AADECA 2007AADECA 2007

Medición de TemperaturaMedición de Temperatura

TermorresistenciasTermorresistenciasCapitulo IICapitulo II

Ing. Eduardo N. Alvarez & Ing. Sergio J. LongoIng. Eduardo N. Alvarez & Ing. Sergio J. Longo

Termorresistencias Termorresistencias conexionesconexiones

Termo resistencias ConexiónTermo resistencias Conexióntrifilartrifilar

•• Tiende a compensar las Tiende a compensar las resistencias de los cables y sus resistencias de los cables y sus variaciones debidas a variaciones debidas a temperatura. temperatura.

•• En general en la medición se usa En general en la medición se usa un puente de Wheatstone un puente de Wheatstone compensado. compensado.

Termo resistencias ConexiónTermo resistencias Conexión trifilartrifilar

•• Es necesario que las resistencias Es necesario que las resistencias de los tres conductores sean de los tres conductores sean iguales o lo más cercanas iguales o lo más cercanas posible. (mismo material , posible. (mismo material , sección , longitud)sección , longitud)

•• La resistencia de contacto del La resistencia de contacto del curso no está en el circuito del curso no está en el circuito del puente sino en el galvanómetro y puente sino en el galvanómetro y no influye en el equilibrio y por no influye en el equilibrio y por ende en la medición.ende en la medición.

Termo resistencias Termo resistencias ,,trifilartrifilar

Termo resistenciasTermo resistencias (Conexión (Conexión trifilar trifilar y puente)y puente)

Buscando mediante el cursor el equilibrio del puente podemos plantear

R3. (fracc.Rv+ R1) = RT. [(1-fracc).Rv+ R2]

( )( )[ ]RR

RRRRV

VT fracc

fracc•−+

•+•=

.12

13

El sistema trifilar es el standard en la industria

Termo resistenciasTermo resistencias((Método de Cuatro HILOSMétodo de Cuatro HILOS))

Termo resistenciasTermo resistencias((Método de Cuatro HILOSMétodo de Cuatro HILOS))

Por los cables 1 y 4 se hace circular una corriente I conocida a través de RT provocando una diferencia de potencial V en los extremos de RT

Los cables 2 y 3 están conectados a la entrada de un voltímetro de alta impedancia de entrada luego por estos cables casi no circula corriente y por lo tanto la caída de potencial en los cables RCu2 y RCu3 será cercana a cero.

TermorresistenciasTermorresistencias((Puente doble de KELVINPuente doble de KELVIN))

Termo resistenciasTermo resistencias((Desventajas de los sistemas de cuatro Desventajas de los sistemas de cuatro

conductoresconductores))

•• Principalmente el costo mayor que los Principalmente el costo mayor que los otros sistemas.otros sistemas.

•• Justificado en casos donde las distancias Justificado en casos donde las distancias a salvar sean mayores a 20 metrosa salvar sean mayores a 20 metros

•• A menos de 20 metros se justifica la A menos de 20 metros se justifica la utilización de una conexión utilización de una conexión trifilar trifilar con con buenos resultadosbuenos resultados

TermorresistenciasTermorresistencias((PT500PT500))

Otros tipos de termorresistenciasOtros tipos de termorresistencias•• Pt500 de película fina ( mayor resolución)Pt500 de película fina ( mayor resolución)•• De Carbono, De Carbono, GermanioGermanio o silicio ( muy o silicio ( muy

bajas temperaturas)bajas temperaturas)•• Cualquiera de ellos no tienen divulgación Cualquiera de ellos no tienen divulgación

comercial generalizada todavía en nuestro comercial generalizada todavía en nuestro paíspaís

•• Son de muy difícil calibraciónSon de muy difícil calibración

Termo Termo CuplasCuplas

•• Son las mas ampliamente Son las mas ampliamente utilizados a nivel industrial. utilizados a nivel industrial. 50%50%

•• En la actualidad indica que En la actualidad indica que pierden terreno frente a las pierden terreno frente a las termorresistencias Pt100termorresistencias Pt100 para para las que los fabricantes de las que los fabricantes de sistemas de medición y controlsistemas de medición y controldan soluciones completas para dan soluciones completas para su uso.su uso.

Comparaciones entre Comparaciones entre TermorresistenciasTermorresistencias y y TermocuplasTermocuplas

•• GRAN CONTROVERSIAGRAN CONTROVERSIA•• Las termocuplas son las Las termocuplas son las

preferidas.preferidas.•• Son fáciles de usar (Son fáciles de usar (hay mucho hay mucho

resueltoresuelto).).•• Son económicamente Son económicamente viables.viables.•• Son Son conocidasconocidas desde hace 150 desde hace 150

añosaños

Ventajas TermocuplasVentajas Termocuplas••Son confiables.Son confiables.••Sin recubrir tienen respuesta Sin recubrir tienen respuesta

rápidarápida••Aunque muy pequeña Aunque muy pequeña

generan su propia fem.generan su propia fem.••La calibración de su sistema La calibración de su sistema

de medición es estable.de medición es estable.

Termo Termo cuplascuplas ((VentajasVentajas))

•• No tienen problemas con la No tienen problemas con la temperatura ambientetemperatura ambiente en en general.general.

•• NoNo presentan problemas por presentan problemas por calentamientocalentamiento

•• Los Los ambientesambientes, les resultan , les resultan términos relativos términos relativos no agresivosno agresivos

•• Son de Son de fácil construcciónfácil construcción

Desventajas Desventajas TermocuplasTermocuplas

Tiene propensión a tener Tiene propensión a tener problemas deproblemas deinterferenciasinterferencias , por su , por su baja señal , frente a las baja señal , frente a las termorresistenciastermorresistencias que los que los presentan mucho menos.presentan mucho menos.

Desventajas Desventajas TermocuplasTermocuplas

Las termocuplas presentan graves Las termocuplas presentan graves inconvenientes a la hora de inconvenientes a la hora de

presentarse presentarse impurezasimpurezas en los en los alambres alambres en cambio las en cambio las Pt100Pt100 no no generan mayores inconvenientes generan mayores inconvenientes

en este aspectoen este aspecto

TermorresistenciasTermorresistencias VentajasVentajasrespecto de las termocuplasrespecto de las termocuplas

•• Son preferidas por su exactitudSon preferidas por su exactitud•• Baja susceptibilidad a Baja susceptibilidad a

interferenciasinterferencias•• La interconexión con los circuitos La interconexión con los circuitos

de control se hace directamente de control se hace directamente con cables de Cobrecon cables de Cobre

Termo Termo resistenciasVentajasresistenciasVentajasrespecto de las termocuplasrespecto de las termocuplas

••Una Una Pt100Pt100 da en promedio da en promedio 38,5 38,5 ohmohm para una variación para una variación de 100ºC, lo que da un de 100ºC, lo que da un potencial en bornes de 38,5 potencial en bornes de 38,5 mV (I = 1mV (I = 1 mAmA) de variación de ) de variación de temperatura aprox. (10 veces temperatura aprox. (10 veces mayor que una termocupla mayor que una termocupla tipo K).tipo K).

Termo resistenciasTermo resistencias AutocalentamientoAutocalentamiento

••Desventaja intrínseca al Desventaja intrínseca al sistemasistema

••La magnitud de la corriente se La magnitud de la corriente se limita para evitar auto limita para evitar auto calentamiento por efecto calentamiento por efecto Joule debido a esto se puede Joule debido a esto se puede producir una desviación en la producir una desviación en la tolerancia admisible.tolerancia admisible.

TermorresistenciasTermorresistencias

DesventajasDesventajas••Menor Velocidad de Menor Velocidad de Respuesta esta en el orden Respuesta esta en el orden de los segundos , en cambio de los segundos , en cambio las termocuplas desnudas las termocuplas desnudas en décimas de segundoen décimas de segundo

Instalación de la Termo Instalación de la Termo resistenciaresistencia

a.-Cabezalb.-Cuelloc.-Rosca a Procesod.-Aislador Cerámicoe.-Vaina Metálicaf.-Termo resistenciah.-Longitud de la Vainag.-Longitud de del cuelloi.-Longitud de la termo resistencia

Instalación de la Termo Instalación de la Termo resistenciaresistencia

a.-Bornerab.-Cabezalc.-Based.-Conductorese.-Vaina Metálicaf.-Aislación ceramicah.-Termoresistorg.-Unión a conductoresi.-Longitud de inserción

Película FinaPelícula Fina

RTD de LaboratorioRTD de Laboratorio

RTD industrialRTD industrial