementa y el diámetro disminuye, y estos
cambios en sus dimensiones provocan un incremento en su resistencia.
La situación opuesta se obtiene cuando el conductor se comprime.
A los elementos resistivos construidos...