Medición de la temperatura

¿Qué son los sensores de temperatura?

Los sensores de temperatura son componentes electrónicos que proporcionan una señal eléctrica como medida de la temperatura. El platino se ha impuesto como material de resistencia para los sensores de temperatura en la tecnología de medición industrial. Entre sus ventajas se encuentran su alta resistencia química, su facilidad de trabajo (especialmente para la producción de alambres), la posibilidad de representación de alta pureza y la buena reproducibilidad de las propiedades eléctricas. Estas propiedades están plenamente especificadas en la norma europea DIN EN 60 751, de modo que existe una intercambiabilidad universal para la resistencia de medición de platino como casi ningún otro sensor de temperatura. Estas especificaciones incluyen la dependencia de la temperatura de la resistencia, que se define en una serie de valores básicos, el valor nominal, la temperatura de referencia asociada y las desviaciones límite permitidas. También se especifica en la norma el rango de temperatura, que va de -200 a +850°C.

¿Qué tipos (diseños) de sensores de temperatura existen?

El diseño del sensor de platino difiere según el ámbito de aplicación; en principio, en el pasado se distinguía entre resistencias de hilo y de película fina. Mientras que las resistencias de capa fina consisten siempre en una capa de platino aplicada a un sustrato cerámico, las resistencias bobinadas pueden tener la bobina de alambre fundida en vidrio o incrustada en polvo. Entretanto, las resistencias de capa fina se han impuesto en la industria. Se prefieren los sensores de temperatura de chip de platino con cables de conexión o en diseño SMD.

¿Cómo se construye un sensor de temperatura? ¿Cuáles son las diferencias?

Existen varios diseños de sensores de temperatura de chip de platino con cables de conexión dentro de la serie, que se diferencian esencialmente en las siguientes características:

  • el material del cable de conexión (plata, platino, paladio, níquel, níquel dorado o níquel estañado)
  • en el método de procesamiento (soldadura blanda, soldadura fuerte, engarce o soldadura)
  • en la temperatura de funcionamiento (de -70°C a un máximo de + 600°C)


El sensor de temperatura de chip de platino en diseño SMD no tiene tantas versiones diferentes en comparación con los sensores con cables de conexión. La principal característica distintiva en este caso es la colocación de la zona de contacto. Se puede fabricar como contacto integral, como contacto unilateral o con contacto unilateral y parte trasera soldable. En comparación con los diseños con hilos de conexión, los sensores de temperatura SMD están especialmente diseñados para el montaje automático en placas de circuito impreso en la producción de grandes series.

¿Cuál es el valor nominal de un sensor de temperatura?

Un sensor de temperatura está disponible en diferentes valores nominales. Suelen ser Pt100, Pt500 o Pt1000.

Widerstand_Ohm

El valor nominal o resistencia nominal R0 es el valor de la resistencia a 0°C. Según la norma DIN EN 60 751, se define un valor de 100 Ω para el valor nominal, por lo que se denomina resistencia Pt 100. También se admiten múltiplos de este valor, por lo que se ofrecen resistencias de medición con valores nominales de 500 Ω y 1000 Ω. Su ventaja es una mayor sensibilidad, es decir, una mayor variación de la resistencia con la temperatura (Pt 100: aprox. 0,4Ω/K; Pt 500: aprox. 2,0 Ω /K; Pt 1000: 4,0 Ω /K).

¿Cuál es la precisión de los sensores de temperatura?

La precisión de los sensores de temperatura se divide en las llamadas clases de tolerancia o clases de precisión. Existen 4 clases de precisión: F0.1; F0.15; F0.3 y F0.6. Para cada clase se define una tolerancia máxima o desviación límite.

Clases de precisión para la medición de resistencias:



Para las resistencias de capa

Desviación del límitea

°C

Clase

Alcance

°C

F 0,1

   0 bis +150

± (0,1 + 0,0017|t|)

F 0,15

-30 bis +300

± (0,15 + 0,002|t|)

F 0,3

-50 bis +500

± (0,3 + 0,005|t|)

F 0,6

-50 bis +600

± (0,6 + 0,01|t|)

a|t|=  valor absoluto de la temperatura en °C sin tener en cuenta el signo


¿Dónde se utilizan los sensores de temperatura en la industria?

Las sondas de temperatura de chip de platino con un valor nominal de Pt100, pero también Pt1000 y Pt500, no suelen utilizarse para la medición de la temperatura de esta manera. Se instalan en consecuencia y por lo tanto resultan en un sensor de temperatura adecuado para el uso industrial, un llamado sondas de temperatura RTD.

¿Cómo se utilizan los sensores de temperatura en el termómetro de resistencia?

En el vídeo obtendrá una visión general del diseño y el funcionamiento de los termómetros de resistencia en los que se utilizan sensores de temperatura.