Temperatura

¿Qué es Temperatura?
Desde el punto de vista cualitativo, la temperatura de un objeto determina la sensación de calor o frío al tocarlo. Específicamente, 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.
RTDs y Termistores
RTDs
Los detectores de resistencia de temperatura (RTDs) operanbajo el principio de los cambios en la resistencia eléctrica de metales puros y se caracterizan por un cambio lineal positivo en resistencia con temperatura. Los elementos típicos usados por los RTDs incluyen níquel (Ni) y cobre (Cu), pero platino (Pt) es por mucho el más común por su amplio rango de temperatura, precisión y estabilidad.
Los RTDs están compuestos por una de las dos configuracionesde manufactura. Los RTDs wire-wound se construyen al enrollar un cable delgado en una turbina. Una configuración más común es el elemento de película delgada, el cual consiste en una capa muy delgada de metal puesta sobre un estrato de plástico o cerámica. Los elementos de película delgada son más baratos y ampliamente disponibles ya que pueden alcanzar resistencias nominales más altas con menosplatino. Para proteger el RTD, una cubierta de metal cubre al elemento RTD y los cables conectados a él.
Los RTDs son populares por su excelente estabilidad y muestran la señal más lineal con respecto a la temperatura de cualquier sensor electrónico de temperatura. Son generalmente más caros por su cuidadosa construcción y el uso de platino. Los RTDs también se caracterizan por un tiempo lento derespuesta y baja sensibilidad; y como requieren excitación de corriente pueden ser propensos a auto calentamiento.
Son comúnmente clasificados por su resistencia nominal a 0 °C. Los valores típicos de resistencia nominal para RTDs de platino de película delgada incluyen 100 Ω y 1000 Ω. La relación entre resistencia y temperatura es casi lineal y cumple la ecuación
For <0 °C RT = R0 [ 1 + aT +bT2 +cT3 (T - 100) ]  (Ecuación 1)
For >0 °C RT = R0 [ 1 + aT + bT2 ]

Donde RT = resistencia a temperatura T
R0 = resistencia nominal
a, b y c son constantes usadas para escalar el RTD
La curva de resistencia/temperatura para un RTD de platino de 100 W, comúnmente conocido como Pt100, se muestra a continuación:

Figura 1. Curva de Resistencia-Temperatura para un RTD de Platino de 100Ω, a = 0.00385
El RTD más común es el de platino de película delgada con un a de 0.385%/°C y está especificado por DIN EN 60751. El valor a depende del grado de platino utilizado y también generalmente incluye 0.3911%/°C y 0.3926%/°C. El valor a define la sensibilidad del elemento metálico, pero normalmente es utilizado para distinguir las curvas de resistencia/temperatura de varios RTDs.
Tabla1. Coeficientes Callendar-Van Dusen Correspondientes a RTDs Comunes
Edtándard | Coeficiente de Temperatura (a) | A | B | C |
DIN 43760 | 0.003850 | | | |
American | 0.003911 | | | |
ITS-90 | 0.003926 | | | |
* Para temperaturas bajo 0 °C únicamente; C = 0.0 para temperaturas arriba de 0 °C.

Termistores
Los termistores (resistores sensibles térmicamente) son similares a losRTDs en los que son resistores eléctricos, cuya resistencia cambia con la temperatura. Los termistores están fabricados con material de semiconductor de óxido de metal los cuales son encapsulados en una pieza de vidrio o epoxi.
Los termistores tienen una sensibilidad muy alta, lo cual los hace extremadamente susceptibles a los cambios de temperatura. Por ejemplo, un termistor 2252 W tiene unasensibilidad de -100 W/°C a temperatura ambiente. En comparación, un RTD de 100 W tiene una sensibilidad de 0.4 W/°C. Los termistores también tienen una baja masa térmica que da como resultado tiempos rápidos de respuesta, pero son limitados por un rango pequeño de temperatura.
Los termistores tienen ya sea un coeficiente de temperatura negativo (NTC) o un coeficiente de temperatura positivo (PTC)....