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Temperatura - Coggle Diagram
Temperatura
Tipos
Termopares: Miden la temperatura a través de la diferencia de voltaje generada en la unión de dos metales diferentes cuando están expuestos a distintas temperaturas.
Termistores: Resistencias cuya resistencia eléctrica varía significativamente con los cambios de temperatura. Pueden ser NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) o PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo).
RTD (Resistance Temperature Detector): Detectores de temperatura basados en la resistencia eléctrica de un material, generalmente platino, que cambia con la temperatura. Los más comunes son los RTD Pt100.
Sensores de temperatura de semiconductor: Utilizan propiedades de semiconductores para medir la temperatura. Son baratos y fáciles de integrar en circuitos electrónicos.
Sensores infrarrojos (IR): Miden la temperatura de un objeto a distancia, detectando la radiación infrarroja emitida por el objeto.
Termómetros de líquido en vidrio: Utilizan la expansión de un líquido (como mercurio o alcohol) en un tubo de vidrio para medir la temperatura. Aunque menos utilizados en aplicaciones modernas, son importantes históricamente.
Funcionamiento
Termopares: Basado en el efecto Seebeck, donde la diferencia de temperatura entre dos metales diferentes genera un voltaje proporcional a la temperatura.
Termistores: La resistencia de un termistor cambia en respuesta a los cambios de temperatura. En los NTC, la resistencia disminuye al aumentar la temperatura, mientras que en los PTC, la resistencia aumenta con la temperatura.
RTD: La resistencia del elemento sensor (generalmente platino) cambia de manera lineal con la temperatura, lo que permite mediciones muy precisas.
Sensores de semiconductores: Usan circuitos integrados que producen voltajes o corrientes proporcionales a la temperatura, lo que permite mediciones sencillas y precisas.
Sensores infrarrojos: Detectan la radiación infrarroja emitida por los objetos y calculan la temperatura a partir de la intensidad de esa radiación, sin necesidad de contacto físico con el objeto.
Características
Precisión: Varía según el tipo de sensor. Los RTD y los termistores suelen ser muy precisos, mientras que los termopares ofrecen un rango más amplio pero con menor precisión.
Rango de temperatura: Algunos sensores, como los termopares, pueden medir temperaturas extremadamente altas (hasta 1700 °C), mientras que otros, como los semiconductores, tienen rangos más limitados.
Estabilidad: Los sensores como los RTD tienen una excelente estabilidad a largo plazo, mientras que los termopares pueden degradarse con el tiempo en entornos extremos.
Velocidad de respuesta: Los sensores sin contacto, como los infrarrojos, ofrecen tiempos de respuesta muy rápidos, mientras que los sensores de contacto, como los termistores, pueden tener tiempos de respuesta más lentos.
Linealidad: Los RTD tienen una respuesta casi lineal a los cambios de temperatura, lo que facilita su calibración y uso en aplicaciones precisas.
Modo de Comunicacion
Señales analógicas: Muchos sensores de temperatura (como los termopares y los RTD) generan señales analógicas que representan la temperatura, como voltajes o cambios en la resistencia. Estas señales suelen necesitar ser convertidas a digital para su procesamiento.
Interfaces digitales: Sensores más avanzados, como los sensores de semiconductores, pueden integrar interfaces digitales como I2C, SPI o UART, facilitando la comunicación directa con microcontroladores y sistemas embebidos.
Protocolos industriales: En aplicaciones industriales, los sensores de temperatura pueden comunicarse mediante protocolos como Modbus, Profibus o Ethernet/IP, lo que permite su integración en redes de control complejas.
Comunicación inalámbrica: Al igual que con los sensores ópticos, algunos sensores de temperatura modernos pueden transmitir datos a través de tecnologías inalámbricas como Zigbee, Bluetooth o Wi-Fi, lo que facilita su implementación en lugares de difícil acceso.
Los sensores de temperatura son dispositivos que miden la temperatura de un objeto o ambiente y convierten esa medición en una señal que puede ser interpretada por un sistema o un operador. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la climatización hasta la automatización industrial y la medicina.
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