Sensores Generadores

Instrumentación Electrónica

II.- Las etapas de sensado y acondicionamiento electrónico.

2.- Sensores de resistencia variable y sus acondicionadores.
3.- Sensores de reactancia variable, electromagnéticos y sus
acondicionadores.
4.- Sensores generadores y sus acondicionadores.
5.- Otros tipos de sensado.
6.- Amplificadores operacionales de propósito especial.

132

InstrumentaciónElectrónica

Sensores generadores
Sensores
Generadores

No requieren alimentación auxiliar.
Están basados en efectos reversibles.
Algunos efectos físicos en los que están basados son fuentes
de interferencia en otras situaciones (f.t.e.m., deformación en cables).

Termoeléctricos
Termoeléctricos
Electroquímicos
Electroquímicos
Piezoeléctricos
Piezoeléctricos
133Instrumentación Electrónica

Sensores generadores
Sensores
Termoeléctricos

Efecto Seebeck

Efecto Seebeck en corriente
(corriente termoeléctrica de
cortocircuito)

Efecto Seebeck en tensión
(tensión termoeléctrica en
abierto).

Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.

Thomas Seebeck 1821

e AB = α ⋅ T
α: coeficiente de SeebeckTemperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.

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Sensores
Termoeléctricos

Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar

Cu

Unión J2
Unión J3

V2 (tensión termoeléctrica)
V3=0 al ser J3 Cu-Cu.

Cu

El voltímetro mide

V = V1 − V2 ∝ T1 − T2

Para saber T1 hay que conocerpreviamente T2.

Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes.
Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.

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Sensores
Termoeléctricos

Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar

Cu

Cu

Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.

Solución Forzar T2 a una tªconocida previamente Baño termoestático (0ºC).
La lectura V se referencia a la tª de la unión J2 (Unión de referencia).

V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − TJ 2 ) = α ⋅ t ª J 1 (º C )
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Sensores generadores

Sensores
Termoeléctricos

Medida de la tensión de termopar
Cu

Termopar
tipo
(hierro-constantán)

Cu

J

Temperature Measurement Handbook. Cap.Application Notes. Standford (USA): Omega
Engineering Inc, 1990.

El cable de hierro aumenta el número de uniones distintas (J3 y J4) y por tanto el número de
tensiones de Seebeck.
V3=V4 si TJ3=TJ4.
Para asegurar que TJ3=TJ4

Realizar las uniones J3 y J4 en un bloque isotérmico.
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Sensores
Termoeléctricos

Sensores generadores
Medida de la tensiónde termopar

Termopar tipo J (hierro-constantán)
Cu

Bloque isotérmico
Buen conductor eléctrico.
Buen aislante térmico.
Mantiene una tª en su interior constante (Tref).

Cu

La lectura será

V = V1 − V2 = α ⋅ (TJ 1 − Tref )
Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA):
Omega Engineering Inc, 1990.

En la práctica, no es operativo disponer en elcircuito termoeléctrico de un baño termoestático y
de un bloque isotérmico.
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Sensores
Termoeléctricos

Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar

Temperature Measurement Handbook. Cap. Application Notes. Standford (USA): Omega Engineering Inc, 1990.

Una solución tendente a eliminar el baño termoestático consiste en sustituirlo por un nuevobloque
isotérmico con la condición que esté a la temperatura de referencia Tref. .
Sin embargo, sigue habiendo un inconveniente cual es la necesidad de emplear dos termopares (Fe-C y
Fe-Cu) para realizar la medida con uno de ellos.

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Termoeléctricos

Sensores generadores
Medida de la tensión de termopar

Temperature Measurement Handbook....