Transductor de Temperatura

Definición: Un transductor de temperatura é un dispositivo eléctrico que converte a enerxía térmica en cantidades físicas como desprazamento, presión ou unha señal eléctrica. A súa función principal é permitir a medida automática da temperatura. O principio fundamental que subxace nun transductor de temperatura é detectar o calor e, a continuación, converter esta información nun formato legible para a súa transmisión.

Características do Transductor de Temperatura

• A entrada é invariablemente unha cantidade térmica.

• Os transductores converten xeralmente a cantidade térmica nunha cantidade alternativa.

• Úsanse para medir a temperatura e o fluxo de calor dentro dos dispositivos.

Elemento Sensor

O elemento sensor empregado nun transductor de temperatura debe ter a propiedade de que as súas características cambien en resposta ás variacións de temperatura. Por exemplo, nun termómetro de resistencia, o metal platino serve como elemento sensor. Os requisitos clave para o elemento sensor son os seguintes:

• O elemento sensor de temperatura converte a temperatura en calor.

• Debe haber un cambio significativo na resistencia en relación coa temperatura.

• O elemento sensor debe ter alta resistividade.

Tipos de Transductores de Temperatura

Os transductores de temperatura clasifícanse principalmente en dous tipos amplios:

Dispositivos Sensores de Temperatura de Contacto

Neste tipo de transductor, o elemento sensor está conectado directamente á fonte de calor. A transferencia de calor ocorre a través do fenómeno da conducción, que é o proceso polo cal o calor se transfere dunha substancia a outra sen o movemento das substancias mesmas.

Dispositivos Sensores de Temperatura de Non-Contacto

Aquí, o elemento sensor non entra en contacto directo coa fonte de calor. En vez diso, confían no fenómeno da convección para a transferencia de calor. A convección é o proceso no que o calor se transfere polo

Os termómetros de resistencia clasifícanse en dous tipos principais:

• Termómetros de Resistencia de Coeficiente de Temperatura Negativo (NTC): Estes úsanse principalmente para a detección de temperatura. Como o nome indica, a resistencia dun termistor NTC diminúe á medida que a temperatura aumenta. Esta característica fálles-os altamente efectivos para detectar con precisión os cambios de temperatura.

• Termómetros de Resistencia de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC): Os termómetros PTC úsanse principalmente para o control de corrente. Cando a temperatura aumenta, a resistencia dun termistor PTC tamén aumenta. Esta propiedade permite regular o flujo de corrente eléctrica en varias aplicacións.

• Principio de Funcionamento dos Termómetros de Resistencia: Os metais exhiben unha propiedade na que a súa resistencia varía con a temperatura. Os termómetros de resistencia aproveitan este principio para a medida de temperatura. O platino emprega-se comúnmente como elemento sensor en termómetros de resistencia de alta precisión. Debido á estabilidade e previsibilidade da relación resistencia-temperatura do platino, estes termómetros poden medir con precisión a temperatura ambiente. Medindo a resistencia do elemento de platino, pode determinarse con precisión a temperatura correspondente, facendo dos termómetros de resistencia unha opción fiable para unha ampla gama de aplicacións de monitorización de temperatura.

Termopares: Un termopar é un dispositivo que converte a temperatura en enerxía eléctrica no punto de contacto. Funciona baseándose no principio de que diferentes metais posúen distintos coeficientes de temperatura. Cando dous metais diferentes están unidos para formar unha unión, ocorre un fenómeno coñecido como o efecto Seebeck. Cando a temperatura na unión cambia, indúcese unha tensión a través da unión. Significativamente, esta tensión inducida é directamente proporcional á diferenza de temperatura entre a unión e un punto de referencia. Esta relación linear entre a tensión xerada e a temperatura permite que os termopares sexan altamente efectivos para medir con precisión a temperatura. Úsanse amplamente en varias aplicacións industriais, científicas e domésticas, onde a monitorización e control precisa da temperatura son cruciais, como en fornos, hornos e sistemas de control de procesos industriais.

Transductor de Temperatura de Circuito Integrado: Un transductor de temperatura de circuito integrado (CI) utiliza unha combinación dun elemento sensor de temperatura e un circuito electrónico para medir a temperatura. Este tipo de transductor caracterízase pola súa resposta linear, que simplifica o proceso de converter a temperatura sentida nunha saída eléctrica que pode interpretarse facilmente. No entanto, unha das desvantaxes notables do transductor de temperatura integrado é o seu intervalo operativo relativamente estreito. Xeralmente funciona dentro dun rango de temperatura de 0°C a 200°C. Este intervalo limitado restrinxe a súa aplicabilidade en certos entornos de alta ou baixa temperatura onde se require unha cobertura de temperatura máis ampla.

A pesar desta deficiencia, os transductores de temperatura CI úsanse amplamente en moitas aplicacións como a electrónica de consumo, onde o seu tamaño compacto, linearidade e interfaz relativamente simple os fan unha opción preferida para a monitorización de temperatura dentro do intervalo de temperatura especificado.movemento da substancia. Os transductores de non-contacto poden subdividirse, sendo un exemplo o termistor. Un termistor é un tipo de resistor cuxa resistencia cambia coa temperatura. A súa resistencia mide-se pasando unha pequena corrente directa medida, que, por suxesto, causa unha caída de tensión a través da resistencia.