RTD y termocoplas

RTD
En RTD es un detector de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la
variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Su símbolo es el siguiente; en el que
se indica una variación lineal con coeficiente de temperatura positivo.
Al calentarse un metal habrá una mayor agitación térmica, dispersándose más los
electrones y reduciéndose su velocidadmedia, aumentando la resistencia. A mayor
temperatura, mayor agitación, y mayor resistencia. La variación de la resistencia puede ser expresada de manera
polinómica como sigue a continuación. Por lo general, la variación es bastante lineal en márgenes amplios de
temperatura.
Donde:





es la resistencia a la temperatura de referencia
es la desviación de temperatura respecto a
es elcoeficiente de temperatura del conductor especificado a 0 °C, interesa que sea de gran valor y
constante con la temperatura

Los materiales empleados para la construcción de sensores RTD suelen ser conductores tales como el cobre, el níquel
o el platino. Las propiedades de algunos de éstos se muestran en la siguiente tabla:
Parámetro

Platino (Pt)

Resistividad (

Cobre (Cu) Níquel (Ni)Molibdeno (Mo)

) 10.6

1.673

5.7

0.0043

0.00385

6.844
0.00681

0.003786

25, 50, 100, 200 10
margen (°C)

-200 a +850

50, 100, 120 100, 200, 500

-200 a +260 -80 a +230

-200 a +200

De todos ellos es el platino el que ofrece mejores prestaciones, como:






alta resistividad… para un mismo valor óhmico, la masa del sensor será menor, por lo que larespuesta será
más rápida
margen de temperatura mayor
alta linealidad
sin embargo, su sensibilidad ( ) es menor

Un sensor muy común es el Pt100 (RTD de platino con R=100

a 0 °C). En la siguiente tabla se muestran

valores estándar de resistencia a distintas temperaturas para un sensor Pt100 con.
Temperatura (°C)) 0
Resistencia (

)

20

40

60

80

100

100 107.79 115.54123.24 130.87 138.50

Ventajas de los RTD

Margen de temperatura bastante amplio.Proporciona las medidas de temperatura con mayor exactitud y
repetitividad.El valor de resistencia del RTD puede ser ajustado con gran exactitud por el fabricante, de manera que
su tolerancia sea mínima. Además, éste será bastante estable con el tiempo.Los RTD son los más estables con el
tiempo, presentandoderivas en la medida del orden de 0.1 °C/año. La relación entre la temperatura y la resistencia es
la más lineal. Los sensores RTD tienen una sensibilidad mayor que los termopares. La tensión debida a cambios de
temperatura puede ser unas diez veces mayor. La existencia de curvas de calibración estándar para los distintos tipos
de sensores RTD (según el material conductor,

y

), facilita laposibilidad de intercambiar sensores entre

distintos fabricantes. A diferencia de los termopares, no son necesarios cables de interconexión especiales ni
compensación de la unión de referencia.

Inconvenientes de los RTD



Dado que el platino y el resto de materiales conductores tienen todos una resistividad muy baja, para
conseguir un valor significativo de resistencia será necesariodevanar un hilo de conductor bastante largo,
por lo que, sumando el elevado coste de por sí de estos materiales, el coste de un sensor RTD será mayor
que el de un termopar o un termistor.



El tamaño y la masa de un RTD será también mayor que el de un termopar o un termistor, limitando
además su velocidad de reacción.



Los RTD se ven afectados por el auto calentamiento.

Los RTD no son tan durables como los termopares ante vibraciones, golpes…



No tener en cuenta la resistencia de los hilos de interconexión puede suponer
un grave error de medida. Por ejemplo, para un Pt100 con
= 0.00385
/K, la variación de resistencia será de 0.385
/°C. Para el circuito de la
figura:

Efecto de la resistencia de los hilos de interconexión
La resistencia de 10
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