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1Sensores
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas.
Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos capaces decuantificar y manipular.
4Sensores comunes para Temperatura
La temperatura es una medida del promedio de energía cinética de las partículas en una unidad de masa, expresada en unidades de grados en una escala estándar. Puede medir temperatura de diferentes maneras que varían de acuerdo al costo del equipo y la precisión. Los tipos de sensores más comunes son los termopraes, RTDs y termistores.

5Termopares

Figura 1. Los termopares son económicos y pueden operan en un amplio rango de temperaturas.
Los termopares son los sensores de temperatura utilizados con mayor frecuencia porque son sensores precisos relativamente económicos que pueden operar en un amplio rango de temperaturas. Un termopar se crea cuando dos metales diferentes se juntan y el punto de contacto produce un pequeño voltajede circuito abierto como una función de temperatura. Puede usar este voltaje termoeléctrico, conocido como voltaje Seebeck para calcular la temperatura. Para pequeños cambios en temperatura, el voltaje es aproximadamente lineal:

RTD

Figura 2. Los RTDs están hechos de bobinas de metal y pueden medir temperaturas hasta 850 °C.
Un RTD de platino es un dispositivo hecho de bobinas o películasde metal (platino generalmente). Al calentarse, la resistencia del metal aumenta; al enfriarse, la resistencia disminuye. Pasar corriente a través de un RTD genera un voltaje en el RTD. Al medir este voltaje, usted puede determinar su resistencia y por lo tanto, su temperatura. La relación entre la resistencia y la temperatura es relativamente lineal. Generalmente, los RTDs tienen una resistenciade 100 Ω a 0 °C y pueden medir temperaturas hasta 850 °
7 Termistor

Figura 3. Pasar corriente a través de un termistor genera un voltaje proporcional a la temperatura.
Un termistor es una pieza de semiconductor hecha de óxidos de metal que están comprimidos en una pieza, disco, oblea u otra forma y son sometidos a altas temperaturas. Por último son cubiertos con epoxi o vidrio. Al igual quecon los RTDs, usted puede pasar una corriente a través de un termistor para leer el voltaje en el termistor y determinar su temperatura. Sin embargo, a diferencia de los RTDs, los termistores tienen más alta resistencia (2,000 a 10,000 Ω) y una sensibilidad mucho más alta (~200 Ω/°C), permitiéndoles alcanzar más alta sensibilidad en un rango de temperatura limitado (hasta 300 °C).

8 Otrossensores de temperatura

Sensores de Temperatura con Salida en Corriente
El circuito descrito en la figura anterior es la base del sensor de temperatura “band-gap”, en el que se apoyan dispositivos tales como el AD590, AD592 y AD2626 de
Analog De vices
, que son dispositivos de dos terminales cuya corriente de salida es proporcional a la temperatura, variando a razón de 1
µ
A por cada ºK devariación y un offset de 273.2
µ
A a una temperatura de 273.2ºK (0ºC) en el caso del AD590. No necesitan calibración alguna o ajuste externo.
Sensores de Temperatura con Salida en Tensión
El sensor más elemental que entrega directamente una tensión proporcional a la temperatura es el TMP35 de
Analog Devices,
que puede funcionar a 3V e incorporan el terminal “shutdown” para dejar eldispositivo en muy bajo consumo. No necesita calibración o ajuste externo asegurando una precisión mejor que 1ºC en todo el rango completo de trabajo. Su bajo consumo (menor que 150
µ
A) elimina los efectos indeseados debidos al auto calentamiento, que puede cuantificarse menor que 0.1ºC sobre la temperatura ambiente. La salida es directamente 10mV por grado, es decir, 100 mV corresponde a una...