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Termodinámica.
Transformación de la energía

¿Qué son los sensor de temperatura? Función y tipos

¿Qué son los sensor de temperatura? Función y tipos

Un sensor de temperatura es un dispositivo que generalmente convierte un valor de temperatura en una señal eléctrica que se puede leer. A menudo, también se conoce como sonda de temperatura o termosensor.

Los sensores de temperatura se utilizan en lugares y en dispositivos donde se debe medir la temperatura, para posteriormente poder monitorear o posiblemente regular esta temperatura.

¿Para qué sirve un sensor de temperatura?

Algunos ejemplos en que se usan sensores térmicos son:

  • Control de un sistema solar de agua caliente sanitaria.

  • Control de temperatura de los paneles fotovoltaicos para mejorar el rendimiento.

  • Almacenamiento y preparación de alimentos, refrigeradores y congeladores, y horno.

  • Usos médicos: control de temperatura corporal, elaboración de medicamentos, etc.

  • Procesos industriales, sobre todo en los que intervienen procesos termodinámicos.

  • Regulación de aires acondicionados, calefacción y ventilación.

  • Motores térmicos: se utilizan sensores de temperatura para controlar la temperatura del refrigerante y la temperatura de los gases de escape. Las mediciones se envían a la unidad de control para un mejor funcionamiento del motor.

¿Qué tipos de sensores de temperatura existen?

Existen muchos tipos de sensores de temperatura. Sin embargo, los sensores más habituales son los siguientes:

  • Termopares. Los termopares funcionan mediante una corriente eléctrica entre dos metales diferentes unidos que se comportan de forma diferente ante los cambios de temperatura.

  • Termorresistencias. En este tipo de sensores de temperatura, se utilizan resistencias cuya conductividad varía en función de la temperatura. Esta variación permite conocer la temperatura del material.

  • Sensores electrónicos. Funcionan mediante dispositivos electrónicos que generan una corriente o señal en función de la temperatura.

Los sensores de temperatura tienen las siguientes variantes de apariencia o construcción adaptadas a su tarea específica y lugar de instalación. en este sentido, tenemos los siguientes tipos:

  • Sensores de inmersión: la medición se realiza directamente en el medio a medir (agua, aceite, gas, aire, etc.).

  • Sensores de cable: utilizan un elemento de medición encerrado generalmente en una cubierta de metal al final de un cable.

  • Los sensores de aplicación: mediante una medición de temperatura derivada indirecta en el exterior de una aplicación.

  • Los sensores de temperatura de tubería con clip ofrecen una medición indirecta de la temperatura de un medio (agua). Cuentan con la ventaja que se montan en el exterior de una tubería y se ahorra en costos. Son muy fáciles de instalar.

¿Qué es una termorresistencia?

La termorresistencia (termómetro de resistencia o sensores RTD), es un sensor de temperatura que explota la variación de la resistividad de algunos materiales con el cambio de temperatura. En particular, para los metales existe una relación lineal que vincula la magnitud física de la resistividad de un cable con la temperatura. A medida que aumenta la temperatura la longitud del cable de resistencia aumenta ligeramente.

Existen tipos de termorresistencias que pueden medir temperaturas en un amplio rango de temperatura y que sobre todo tienen una excelente linealidad.

El TCR de un sensor de este tipo indica la variación media por grado centígrado del valor de resistencia. El rango de medición es de entre 0 y 100 grados Celsius. TCR son las siglas de coeficiente de temperatura de resistencia.

¿Qué es un termopar?

El termopar es un sensor de temperatura que se basa en el efecto Seebeck. El efecto Seebeck es un efecto termoeléctrico mediante el cual, en un circuito formado por conductores metálicos o semiconductores, una diferencia de temperatura genera electricidad.

Ejemplo de un sensor de temperatura de tipo termoparPueden medir en un rango de temperaturas superior a los sensores RTD.

Los tres tipos de termopares más comunes son las calibraciones tipo J, K y T. El más popular es el termopar tipo K debido a su amplio rango de temperaturas y bajo costo. Sin embargo, la principal limitación es la precisión; de hecho, los errores sistemáticos de menos de un grado Celsius son difíciles de obtener.

En pocas palabras, el termopar está formado por dos conductores de material conocido que se unen en un punto llamado "unión caliente". Cerca de este punto se realiza la medición. Los otros dos extremos están conectados a una placa de terminales denominada "unión fría", que se conecta al instrumento de medida directamente o mediante una extensión.

¿Qué es el sensor de temperatura de refrigerante del motor?

El sensor ECT controla la temperatura del líquido refrigerante del motor e informa al usuario de las variaciones en la misma. Su principal función es evitar que el motor se caliente demasiado y funcione mejor. 

En función de la temperatura del refrigerante, el ordenador del vehículo ajusta la cantidad de combustible a inyectar y decide conectar o desconectar el ventilador del radiador.

Si el motor está frío, se deberá inyectar una cantidad adicional de gasolina para contrarrestar las pérdidas por condensación.

Si el sensor detecta que la temperatura pasa de cierto rango de temperatura, se activará el ventilador del radiador. Su función es la de evitar que el motor se caliente demasiado.

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Fecha publicación: 11 de junio de 2021
Última revisión: 26 de julio de 2021