Un sensor de temperatura es un dispositivo que mide la temperatura a través de señales eléctricas. Este dispositivo electrónico convierte la información obtenida en datos electrónicos que se pueden monitorear y registrar.
El control de la temperatura es una de las mediciones más importantes en el día a día.
Utilidad: uso y aplicaciones
Los sensores de temperatura se utilizan en automóviles, dispositivos médicos, computadoras, aparatos de cocina y otros tipos de maquinaria.
El sensor de temperatura es un elemento fundamental cuando se requiere trabajar en una temperatura específica dentro de cualquier proceso de fabricación por ejemplo en fundiciones, máquinas de vapor, procesado de productos de alimentación, etc.
Para trabajar en este tipo de procesos es importante tener controlada la temperatura con precisión y tener una capacidad de respuesta adecuada.
La temperatura es el tipo de medición física más común en aplicaciones industriales. En muchas ocasiones el éxito de muchos procesos depende de la temperatura. Existen muchas aplicaciones que no son tan obvias, que utilizan sensores de temperatura:
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El termostato del sistema de calefacción de una casa.
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Sistemas de control térmico para evitar que el motor de un coche no se sobrecaliente.
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Control del sobrecalentamiento de una placa fotovoltaica.
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Generación de electricidad en centrales térmicas y plantas solares.
Tipos de sensores
Hay muchos tipos diferentes de sensores de temperatura.
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Sensores de temperatura de contacto.
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Sensores de temperatura sin contacto. Estos sensores miden indirectamente la temperatura de un objeto.
Sensores sin contacto
Este tipo de sensores de temperatura están en contacto directo con el objeto que se quiere medir. Normalmente son sensores de infrarrojos (IR).
Estos sensores detectan la radiación térmica emitida por un objeto o una fuente de calor a distancia y envían una señal a un circuito electrónico para determinar la temperatura del elemento.
Este tipo de sensores de temperatura son especialmente útiles en entornos peligrosos en los que no es posible acercarse al objeto a medir. También se utilizan para medir objetos en movimiento o a temperaturas extremadamente altas.
Sensores de temperatura de contacto
Entre los sensores de temperatura de contacto se encuentran termopares y termistores.
Sensor termopar
El termopar es un sensor compuesto por conductores. Cada uno de estos dos conductores está hecho de un material diferente y están conectados entre ellos en dos puntos. Si se expone esta unión a una fuente de calor, se genera un voltaje debido al efecto termoeléctrico que refleja el cambio de temperatura. El rango de temperatura que pueden medir está entre -200 y 1750 grados Celsius.
Termistor
En este tipo de sensor de temperatura de contacto, la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Las temperaturas medidas se reflejan muy rápido y con gran precisión. Requieren ciertos cálculos matemáticos debido a su naturaleza.
Hay dos tipos principales de termistores:
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Coeficiente de temperatura negativo (NTC).
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Coeficiente de temperatura positivo(PTC).
Los termistores son capaces de medir entre 0,05 y 1,5 grados Celsius lo que los convierte en sensores más precisos que los termopar. Están hechos de cerámica o polímeros.
Detectores de resistencia (RTD)
También se conocen como termómetros de resistencia y son básicamente la contraparte metálica de los termistores. En comparación con los termistores son más caros pero más precisos.
Estos detectores miden la temperatura por la resistencia del elemento RTD con la temperatura.
Se pueden utilizar diferentes metales como cobre, níquel o platino (que es el más caro y preciso)
Termómetros
Un termómetro es un sensor de temperatura de contacto. Dependiendo de su funcionamiento hay tres tipos de termómetros:
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Termómetro de vidrio: como el tubo de vidrio y etanol o mercurio en su interior. Actualmente se utiliza con mayor frecuencia el etanol por la peligrosidad del mercurio en caso de rotura. El mercurio o el etanol se expande o se contrae de forma lineal dependiendo de la temperatura que mide.
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Termómetro bimetálico: este tipo de termómetro consta de un manómetro y un vástago conectados. La punta del sensor tiene un resorte que está unido a una varilla, que conduce a la aguja del medidor. Cuando la bobina de detección está en contacto con una fuente de calor, se crea un movimiento en la bobina y mueve la aguja en el medidor.
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Termómetro líquido y de gas: Hay una bombilla llena de gas o líquido. Cuando se calienta, el elemento del interior de la bombilla se calienta y expande. La varilla adjunta mueve la aguja que indica la temperatura medida.
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Termómetro digital: este tipo de termómetro digital utiliza funciona como un detector de temperatura por resistencia (RTD) o un termopar. La temperatura se muestra como una lectura digital.
