Un sensor de temperatura és un dispositiu que generalment converteix un valor de temperatura en un senyal elèctric que es pot llegir. Sovint, també es coneix com a sonda de temperatura o termosensor.
Els sensors de temperatura s'utilitzen en llocs i en dispositius on s'ha de mesurar la temperatura, per posteriorment poder monitoritzar o possiblement regular aquesta temperatura.
Per a què serveix un sensor de temperatura?
Alguns exemples en què es fan servir sensors tèrmics són:
-
Control d'un sistema solar d'aigua calenta sanitària.
-
Control de temperatura dels panells fotovoltaics per millorar el rendiment.
-
Emmagatzematge i preparació d'aliments, refrigeradors i congeladors, i forn.
-
Usos mèdics: control de temperatura corporal , elaboració de medicaments, etc.
-
Processos industrials, sobretot en els quals intervenen processos termodinàmics.
-
Regulació d'aires condicionats, calefacció i ventilació.
-
Motors tèrmics: s'utilitzen sensors de temperatura per controlar la temperatura de l'refrigerant i la temperatura dels gasos d'escapament. Els mesuraments s'envien a la unitat de control per a un millor funcionament del motor.
Quins tipus de sensors de temperatura existeixen?
Existeixen molts tipus de sensors de temperatura. No obstant això, els sensors més habituals són els següents:
-
Termoparells. Els termoparells funcionen mitjançant un corrent elèctric entre dos metalls diferents units que es comporten de forma diferent davant els canvis de temperatura.
-
Termoresistències. En aquest tipus de sensors de temperatura, s'utilitzen resistències la conductivitat varia en funció de la temperatura. Aquesta variació permet conèixer la temperatura del material.
-
Sensors electrònics. Funcionen mitjançant dispositius electrònics que generen un corrent o senyal en funció de la temperatura.
Els sensors de temperatura tenen les següents variants d'aparença o construcció adaptades a la seva tasca específica i lloc d'instal·lació. en aquest sentit, tenim els següents tipus:
-
Sensors d'immersió: el mesurament es realitza directament en el mitjà a mesurar (aigua, oli, gas, aire, etc.).
-
Sensors de cable: utilitzen un element de mesurament tancat generalment en una coberta de metall a la fin d'un cable.
-
Els sensors d'aplicació: mitjançant un mesurament de temperatura derivada indirecta a l'exterior d'una aplicació.
-
Els sensors de temperatura de canonada amb clip ofereixen un mesurament indirecta de la temperatura d'un mitjà (aigua). Compten amb l'avantatge que es munten a l'exterior d'una canonada i s'estalvia en costos. Són molt fàcils d'instal·lar.
Què és una termoresistència?
La termoresistència (termòmetre de resistència o sensors RTD), és un sensor de temperatura que explota la variació de la resistivitat d'alguns materials amb el canvi de temperatura. En particular, per als metalls ha una relació lineal que vincula la magnitud física de la resistivitat d'un cable amb la temperatura. A mesura que augmenta la temperatura la longitud del cable de resistència augmenta lleugerament.
Hi tipus de termoresistències que poden mesurar temperatures en un ampli rang de temperatura i que sobretot tenen una excel·lent linealitat.
El TCR d'un sensor d'aquest tipus indica la variació mitjana per grau centígrad de la valor de resistència. El rang de mesurament és d'entre 0 i 100 graus Celsius. TCR són les sigles de coeficient de temperatura de resistència.
Què és un termoparell?
El termoparell és un sensor de temperatura que es basa en l'efecte Seebeck. L'efecte Seebeck és un efecte termoelèctric mitjançant el qual, en un circuit format per conductors metàl·lics o semiconductors, una diferència de temperatura genera electricitat.
Poden mesurar en un rang de temperatures superior als sensors RTD.
Els tres tipus de termoparells més comuns són les calibracions tipus J, K i T. El més popular és el termoparell tipus K causa del seu ampli rang de temperatures i baix cost. No obstant això, la principal limitació és la precisió; de fet, els errors sistemàtics de menys d'un grau Celsius són difícils d'obtenir.
En poques paraules, el termoparell està format per dos conductors de material conegut que s'uneixen en un punt anomenat "unió calent". Prop d'aquest punt es realitza el mesurament. Els altres dos extrems estan connectats a una placa de terminals anomenada "unió freda", que es connecta a l'instrument de mesura directament o mitjançant una extensió.
¿Qué es el sensor de temperatura de refrigerante del motor?
El sensor ECT controla la temperatura del líquid refrigerant del motor i informa l'usuari de les variacions en la mateixa. La seva principal funció és evitar que el motor s'escalfi massa i funcioni millor.
En funció de la temperatura del refrigerant, l'ordinador del vehicle ajusta la quantitat de combustible a injectar i decideix connectar o desconnectar el ventilador del radiador.
Si el motor està fred, s'haurà injectar una quantitat addicional de gasolina per contrarestar les pèrdues per condensació.
Si el sensor detecta que la temperatura passa de cert rang de temperatura, s'activarà el ventilador del radiador. La seva funció és la d'evitar que el motor s'escalfi massa.