Termómetro de resistencia

Definición – los termómetro de resistencia o detector de temperatura de resistencia (RTD) usa el resistencia de Conductor electrico para medir el temperatura. la resistencia de la conductor varía con el hora. Esta propiedad del conductor se utiliza para medición los temperatura. La función principal del RTD es dar una cambio positivo en resistencia con temperatura.

El metal tiene un coeficiente de alta temperatura que significa que su temperatura aumenta con el aumento de la temperatura. El carbono y el germanio tienen un coeficiente de baja temperatura que muestra que su resistencia es inversamente proporcional a la temperatura.

Material utilizado en Termómetro Resistivo

El termómetro de resistencia utiliza un elemento sensible hecho de metales extremadamente puros como platino, cobre o níquel. La resistencia del metal es directamente proporcional a la temperatura. Principalmente, el platino se usa en termómetros de resistencia. El platino tiene una alta estabilidad y puede soportar altas temperaturas.

El oro y la plata no se usan para RTD porque tienen baja resistividad. El tungsteno tiene una alta resistividad, pero es extremadamente frágil. El cobre se utiliza para fabricar el elemento RTD. El cobre tiene baja resistividad y además es menos costoso. La única desventaja del cobre es que tiene baja linealidad. La temperatura máxima del cobre es de unos 120ºC.

El material RTD está hecho de platino, níquel o aleaciones de níquel. Los alambres de níquel se usan para un rango de temperatura limitado, pero son bastante no lineales.

Los siguientes son los requisitos del conductor utilizado en los RTD.

1. La resistividad del material es alta, por lo que se utiliza el volumen mínimo de conductor para la construcción.
2. El cambio de resistencia del material en relación con la temperatura debe ser lo más alto posible.
3. La resistencia del material depende de la temperatura.

La curva de resistencia versus temperatura se muestra en la siguiente figura. Las curvas son casi lineales y para un rango de temperatura pequeño, es muy evidente.

Construcción de Termómetro Resistivo

El termómetro de resistencia se coloca dentro del tubo protector para proporcionar protección contra daños. El elemento resistivo se forma colocando el alambre de platino en la bobina de cerámica. Este elemento de resistencia se coloca dentro del tubo que es de acero inoxidable o acero al cobre.

El cable conductor se utiliza para conectar el elemento de resistencia con el conductor externo. El cable conductor está cubierto por un tubo aislado que lo protege de cortocircuitos. El material cerámico se utiliza como aislante para material de alta temperatura y para baja temperatura se utiliza fibra o vidrio.

Funcionamiento del termómetro de resistencia

La punta del termómetro de resistencia se coloca cerca de la fuente de calor a medir. El calor se distribuye uniformemente a través del elemento resistivo. Los cambios en la resistencia varían la temperatura del elemento. Se mide la resistencia final. Las siguientes ecuaciones mencionadas miden la variación de temperatura.

Donde, R0 – resistencia a la temperatura T = 0 y α1, α2, α3……..αn son constantes.

Aproximación lineal

La aproximación lineal es la forma de estimar la curva de resistencia frente a temperatura en forma de ecuación lineal.

donde Rθ – resistencia de aproximación a θºC
Rθ0 – resistencia de aproximación a θ0ºC
Δθ – θ – θ0 cambio de temperatura ºC y αθ0 – coeficiente de temperatura de resistencia a θ0ºC

Aproximación cuadrática

La aproximación cuadrática da la aproximación precisa de la curva de temperatura de resistencia. La aproximación se expresa en forma de ecuación cuadrática.

α1 – cambio fraccional lineal en la resistencia
α2 – cambio de función cuadrática en la resistencia.

El termómetro de resistencia es muy menos sensible y el metal utilizado para fabricar el elemento resistivo es menos costoso.

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