¿Cómo elegir el tipo de sensor de temperatura adecuado?
Elegir un sensor de temperatura para su aplicación puede ser una tarea abrumadora. La gama de sensores disponible actualmente en el mercado es más amplia que nunca, por lo que resulta fácil sentirse perdido si no se está familiarizado con las calibraciones.
En este artículo se explican las diferencias entre los tres tipos principales de sensores de temperatura: termopares, RTD y termistores. Tras su lectura, comprenderá las ventajas y los inconvenientes de cada tipo, y cómo identificarlos.
La adquisición de estos conocimientos le permitirá elegir el tipo de sensor de temperatura más adecuado para su aplicación.
Tres tipos de sensores de temperatura
Como sucede con todas las tecnologías, los sensores de temperatura han experimentado una evolución considerable a lo largo de los años. Hoy en día, se utilizan tres tipos principales en el sector.
Termopares
Un termopar utiliza dos hilos metálicos para producir una tensión relativa a la temperatura presente en la unión entre ambos. Existen muchos tipos especializados de termopares: pueden combinar diferentes metales para medir diversas características y rangos de temperatura, y producir calibraciones especializadas.
Más información sobre los termopares.
Detectores de temperatura resistivos (RTD)
Un sensor RTD mide la temperatura en función de los cambios de resistencia que se producen en el interior de una resistencia metálica. Los RTD más conocidos son los llamados "sensores PT100", que utilizan platino y cuentan con una resistencia de 100 ohmios a 0 °C.
Más información sobre los sensores PT100
Termistores
Un termistor es similar a un RTD, pero con una resistencia de cerámica o polímero en lugar de metálica.
Más información sobre los termistores
| Tipo de sensor |
Termistor |
RTD |
Termopar |
| Rango de temperatura (típico) |
De -100 a 325 °C |
De -200 a 650 °C |
De 200 a 1750 °C |
| Precisión (típica) |
De 0,05 a 1,5 °C |
De 0,1 a 1 °C |
De 0,5 a 5 °C |
| Estabilidad a largo plazo a 100 °C |
0,2 °C/año |
0,05 °C/año |
Variable |
| Linealidad |
Exponencial |
Bastante lineal |
No lineal |
| Alimentación necesaria |
Tensión o corriente constante |
Tensión o corriente constante |
Alimentación propia |
| Tiempo de respuesta |
Rápido De 0,12 a 10 s |
Por lo general, lento De 1 a 50 s |
Rápido De 0,10 a 10 s |
| Susceptibilidad al ruido eléctrico |
Muy poco susceptible Solo alta resistencia |
Muy poco susceptible |
Susceptible/Compensación de unión fría |
| Coste |
De bajo a moderado |
Alto |
Bajo |
Comparación de termopares, RTD y termistores
La idoneidad de cada tipo de sensor depende de la aplicación. Por tanto, es imposible afirmar qué tipo es el mejor de forma general. En la siguiente tabla se resumen las principales ventajas e inconvenientes de cada sensor:
| Tipo de sensor |
Ventajas |
Inconvenientes |
| Termopar |
Rango de temperatura
Alimentación propia
Sin autocalentamiento
Resistencia |
Compensación de unión fría
Precisión
Estabilidad
Cables de extensión TC |
| RTD |
Precisión
Estabilidad
Linealidad |
Error de resistencia de conducción
Tiempo de respuesta
Resistencia a las vibraciones
Tamaño |
| Termistor |
Sensibilidad
Precisión
Coste
Resistencia
Sellado hermético
Montaje en superficie |
Sin linealidad
Autocalentamiento
Rangos reducidos |
Casos de uso para cada tipo de sensor
Recordemos que el tipo de sensor de temperatura debe seleccionarse en función de su aplicación. Muchas aplicaciones son aptas para más de un tipo de sensor.
A modo de conclusión, resumiremos los factores que se deben tener en cuenta para elegir el tipo de sensor según las circunstancias.
Termopares
Los termopares son los sensores de temperatura más utilizados en el sector. Estas son algunas de las razones para ello:
- Resistencia a las vibraciones: en primer lugar, los termopares son el tipo de sensor más robusto. Gracias a su sencillo diseño, los termopares son resistentes a las vibraciones. Lea nuestro informe sobre este problema.
- Bajo coste: en segundo lugar, debido a su reducido precio, son la mejor opción si se necesitan varios sensores en la misma aplicación. Existen aplicaciones que utilizan cientos de ellos, e incluso miles, al mismo tiempo. El perfilado térmico en la industria del automóvil es un ejemplo de ello.
- Altas temperaturas: los termopares son los únicos sensores de contacto que permiten medir altas temperaturas. Para medir una temperatura superior a los 650 °C, se requiere una sonda termopar.
- Respuesta rápida: por último, si se necesita una respuesta rápida, un termopar de unión expuesta proporciona la respuesta más rápida a los cambios de temperatura.
RTD
Los RTD también ofrecen algunas características y ventajas específicas.
- Altas temperaturas: los RTD son adecuados si se requiere precisión a altas temperaturas, ya que pueden medir hasta 650 °C, un rango muy superior al de los termistores.
- Inmunidad al ruido eléctrico: además de ofrecer una excelente precisión, los RTD se caracterizan por su también excelente inmunidad al ruido eléctrico. Los PT100 son la mejor opción para aplicaciones en entornos de automatización industrial en los que haya motores, generadores y otros equipos de alta tensión.
- Menor sensibilidad al entorno: por último, si la aplicación se encuentra en un entorno adverso, la carcasa protectora de un elemento RTD proporciona una excelente inmunidad frente a la mayoría de los problemas ocasionados por el entorno, especialmente en comparación con los termopares.
Termistores
Los termistores son la mejor opción para mediciones por debajo de 150 °C.
- Mayor sensibilidad: por un lado, los termistores tienen el mejor rendimiento en dicho rango, incluso mejor que los RTD, debido a su mayor sensibilidad.
- Bajo coste: por otra parte, los termistores son 2 o 3 veces más baratos que los RTD, razón principal por la que los termistores se utilizan en calentadores de agua, equipos de aire acondicionado o electrodomésticos convencionales.
Su aplicación
Una vez leído este artículo, seguramente tendrá una idea mucho más clara de qué tipo de sensor de temperatura es el más adecuado para su aplicación.
Si sigue teniendo dudas, el equipo de ventas y los ingenieros de OMEGA están a su disposición para ayudarle. Nos complacerá ayudarle a elegir el mejor sensor de temperatura para su sistema de medición; si lo desea, puede ponerse en contacto con nosotros hoy mismo.
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