En los sensores de resistencia variable, la medida de la temperatura se calcula en base a la medida de la resistencia eléctrica de un metal o un semiconductor y la resistencia eléctrica se mide mediante un puente de corriente continua. En los sensores RTDs (Resistence Thermal Devices), el sensor suele ser una lámina plana o un hilo de platino, cobre o níquel.
Lo que más se utiliza es el platino con una resistencia de 100 Ohm a 0 °C. También se suelen utilizar sensores Pt1000 y, en menor medida, los Pt500. Las RTDs tienen alta precisión y la curva de variación de la resistencia térmica con la temperatura es lineal para un rango entre 0 y 250 °C.
Los termistores, sensores formados por semiconductores
Contienen óxido férrico, níquel o cobalto. Su resistencia eléctrica varía en relación a la temperatura y se pueden emplear para medir la temperatura con más precisión con las RTDS. Los termistores pueden ser del tipo NTC o PTC dependiendo si la resistencia aumenta o disminuye con la temperatura.
Las resistencias de los termistores son mucho más elevadas que las de las RTDS. El problema de estos sensores es que la variación de la resistencia térmica con la temperatura no es lineal. Los termistores sufren un envejecimiento que hace que la curva de resistencia cambie con el tiempo y es preciso volver a calibrar el instrumento.
Casi todos los instrumentos que miden la temperatura con sensores resistivos se configuran para un solo tipo de sensor, el Pt100 o el Pt1000. La resistencia del sensor está influenciada por la resistencia eléctrica de los cables que unen el instrumento al sensor.
Los instrumentos con menos precisión miden la resistencia del sensor gracias a un montaje a dos hilos. Aquí, la resistencia de los cables se suma a la resistencia del sensor, además, la sección y longitud de los cables afectará a la medida.
¿Cómo minimizar los problemas de resistencia en los cables?
Algunos instrumentos de medida emplean un montaje a tres hilos y los de alta precisión incluso a cuatro, con lo que se consigue que la sección de los conductos no afecte a la medida. La resistencia eléctrica de los cables puede ser insuficiente en el caso de los montajes a dos hilos ya que se genera una caída de tensión y una potencia térmica que producirá un autocalentamiento del sensor. Este efecto no es importante cuando se emplean RTDs para la medida de temperatura en líquidos, pero sí puede ser importante si se emplean para medidas de aire.
Las NTCs, por su parte, se emplean en aplicaciones donde no se requiere tanta precisión de medida. Las incertidumbres en este caso suelen ser entre 0,5°C y 0,3°C en un rango entre 0 y 80°C. Cuando se utilizan RTDs, las incertidumbres oscilan entre los 0,3°C para las sondas de tres hilos y de 0,1°C para las sondas e instrumentos de cuatro hilos.
La resistencia de las NTCs es bastante más superior a las RTDs. La resistencia de los cables de conexión no es importante, pero sí lo es el autocalentamiento. Este se puede minimizar si se utiliza una corriente de excitación de 0,15mA en lugar de utilizar una resistencia de 1mA. Los instrumentos que utilicen bajas corrientes de excitación deberán ser más precisos.
Como vemos, hay algunas diferencias importantes en los sensores de resistencia variable. Desde Combutec, queremos que cuentes con los mejores equipos y el asesoramiento profesional que necesitas para elegir los instrumentos que mejor encajan con tus necesidades. No dudes en contactar con nosotros.
