Un sensor de temperatura és un dispositiu que mesura la temperatura a través de senyals elèctrics. Aquest dispositiu electrònic converteix la informació obtinguda en dades electrònics que es poden monitoritzar i registrar.
El control de la temperatura és un dels mesuraments més importants en el dia a dia.
Per a què serveixen els sensors de temperatura?
Els sensors de temperatura s'utilitzen en automòbils, dispositius mèdics, ordinadors, aparells de cuina i altres tipus de maquinària.
El sensor de temperatura és un element fonamental quan es requereix treballar en una temperatura específica dins de qualsevol procés de fabricació per exemple en foses, màquines de vapor, processament de productes d'alimentació, etc.
Per treballar en aquest tipus de processos és important tenir controlada la temperatura amb precisió i tenir una capacitat de resposta adequada.
La temperatura és el tipus de mesura física més comú en aplicacions industrials. En moltes ocasions l'èxit de molts processos depèn de la temperatura. Hi ha moltes aplicacions que no són tan òbvies, que utilitzen sensors de temperatura:
-
El termòstat de sistema de calefacció d'una casa.
-
Sistemes de control tèrmic per evitar que el motor d'un cotxe no es sobreescalfi.
-
Control de l'sobreescalfament d'una placa fotovoltaica.
-
Generació d'electricitat en centrals tèrmiques i plantes solars.
Tipus de sensors de temperatura
Hi ha molts tipus diferents de sensors de temperatura.
-
Sensors de temperatura de contacte.
-
Sensors de temperatura sense contacte. Aquests sensors mesuren indirectament la temperatura d'un objecte.
Sensors sense contacte
Aquest tipus de sensors de temperatura estan en contacte directe amb l'objecte que es vol mesurar. Normalment són sensors de infrarojos (IR).
Aquests sensors detecten la radiació tèrmica emesa per un objecte o una font de calor a distància i envien un senyal a un circuit electrònic per determinar la temperatura de l'element.
Aquest tipus de sensors de temperatura són especialment útils en entorns perillosos en què no és possible apropar-se a l'objecte a mesurar. També s'utilitzen per mesurar objectes en moviment oa temperatures extremadament altes.
Sensors de temperatura de contacte
Entre els sensors de temperatura de contacte es troben termoparells i termistors.
¿Qué es un sensor termopar?
El termoparell és un sensor compost per conductors. Cada un d'aquests dos conductors està fet d'un material diferent i estan connectats entre ells en dos punts. Si s'exposa aquesta unió a una font de calor, es genera un voltatge a causa de l'efecte termoelèctric que reflecteix el canvi de temperatura. El rang de temperatura que poden mesurar està entre -200 i 1750 graus Celsius.
Què és un termistor?
En aquest tipus de sensor de temperatura de contacte, la resistència disminueix a mesura que augmenta la temperatura. Les temperatures mesures es reflecteixen molt ràpid i amb gran precisió. Requereixen certs càlculs matemàtics causa de la seva naturalesa.
Hi ha dos tipus principals de termistors:
-
Coeficient de temperatura negatiu (NTC).
-
Coeficient de temperatura positiu (PTC).
Els termistors són capaços de mesurar entre 0,05 i 1,5 graus Celsius el que els converteix en sensors més precisos que els termoparell. Estan fets de ceràmica o polímers.
Què són els detectors de resistència (RTD)?
També es coneixen com termòmetres de resistència i són bàsicament la contrapart metàl·lica dels termistors. En comparació amb els termistors són més cars però més precisos.
Estos detectores miden la temperatura por la resistencia del elemento RTD con la temperatura.
Es poden utilitzar diferents metalls com coure, níquel o platí (que és el més car i precís)
Què són els termòmetres i de quins tipus poden ser?
Un termòmetre és un sensor de temperatura de contacte. Depenent del seu funcionament hi ha tres tipus de termòmetres:
-
Termòmetre de vidre: com el tub de vidre i etanol o mercuri al seu interior. Actualment s'utilitza amb més freqüència l'etanol per la perillositat de l'mercuri en cas de trencament. El mercuri o l'etanol s'expandeix o es contrau de forma lineal depenent de la temperatura que mesura.
-
Termòmetre bimetàl·lic: aquest tipus de termòmetre consta d'un manòmetre i un plançó connectats. La punta de l'sensor té un ressort que està unit a una vareta, que condueix a l'agulla de l'mesurador. Quan la bobina de detecció està en contacte amb una font de calor, es crea un moviment en la bobina i mou l'agulla en el mesurador.
-
Termòmetre líquid i de gas: Hi ha una bombeta plena de gas o líquid. Quan s'escalfa, l'element de l'interior de la bombeta s'escalfa i s'expandeix. La vareta adjunta mou l'agulla que indica la temperatura mesura.
-
Termòmetre digital: aquest tipus de termòmetre digital utilitza funciona com un detector de temperatura per resistència (RTD) o un termoparell. La temperatura es mostra com una lectura digital.