EN
el concepto de temperatura
Desde un punto de vista físico, el calor es una medida de la energía contenida en el cuerpo debido al movimiento irregular de sus moléculas o átomos. al igual que las pelotas de tenis tienen más energía con el aumento de la velocidad, la energía interna del cuerpo o gas aumenta a medida que aumenta la temperatura. la temperatura es una variable que, junto con
La medida básica de la temperatura es el grado Kelvin. a 0 ° k (elvin), cada molécula del cuerpo está en reposo y no hay más calor. Por lo tanto, no hay posibilidad de temperatura negativa porque no hay estado de energía más baja.
en el uso diario, la práctica habitual es usar centígrado (anteriormente centígrado). su punto cero está en el punto de congelación del agua, que se puede reproducir fácilmente en la práctica. ahora 0 ° c no es de ninguna manera la temperatura más baja, porque todo el mundo sabe por experiencia. al extender la escala centígrado
El hombre tiene la capacidad de medir la temperatura a través de sus sentidos en un rango limitado. Sin embargo, no fue capaz de reproducir con precisión las mediciones cuantitativas. La primera forma de medición cuantitativa de la temperatura se desarrolló en Florencia a principios del siglo XVII y se basó en la expansión del alcohol. La escala
temperatura de medición eléctrica
La medición de temperatura es importante en muchas aplicaciones, como el control de edificios, el procesamiento de alimentos y la fabricación de productos siderúrgicos y petroquímicos. Estas aplicaciones muy diferentes requieren sensores de temperatura con diferentes estructuras físicas y generalmente diferentes tecnologías.
En aplicaciones industriales y comerciales, los puntos de medición suelen estar lejos de los puntos de indicación o control. Por lo general, se requiere un procesamiento adicional de las mediciones en controladores, registradores o computadoras. Estas aplicaciones no son adecuadas para la indicación directa de termómetros porque los conocemos del uso diario, sino que necesitan
rtd adopta la característica de la resistencia del metal que cambia con la temperatura. Son sensores de coeficiente de temperatura positivo (ptc) cuya resistencia aumenta con la temperatura. Los metales principales utilizados son el platino y el níquel. Los sensores más utilizados son los termómetros de resistencia de platino de 100 ohm o 1000 ohm rtds.
rtd es el sensor más preciso para aplicaciones industriales y también proporciona la mejor estabilidad a largo plazo. el valor representativo de la precisión de la resistencia del platino es + 0,5% de la temperatura medida. después de un año, puede haber un cambio de + 0,05 ° C a través del envejecimiento. Los termómetros de resistencia del platino tienen un
cambio de resistencia con la temperatura
La conductividad de un metal depende de la movilidad de los electrones conductores. si se aplica un voltaje al extremo del cable, los electrones se mueven hacia el polo positivo. los defectos en la red interfieren con este movimiento. incluyen átomos de red externos o faltantes, átomos en los límites de grano
El platino ha sido ampliamente aceptado en la medición industrial. Sus ventajas incluyen estabilidad química, fabricación relativamente fácil (especialmente para la fabricación de alambre), la posibilidad de obtenerlo en forma de alta pureza y propiedades eléctricas reproducibles. Estas características hacen que el sensor de resistencia de platino sea el sensor de temperatura más
Los termistores están hechos de algunos óxidos metálicos y su resistencia disminuye con el aumento de la temperatura. Debido a que la característica de resistencia disminuye con el aumento de la temperatura, se llama sensor de coeficiente de temperatura negativo (NTC).
debido a la naturaleza del proceso básico, el número de electrones conductores aumenta exponencialmente con la temperatura; por lo tanto, la característica muestra un fuerte aumento. esta obvia no linealidad es una desventaja de las resistencias ntc y limita su rango de temperatura efectiva a aproximadamente 100 ° C. Por supuesto, pueden ser linearizados por comput
La base del termopare es la conexión entre dos metales diferentes, el termistor. el voltaje generado por el termopare y rtd aumenta con la temperatura. en comparación con los termómetros de resistencia, tienen un límite de temperatura superior más alto, con una ventaja significativa de varios miles de grados Celsius. su estabilidad a largo plazo es li
efecto termoeléctrico
Cuando dos metales están conectados entre sí, se produce un voltaje termoeléctrico debido a la diferente energía de unión de electrones e iones metálicos. el voltaje depende del propio metal y la temperatura. para que este voltaje térmico genere corriente, los dos metales deben, por supuesto, estar conectados entre sí en el otro extremo para
si hay la misma temperatura en ambas uniones, no hay flujo de corriente porque las presiones parciales generadas en los dos puntos se anulan entre sí. cuando la temperatura en la unión es diferente, el voltaje generado es diferente y los flujos de corriente. por lo tanto, el termoparejito solo puede medir la diferencia de temperatura.
el punto de medición es una unión expuesta a la temperatura medida. la unión de referencia es una unión a una temperatura conocida. dado que la temperatura conocida suele ser inferior a la temperatura medida, la unión de referencia se suele llamar unión fría. para calcular la temperatura real del punto de medición, debe conocerse la temperatura del extremo frío.
Los instrumentos más antiguos utilizan cajas de unión de control termostático para controlar la temperatura de la unión fría a valores conocidos, como 50 °C. Los instrumentos modernos utilizan una película fina en el extremo frío para determinar su temperatura y calcular la temperatura del punto de medición.
el voltaje producido por el efecto termoeléctrico es muy pequeño y es de sólo unos pocos microvoltios por grado centígrado. Por lo tanto, los termopares no se utilizan normalmente en el rango de 30 a + 50 ° C, porque la diferencia entre la temperatura de unión de referencia y la temperatura de unión de referencia es demasiado pequeña
Conexión de cableado
En un termómetro de resistencia, la resistencia varía con la temperatura. para evaluar la señal de salida, una corriente constante pasa a través de ella y se mide la caída de voltaje a través de ella. para esta caída de voltaje, se obedece la ley de Ohm, v = ir.
La corriente de medición debe ser lo más pequeña posible para evitar el calentamiento del sensor. se puede considerar que la corriente de medición de 1ma no introducirá ningún error obvio. la corriente produce una caída de voltaje de 0,1v en pt 100 a 0 °C. esta tensión de señal ahora debe transmitirse a través del cable de cone
Circuito de dos cables
Un cable de 2 núcleos se utiliza para la conexión entre el termómetro y la electrónica de evaluación. al igual que cualquier otro conductor eléctrico, el cable tiene una resistencia en serie con un termómetro de resistencia. como resultado, los dos resistores se suman y la electrónica lo interpreta como un aumento de temperatura. para distancias más largas
Circuito de 3 cables
Para minimizar la influencia de la resistencia de la línea y su fluctuación con la temperatura, se utiliza generalmente un circuito de tres alambres. Esto incluye ejecutar alambres adicionales en uno de los contactos de la rtd. Esto resulta en dos circuitos de medición, uno de los cuales se utiliza como referencia. El circu
Circuito de 4 cables
la mejor forma de conexión de un termómetro de resistencia es un circuito de 4 cables. la medición no depende ni de la resistencia de la línea ni de los cambios inducidos por la temperatura. no se requiere equilibrio de la línea. el termómetro proporciona corriente de medición a través de una conexión de alimentación. la caída
Transmisor de dos cables
el transmisor de 2 alambres proporciona una ventaja adicional, es decir, la amplificación de la señal reduce en gran medida el impacto de la interferencia externa. hay dos arreglos para posicionar el transmisor. ya que la distancia entre las señales no amplificadas debe ser lo más corta posible, el amplificador se puede instalar directamente en el term
cableado de termistores
La resistencia de un termistor es generalmente varios órdenes de magnitud mayor que la de cualquier cable de plomo. Por lo tanto, el efecto de la resistencia del plomo en las lecturas de temperatura es insignificante, mientras que los termistores casi siempre están conectados en una configuración de 2 cables.
cableado de termopares
A diferencia de los RTD y los termistores, los termopares tienen patas positivas y negativas, por lo que se debe observar la polaridad. pueden conectarse directamente al transmisor local de 2 cables y el cable de cobre puede regresarse al instrumento receptor. si el instrumento receptor puede aceptar la entrada del termopare directamente, el mismo cable de term
Noticias de Última Hora