Sensores De Temperatura

Sensores de temperatura
 
Termocuplas
 
Detector de resistencia metálica
 
Termistor
 
Sensor de estado sólido
 
Termocuplas
 
Objetivos:
 
1- Describir los principios básicos de operación de las termocuplas.
2- Analizar problemas relacionados con los principios               básicos de operación.
3- Conocer sus características.
4- Conocer ejemplos de termocuplas.
5- Analizar lainstrumentación asociada con ellas
 
Principios Básicos de Operación
 
1-    Las termocuplas están formadas por la unión de dos metales distintos, los cuales se encuentran soldados por uno de sus extremos y por el otro extremo se dejan separados.
 
                                          
 
2-    El voltaje que aparece en los extremos de la unión, conocido como voltaje Seebeck aumentacon la temperatura.
3-    La medición de temperatura es relativa, ya que depende de la unión de la temperatura de la unión de referencia.
4-    De acuerdo al tipo de metales que forman la termocupla, se clasifican las termocuplas: B, C, E, J, K, L, N, R, S, T, U.
 

 
5-    La relación voltaje temperatura es no lineal.
 
                Ecuación y Tabla.
 

 
6-    La medición contermocupla requiere la compensación de la unión de referencia.
 
 
 
                                                                         
 
 
 
              es el voltaje a la entrada del amplificador de la tarjeta de adquisición de datos.
 
7-    Métodos de compensación:
1- Unión de referencia a cero grados centígrados.       
                                                                             
 
                                                         
                                   
            Por la Ley de los Metales Intermedios esta segunda conexión es equivalente a la primera.
 
                                     
                                    Ley de los Metales Intermedios
                                                    
 
 
2- Medición de la unión de referencia con un sensor porejemplo resistencia de platino y sumar este voltaje al voltaje de la termocupla. Esta compensación se puede hacer por hardware o por software. En la compensación por hardware el voltaje del circuito de compensación se suma al voltaje de la termocupla mediante un circuito sumador como se muestra en la figura.
En la compensación por software la suma de los voltajes de los circuitos de la termocupla ycompensación se suman en el programa que hace la medición de la temperatura.
 
     
                                                                                                
        
         Compensación por hardware
 
Características de las termocuplas.
 
1-    Presentan el más amplio rango de temperatura con respecto a los otros sensores de temperatura.
2-    Son resistentes alambiente.
3-    Son exactas.
4-    Son sensibles.
5-    Autoalimentadas.
6-    Bajo costo.
7-    Requieren de otro sensor de temperatura.
8-    Son menos estables que otros sensores de temperatura.
 
Ejemplos de Termocuplas
 
        Termocuplas revestidas
         Termocuplas atornillables
         Comparación entre termocupla y RTD
 
Instrumentación Asociada a Termocuplas
    Amplificador de instrumentación de alta ganancia.
   Detección de quiebre de la termocupla, para lo cual se requiere amplificador en modo diferencial.
   Filtros pasa bajas para reducir ruido.
   Compensación de la unión de referencia.
 
                           
 
  | SCXI-1102 | SCXI-1120 | SCXI-1122 |
Número de entradas | 32 | 8 | 16 |
Ganancia del amplificador | 1 o 100programablepor software | 1 a 2000seleccionable por jumper | 0.1 a 2000programable por     software |
Opciones de filtraje | 1 Hz | 4 Hz o 10 kHz | 4 Hz o 10 kHz |
 
 
Módulo de Acondicionamiento de Señal para Termocupla de
National Instruments
 

Autoevaluaciòn
 
1-    Describa los principios básicos de operación de una termocupla....