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Resistencia de los sensores de temperatura

Sensores de temperatura Pt100

La denominación Pt100 está formada por el símbolo químico del platino (Pt) y el valor de resistencia de 100 Ohm especificado a 0°C.
El sensor Pt100 se basa en el principio de que la resistencia eléctrica de un conductor eléctrico cambia cuando varía la temperatura.
Esto significa que pueden utilizarse casi todos los materiales conductores de la electricidad.
Sin embargo, para su uso práctico en la medición de la temperatura, deben cumplir ciertas condiciones. En la práctica, además del níquel (Ni100), el cobre (Cu10) y el silicio, el uso del platino como elemento de resistencia ha dado principalmente buenos resultados.
El platino tiene una alta temperatura de fusión y una gran resistencia química, lo que permite realizar mediciones precisas con gran estabilidad y exactitud incluso en condiciones adversas.

Sensores de temperatura PTC (Termistor)

Como todos los metales, el sensor Pt100 tiene una resistencia dependiente de la temperatura que aumenta con el aumento de ésta. (PTC = Positive Temperature Coefficient).
A bajas temperaturas ya se produce un cambio útil en la resistencia.
PTC es en realidad una propiedad, pero en el lenguaje común también se utiliza para referirse a los sensores de temperatura. Además de los PTC de metal, también los hay de óxido metálico. En ese caso, se denominan termistores (En inglés: Thermistor = THERMally-sensitive resISTOR). Son muy no lineales y se utilizan a menudo como sensores de conmutación o para la protección contra sobrecorriente en la electrónica.

Sensores de temperatura NTC (Termistor)

Además de los sensores de temperatura fabricados en metal, también se utilizan en la producción en serie sensores fabricados con diversos óxidos metálicos. A menudo sólo proporcionan un cambio útil en la resistencia a temperaturas más altas.
La resistencia disminuye al aumentar la temperatura (NTC = Negative Temperature Coefficient).
La ventaja de estos sensores es su bajo coste de producción y su pequeño diseño con una alta sensibilidad de respuesta.
Por otro lado, la menor precisión, el intervalo de medición limitado, los valores de resistencia específicos del sensor, la susceptibilidad a la corrosión y un cambio no lineal de la resistencia hacen necesario adaptar la electrónica de evaluación posterior.

Sensores de temperatura RTD

RTD es la abreviatura de Resistance Temperature Detector, en español: sensor de temperatura por resistencia.
Cada RTD es un PTC que presenta una mayor resistencia al aumentar la temperatura y tiene las siguientes características especiales adicionales:

• Están fabricados en metal
• Curva característica casi lineal
• Valores característicos normalizados (p. ej., IEC 60751)

Valores de resistencia para sensores Pt100 según DIN EN 60751

La resistencia Pt100 es un sensor de temperatura de platino normalizado según la norma DIN EN 60751 con una resistencia nominal de 100 ohmios a 0 °C.
La resistencia dependiente de la temperatura sigue una curva característica definida con exactitud y se determina mediante fórmulas de cálculo normalizadas.
Dependiendo del rango de temperatura de −200 °C a +850 °C, se utilizan diferentes fórmulas con las constantes A, B y C para calcular valores de resistencia precisos y reproducibles en ohmios.
Con nuestra calculadora Pt100 puede calcular la resistencia Pt100 exacta en ohmios para cada temperatura.

Calcular la resistencia Pt100: convertir la temperatura a ohmios

Introduzca un valor de temperatura en °C y pulse el botón «calcular».
La resistencia calculada para el sensor de resistencia Pt100 se muestra entonces en ohmios en la ventana de la derecha.

Fórmulas de cálculo para la resistencia Pt100 según DIN EN 60751

El cálculo de la resistencia Pt100 se realiza según la norma DIN EN 60751 utilizando diferentes fórmulas, dependiendo del rango de temperatura.

• Gama de temperaturas: -200 a 0°C:
  R_t = R₀ * (1 + A * T + B * T² + C * (t-100) * T³)
• Gama de temperaturas: 0 a 850°C:
  R_T = R₀ * (1 + A * t + B * T²)

R_T= Resistencia [Ohm] a la temperatura deseada
R₀= Resistencia nominal Pt100 a 0°C = 100 Ohm
T= Temperatura deseada [°C]
A= 3,9083 * 10^-3
B= -5,775 * 10^-7
C= -4,183 * 10^-12

Tenga en cuenta lo siguiente:
La constante "A" para el platino espectralmente puro es 3,925*10^-3.
Como la producción de platino espectralmente puro era compleja y, por tanto, cara, la constante "A" se definió como el valor del platino contaminado con otras sustancias.
Otra ventaja del platino de "impurezas definidas" es que es menos sensible a impurezas externas adicionales, lo que hace que el sensor sea más estable a largo plazo.
El valor de 3,9083 * 10^-3 especificado en DIN EN IEC 60751:2023-06 se utiliza como valor habitual para la constante "A".
Para mediciones de alta precisión o al recalibrar un sensor de temperatura de Pt, es importante saber con qué platino se fabricó el sensor y qué valor de la constante "A" se utiliza para calcular la temperatura.
Especialmente con sensores de temperatura Pt más antiguos o con sensores Pt fabricados en países no europeos, a veces se utiliza platino diferente basado en otras normas (DIN 43760-1980, ASTME, JIS, Gost, etc.). Puede haber desviaciones de los valores especificados en DIN EN IEC 60751:2023-06.

Crear tabla Pt100: calculadora de tablas de resistencia