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{"id":4799,"date":"2017-03-23T19:30:37","date_gmt":"2017-03-23T17:30:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.motorlan.es\/es\/?p=4799"},"modified":"2018-06-26T16:22:21","modified_gmt":"2018-06-26T14:22:21","slug":"sondas-termicas-motores-electricos-ptc-ntc-rtd-las-diferencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.motorlan.es\/es\/sondas-termicas-motores-electricos-ptc-ntc-rtd-las-diferencia\/","title":{"rendered":"Sondas t\u00e9rmicas en motores el\u00e9ctricos: PTC, NTC, RTD… \u00bfQu\u00e9 las diferencia?"},"content":{"rendered":"

La medida de temperatura del bobinado en el interior de un motor el\u00e9ctrico es uno de los datos principales para la su protecci\u00f3n. Estas sondas nos proporcionar\u00e1n una se\u00f1al de alarma cuando la T\u00aa sobrepase cierto valor.<\/strong><\/p>\n

Quienes nos dedicamos al mantenimiento de motores el\u00e9ctricos encontramos a menudo diversos dispositivos para medir la T\u00aa. Es muy importante identificarlos bien<\/strong> para que sean sustituidos correctamente en caso necesario, por ejemplo al rebobinar un motor.<\/p>\n

A continuaci\u00f3n hacemos un repaso de los m\u00e1s comunes:<\/p>\n

Termistores o bimetales:<\/u><\/strong><\/h3>\n
Los termostatos bimet\u00e1licos tanto en tiras como en discos, que convierten un cambio de temperatura en un movimiento mec\u00e1nico<\/strong>, son los objetos bimet\u00e1licos m\u00e1s conocidos debido a su nombre.<\/p>\n
Est\u00e1n compuestos por dos capas de metales con diferentes coeficientes t\u00e9rmicos de expansi\u00f3n, por lo que al variar la temperatura tiende a flexionarse hacia el lado de menor coeficiente de expansi\u00f3n.<\/p>\n
Esta disposici\u00f3n es utilizada en disyuntores de corriente, donde la corriente que circula por el mismo bimetal lo calienta y hace que se abra al circuito, limitando as\u00ed la corriente m\u00e1xima.<\/p>\n
$\"img1\"$ <\/p>\n
\u00a0 $\"img2\"$ <\/h3>\n
—————<\/span><\/h3>\n
<\/div>\n
Termopar:<\/u><\/strong><\/h3>\n
Un termopar (tambi\u00e9n llamado termocupla) es un transductor formado por la uni\u00f3n de dos metales distintos que produce un voltaje<\/strong> (efecto Seebeck), que es funci\u00f3n de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado \u00abpunto caliente\u00bb o uni\u00f3n caliente o de medida y el otro denominado \u00abpunto fr\u00edo\u00bb o uni\u00f3n fr\u00eda o de referencia.<\/p>\n
Consiste, b\u00e1sicamente, en un circuito cerrado formado por dos hilos determinados y de distintos metales unidos por sus respectivos extremos, en el cual aparece una peque\u00f1a corriente<\/strong> a partir de una diferencia de potencial surgida por una diferencia de temperaturas en ambos extremos.<\/p>\n
El fen\u00f3meno es resultado del tr\u00e1nsito de electrones entre las uniones de los dos metales a consecuencia de una energ\u00eda, en este caso t\u00e9rmica, aplicada a una de ellas.<\/p>\n
La se\u00f1al de salida es de muy bajo nivel, entre 0,002 a 80 mV; la forma de transmitir la se\u00f1al es mediante cables de compensaci\u00f3n (hilos de los mismos metales que el termopar) o convirtiendo esta se\u00f1al a 4,,,20 mA.<\/p>\n
<\/p>\n
En Instrumentaci\u00f3n industrial, los termopares son ampliamente usados como sensores de temperatura<\/strong>. Son econ\u00f3micos, intercambiables, tienen conectores est\u00e1ndar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitaci\u00f3n es la exactitud<\/strong> ya que los errores del sistema inferiores a un grado Celsius son dif\u00edciles de obtener.<\/p>\n
Termistores (PTC\/NTC):<\/u><\/strong><\/h3>\n
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variaci\u00f3n de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura<\/strong>. El t\u00e9rmino termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:<\/p>\n
\n
NTC<\/strong> (Negative Temperature Coefficient) \u2013 coeficiente de temperatura negativo<\/li>\n
PTC<\/strong> (Positive Temperature Coefficient) \u2013 coeficiente de temperatura positivo<\/li>\n<\/ul>\n
Son elementos PTC los que la resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura y elementos NTC los que la resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura.<\/p>\n
$\"PTC\"$ $\"NTC\"$ <\/p>\n
Su funcionamiento se basa en la variaci\u00f3n de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variaci\u00f3n de la concentraci\u00f3n de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentar\u00e1 tambi\u00e9n la concentraci\u00f3n de portadores, por lo que la resistencia ser\u00e1 menor, de ah\u00ed que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, \u00e9ste adquirir\u00e1 propiedades met\u00e1licas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de \u00f3xidos semiconductores, tales como el \u00f3xido f\u00e9rrico, el \u00f3xido de n\u00edquel, o el \u00f3xido de cobalto.<\/p>\n
Sin embargo, a diferencia de los sensores \u201cRTD\u201d<\/strong> (del ingl\u00e9s: resistance temperature detector es un detector de temperatura resistivo o \u201ctermoresistencia\u201d<\/strong>) que veremos a continuaci\u00f3n , la variaci\u00f3n de la resistencia con la temperatura es no lineal<\/strong>. Para un termistor NTC, la caracter\u00edstica es hiperb\u00f3lica. Para peque\u00f1os incrementos de temperatura, se dar\u00e1n grandes incrementos de resistencia.<\/strong><\/p>\n
$\"resistencia-termometrica.jpg\"$ <\/p>\n
Diagrama esquem\u00e1tico de una resistencia termom\u00e9trica, o resistencia detectora de temperatura (RTD).<\/p>\n
<\/h3>\n
Termorresistencias (RTD):<\/strong><\/span><\/h3>\n
Un RTD<\/strong> (del ingl\u00e9s: resistance temperature detector) es un detector de temperatura resistivo, es decir, un sensor de temperatura basado en la variaci\u00f3n de la resistencia de un conductor con la temperatura<\/strong>. Su s\u00edmbolo es el siguiente, en el que se indica una variaci\u00f3n lineal con coeficiente de temperatura positivo.<\/p>\n
$\"termorresistencias\"$ <\/p>\n
Al calentarse un metal habr\u00e1 una mayor agitaci\u00f3n t\u00e9rmica, dispers\u00e1ndose m\u00e1s los electrones y reduci\u00e9ndose su velocidad media, aumentando la resistencia. A mayor temperatura, mayor agitaci\u00f3n, y mayor resistencia.<\/strong><\/p>\n
En este caso sin embargo tal como indic\u00e1bamos anteriormente, por lo general la variaci\u00f3n es bastante lineal en m\u00e1rgenes amplios de temperatura.<\/strong><\/p>\n
Los materiales empleados para la construcci\u00f3n de sensores RTD suelen ser conductores tales como el cobre, el n\u00edquel o el platino.<\/p>\n
$\"materiales$ $\"materiales$ $\"materiales$ <\/p>\n
Un sensor muy com\u00fan es el<\/strong> Pt100<\/strong> (RTD de platino con R=100 \u00a0a 0 \u00b0C). En la siguiente tabla se muestran valores est\u00e1ndar de resistencia a distintas temperaturas para un ejemplo de sensor Pt100.<\/p>\n
\n\n\n\n
Temperatura (\u00b0C)<\/strong><\/td>\n 0<\/td>\n 20<\/td>\n 40<\/td>\n 60<\/td>\n 80<\/td>\n 100<\/td>\n<\/tr>\n
Resistencia (\u03a9<\/strong>)<\/strong><\/td>\n 100<\/td>\n 107.79<\/td>\n 115.54<\/td>\n 123.24<\/td>\n 130.87<\/td>\n 138.50<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
Ventajas de los RTD<\/u><\/em><\/p>\n
\n
Margen de temperatura bastante amplio.<\/li>\n
Proporciona las medidas de temperatura con mayor exactitud y repetitividad.<\/li>\n
El valor de resistencia del RTD puede ser ajustado con gran exactitud por el fabricante (trimming), de manera que su tolerancia sea m\u00ednima. Adem\u00e1s, \u00e9ste ser\u00e1 bastante estable con el tiempo.<\/li>\n
Los RTD son los m\u00e1s estables con el tiempo, presentando derivas en la medida del orden de 0.1 \u00b0C\/a\u00f1o.<\/li>\n
La relaci\u00f3n entre la temperatura y la resistencia es la m\u00e1s lineal.<\/li>\n
Los sensores RTD tienen una sensibilidad mayor que los termopares. La tensi\u00f3n debida a cambios de temperatura puede ser unas diez veces mayor.<\/li>\n
La existencia de curvas de calibraci\u00f3n est\u00e1ndar para los distintos tipos de sensores RTD (seg\u00fan el material conductor), facilita la posibilidad de intercambiar sensores entre distintos fabricantes.<\/li>\n
A diferencia de los termopares, no son necesarios cables de interconexi\u00f3n especiales ni compensaci\u00f3n de la uni\u00f3n de referencia.<\/li>\n<\/ul>\n
Inconvenientes de los RTD<\/u><\/em><\/p>\n
\n
Dado que el platino y el resto de materiales conductores tienen todos una resistividad muy baja, para conseguir un valor significativo de resistencia ser\u00e1 necesario devanar un hilo de conductor bastante largo, por lo que, sumando el elevado coste de por s\u00ed de estos materiales, el coste de un sensor RTD ser\u00e1 mayor que el de un termopar o un termistor.<\/li>\n
El tama\u00f1o y la masa de un RTD ser\u00e1 tambi\u00e9n mayor que el de un termopar o un termistor, limitando adem\u00e1s su velocidad de reacci\u00f3n.<\/li>\n
Los RTD se ven afectados por el autocalentamiento.<\/li>\n
Los RTD no son tan durables como los termopares ante vibraciones, golpes\u2026<\/li>\n
No tener en cuenta la resistencia de los hilos de interconexi\u00f3n puede suponer un grave error de medida.<\/li>\n<\/ul>\n
RESUMEN: Principal diferencia entre Termistores<\/u><\/strong><\/p>\n
Las sondas NTC y PTC<\/strong> tienen una variaci\u00f3n de la resistencia con la temperatura\u00a0 no lineal<\/strong>. Para un termistor NTC, la caracter\u00edstica es hiperb\u00f3lica. Para peque\u00f1os incrementos de temperatura, se dar\u00e1n grandes incrementos de resistencia.<\/strong><\/p>\n
$\"grafico-termistores\"$ <\/p>\n
Las RTD o termoresistencias<\/strong> tienen una variaci\u00f3n de la resistencia con al temperatura muy lineal<\/strong> y admite un gran abanico de resistencias en funci\u00f3n de temperaturas.<\/p>\n
+ info en: guemisa.com<\/a>, motortico.com<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n
<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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