Sensores
Páginas: 5 (1175 palabras)
Publicado: 1 de mayo de 2012
SENSORES DE TEMPERATURA
Sensores y Actuadores Ingeniería en Mecatrónica
M. en C. Josue Román Martínez Mireles
Zempoala, Hgo. A 18 de Octubre de 2011
INTRODUCCIÓN
• Los cambios meteorológicos son importantes en el
empleo de las fuentes energéticas convencionales.
• La mayoría de las centrales como edificios trabajan sin
tener en cuenta determinadas situaciones ambientales.
• Laexperiencia señala que la variación de temperatura en
una central es importante como para modificar la necesidades de calefacción.
SENSORES POR DILATACIÓN
TERMÓMETROS DE DILATACIÓN
• En general, al aumentar la temperatura de un
RANGO -200 A 600 PRECISIÓN 0,01ºC
cuerpo, sometido a presión constante su volumen también Aumenta. • El líquido más empleado es el mercurio, ya que tieneun comportamiento muy lineal y además, por ser un metal, tiene una buena conductividad térmica, dando una respuesta rápida. • Aprovechando que el mercurio es un buen conductor eléctrico, existen termómetros que incluyen dos hilos de contacto, cerrándose el camino entre ellos cuando se alcanza una temperatura determinada. Aun que el contacto sólo permite el paso de una corriente del orden demiliamperios.
TERMÓMETROS DE GASES
• La dilatación de los gases también se puede aplicar a la
relación de termómetros, pero a diferencia de los líquidos, aquí suele emplearse casi exclusivamente los métodos de volumen constante P2/P1= T2/T1
• Lo más habitual es disponer de tubo Bourdon y una
escala analógica para obtener la indicación de salida.
RANGO -273 A 760 ERROR 1 A 4ºC TERMÓMETROS DE GASES
• El esquema de un termómetro manométrico se muestra
en la figura. El termosistema del termómetro comprende el termobalón 1 que se sumerge en el medio cuya temperatura se mide, el tubo capilar 2 y el muelle manométrico 3
2 1 3
TERMÓMETROS DE CUARZO
• Los sensores están basados en un cristal de
cuarzo, que es un material piezoeléctrico.
• El método consiste en medir lafrecuencia del
oscilador , sometido a la temperatura que desea conocer, mediante un contador que emplea como reloj de referencia.
RANGO -80 A 250 PRECISIÓN 0,04ºC
• Aptos para determinar, por ejemplo, puntos de
ebullición de líquidos, o para emplearlos como referencia para calibración.
PIRÓMETROS DE RADIACIÓN
• Todo cuerpo a temperatura superior al cero absoluto
emite radiaciónelectromagnética que depende de la temperatura del cuerpo y de su naturaleza. A partir de 500ºC, la radiación emitida es visible (rojo oscuro), mientras que por debajo de dicha temperatura sólo se recibe radiación en forma energía calorífica.
RANGO ºC -15 A 3870 ERROR
DE 3% A 0,5%
BIMETÁLICOS
• También la dilatación de los sólidos se aplica tanto a la
medida como al control de temperatura.Los bimetales se basan en esta propiedad.
• Consisten en dos metales con distinto coeficientes de
dilatación térmica unidos firmemente ( por ejemplo mediante soldadura autógena), y sometidas a la misma temperatura la pieza se deforma según un arco circular.
T1> T
e
A B
A B
• R= 2e/(3(aA-aB)(T2-T1))
RANGO -75 A 540 ERROR 1%
e
T2> T A B
TERMISTANCIAS
• En
un conductor,el número de electrones disponibles para la conducción no cambia con la temperatura, sólo se altera su agitación. En un semiconductor, en cambio, aumenta el número de portadores al crecer la temperatura, reduciéndose la resistencia eléctrica (Coeficiente de temperatura negativo : NTC).
RANGO
• Esta dependencia varía con la presencia de
-100 A 450
ERROR 0,005%
impurezas, y si el dopadose hace muy intenso, el semiconductor adquiere propiedades metálicas, con coeficiente de temperatura positivo (PTC).
SENSORES RESISTIVOS
• Los metales presentan un coeficiente de
RANGO -260 A 960
PRECISIÓN 0,01ºC
temperatura positivo, como resultado del cambio de dimensiones y de resistividad que experimentan al variar la temperatura. En un margen de temperaturas reducido,...
Sensores y Actuadores Ingeniería en Mecatrónica
M. en C. Josue Román Martínez Mireles
Zempoala, Hgo. A 18 de Octubre de 2011
INTRODUCCIÓN
• Los cambios meteorológicos son importantes en el
empleo de las fuentes energéticas convencionales.
• La mayoría de las centrales como edificios trabajan sin
tener en cuenta determinadas situaciones ambientales.
• Laexperiencia señala que la variación de temperatura en
una central es importante como para modificar la necesidades de calefacción.
SENSORES POR DILATACIÓN
TERMÓMETROS DE DILATACIÓN
• En general, al aumentar la temperatura de un
RANGO -200 A 600 PRECISIÓN 0,01ºC
cuerpo, sometido a presión constante su volumen también Aumenta. • El líquido más empleado es el mercurio, ya que tieneun comportamiento muy lineal y además, por ser un metal, tiene una buena conductividad térmica, dando una respuesta rápida. • Aprovechando que el mercurio es un buen conductor eléctrico, existen termómetros que incluyen dos hilos de contacto, cerrándose el camino entre ellos cuando se alcanza una temperatura determinada. Aun que el contacto sólo permite el paso de una corriente del orden demiliamperios.
TERMÓMETROS DE GASES
• La dilatación de los gases también se puede aplicar a la
relación de termómetros, pero a diferencia de los líquidos, aquí suele emplearse casi exclusivamente los métodos de volumen constante P2/P1= T2/T1
• Lo más habitual es disponer de tubo Bourdon y una
escala analógica para obtener la indicación de salida.
RANGO -273 A 760 ERROR 1 A 4ºC TERMÓMETROS DE GASES
• El esquema de un termómetro manométrico se muestra
en la figura. El termosistema del termómetro comprende el termobalón 1 que se sumerge en el medio cuya temperatura se mide, el tubo capilar 2 y el muelle manométrico 3
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TERMÓMETROS DE CUARZO
• Los sensores están basados en un cristal de
cuarzo, que es un material piezoeléctrico.
• El método consiste en medir lafrecuencia del
oscilador , sometido a la temperatura que desea conocer, mediante un contador que emplea como reloj de referencia.
RANGO -80 A 250 PRECISIÓN 0,04ºC
• Aptos para determinar, por ejemplo, puntos de
ebullición de líquidos, o para emplearlos como referencia para calibración.
PIRÓMETROS DE RADIACIÓN
• Todo cuerpo a temperatura superior al cero absoluto
emite radiaciónelectromagnética que depende de la temperatura del cuerpo y de su naturaleza. A partir de 500ºC, la radiación emitida es visible (rojo oscuro), mientras que por debajo de dicha temperatura sólo se recibe radiación en forma energía calorífica.
RANGO ºC -15 A 3870 ERROR
DE 3% A 0,5%
BIMETÁLICOS
• También la dilatación de los sólidos se aplica tanto a la
medida como al control de temperatura.Los bimetales se basan en esta propiedad.
• Consisten en dos metales con distinto coeficientes de
dilatación térmica unidos firmemente ( por ejemplo mediante soldadura autógena), y sometidas a la misma temperatura la pieza se deforma según un arco circular.
T1> T
e
A B
A B
• R= 2e/(3(aA-aB)(T2-T1))
RANGO -75 A 540 ERROR 1%
e
T2> T A B
TERMISTANCIAS
• En
un conductor,el número de electrones disponibles para la conducción no cambia con la temperatura, sólo se altera su agitación. En un semiconductor, en cambio, aumenta el número de portadores al crecer la temperatura, reduciéndose la resistencia eléctrica (Coeficiente de temperatura negativo : NTC).
RANGO
• Esta dependencia varía con la presencia de
-100 A 450
ERROR 0,005%
impurezas, y si el dopadose hace muy intenso, el semiconductor adquiere propiedades metálicas, con coeficiente de temperatura positivo (PTC).
SENSORES RESISTIVOS
• Los metales presentan un coeficiente de
RANGO -260 A 960
PRECISIÓN 0,01ºC
temperatura positivo, como resultado del cambio de dimensiones y de resistividad que experimentan al variar la temperatura. En un margen de temperaturas reducido,...
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