Detector de temperatura de resistencia (RTD)

Los sensores detectores de temperatura de resistencia (RTD) se utilizan para medir la temperatura cambiando la resistencia proporcionalmente a la temperatura. Los RTD están diseñados con elementos básicos de temperatura así como con conjuntos completamente empaquetados. Estas llamadas sondas RTD consisten en un elemento sensor RTD, una funda o carcasa, una resina epoxi o relleno, cables de extensión y, a veces, un conector o terminación. Existen diversos materiales de sensores disponibles según los requisitos del cliente en cuanto a compatibilidad de materiales, precisión y rango de medición. Los paquetes estándar, así como los diseños personalizados, permiten la flexibilidad para diseñar los RTD más adecuados para una variedad de aplicaciones.

Aunque un termistor NTC también es un dispositivo de resistencia, un RTD se reserva para detectores de resistencia metálica con coeficiente de temperatura positivo. Normalmente, los RTD se fabrican con metales básicos como platino, níquel o cobre, ya que estos materiales tienen un coeficiente de temperatura positivo muy lineal y repetible. El rango típico de temperatura de funcionamiento va de -50 °C a +600 °C, pero los diseños especiales permiten su uso desde -200 °C hasta +1000 °C.

TE Connectivity fabrica sondas y conjuntos RTD, y elementos sensores RTD, tanto de película fina de platino como de alambre de vidrio. El platino (Pt) es el material más común utilizado para los RTD, ya que presenta la relación resistencia-temperatura más estable en el rango de temperatura más amplio. Para proporcionar intercambiabilidad entre fabricantes en beneficio de la industria global, existen algunos estándares internacionales que han sido adoptados por la mayoría de los países, incluyendo el DIN EN 60751, que define la precisión de la temperatura y la curva de resistencia/temperatura característica para varias clases de tolerancias.

Los elementos de película fina de platino para RTD de TE Connectivity proporcionan alta precisión y estabilidad, con una amplia selección de tamaños estándar, clases de precisión y están disponibles tanto en valores de resistencia de base Pt100 como Pt1000 para satisfacer la creciente demanda de la industria de elementos de sensor de platino precisos, estables y fiables.

Las aplicaciones de los sensores RTD son extremadamente amplias, incluyendo médica, aeroespacial, automoción, instrumentación, electrodomésticos, control de motores y HVACR (calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración). Estos sensores de temperatura pueden funcionar tanto en componentes a nivel de embarcación como en lugares duros y peligrosos, con diversas aprobaciones de la agencia. Una aplicación expansiva para los conjuntos de sensores de platino es la medición de la temperatura de gases de escape (EGT). Un sensor EGT mide la temperatura de los gases de escape del motor para evitar daños en componentes críticos como el sistema de postratamiento, las turbinas y las válvulas de escape de la culata. Un EGT puede ayudar a optimizar el rendimiento del motor y lograr ahorros en costos de combustible y mantenimiento.

Figura 1: Diversos RTD de TE Connectivity. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Comprender los RTD: detección de temperatura de precisión

Cuando exploras las ofertas RTD de TE Connectivity en DigiKey, encontrarás un catálogo rico de muchos productos listados, cada uno adaptado para su precisión, estabilidad y una amplia variedad de aplicaciones industriales, de laboratorio e integradas.

¿Qué es un RTD y por qué elegirlo?

Un RTD es un sensor cuya resistencia eléctrica cambia con la temperatura. Las siguientes características hacen que los RTD sean ideales cuando la precisión importa (p. ej., control de procesos, climatización, bancos de ensayo e instrumentación industrial):

• Linealidad y previsibilidad: facilita la calibración y compensación
• Estabilidad a lo largo del tiempo: menos deriva en ciclos térmicos repetidos
• Amplios rangos de funcionamiento: muchos RTD abarcan desde temperaturas bajo cero hasta cientos de grados Celsius

Popular oferta RTD Platinum (Pt) de TE Connectivity

Existen varios RTD platino populares que ofrece TE Connectivity:

• NB-PTCO-002: RTD de 100 Ω de platino, tolerancia a resistencia de ±0.12% con temperatura de funcionamiento -50 °C ~ 600 °C y precisión de ±0.3 °C
• NB-PTCO-050: RTD de 1 kΩ de platino, tolerancia a resistencia de ±0.06% con temperatura de funcionamiento de -30 °C ~ 300 °C y precisión de ±0.15 °C
• NB-PTCO-006: RTD de 1 kΩ de platino, tolerancia a resistencia de ±0.12% con temperatura de funcionamiento -50 °C ~ 600 °C y precisión de ±0.3 °C
• NB-PTCO-058: RTD de 100 Ω de platino, tolerancia a resistencia de ±0.04% con temperatura de funcionamiento -30 °C ~ 200 °C y precisión de ±0.1 °C

Consejos para elegir el RTD adecuado

Al elegir el RTD adecuado para su solicitud, debe seguir las siguientes pautas:

1. Resistencia y tolerancia
   Un RTD de 100 Ω es común (p. ej., Pt100). Sin embargo, en ciertos circuitos, las variantes de 1 kΩ reducen el error del cable de conexión. Evalúe las especificaciones de tolerancia para que se ajusten a sus requisitos de diseño.
2. Rango de temperatura de funcionamiento
   Seleccione partes que cubran sus extremos esperados. Los RTD de TE Connectivity llegan desde tan solo –50 °C hasta 600 °C.
3. Estilo de cable de conexión y paquete
   Para la integración de la placa CI, los paquetes de montaje superficial o SIP son convenientes. Para entornos de inmersión o duros, busque los tipos de sonda o cable de conexión.
4. Corriente de excitación
   Use corrientes bajas para evitar el autocalentamiento, pero asegúrese de que sea suficiente para la relación señal-ruido.
5. Calibración y precisión
   Los sistemas de alta precisión pueden necesitar RTD con tolerancias del ±0.04% o mejores, frente a los de uso general al ±0.12% o ±0.5%.

Precisión RTD

La precisión es una combinación tanto de la tolerancia de resistencia de base (tolerancia a la resistencia a la temperatura de calibración) como del coeficiente de tolerancia de temperatura (tolerancia en la pendiente característica). Cualquier temperatura por encima o por debajo de esta temperatura tendrá una banda de tolerancia más amplia o menor precisión (Figura 2). La temperatura de calibración más común es 0 °C.

Figura 2: Resistencia típica del platino RTD frente a curvas de temperatura y precisión. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Resumen

En DigiKey, disponemos de una variedad de RTD de TE Connectivity, y nuestra búsqueda de parámetros le permite comparar decenas de detectores de temperatura de resistencia uno al lado del otro. Al leer la especificación de resistencia, tolerancia, rango de funcionamiento, estilo de paquete y corriente nominal, puede seleccionar el RTD adecuado para una medición térmica rigurosa. Tanto si su diseño exige instrumentación de laboratorio de alta precisión como sensores industriales sólidos, TE Connectivity tiene opciones listas para incorporar a su próximo proyecto.

¿Necesita ayuda para elegir el RTD adecuado?  TechForum de DigiKey está disponible para ayudarlo a encontrar el ajuste perfecto para su aplicación.

¿Necesita ayuda con una calculadora de conversión de temperatura? DigiKey tiene varias calculadoras que puede usar en línea para ayudarlo con su próximo proyecto.

Otros recursos:

Producto destacado de película delgada de platino para RTD: https://www.digikey.com/en/product-highlight/t/te-connectivity-measurement-specialties/rtd-platinum-thin-film

Hoja técnica de TE sobre la película fina de platino: https://www.te.com/usa-en/product-NB-PTCO-006.datasheet.pdf

Película delgada de platino para RTD de TE Connectivity | Video de vista previa de la hoja de datos: https://www.digikey.com/en/videos/t/te-connectivity-amp/rtd-platinum-thin-film-datasheet-preview

Soluciones más inteligentes empiezan con sensores de TE Connectivity: https://www.digikey.com/en/product-highlight/t/te-connectivity/sensor-solutions-type

Información sobre los RTD: https://www.te.com/en/products/sensors/temperature-sensors/resources/understanding-rtds.html

Referencia:

https://www.te.com/en/products/sensors/temperature-sensors/rtd-sensors.html