TERMORRESISTENCIAS (RTD) QUE ES UNA RTD? POR QUE UTILIZAR ESTE TIPO DE SENSORES? COMO TRABAJAN? Qué es una RTD? Resistancee Temperature Detectors (RTDs ó termorresistencias) son sensores de temperatura basados en la variación de valores de su resistencia eléctrica, conforme a las variaciones de temperatura del medio a medir. Han sido utilizados por muchos años para medir temperatura en procesos industriales y de laboratorio, garantizando excelentes resultados en cuanto a precisión, repetibilidad y estabilidad. Por qué utilizar una RTD en lugar de una termocupla o un sensor tipo termistor? Cada tipo de sensor de temperatura posee una cantidad particular de condiciones para las cuales resulta mas adecuado. Las RTD ofrecen gran cantidad de ventajas: Un amplio rango de temperatura ( 50 a 500ºC para sensores tipo thin film y 200 a 850ºC para sensores tipo bobinados con cuerpo cerámico) Gran precisión (mejor que las termocuplas) Gran similitud de calibración entre sensores en caso de reemplazo Alta estabilidad térmica Con un rango de temperatura de hasta 850º ºC, las RTD pueden ser utilizadas en aquellos procesos industriales que requieren incluso altas temperaturas. Al ser construídas con metales como el platino, son muy estables y no se ven afectadas por la corrosión u oxidación. Otras aleaciones de materiales como el níquel, cobre, y níquel hierro, también pueden ser utilizadas para la construcción de las RTD. Sin embargo, estos materiales no son comunmente utilizados, dado que tienen menores capacidades térmicas y no son tan estables o exactos como el platino.
Normas para las RTD Existen dos normas para las RTD de platino: La norma europea (también conocida comoo DIN o IEC): Esta es considerada la norma internacional para las RTD de platino. Dicha norma, DIN/IEC 60751 (o simplemente IEC751) requiere que las RTD posean una resistencia de 100.00 a 0ºC y un coeficiente de temperatura de 0.00385 ºC entre 0 y 100ºC Existen tres tolerancias para las RTD tipo Film, especificadas en IEC60751: Clase AA (Formalmente 1/3B) = ± (0.1+0.0017*t)ºC o 100.00 ± 0.04 a 0ºC Clase A = ± (0.15+0.002*t) C o 100.00 ± 0.06 a 0 C Clase B = ± (0.3+0.005*t) C o 100.00 ± 0.12 a 0 C Por otro lado, existe una clase especial no incluída en la norma DIN/IEC60751: Clase 1/10B = ± 1/10 (0.3+0.005* *t) C o 100. 00 ± 0.012 a 0 C La combinación entree la tolerancia del valor de resistencia y el coeficiente de temperatura, define las características de resistencia versus temperatura del sensor RTD. Cuanto mayor la tolerancia del elemento, mayor será el desvío respecto a la curva generalizada, y habrá mas diferencia entre sensores. Esto es importante paraa el usuario que debe reemplazar un sensor, y desea minimizar el error proveniente del reemplazo. La norma Americana, utilizada comunmentee en Norteamérica, posee una resistencia de 100.00 ±0.10 a 0 C, y un coeficiente de temperaturaa nomimal de 0.00392 ºC (entre 0 y 100ºC) Existen otras opciones de valores de resistencia, como por ejemplo 200, 500 y 1000 a 0ºC. Estas RTD poseen los mismos coeficientes de temperatura ya descriptos, pero dada su mayor resistencia a 0ºC, resultan en una mayor variación de resistencia por grado centígrado, permitiendo una mayor resolución. En la siguiente tabla podemos apreciar las tolerancias admitidas para cada tipo de sensor de acuerdo a la norma IEC 751:
Valores básicos de resistencia vs. Temperatura entregados por los sensoress RTD Pt1000 Ω 0ºC según IEC 751: C Ω Ω/ C 200 18,52 0,432 190 22,83 0,429 180 27,10 0,425 170 31,34 0,422 160 35,34 0,419 150 39,72 0,417 140 43,88 0,414 130 48,00 0,412 120 52,11 0,409 110 56,19 0,407 100 60,26 0,405 90 64,30 0,403 80 68,33 0,402 70 72,33 0,400 60 76,33 0,399 50 80,31 0,397 40 84,27 0,396 30 88,22 0,394 20 92,16 0,393 10 96,09 0,392 0 100,,00 0,391 10 103,,90 0,390 20 107,,79 0,389 30 111,,67 0,387 40 115,,54 0,386 50 119,,40 0,385 60 123,,24 0,384 C Ω Ω/ / C C 70 127,08 0,383 340 226,21 80 130,90 0,382 350 229,72 90 134,71 0,380 360 233,21 100 138,51 0,379 370 236,70 110 142,29 0,378 380 240,18 120 146,07 0,377 390 243,64 130 149,83 0,376 4000 247,09 140 153,58 0,375 410 250,53 150 157,33 0,374 420 253,96 160 161,05 0,372 430 257,38 170 164,77 0,371 440 260,78 180 168,48 0,370 450 264,18 190 172,17 0,369 460 267,56 200 175,86 0,368 470 270,93 210 179,53 0,367 480 274,29 220 183,19 0,365 490 277,64 230 186,84 0,364 5000 280,98 240 190,47 0,363 510 284,30 250 194,10 0,362 520 287,62 260 197,71 0,361 530 290,92 270 201,31 0,360 540 294,21 280 204,90 0,358 550 297,49 290 208,48 0,357 560 300,75 300 212,05 0,356 570 304,01 310 215,61 0,355 580 307,25 320 219,15 0,354 590 310,49 330 222,68 0,353 6000 313,71 Ω Ω/ C 0,352 0,350 0,349 0,348 0,347 0,346 0,345 0,343 0,342 0,341 0,340 0,339 0,338 0,337 0,335 0,334 0,333 0,332 0,331 0,330 0,328 0,327 0,326 0,325 0,324 0,323 0,322 C Ω Ω/ C 610 316,92 0,320 620 320,12 0,319 630 323,30 0,318 640 326,48 0,317 650 329,64 0,316 660 332,79 0,315 670 335,93 0,313 680 339,06 0,312 690 342,18 0,311 700 345,28 0,310 710 348,38 0,309 720 351,46 0,308 730 354,53 0,307 740 357,59 0,305 750 360,64 0,304 760 363,67 0,303 770 366,70 0,302 780 369,71 0,301 790 372,71 0,300 800 375,70 0,298 810 378,68 0,297 820 381,65 0,296 830 384,60 0,295 840 387,55 0,294 850 390,48 0,293
Tipos de sensores RTD: Las termorresistencias de platino se dividen en dos tipos: Thin Film (tipo depositado): Estos sensores se fabrican depositando una fina capa de platino sobre una película sintética. Se crea entonces un molde que integra un circuito eléctrico, el cual es recortado paraa obtener una resistencia específica. Los terminales se unen al elemento y el conjunto es finalmente sellado para proteger el film de platino y las conexiones de los terminales. Termoelemento Pt100 tipo Thin Film, clase A Cuerpo cerámico (tipo bobinado): Los sensores RTD también se fabrican en construcción tipo bobina. Existen dos clases de sensores para esta construcción: Aquellos que se componen de bobinas empaquetadas en un tubo cerámico o de vidrio ( de uso mas común) y aquellos bobinados sobre un núcleo de vidrio o cerámica, cubiertos con material adicional del mismo tipo (usados en aplicaciones mas específicas). Termoelemento Pt100 tipo bobinado típico
A partir de estos termoelementos, se pueden obtener infinidad de construcciones para diversas aplicaciones. En la siguiente imagen se pueden apreciar las mas comunes, por favor visite la sección sensores de nuestra web, para obtener mas información sobre cada tipo de construcción. TIPOS DE CONSTRUCCIONES MAS UTILIZADOS PARA SENSORES RTD: BRIDADA SANITARIA INDUSTRIAL LABORATORIO CONECTOR DIN USO GENERAL PORTATIL Mas información en: www.dinorte.com.ar/productos/sensores