¿Qué es el termómetro de resistencia: construcción y su funcionamiento?

Un termómetro es un dispositivo que se utiliza en la medición de temperatura. Un termómetro de resistencia es un tipo de termómetro que se puede utilizar para obtener resultados extremadamente precisos. La temperatura se mide midiendo el cambio de resistencia. El termómetro consiste en un alambre de platino colocado dentro de sondas de vidrio. El dispositivo se evacúa para evitar un aumento innecesario de temperatura. El dispositivo es extremadamente frágil y, por lo tanto, se mantiene dentro de sondas protectoras. Tienen una precisión extremadamente alta y están reemplazando a los termopares en la industria. Tiene varias aplicaciones importantes y se está utilizando en diferentes industrias para dar resultados precisos. ¿Qué es el termómetro de resistencia? Se utiliza un termómetro de resistencia para medir la temperatura. También se le llama detector de temperatura por resistencia. Un RTD es básicamente un sensor que consiste en un cable fino envuelto alrededor de un material de vidrio o cerámica y también se utilizan varias otras construcciones. El alambre utilizado suele estar hecho de cobre, níquel o platino. El material que se utiliza en la construcción de este termómetro tiene una relación precisa de resistencia y temperatura que se utiliza en la medición de la temperatura.  Termómetro de resistencia Circuito del termómetro de resistencia El circuito del termómetro de resistencia es básicamente un circuito puente de Wheatstone. Sin embargo, no es exactamente un puente de Wheatstone sino una modificación del circuito. Está conectado a un brazo del puente de Wheatstone como se muestra en la figura:Circuito del termómetro de resistencia Las resistencias R1 y R2 son resistencias fijas y R3 es la resistencia variable. Rt es la resistencia del detector que se utiliza en el circuito. En condición equilibrada, Rt = (R2 / R1) * R3 Cuando R1 = R2 Rt = R3 La resistencia variable que se utiliza no es más que un potenciómetro ajustable. Las resistencias que usamos en el circuito están hechas de manganina. Esto se debe a que la manganina tiene el coeficiente de temperatura más bajo y la temperatura no sube innecesariamente. Hay algunas cosas que debemos tener en cuenta al diseñar el circuito del termómetro de resistencia y son las siguientes: Usamos cables conductores para conectar el termómetro de resistencia. a nuestro circuito. Entonces, si hay una variación en la temperatura, la resistencia del circuito del puente de Wheatstone también variará en consecuencia. Para evitarlo, tendremos que mantener una distancia adecuada entre el punto de medición y el punto donde se debe instalar el termómetro de resistencia en el circuito.La corriente que fluye a través del termómetro puede provocar un efecto de calentamiento que lleve a un aumento considerable de la temperatura. en el circuito. Ésta es una situación inevitable. Sin embargo, para evitar esta condición, tendremos que comprometernos con la sensibilidad de nuestro instrumento. Si reducimos la corriente que fluye a través de este termómetro, el calor generado también se reducirá junto con la sensibilidad. Sin embargo, podemos mejorar la situación con la amplificación adecuada. El aumento de temperatura se puede representar mediante la fórmula: ∆T = P / Pd Donde ∆T = aumento de temperatura en ⁰CP = potencia disipada en RTD en vatios Pd = Constante de disipación de RTD en W / ⁰C La ecuación para termómetro de resistencia Como sabemos, la La relación de resistencia con respecto a la de temperatura puede ser dada por la ecuación: Rt = Ro (1 + αt + βt2 + ϒt3 ———) Por lo tanto, a partir de la ecuación anterior, Rt se puede calcular como: Rt = Ro (1 + αt + βt2) Para platino puro, α = 3.94 Χ 10-3 / ⁰Cβ = - 5.8 Χ 10-7 / (⁰C) 2 Podemos escribir la ecuación anterior como: Rt = Ro (1 + C tpt) C = temperatura de resistencia media coeficiente entre 0 ⁰C y 100 ⁰C. tpt = coeficiente de temperatura del platino y viene dado por tpt = [(Rt - Ro) / (R100 - Ro)] * 100: Rt, Ro, R100 son la resistencia en t ⁰C, 0 ⁰C, 100 ⁰C El intervalo del termómetro se denota por R100 - Ro La ecuación que se ha mencionado a continuación muestra la diferencia entre la temperatura real 't' y la temperatura del platino 'tpt' (t - tpt) = δ {(t / 100) ^ 2 - (t / 100 )} δ = constanteδse encuentra entre 1.488 y 1.498. El rango de temperatura de un termómetro de resistencia de platino está entre 100 ⁰C y 650 ⁰C. Principio de funcionamiento La resistencia de un conductor depende de las variaciones de temperatura. Cuando la temperatura del metal aumenta, provoca un aumento en la amplitud vibratoria de los núcleos atómicos del metal. Esto provoca un aumento en la probabilidad de colisión de los metales libres que existen en la superficie del metal. Esto conduce a un aumento de la resistencia del material provocando un posterior aumento de temperatura. Así es exactamente como funciona el termómetro de resistencia. El detector de temperatura está hecho de cobre, tungsteno, níquel o platino. Sin embargo, el platino es el más adecuado para este propósito debido a su relación estable temperatura-resistencia. Construcción de un termómetro de resistencia Un termómetro de resistencia de platino consiste en una bobina de platino que está presente dentro de un marco cruzado. Colocamos todo el arreglo en un tubo de vacío fabricado en acero inoxidable. La disposición de la bobina genera muy poca tensión cuando hay un aumento de temperatura. Esto puede provocar un cambio no deseado en la resistencia. Para la construcción, se debe utilizar el alambre de platino puro. La pureza del platino se puede confirmar mediante la fórmula R100 / Ro. En el caso de material de platino puro, el valor debe ser superior a 1.390.Ventajas y desventajasLas ventajas son Da un resultado preciso Se utiliza en varias aplicaciones industriales Le proporciona un amplio rango de funcionamiento.Las desventajas son La sensibilidad del platino es extremadamente menor para un pequeño cambio de temperatura El tiempo de respuesta es bastante lento Aplicaciones del termómetro de resistencia Las aplicaciones se utilizan en automoción para medir la temperatura del aceite del motor Se utilizan en comunicaciones e instrumentación para medir las temperaturas de amplificadores, estabilizadores, etc. Se utilizan en procesamiento de alimentos, electrónica de potencia e ingeniería aeroespacial Preguntas frecuentes1). ¿Cómo mide la temperatura el termómetro de resistencia? Mide la temperatura midiendo el cambio de resistencia con respecto al cambio de temperatura del circuito2). ¿Cuál es el rango del termómetro de resistencia? El rango de temperatura está entre -200 ⁰C y 1000⁰C. 3). ¿Cuál es la precisión de un termómetro de resistencia de platino? Proporciona una excelente precisión en una amplia gama de temperaturas. 4). ¿Cómo funciona un termómetro de resistencia de platino? En un tipo de platino, la corriente pasa a través de un circuito y la temperatura se mide midiendo el voltaje a través del circuito. El cambio de resistencia se usa luego para medir la temperatura. 5). ¿Qué tipo de metales elegimos para fabricar termómetros de resistencia? Se utilizan metales como el cobre, el níquel y el platino, que son relaciones precisas de temperatura / resistencia. Por lo tanto, aquí hemos mencionado todos los detalles importantes relacionados con una descripción general del termómetro de resistencia. Como se puede ver es un dispositivo muy importante desde el punto de vista industrial. Tiene un sinfín de aplicaciones. Si conoce alguna característica importante de este instrumento, háganoslo saber. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son los tipos de termómetros de resistencia?

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