Sensor de Temperatura – Información y Características

El parámetro físico más comúnmente medido es la temperatura, ya sea en aplicaciones de la industria de procesos o en entornos de laboratorio. Las medidas exactas son parte crítica del éxito. Se necesitan mediciones exactas para muchas aplicaciones, como aplicaciones médicas, investigación de materiales en laboratorios, estudios de componentes electrónicos o eléctricos, investigación biológica y estudios geológicos. Con mayor frecuencia, los sensores de temperatura se usan para medir la temperatura en circuitos que controlan una variedad de equipos.

Sensor de Temperatura

La temperatura es una magnitud física relacionada con la variación del calor de un cuerpo, un objeto o el ambiente, en muchas ocasiones es necesario detectar su variación y es precisamente en estos casos cuando el uso de un sensor de temperatura se torna indispensable.

De forma similar al de cualquier sensor, estos tienen la facultad de poder percibir cambios en el entorno donde se encuentren y generar una señal que provoca una alerta y una posterior acción.

Un sistema que contenga un sensor de temperatura y humedad en tiene la capacidad de detectar el cambio de la temperatura y actuar en consecuencia para regular su magnitud a los valores normales previamente configurados.

Generalmente este tipo de artefactos están compuestos por tres partes a saber:

  1. El elemento sensor.
  2. Un material o elemento conductor de la señal.
  3. Un cable conector del sensor al sistema electrónico.

Tipos de Sensores de Temperatura

Para determinar cuál sensor de temperatura ambiente que existen en el mercado es el más adecuado para un sistema, es importante conocer cada uno de los tipos existentes, antes de optar por alguno de ellos.

Existen muchas clasificaciones, sin embargo una de las más usadas es la que clasifica a este tipo de sensores en seis categorías, estas son:

  1. Sensores de temperatura termopar
  2. Dispositivos de temperatura resistivos RTD y termistores
  3. Dispositivos bimetálicos
  4. Dispositivos de dilatación de líquido
  5. Radiadores infrarrojos
  6. Dispositivos de cambio de estado

Sensor de Temperatura Termopar

Los sensores de temperatura termopar son esencialmente un par de alambres o tiras de diferentes elementos metálicos que se encuentran unidos en un extremo, mientras mantienen separados su extremo opuesto.

De esta forma, los cambios de temperatura detectados en la junta generan un cambio en los otros extremos, mientras mayor sea la temperatura la fuerza electromotriz generada también aumentará, aun cuando esta no necesariamente sea de forma lineal.

Sensor de Temperatura por Resistencia o RTD

Estos dispositivos para determinar la variación de temperatura por resistencia, se valen de la propiedad que tiene la temperatura para cambiar la resistencia eléctrica de algunos materiales, en este caso existen 2 tipos de dispositivos metálicos importantes, los termistores y los RTD.

Los del primer tipo están basados en la variación de la resistencia de un elemento semiconductor de cerámica, los del segundo tipo trabajan con la variación de la resistencia de un elemento metálico.

Sensor de Temperatura Bimetálico

Este modelo de sensor de temperatura consiste en el aprovechamiento del diferencial de la dilatación térmica existente entre metales diferentes, en este caso se unen dos metales o tiras y cuando se presenta un aumento de la temperatura, uno de los lados se va a dilatar más que su vecino, luego la curva que resulta indica la lectura de la temperatura aun apuntador por medio de una articulación mecánica.

Ya que no requieren de alguna fuente de alimentación, tienen la característica de ser portátiles, sin embargo generalmente no suelen ser tan sensibles como los sensores RTD o los sensores termopares, además es complicado el registro de la temperatura.

Sensor de Temperatura por Dilatación de Fluido

Existen dos tipos diferentes de diseño para este tipo de sensores, hay uno de líquido orgánico y hay otro de mercurio, aunque también se pueden conseguir versiones a gas en lugar del líquido.

El embarque de los termómetros de mercurio está regulado en muchas partes, ya que son considerados como un ente que tiene un alto riesgo potencial para el ambiente, por otra parte, los dilatadores de fluido pueden trabajar sin necesidad de energía eléctrica, no presentan un riesgo de explosiones y se mantienen estables luego de varias repeticiones de ciclos, pero no registran datos, ni realizan mediciones puntuales.

Sensor de Temperatura por Radiación de Infrarrojos

Estos compactos sensores son económicos per de alta calidad, tienen la capacidad de medir la variación de la temperatura en materiales y objetos en movimiento o con dificultad de acceso, son consistentes precisos y oportuna respuesta en el tiempo.

Tienen un rango de medición considerable, ya que pueden registrar valores que van desde los 200º centígrados hasta los -20 ºC, además suelen ser muy compatibles con vaios tipos de instrumentos.

Su uso es muy común en la industria, particularmente la energética, automotriz, alimenticia, la del papel, vidrio, plástico y hasta la del asfalto.

Sensor de Temperatura por Cambio de Estado

Cuando se habla de los sensores de temperatura por cambio de estado, se refiere a las etiquetas, crayones, pellets, lacas o cristales líquidos que cambian de color o de apariencia al percibir que la temperatura ha aumentado y superado cierto valor.

Una aplicación típica de este tipo de sensores son las trampas de vapor, cuando una de ellas supera un valor dado de temperatura, una etiqueta de sensor que esté adherida a ella va a cambiar su color indicando la variación térmica.

No es preocupación relevante el hecho de un cambio transitorio en la temperatura ya que son dispositivos con frecuencia de respuesta lenta, solo varios minutos, además su precisión es menor que la de otro tipo de sensores.

Otra de sus características es que una vez dado el cambio en su apariencia, el mismo es irreversible, la única excepción de su tipo lo conforman las pantallas de cristal líquido, sin embargo esto no desmerece su utilidad cuando el requerimiento consiste en confirmar la magnitud de la temperatura.

Esto es especialmente importante para corroborar que materiales o equipos que van a ser embarcados no hayan superado un nivel de temperatura, esto para cumplir con razones legales y técnicas emitidas al respecto.

Usos de los Sensores de Temperatura

El sensor de temperatura ambiente tiene gran campo de trabajo y mucha utilidad, como, por ejemplo:

  • Sistemas de climatización para piletas o piscinas.
  • Sistemas para el acondicionamiento y calefacción de ambientes.
  • Sistemas de ventilación.
  • Extractores de aire en espacios reducidos.
  • Sistemas de suelo radiante.

Es por ello la importancia de escoger el sensor de temperatura y humedad más adecuado al uso que se le quiera dar, bien sea industrial, doméstico o comercial.

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