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sensoresSensores de temperaturaTIPOSTermocuplaTermo resistenciasTermistoresPirmetro

termocuplaUna termocupla es un transductor de temperatura, constituido por dos conductores (alambres), que desarrollan una f.e.m. que es funcin de la diferencia de temperatura entre sus uniones, una caliente ubicada en el lugar a medir temperatura, y una fra tomada como referenciase fabrican con metales puros o sus aleacionescon aleaciones especiales pueden llegarse a temperaturas superiores a los 3000 grados centgrados

Son las mas utilizadas debido al intervalo de temperatura en el cual pueden utilizarse.Efecto Peltier: : Dos conductores de diferente composicin, a la misma temperatura tienen diferentes densidades de portadores de cargas libres, por lo tanto cuando estos conductores se ponen en contacto entre si por medio de una unin rgida (soldadura), a travs de esta unin hay una difusin de electrones desde el conductor de mayor densidad electrnica al de menor densidad. Cuando esto sucede el conductor que entrega electrones adquiere una polaridad positiva con respecto al otro, este voltaje es funcin de la temperatura de la unin entre los conductores que constituyen el par. Sus los coeficientes de temperatura tpicos van desde 10 a 50 micro voltios por grado centgradoVentajas: bajo costoVersatilidadDesventajas:Miden diferencias de temperatura, no temperatura absoluta

Usos CocinasTermotanquesHornos industrialesInyectadoras de plastico

Termo resistenciasunsensordetemperatura basado en la variacin de la resistencia de un conductor con la temperatura. Su smbolo es el siguiente, en el que se indica una variacin lineal con coeficiente de temperatura positivo.smbolo Los materiales empleados para la construccin de sensores RTD suelen ser conductores tales como el cobre, el nquel o el platino.

Termistoreses unsensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variacin de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. dos tipos de termistor:NTC coeficiente de temperatura negativoPTCcoeficiente de temperatura positivo (tambin llamadoposistor).

Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen.El funcionamiento se basa en la variacin de la resistencia del semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variacin en la concentracin de portadoresPara los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentar tambin la concentracin de portadores, por lo que la resistencia ser menor, de ah que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, ste adquirir propiedades metlicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitadoPirometroEs un instrumento que mide la temperatura de una determinada sustancia sin la obligatoriedad de estar en contacto con dicha sustancia. Es capaz de medir elevadas temperaturas. Su rango va de 50 grados Celsius hasta + 4000 grados Celsius. Su principio bsico es que todo objeto que tiene una temperatura mayor a los 0 Kelvin emite una radiacin trmica y sta es la que capta este dispositivo. En trminos generales se usa para la medicin en hornosTiposEl pirmetro ptico: Este instrumento mide la temperatura de objetos incandescentes comparando el color rojo de su filtro con el de un filamento incandescente cuya temperatura ya se conoce y se puede ajustar. Pueden llegar a medir temperaturas superiores a los 1063 CLos pirmetros de resistencia: , tienen un cable delgado que se pone en contacto con el objeto; el calor produce el cambio de resistencia elctrica del dispositivo que convierte a ese calor en una lectura de la temperatura del objeto.

Los pirmetros de radiacin: suelen ser de foco fijo o ajustable en el foco, el medio de enfoque suele ser a travs de una lente o espejo cncavo y el elemento sensible puede ser un par termoelctrico en aire o un bulbo de vaco, o una pila termoelctrica de unin mltiple en aire. a travs de una lente o un espejo cncavo. Miden temperaturas por encima de los 1600 CSENSORES DE HUMEDAD1) Sensores mecnicos (por deformaciones)La idea de este tipo de sensores, es aprovechar los cambios en las dimensiones que sufren ciertos tipos de materiales en presencia de la humedad. Los ms afectados son algunas fibras orgnicas y sintticas, como por ejemplo el cabello humano. Al aumentar la humedad relativa, las fibras aumentan de tamao, es decir, se alargan. Luego esta deformacin debe ser amplificada de alguna manera (por palancas mecnicas, o circuitos electrnicos), y debe ser graduada deacuerdo a la proporcionalidad con la humedad relativa.

El error de medicin de este tipo de sensores es mnimo de 3%, y su ventaja radica principalmente en que es fcil de reproducir, sin embargo, es poco robusto y no es de gran utilidad en aplicaciones industriales. Su rango de operacin es de humedades relativas entre 15% y 95%, a temperatura ambiente entre los 20[C] y 70[C]. Uno de los requisitos para lograr una medicin mas confiable, es que el aire circule a una velocidad de 3[m/s].2) Bulbos hmedo y seco:La psicrometra desde hace tiempo es uno de los mtodos ms populares para el monitoreo de la humedad debido a su simplicidad e inherente bajo costo. Un psicmetro industrial tpico consiste de un par de termmetros elctricos o de lquido en vidrio acoplados, uno de los cuales opera en estado hmedo. Cuando el dispositivo funciona la evaporacin del agua enfra el termmetro humedecido, resultando una diferencia medible con la temperatura ambiente o la temperatura del bulbo seco. Cuando el bulbo hmedo alcanza su mxima cada de temperatura la humedad puede determinarse comparando la temperatura de los dos termmetros en una tabla psicomtrica o mediante clculos.El psicmetro provee una alta exactitud en las proximidades del punto de saturacin (100 %HR) y es fcil de operar y reparar, por otra parte a baja humedad relativa (menos del 20 %HR) el desempeo es pobre y el mantenimiento debe intensificarse. No puede utilizarse a temperaturas menores de 0 C y, siendo el propio psicrmetro una fuente de humedad, no pude utilizarse en ambientes pequeos o cerrados.

3) Sensores por condensacinEl punto de roco es una variable que nos permite encontrar la humedad relativa; para lograr esta medicin se utiliza un dispositivo llamado comnmente higrmetro ptico de espejo fro, y funciona de la siguiente manera.Se hace circular la mezcla gaseosa por una cmara provista en su interior de un espejo (2). El cual puede ser enfriado o calentado por un equipode refrigeracin (3) o calefactor (1) respectivamente, con la finalidad depoder lograr que el vapor se condense en el espejo o el agua se evapore deel. Adems se cuenta con una fuente luminosa (4) que es proyectada sobreel espejo, el cual refleja el haz hacia una foto-resistencia (5a). La luz tambinincide en una segunda foto-resistencia (5b) en forma directa. Se tiene entoncesuna medicin de la intensidad luminosa real (5b), y una distorsionadasegn la cantidad de condensacin presente en el espejo (5a), la diferenciaentre ambas es amplificada y sirve de actuacin sobre el regulador de potenciaque controla el calefactor..En resumen es un lazo cerrado de control que logra temperar la superficie del espejo hasta llegar al punto de roco, basta medir el valor de la temperatura superficial y acudir a las ecuaciones, tablas o grficos psicromtricos para obtener %HR.

4) Sensores capacitivosLos sensores capacitivos (polmero orgnico capacitivo) son diseados normalmente con platos paralelos con electrodos porosos o con filamentos entrelazados en el sustrato. El material dielctrico absorbe o elimina vapor de agua del ambiente con los cambios del nivel de humedad. Los cambios resultantes en la constante dielctrica causa una variacin en el valor de la capacitancia elctrica del dispositivo por lo que resulta una impedancia que vara con la humedad. Un cambio en la constante dielctrica de aproximadamente el 30 % corresponde a una variacin de 0...100 %HR en la humedad relativa.El material sensor es muy delgado para alcanzar grandes cambios en la seal con la humedad. Esto permite al vapor de agua entrar y salir fcilmente y el secado rpido para la sencilla calibracin del sensor.Este tipo de sensor es especialmente apropiado para ambiente de alta temperatura porque el coeficiente de temperatura es bajo y el polmero dielctrico puede soportar altas temperaturas. Los sensores capacitivos son tambin apropiados para aplicaciones que requieran un alto grado de sensibilidad a niveles bajos de humedad, donde proveen una respuesta relativamente rpida. A valores de humedad superiores al 85 %HR sin embargo el sensor tiene una tendencia a saturar y se transforma en no lineal.

5) Sensor de temperatura y humedad integradoEl uso de procesos de fabricacin CMOS industriales, permite la integracin en un chip, del sensor y la parte del proceso electrnico de la seal, tambin asegura la confiabilidad ms alta y la estabilidad a largo plazo excelente. Este sensor permite la toma de los valores de: temperatura y humedad del medio ambiente, bsicamente son sensores capacitivos para la medicin de humedad y termistores para la temperatura.

6) Sensor resistivoEstn compuestos de un sustrato cermico aislante sobre el cual se deposita una rejilla de electrodos. Estos electrodos se cubren con una sal sensible a la humedad embebida en una resina (polmero). La resina se recubre entonces con una capa protectora permeable al vapor de agua. A medida que la humedad pasa por la capa de proteccin, el polmero resulta ionizado y estos iones se movilizan dentro de la resina. Cuando los electrodos son excitados por una corriente, altera la impedancia del sensor se mide y es usada para calcular el porcentaje de humedad relativa.Por su misma estructura este tipo de sensores son relativamente inmunes a la contaminacin superficial ya que no afecta su exactitud aunque si el tiempo de respuesta. Debido a los valores extremadamente altos de resistencia del sensor a niveles de humedad menores que 20 %HR es apropiado para los intervalos altos de humedad.

Sensores de Presin