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¿Qué es un Sensor de Temperatura?

Un sensor de temperatura son dispositivos que pasan la o transforman la información de cambios de temperatura a señales eléctricas, de modo que son procesados para una lectura digital o analógica. Existen 3 tipos distintos de sensores de temperatura los termistores, los RTD y los termopares.

¿Qué tipos de sensores de temperatura existen?

Tal y como explicamos anteriormente existen 3 tipos principales de sensores, pero también encontramos otros modelos menos conocidos, por ello te explicamos cada uno de ellos en la siguiente lista de sensores de temperatura.

¿Qué es el sensor ECT?

El sensor ECT lo encontrarás en el coche, este es de tipo NTC, el cual consiste en que la resistencia del sensor se reduce en el momento que la temperatura se eleva.

En sensor esta ubicado en la caja del termostato del motor o en la toma del agua. En el interior del conjunto encontraras un termistor el cual indicara la variación de la resistencia, modificando la temperatura indicada por el sensor.

El funcionamiento puede ser lioso pero es muy sencillo en instante que la resistencia sube, la temperatura baja y al contrario.

A trabes de una resistencia de 5 voltios del ECM (Engine Control Module) es el que se encarga de que el sensor reciba la energía apara actuar como un sensor ECT.

¿Cómo funciona el sensor ECT o sensor de temperatura del refrigerante?

El funcionamiento es sencillo, y consta de tres puntos impotentes

  1. El primero es que el termistor entregaras la variación de la resistencia entre sus dos filamentos.
  2. El segundo paso es el sensor que traduce esta variación en temperatura.
  3. Por ultimo el ECM calcula los parámetros de la variación de la temperatura de modo que se marque en el panel de instrumentos de tu coche.

Todo este sistema esta conectado automáticamente con la válvula EGR la cual permite que el radiador se encienda, para que el liquido refrigerante se mantenga en la temperatura más optima y no se sobre caliente el coche.

sensores de temperatura tipos

Sensores RTD o sensor de fluidos

Este sensor se caracteriza y es muy para medir la temperatura del los liquidados, este puede ser utilizado en algunos modelos de coche aun que el más común para ello es el sensor de temperatura ECT.

En esencia este sensor se caracteriza por tener un estilo formado por dos partes, en un extremo nos encontramos un alambre, por el que circulara el fluido y otro en el que estarán los componentes eléctricos para sis mediciones.

El calculo se realiza mediante a la relación que existe entre la receptividad del fluido y las dimensiones, así como el aria y la longitud. Como estos dos paramento son fijos solo varia la relacional con el fluido.

Tal y como podemos ver en la tabla siguiente cada uno de los materiales ofrece una resistividad diferente, en la tabla se muestra la relación con la temperatura.

clasificacion de sensores de temperatura

Cada una de la resistividad del los diferentes materiales cambia en función de la temperatura, por lo que podemos medir la temperatura a la que esta el fluido, el cual se mide con el coeficiente térmico (K)-1.

Por ejemplo en el caso que la resistencia aumente la temperatura aumentara y a la inversa, de modo que si fijamos un valor de partida en 0ºC puedes calcular la temperatura en función de la resistividad del material.

En la gran mayoría de los materiales el comportamiento es muy lineal, de modo que son muy utilizados, siendo muy sencillo de calcular y con poca variación de error.

Funcionamiento y estructura del sensor de temperatura RTD

Existen muchos modelos y tamaños distintos de sensores RTD, pero en esencia todos ofrecen la misma estructura.

En función del lugar de la instalación del mismo, tendrán una protección mayor, así como rosca para atarlos a un deposito.

tipos de sensores temperatura

En el lugar del sensor encontraras un cilindro vacío en el transmitirá la temperatura del exterior al alambre del sensor, en este se registrara la variación de la resistividad, permitiendo hacer los cálculos para conocer la temperatura.

Sensores Termopares

Los sensores de temperatura termopares son los más usados en la gran mayoría de sensores de temperatura digitales, en este apartado te explicamos como funciona y sus características.

Partes del sensor de temperatura termopares

En esencia la base del sensor termopar son dos alambres de diferentes materiales pegados en un extremo. Este extremo es denominado punta caliente, en la que se miden los niveles de calor.

En el otro extremo se realizan mediciones en mV. (mili voltajes), este otro extremo las puntas están separadas y se denominan puntas frías.

Funcionamiento del sensor de temperatura termopar

Para medir el mili voltaje que existe en el sensor podemos aclarar que es directamente proporciona a la diferencia de temperatura entre al temperatura de las puntas fías y la temperatura delas puntas calientes.

mV ∞ △t

Esto significa que si tenemos la misma temperatura en ambo alambres el mili voltaje sera cero, o lo que es los mismo, en el caso que en el alambre A la temperatura sea de 20ºC y en el alambre B la temperatura es de 20ºC, el mV = 0.

En el caso que esto no suceda y la diferencia del alambre A es de 20ºC y la del alambre B es de 21ºC el incremento de la temperatura sera de 1ºC ( △t = 1ºC).

Ejemplo con el sensor de temperatura termopar tipo J

Tal y como podemos apreciar en las gráficas del los diferentes termopares podemos apreciar las distintas relaciones entre la temperatura y el mV.

tipos de sensores ect

En este caso vamos a analizar y usar de ejemplo el termopar J ya que es el más común y el el que destaca por ser más o menos lineal.

Gracias a esta gráfica podemos tener la relación y calcular la el incremento de temperatura de un sensor de temperatura de termopar.

  • Termopar Tipo J: Hecho de una combinación de hierro y constatan (aleación de cobre y niquel). De uso limitado en entornos oxidantes. Cuenta con un rango de temperatura entre los 0°C y los 750°C.
  • Termopar Tipo T: Se compone de un alambre de cobre y otro de constatan. De uso recomendado en entornos de humedad. Su rango de temperatura se encuentra entre los -250°C y los 350°C.
  • Termopar Tipo K: Compuesto de una junta de chromega (aleación de cromo y niquel) y alomega (aleación de aluminio y niquel), es el sistema de captación de temperatura más extendido. Y es que su rango de temperatura es muy amplio, situándose entre los -200°C y los 1250°C, aunque se recomienda para medidas entre 300 y 1100ºC.
  • Termopar Tipo E: Su combinación de materiales incluyen chromega y constatan. Su rango de temperaturas se sitúa entre los -200°C y los 900°C.

Sensor de temperatura bimetálico

El sensor de temperatura bimetálico lo acostumbramos a encontrar en las cafeteras eléctricas, las secadoras o la plancha de la ropa.

La particularidad de este sensor, es que en su interior realiza un cambio de estado con el que podemos activar un interruptor.

El diseño exterior es muy sencillo, en un extremo nos encontramos dos pines con el que conectar los cables y en el opuesto, una superficie metálica, la cual recoge la temperatura.

Funcionamiento del sensor de temperatura bimétalico

El sensor esta compuesto internamente por dos placas metálicas conductoras de la electricidad, en la temperatura ambiente estas están unidas, por lo que dejan pasar la corriente permitiendo que la cafetera funcione.

En el momento que el sensor se calienta, la estructura interna metálica se expande, de modo que impide que los dos filamentos metálicos entren en contacto, cortando la corriente.

El municionamiento del bimetál, se basan en que la composición de los dos metales es diferente, al igual que su punto de dilatación, de este modo al calentarse la pieza no tiene otra opción que curvarse.

Para lograr que este se cubre en diferentes temperaturas, es impotente utilizar una combinación de metales que se acción a al temperatura que prefieras.

Tipos de sensores térmicos por dilatación de fluido

Los sensores de temperatura por dilatación de fluido, como es el termómetro doméstico. Este tipo de sensor se puede clasificar en dos grupos, el tipo de mercurio, el tipo de líquido orgánico e incluso gas coloreados en lugar de liquido.

En mercurio supone un riesgo medioambiental y incluso en algunos aeropuertos no permiten su envaramiento. Este modelo de sensores no requiere de una fuente de energía, lo que los hacen completamente independientes.

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Los sensores de temperatura por dilatación de fluido no tienen riesgos de explosión y son estables incluso después de ciclos repetidos. Pero tampoco generan datos ni registran electrónicamente las diferentes temperaturas y no pueden hacer mediciones puntuales.

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