resistive sensors - sensores resistivos

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TEMA 2 Intrumentación Electrónica Jose Ignacio Garate 1 TEMARIO TEMARIO TEMA 1: TEMA 1: Introducción a los Sistemas de Medida (2 clases) Introducción a los Sistemas de Medida (2 clases) TEMA 2: TEMA 2: Sensores Resistivos (3 clases) Sensores Resistivos (3 clases) TEMA 3: TEMA 3: Acondicionamiento de señal para sensores resistivos Acondicionamiento de señal para sensores resistivos TEMA 4: TEMA 4: Sensores Sensores Capacitivos Capacitivos TEMA 5: TEMA 5: Sensores Inductivos Sensores Inductivos TEMA 6: TEMA 6: Sensores Electromagnéticos Sensores Electromagnéticos TEMA 7: TEMA 7: Sensores Termoeléctricos Sensores Termoeléctricos TEMA 8: TEMA 8: Otros Sensores Otros Sensores TEMA 9: TEMA 9: Acondicionadores de señal para sensores de reactancia variabl Acondicionadores de señal para sensores de reactancia variabl e e TEMA 10: TEMA 10: Señales interferentes. Tratamiento Señales interferentes. Tratamiento

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Sensores resisitivos: potenciómetros, galgas extensiométricas, PTC, NTC, etc.

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  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 1

    TEMARIOTEMARIO

    TEMA 1:TEMA 1: Introduccin a los Sistemas de Medida (2 clases)Introduccin a los Sistemas de Medida (2 clases)

    TEMA 2: TEMA 2: Sensores Resistivos (3 clases)Sensores Resistivos (3 clases)

    TEMA 3:TEMA 3: Acondicionamiento de seal para sensores resistivosAcondicionamiento de seal para sensores resistivos

    TEMA 4:TEMA 4: Sensores Sensores CapacitivosCapacitivos

    TEMA 5:TEMA 5: Sensores InductivosSensores Inductivos

    TEMA 6:TEMA 6: Sensores ElectromagnticosSensores Electromagnticos

    TEMA 7:TEMA 7: Sensores TermoelctricosSensores Termoelctricos

    TEMA 8:TEMA 8: Otros SensoresOtros Sensores

    TEMA 9:TEMA 9: Acondicionadores de seal para sensores de reactancia variablAcondicionadores de seal para sensores de reactancia variablee

    TEMA 10:TEMA 10: Seales interferentes. TratamientoSeales interferentes. Tratamiento

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 2

    2. Sensores Resistivos2. Sensores Resistivos

    TEMA2 TEMA2 zz 2.1 Potencimetros2.1 Potencimetroszz 2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricaszz 2.3 Detectores de temperatura resistivos (RTD)2.3 Detectores de temperatura resistivos (RTD)zz 2.4 2.4 TermistoresTermistores

    NTC (con compensacin negativa)NTC (con compensacin negativa) PTC (con compensacin positiva)PTC (con compensacin positiva)

    zz 2.5 2.5 MagnetoresistenciasMagnetoresistenciaszz 2.6 2.6 FotoresistenciasFotoresistencias (LDR)(LDR)

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 3

    2.1 Potencimetros2.1 Potencimetros

    zz Los sensores resistivos son los ms abundantesLos sensores resistivos son los ms abundantes existen muchas magnitudes fsicas que afectan al valor de la existen muchas magnitudes fsicas que afectan al valor de la

    resistencia de un materialresistencia de un materialzz Un potencimetro es un resistencia con un contacto Un potencimetro es un resistencia con un contacto

    mvil deslizante o giratoriomvil deslizante o giratorio la resistencia entre el contacto mvil y uno de los terminales la resistencia entre el contacto mvil y uno de los terminales

    fijos es:fijos es:

    lx

    R

    Rn

    Smbolo

    )()1()( xlA

    lA

    R ==

    = = resistividadresistividad A =seccin transversalA =seccin transversal l = longitudl = longitud x = distancia recorridax = distancia recorrida = = fraccin de longitudfraccin de longitud

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 4

    2.1 Potencimetros2.1 Potencimetros

    zz Es un sistema de orden cero.Es un sistema de orden cero. Puede formar parte de uno ms Puede formar parte de uno ms complejo como una masa con resortecomplejo como una masa con resorte

    zz Modelo real introduce Modelo real introduce limitacioneslimitaciones Circuito equivalente realCircuito equivalente real Variacin con la temperaturaVariacin con la temperatura Limitacin en potenciaLimitacin en potencia Z de entrada al circuito de medidaZ de entrada al circuito de medida Rozamiento del cursor e inercia. El contacto puede necesitar lubRozamiento del cursor e inercia. El contacto puede necesitar lubricacinricacin Para resoluciones altas. La resistencia de contacto introduce ruPara resoluciones altas. La resistencia de contacto introduce ruidoido

    zz Potencimetro no linealPotencimetro no lineal

    RPV

    M C B

    Dtanxlxl

    ARCM 2

    ))(( =

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 5

    2.1 Potencimetros2.1 Potencimetros

    zz Para determinar la posicin de un punto en el plano (Para determinar la posicin de un punto en el plano (joysticksjoysticks)) un potencimetro para cada ejeun potencimetro para cada eje en el punto central las tensiones de las dos ramas deben ser nulen el punto central las tensiones de las dos ramas deben ser nulasas

    )21()21(

    ==

    EVEV

    Y

    x

    zz Las tecnologas que se emplean son:Las tecnologas que se emplean son: hilohilo

    delicado y la inductancia L es elevadadelicado y la inductancia L es elevada pelcula de carbnpelcula de carbn

    tiene un coeficiente de temperatura tiene un coeficiente de temperatura elevadoelevado

    Para potencias elevadas se emplean metales Para potencias elevadas se emplean metales preciosos sobre cermicapreciosos sobre cermica

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 6

    2.1 Potencimetros2.1 Potencimetros

    zz Potencimetros lquidos. Potencimetros lquidos. Se emplean principalmente para medir inclinacionesSe emplean principalmente para medir inclinaciones Tubo de vidrio relleno de un fluido conductor al que se le aplicTubo de vidrio relleno de un fluido conductor al que se le aplica una tensin AC en a una tensin AC en

    los electrodos. los electrodos. La posicin de la burbuja de aire marca el valor de la resistencLa posicin de la burbuja de aire marca el valor de la resistenciaia

    Potencimetro de bolaPotencimetro de bola

    )1()1()1( =+

    = nnn

    nnS RRR

    RRR

    )1()1( == VRRVV nn

    S

    Tensin de salida en vaco

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 7

    2.1 Potencimetros2.1 Potencimetros

    zz Medidas de desplazamientos Medidas de desplazamientos muy precisosmuy precisos

    zz Medidas nivel de lquidosMedidas nivel de lquidos

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 8

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Se fundamentan en el efecto Se fundamentan en el efecto piezoresistivopiezoresistivo Variacin de la resistencia de un conductor o SC cuando se Variacin de la resistencia de un conductor o SC cuando se

    somete a un esfuerzo mecnicosomete a un esfuerzo mecnico Si se somete a un esfuerzo longitudinal cada una de las tres Si se somete a un esfuerzo longitudinal cada una de las tres

    magnitudes de R cambiamagnitudes de R cambia

    AdA

    ldld

    RdR +=

    = = tensin mecnica (N/mtensin mecnica (N/m22)) E = mE = mdulo de dulo de YoungYoung, , CCtete del materialdel material = deformacin unitaria= deformacin unitaria

    Fl +l

    A +A

    ldltdt

    //= l

    dlEEAF ===

    4.00 Coeficiente de Coeficiente de PoissonPoisson

    t

    zz Cambio de Longitud (l):Cambio de Longitud (l): Resultado de aplicar una fuerza FResultado de aplicar una fuerza F Determinado por la ley de Determinado por la ley de HookeHooke Un cambio transversal en l implica una Un cambio transversal en l implica una

    variacin en t segn variacin en t segn PoissonPoisson

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 9

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Cambio de Cambio de AreaArea (A):(A): Hilo conductor de seccin de dimetro DHilo conductor de seccin de dimetro D

    tDDdDdADA ===4

    24

    2

    ldl

    DdD

    AdA == 22

    zz Cambio de Resistividad (Cambio de Resistividad ():): Efecto Efecto piezoresitivopiezoresitivo Variacin de amplitud de las oscilaciones en los nodos de la redVariacin de amplitud de las oscilaciones en los nodos de la red cristalinacristalina

    ldDDdlDdVlDV4

    244

    22 +== volmen== VVdVCd

    ( )212 =+=ldl

    DdD

    ldl

    VdV

    ( )[ ]ldlkC

    ldl

    RdR =++= 2121

    k = factor de sensibilidad de la galgak = factor de sensibilidad de la galga

    ( ) ( )xRokRoR +=+= 11

    C = Constante de C = Constante de BridgmanBridgman

    1,13 1,13 C C 1,151,15

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 10

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Galgas de materiales SCGalgas de materiales SC Predomina el efecto Predomina el efecto piezorresistivopiezorresistivo Alta sensibilidad trmicaAlta sensibilidad trmica

    Tipo p:Tipo p:

    Tipo n (ms sensibles):Tipo n (ms sensibles):

    zz Limitaciones de las galgasLimitaciones de las galgas1.1. El esfuerzo no debe estar fuera del margen elsticoEl esfuerzo no debe estar fuera del margen elstico2.2. Medida correcta slo si el esfuerzo se transmite ntegramente a Medida correcta slo si el esfuerzo se transmite ntegramente a la galgala galga3.3. Se suponen slo esfuerzos longitudinalesSe suponen slo esfuerzos longitudinales4.4. T afecta a la resistividad y al mdulo de elasticidadT afecta a la resistividad y al mdulo de elasticidad5.5. Fuerzas Fuerzas termoelectromotricestermoelectromotrices en la unin de dos metalesen la unin de dos metales6.6. Efecto de las dimensiones fsicas (galgas puntuales)Efecto de las dimensiones fsicas (galgas puntuales)

    245.119 += RodR

    210100 += RodR

    Galga

    PADs de conexin

    Silicio

    Galga de SilicioGalga de Silicio

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 11

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Aspecto fsico de las galgasAspecto fsico de las galgas

    Galga

    PADs de conexin

    Silicio

    y

    yy

    x

    xx

    y

    yy

    EAFR

    kAEFRk

    AEFR

    kR +=

    Fx Seccin y

    F Seccin x Fy

    yy

    yx RR>>

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 12

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Tipos de galgasTipos de galgas

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 13

    2.2 Galgas 2.2 Galgas ExtensiomtricasExtensiomtricas

    zz Posicionamiento de las galgasPosicionamiento de las galgas Miden en una direccinMiden en una direccin Medida puntual de tensinMedida puntual de tensin Galgas ortogonalesGalgas ortogonales No se miden esfuerzos No se miden esfuerzos

    perpendicularesperpendiculares Sistema de sujecin no ha de Sistema de sujecin no ha de

    absorber esfuerzosabsorber esfuerzos Adhesivos funcin de la Adhesivos funcin de la

    aplicacinaplicacin

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 14

    2.3 Detectores de T resistivos. RTD2.3 Detectores de T resistivos. RTD

    zz Basados en la Basados en la variacin de la resistencia elctrica con la Tvariacin de la resistencia elctrica con la Tzz Fundamento: Fundamento:

    en un conductor metlico el n de een un conductor metlico el n de e-- no vara con la Tno vara con la T T aumenta las vibraciones de los tomos reduciendo la T aumenta las vibraciones de los tomos reduciendo la VVmedia media ee--

    La R sube al reducirse la movilidad de los La R sube al reducirse la movilidad de los ee--

    zz Coeficiente de Temperatura positivoCoeficiente de Temperatura positivo

    ( )nn TTTRoR ++++= ...1 221 Ro Ro al Tal T de referenciade referencia T T = (T= (T--ToTo))

    zz La La R es causada por:R es causada por: Cambio de resistividad (Cambio de resistividad ()) Cambio de dimensionesCambio de dimensiones

    ( )[ ]ToTRoR += 11

    +T

    +T

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 15

    2.3 Detectores de T resistivos. RTD2.3 Detectores de T resistivos. RTD

    zz LimitacionesLimitaciones1.1. Rango de T limitado a la fusinRango de T limitado a la fusin2.2. Sensor en equilibrio trmico. A la T de Sensor en equilibrio trmico. A la T de

    medida.medida.3.3. Existencia de deformaciones mecnicasExistencia de deformaciones mecnicas4.4. Estabilidad (envejecimiento)Estabilidad (envejecimiento)5.5. Mrgenes de medida limitado por regiones Mrgenes de medida limitado por regiones

    de comportamiento linealde comportamiento lineal

    T T vsvs Resistencia de una RTD y NTCResistencia de una RTD y NTC

    Linealidad de una RTD de Pt100 con TLinealidad de una RTD de Pt100 con T

    zz VentajasVentajas1.1. Sensibilidad 10 superior al termoparSensibilidad 10 superior al termopar2.2. Repetible (tolerancia)Repetible (tolerancia)3.3. Estabilidad a largo plazo y exactitud Estabilidad a largo plazo y exactitud

    ((PtPt))4.4. Bajo Coste (Cu y Ni)Bajo Coste (Cu y Ni)

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 16

    2.3 Detectores de T resistivos. RTD2.3 Detectores de T resistivos. RTD

    zz AplicacionesAplicacionesInteresa que la resistividad alta y poder usar hilos largosInteresa que la resistividad alta y poder usar hilos largos Medida de temperaturasMedida de temperaturas Medida de velocidad de fluidosMedida de velocidad de fluidos dT

    dRS =

    ( )[ ] ( ) Tooo

    ooo

    oo

    TTTTRR

    RdTdR

    RS

    =+=+== 11

    zz SensibilidadSensibilidadPor unidad de resistencia de la RTDPor unidad de resistencia de la RTD

    Fluido

    RTD

    zz TiposTipos Bobinadas y de rejillaBobinadas y de rejilla Pelcula metlicaPelcula metlica

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 17

    2.3 Detectores de T resistivos. RTD2.3 Detectores de T resistivos. RTD

    zz AN687 (Microchip)AN687 (Microchip)precisin precisin 0.01C0.01C

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 18

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz Resistencias de xidos metlicos o SC Resistencias de xidos metlicos o SC variables con T variables con T

    NTC: NTC: coef.coef.tete T negativoT negativo PTC: PTC: coef.coef.tete T positivoT positivo

    zz Dependencia de la resistencia de los SC Dependencia de la resistencia de los SC debida a la variacin del n de portadores debida a la variacin del n de portadores con la Tcon la T

    TT aporta energaporta energa para a para portadores y reduce portadores y reduce la Rla R

    Dopado con impurezas PTC en un rango Dopado con impurezas PTC en un rango limitado de Tlimitado de T

    T T vsvs Resistencia de una RTD y NTCResistencia de una RTD y NTC

    =ToT

    BRoTRNTC11exp)(

    Ro Ro a la Ta la T de referenciade referencia B o B o es la Tes la T caractercaracterstica del materialstica del material

    Semiconductor

    Metalizacin Contacto

    +T

    -T

    EPOXY

    ( )[ ]1001)( += TcBTcB ( )21

    2121 11

    ln),(

    TT

    RRTTB

    =

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 19

    2.4 2.4 TermistoresTermistores NTCNTC

    zz Modelos (rango de 0C a 50C y 100C)Modelos (rango de 0C a 50C y 100C) Modelo de 2 parmetros (error Modelo de 2 parmetros (error 0.30.3C)C) Modelo empModelo emprico de rico de SteinhartSteinhart y y HartHart de 3 de 3

    parparmetros (metros (error error 0.010.01C)C) Modelo de 4 parModelo de 4 parmetros (metros (error error 0.00150.0015C)C)

    zz Sensibilidad relativa o T equivalenteSensibilidad relativa o T equivalente

    2)()(

    TB

    TRdTTdR

    NTC

    NTC ==

    ++= 2exp)( TC

    TBATRNTC ( )2lnln1 NTCNTC RcRbaT ++=

    ++

    ++=

    3/12/1323/12/132

    27422742exp),,( nmmnmmcbaRNTC

    +++= 32exp)( TD

    TC

    TBATRNTC

    ( ) ( )32 lnlnln1 NTCNTCNTC RdRcRbaT +++=

    cTam 1=

    cbn =

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 20

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz Propiedades Trmicas. Potencia Propiedades Trmicas. Potencia Disipada (P)Disipada (P)

    con I bajas no hay con I bajas no hay autocalentamientoautocalentamiento con I altas se produce una reduccin con I altas se produce una reduccin

    de R al existir de R al existir autocalentamientoautocalentamiento

    Pto inflexin

    I(mA)

    V(volt)

    E

    Imax

    ( )IfV =RIIVP == 2

    ( )dtdTCpTaTRIP +== 2

    ((mWmW//K) = K) = Cte Cte de disipacide disipacin tn trmica rmica del del termistortermistor

    Ta Ta == TT ambienteambiente CpCp ((mJmJ//K) = capacidad calorK) = capacidad calorficaficaEn rEn rgimen estacionario gimen estacionario dTdT/T = 0 la /T = 0 la

    solucisolucin la ecuacin la ecuacin diferencialn diferencial

    EcuaciEcuacin de transferencia de calorn de transferencia de calor

    +=

    +=

    tt

    Cp ePTaePTaT 11 ( )TaTIVP TT ==

    ( )TaTIVP TT ==

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 21

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz Caracterstica I Caracterstica I vsvs t. Evolucin en el tiempo ( t. Evolucin en el tiempo ( )) De las propiedades trmicas con De las propiedades trmicas con autocalentamientoautocalentamiento

    se observa un se observa un T funcin del tiempoT funcin del tiempo CCtete de tiempo (de tiempo (): indica cuando se alcanza el ): indica cuando se alcanza el

    equilibrio tequilibrio trmicormico

    T2

    t(ms)

    T

    T1

    63,2%

    Cp

    termicadisipacindeCcalorficaCapacidad

    te ==

    EvoluciEvolucin de la Tn de la T con el tiempocon el tiempo

    ((mWmW/K/K) = ) = CCtete de disipacide disipacin tn trmicarmica CpCp ((mJmJ/K/K) = cantidad de energ) = cantidad de energa que hay a que hay

    que suministrar para que aumente 1que suministrar para que aumente 1KK

    ( ) tCpeTTTtT = 212)(

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 22

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz Forma de dar los datosForma de dar los datos % respecto del valor nominal% respecto del valor nominal ToleranciasTolerancias

    Respecto de Respecto de RoRo Respecto del coeficiente BRespecto del coeficiente B

    BB

    ToTB

    RoRo

    TRTR

    NTC

    NTC

    += 11)()(

    ( ) ( )

    =ToT

    BBRoRoTRNTC11exp)(

    Datos del Datos del fabricantefabricante

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 23

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz LinealizacinLinealizacin de de NTCsNTCs Mediante R en paraleloMediante R en paralelo

    -30000

    -20000

    -10000

    010000

    2000030000

    40000

    50000

    60000

    -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    RT ideal RT real RT linealizada

    )()(TRRTRR

    RNTC

    NTCp +

    =( )( ) ( )dT TdRTRR

    RdTdR NTC

    NTC

    p += 22

    ( ) RTRR

    TB

    RdTdR

    SNTCp

    p

    +== 12

    RNTC R

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 24

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    LINEALIZACIONLINEALIZACION1.1. LinealizacinLinealizacin con 3 con 3 PPtostos

    2.2. LinealizacinLinealizacin con con PPtoto de inflexinde inflexin Pendiente de la recta se corresponde con la Pendiente de la recta se corresponde con la

    pendiente de la curva de la NTC en el punto de pendiente de la curva de la NTC en el punto de inflexininflexin

    T(C)

    R()

    RNTC

    T1

    RP

    T2 T3

    RT1

    RT2

    RT3

    Rp1RP2

    RP3

    )()(TRRTRRR

    T

    TP +

    =

    = 3221 TTTT 3221 PPPP RRRR =

    ( )231

    31312

    22TTT

    TTTTT

    RRRRRRRRR +

    +=

    C

    CT TB

    TBRRC 2

    2+=0

    inflexinPto=

    dTdTdRpd

    RNTC R

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 25

    2.4 2.4 TermistorTermistor NTCNTC

    3.3. LinealizacinLinealizacin con F(T) y curvas scon F(T) y curvas s Pendiente de la recta se corresponde con la Pendiente de la recta se corresponde con la

    pendiente de la curva de la NTC en el punto de pendiente de la curva de la NTC en el punto de inflexininflexin

    RNTC

    R

    VS

    Vs)(11exp)( TfRoToT

    BRoTRNTC =

    =

    == )()( TfsTfRR

    RR ONTC

    RRV

    RRRVV

    NTCNTCS +=+= 1

    RRs O=

    )()(1

    TFVTfs

    VVs =+=

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 26

    2.4 2.4 TermistorTermistor NTCNTC

    Las mismas curvas anteriores se pueden Las mismas curvas anteriores se pueden emplear para una emplear para una linealizacinlinealizacin en paraleloen paralelo

    Se elige una s tal que F(T) sea lineal en Se elige una s tal que F(T) sea lineal en el intervalo de T de el intervalo de T de linealizacinlinealizacin

    RNTC R

    ( )[ ]TFRRTR

    RTRRTRRR

    TT

    TP =

    +=+= 1

    )(111

    )()(

    +=

    ToTBs

    TF11exp1

    1)(

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 27

    2.4 2.4 TermistorTermistor NTCNTC

    zz TermistorTermistor NTC tipo DKNTC tipo DK

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 28

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz Tipos de Tipos de NTCsNTCs

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 29

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. NTC. NTC

    zz AplicacionesAplicaciones

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 30

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. PTC. PTC

    zz ComportamientosComportamientos Segn la composicinSegn la composicin Segn el dopadoSegn el dopado

    T(C)

    R()

    Rmin

    RT

    T(C)

    R()

    RT

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 31

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. PTC. PTC

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 32

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. PTC. PTC

    zz VentajasVentajas Alta Sensibilidad: resolucin en la T de medidaAlta Sensibilidad: resolucin en la T de medida Alta resistividad, masa pequea y respuesta rpidaAlta resistividad, masa pequea y respuesta rpida Aplicaciones de Aplicaciones de autocalentamientoautocalentamiento (fusibles trmicos)(fusibles trmicos)

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 33

    2.4 2.4 TermistoresTermistores. PTC. PTC

    zz Aplicaciones de las PTCAplicaciones de las PTC Telecommunication Line ProtectionTelecommunication Line Protection Circuit Fault ProtectionCircuit Fault Protection

    Transistor Transistor ProtectionProtection Motor and Transformer ProtectionMotor and Transformer Protection

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 34

    2.5 2.5 MagnetoresistenciasMagnetoresistencias

    zz Aplicacin de un campo H a un conductor por el que Aplicacin de un campo H a un conductor por el que circula una Icircula una I

    Reduccin de corriente al desviarse eReduccin de corriente al desviarse e--

    Depende de:Depende de: Efecto HallEfecto Hall Direccin del campoDireccin del campo

    zz VentajasVentajas Sistema de orden ceroSistema de orden cero Mayor sensibilidad y margen de Ts y frecuenciasMayor sensibilidad y margen de Ts y frecuencias

    zz AplicacionesAplicaciones Medidas de campos HMedidas de campos H Medidas de magnitudes Medidas de magnitudes relacionadas con relacionadas con HH

    velocidadesvelocidades posicinposicin

    2EkRr=

    I

    e-

    Nube de electrones

    I

    e-

    H

    R/R

    Zona Lineal

    -90 0 90

    Campo H

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 35

    2.6 2.6 FotorresitenciasFotorresitencias

    zz FundamentoFundamento Variacin de R al incidir radiacin luminosaVariacin de R al incidir radiacin luminosa Transforma Transforma luz en luz en RR Sulfuro de cadmio (Sulfuro de cadmio (CdSCdS) y Seleniuro de Cadmio ) y Seleniuro de Cadmio

    ((CdSeCdSe)) ORP12, NORPS12 (13mm)ORP12, NORPS12 (13mm) 5mm5mm

    R se reduce conforme la intensidad de luz sobre la R se reduce conforme la intensidad de luz sobre la LDR aumenta. LDR aumenta.

    = EAR A y A y dependen del materialdependen del material E energE energa de irradiacia de irradiacin n

    (1eV = 1.602 (1eV = 1.602 1010--1919 J) J) c = 3c = 3101088 m/sm/s

    Banda de

    Valencia

    E

    Banda de Conduccin

    T fhE =

    h = h = CteCte de de PlankPlank 6.626.621010--3434 WsWs22

    f = frecuenciaf = frecuencia

    )(24,1)(eVE

    mEhc ==

    =LLRR ooL

    0.7

  • TEMA 2 Intrumentacin Electrnica Jose Ignacio Garate 36

    2.6 2.6 FotorresitenciasFotorresitencias

    zz CaracterizacinCaracterizacin con con multmetromultmetro Oscuridad: mxima R aprox.1MOscuridad: mxima R aprox.1M Alta luminosidad: mnima R aprox. 100 Alta luminosidad: mnima R aprox. 100

    zz AplicacionesAplicaciones Medida de luz (fotometra)Medida de luz (fotometra) Deteccin de cambios de luz. Deteccin de cambios de luz.

    V

    LLRR

    RVo

    o

    O

    +=

    R

    R(L)

    C

    220AC

    Lmpara

    Tiristor