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Termistor

¿Qué es un termistor?

Un termistor es un elemento de detección de temperatura compuesto por material semiconductor sinterizado que presenta un gran cambio en la resistencia en proporción a un cambio pequeño en la temperatura. En general, los termistores tienen coeficientes de temperatura negativos, lo que significa que la resistencia del termistor disminuye a medida que aumenta la temperatura.

Los termistores se fabrican con una mezcla de metales y materiales de óxido metálico. Una vez mezclados, los materiales se conforman y se hornean en la forma requerida. Los termistores pueden utilizarse tal cual, como termistores tipo disco, o seguir dándoles forma y montándolos con cables conductores y revestimientos para formar termistores tipo perla.

Glass Encapsulated Thermistors

Más información: Termistor

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¿Qué es un termistor?

La palabra termistor procede del término, THERMally sensitive resisISTOR (resistor térmicamente sensible) y constituye un sensor muy preciso y rentable para medir la temperatura. Están disponibles en 2 tipos: NTC (coeficiente de temperatura negativo) y PTC (coeficiente de temperatura positivo); aunque el NTC es el termistor que se utiliza comúnmente para medir la temperatura.

¿En qué se parecen a los RTD?


A diferencia de los RTD, que cambian la resistencia de un modo casi lineal, los termistores NTC presentan un cambio de la resistencia claramente no lineal y, de hecho, reducen su resistencia al aumentar la temperatura. Las razones de que los termistores sigan siendo populares para medir la temperatura son:

  • Su mayor cambio de resistencia por grado de temperatura proporciona una mayor resolución
  • Alto nivel de repetibilidad y estabilidad
  • Excelente capacidad de intercambio
  • Tamaño pequeño que supone una respuesta rápida a los cambios de temperatura

Entre los revestimientos se suelen encontrar:


  • Revestimientos de epoxi para uso en temperaturas más bajas [normalmente de -50 a 150 °C (de -58 a 316 °F)]
  • Revestimientos de vidrio para uso en temperaturas más altas [normalmente de -50 a 300 °C (de -58 a 572 °F)]
Estos revestimientos se utilizan para proteger mecánicamente la cápsula y las conexiones de cables del termistor, al tiempo que proporcionan cierta protección frente a la humedad o la corrosión. El termistor en cápsula de epoxi es el utilizado en los productos de detección de temperatura con termistor de Omega.

Los termistores se suelen suministrar con un diámetro muy pequeño (#32AW o 0,008" de diámetro) y cables de cobre o aleación de cobre. Muchas veces, esos cables se revisten de estaño para facilitar la soldadura.

Resistencia base


Los termistores NTC reducen la resistencia según aumenta la temperatura. Esto también se aplica a la cantidad de cambio de resistencia por grado que proporcionará el termistor. Las aplicaciones a temperatura relativamente baja (de -55 °C a aprox. 70 °C) usan, en general, termistores de resistencia más baja (de 2252 a 10 000 Ω). Las aplicaciones de temperatura más alta usan, en general, los termistores de resistencia más alta (por encima de 10 000 Ω) para optimizar el cambio de resistencia por grado a la temperatura requerida. Los termistores están disponibles con una variedad de resistencias y «curvas». Las resistencias se especifican normalmente a 25 °C (77 °F).

Resistencia en comparación con curva de temperatura


Lineality of a thermistor A diferencia de los RTD y los termopares, los termistores no tienen estándares asociados a su resistencia en comparación con las características de temperatura o curvas. En consecuencia, hay una gran variedad para elegir.

Cada material del termistor proporciona una resistencia diferente en comparación con la «curva» de temperatura. Algunos materiales ofrecen una mejor estabilidad, mientras que otros tienen resistencia más altas, por lo que se pueden fabricar en termistores más grandes o más pequeños.

Muchos fabricantes indican una constante beta (B) entre 2 temperaturas (ejemplo: [3 0/50 = 3890). Esto, junto con la resistencia a 25 °C (77 °F), se puede utilizar para identificar una curva de termistor específica. Consulte las páginas de esta página web para obtener información sobre las curvas de los termistores Omega.

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Tipos de termistor

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Termistor encapsulado Elementos termistor
El elemento de termistor es la forma más sencilla de termistor. Debido a su tamaño compacto, los elementos de termistor se usan normalmente cuando el espacio es muy limitado. OMEGA ofrece una amplia variedad de elementos de termistor que varían no sólo en su factor de forma sino también en sus características de resistencia contra temperatura. Debido a que los termistores son no lineales, el instrumento que se usa para leer la temperatura debe linearizar la lectura.
Sondas termistor para uso general Sondas termistor
El elemento de termistor autónomo es relativamente frágil y no se puede poner en un entorno agresivo. OMEGA ofrece sondas de termistor que son elementos de termistor incrustados en tubos metálicos. Las sondas de termistor son mucho más adecuadas para entornos industriales que los elementos de termistor.

Preguntas frecuentes sobre termistores

¿Cuál es el mejor termistor para mi aplicación?


Tanto si se desea sustituir un termistor existente como seleccionar uno para una aplicación nueva, hay tres datos clave necesarios para obtener el resultado deseado. Son los siguientes:
  1. Seleccionar la resistencia base correcta para la nueva aplicación o especificar correctamente la resistencia base del termistor que necesita sustituirse.
  2. Especificar una resistencia en comparación con la relación de temperatura («curva») o, para aplicaciones de sustitución, asegurarse de conocer la información del termistor existente.
  3. Tamaño del termistor o tipo de encapsulado del senso

Resistencias de termisor más frecuentes:

  • 2252Ω
  • 3000Ω
  • 5000Ω
  • 10,000Ω
  • 30,000Ω
  • 50,000Ω
  • 1 MΩ (1,000,000)

Precisión del termistor


Los termistores son uno de los tipos de sensores de temperatura más precisos. Los termistores OMEGA tienen una precisión de ± 0,1 °C o ± 0,2 °C en función del modelo de sensor de temperatura en concreto. Sin embargo, estos elementos están bastante limitados en su rango de temperatura y solo funcionan en un rango nominal de 0 °C a 100 °C.

Estabilidad del termistor


Los elementos de los termistores acabados son químicamente estables y no se ven significativamente afectados por el envejecimiento.

Tamaño o tipo de encapsulado del sensor


Una vez que se han establecido la resistencia y la «curva» correctas, el usuario debe tener en cuenta cómo se va a utilizar el termistor. A la hora de seleccionar el tamaño o encapsulado correctos para el termistor, es útil recordar que un termistor, como cualquier otro sensor, solo mide su propia temperatura.

En general, las cápsulas de termistor no están diseñadas para la inmersión directa en un proceso. Son dispositivos pequeños que cambian de temperatura muy rápidamente, ya que lo único que les separa del entorno es un fino revestimiento de epoxi. Omega ofrece una línea completa de sensores que protegen al termistor, al tiempo que le permiten ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones. A continuación se presenta una muestra de alguno de esos diseños.

Bolt Mount Thermistor Sensor with a Stainless Steel Threaded Stud Housing

Uso general


Los diseños de sensor de uso general son aquellos que pueden adaptarse a una amplia variedad de usos. Estos sensores, que abarcan desde los equipos electrónicos hasta las aplicaciones de pruebas de estructuras, procesos y diseño y fiabilidad, son fáciles de instalar y supervisar. El Omega ON-950 es un ejemplo de este tipo de construcción. Una pequeña carcasa de SST con espárrago roscado #8-32 permite instalarlo en cualquier orificio roscado de #8-32 y ocupa muy poco espacio.

Medición por inmersión en líquido


Cuando se expone a líquidos, es necesario proteger el termistor de la corrosión, así como colocarlo en el líquido de modo que alcance la temperatura necesaria. Esto se suele lograr utilizando tubos de extremo cerrado y carcasas diseñadas especialmente. Hay que asegurarse con mucha atención de que haya una buena trayectoria térmica al termistor y de que la masa térmica sea lo más pequeña posible.

Detección superficial


Un diseño de sensor sencillo aunque eficaz para supervisar la temperatura de la superficie es el sensor ON-409, que se ajusta a la superficie. Este diseño incluye un fino estampado metálico redondo al que se une el termistor mediante una resina epoxi. El estampado metálico puede adherirse después a una superficie mediante una resina epoxi u otro método para medir la temperatura de la superficie.