Termistor

un termistor es un sensor resistivo cuya resistividad varía significativamente con la temperatura. el término termistor proviene de therm ally sensitive res istor . image thermistor.svg 150px thumb símbolo del termistor se basa en la variación de la resistividad de un material semiconductor con la temperatura lo que produce un cambio de la concentración de portadores en el mismo. el termistor se diferencia de los detectores de temperatura por resistencia rtd es que mientras estos están fabricados con metal puro el material para construir los termistores es semiconductor cerámica o polímero; usualmente los termistores se fabrican con óxidos semiconductores tales como el óxido de cobalto el óxido de níquel o el óxido férrico . difiere también de los rtd rtd's en que estos tienen un gran rango de temperaturas de operación pero el termistor desarrolla una mayor precisión trabajando en pequeños rangos de temperatura. historia historia historia el descubrimiento del primer termistor ntc se le atribuye al físico inglés michael faraday en 1833 cuando observaba el comportamiento semiconductor del sulfito de plata se dio cuenta de que su resistencia disminuía drásticamente al aumentar la temperatura . debido a sus limitadas aplicaciones tecnológicas en ese momento y a su costoso proceso de producción el termistor no se desarrolló hasta 1930. el primer termistor como los que conocemos a día de hoy fue inventado por samuel ruben un inventor estadounidense también fundador de la empresa duracell en 1930. tipos de termistores tipos de termistores tipos de termistores hay dos tipos diferentes de termistores - ntc n egative t emperature t hermistor al aumentar su temperatura aumenta la concentración de sus portadores por lo que el coeficiente de temperatura será negativa la variación en su resistividad será contraria a los cambios de temperatura . la característica tensión-intensidad v i de un termistor ntc presenta que cuando las corrientes que lo atraviesan son pequeñas el consumo de potencia será demasiado pequeño para registrar aumentos apreciables de temperatura. - ptc p ositive t emperature t hermistor su coeficiente de temperatura es positivo debido a que al semiconductor utilizado se le ha añadido intencionalmente durante el proceso de producción un grado de impurezas dopaje de semiconductores que ha inducido propiedades metálicas en el material que propiciará una menor resistividad cuanto mayor sea la temperatura. archivo ntc simbolo.jpg marco 900px símbolo ntc. archivo ptc simbolo.jpg marco 100px símbolo ptc. la relación entre resistencia y temperatura de ambos tipos de termistores se puede visualizar en la siguiente gráfica archivo curva_termistor.jpgu8e2808e thumb centro 666px relación entre resistencia y temperatura de ambos tipos de termistor ntc y ptc . principio físico principio físico principio físico el termistor se basa en el cambio de la resistencia debido a la variacion de temperatura. el principio físico de este fenómeno es la modificación de las propiedades eléctricas de según qué materiales con la alteración de la temperatura. en la mayoría de la aplicaciones para una temperatura de 25ºc la resistencia varía entre 100 u8cf89 y 100k u8cf89. en rangos estrechos de temperatura la siguiente aproximación lineal puede ser una buena descripción cuantitativa de la relación entre resistencia y temperatura archivo r kt.jpg u8ceb4r es la variación de la resistencia producida por el cambio de temperatura u8ceb4t y k el coeficiente de temperatura por aproximación de primer orden. el signo de k definirá el tipo de termistor si k es negativo se tratará de un ntc de lo contrario será ptc . como podemos ver en la gráfica de arriba esta aproximación analítica de primer orden no es válida para rangos de temperatura un poco grandes así que para medidas de temperatura más precisas se utiliza la ecuación steinhart-hart de tercer orden archivo steinharthartequation.pngu8e2808e donde a b y c son constantes de cada material denominadas parámetros de steinhart-hart. la ecuación beta también ha demostrado ser precisa para un rango de temperatura de 0 a 100ºc con un error en las condiciones más óptimas de u8c2b1 1 k archivo beta_equation.jpg donde r y t se miden en ohmios y kelvin respectivamente. la sensibilidad s de un termistor viene dada por la siguiente fórmula archivo sens.pngu8e2808e en esta tabla podemos observar la relación entre temperatura y resistencia de diversos modelos de termistores. archivo ressponsehz.png marco 900px función de transferencia en amplitud y fase respecto a frecuencia de la señal. características principales características principales características principales ventajas 1- son muy exactos. 2- son estables. 3- alta resistencia y sensibilidad. 4- baja masa térmica mayor velocidad de respuesta que los rtds. 5- estandarización entre vendedores. 6- bajo coste. 7- relativamente alta resistencia para minimizar los errores causados por la resistencia de los propios cables. desventajas 1- presentan autocalentamiento debido a su pequeña masa por lo que la corriente se habrá de limitar. 2- requieren de alimentación. 3- su falta de linealidad obliga a un acondicionamiento por software si queremos una alta precisión. tipos de configuraciones tipos de configuraciones tipos de configuraciones - tipo perla es una pequeña perla de material termistor compuesto de una mezcla de óxidos metálicos con un par de hilos de platino paralelos que conforman los terminales. sobre los terminales ya cierta distacia se coloca otra cantidad de material semiconductor. al secarse la mezcla toma la apariencia de perlas las cuales se someten a temperaturas entre los 1100ºc y los 1400ºc haciendo que se unan bien los terminales. posteriormente los filamentos son cortados para formar unidades independientes y recubiertas o encapsuladas por una cubierta de cristal que les proporciona protección y estabilidad. el margen de medidas común en este tipo de termistores es de 0u8e2809925 mm. a 1u8e280995 mm. - tipo disco los termistores tipo disco son fabricados mediante un preparado de polvo de óxido metálico mezclado con una amalgama especial y comprimido a una gran presión. los discos son después expuestos a altas temperaturas para formar cuerpos cerámicos sólidos. se aplica posteriormente una película de plata en dos extremos del disco que servirán como contactos para la inclusión de los terminales. una cubierta de material epóxido o cristal proporciona protección al dispositivo ante posibles daños. los termistores tipo disco se venden con o sin la mencionada cubierta las medidas de los termistores sin cubierta van desde los 1u8e280993 mm. a los 2u8e280995mm. de diámetro mientras que en aquellos protegidos por la cubierta podemos encontrarlos con tamaños de 2u8e280995mm. a 3u8e280998mm. de diámetro. - tipo chip en la fabricación de los termistores con configuración de chip se utiliza una mezcla similar a la empleada en los termistores de perla. este material se deja secar sobre una superficie de material cerámico que es cortado en pequeñas secciones en forma de oblea y sometido a altas temperaturas. después de aplicar una gruesa capa de material metálico las obleas son encajadas en chips. los chips se pueden emplear como parte de un montaje o de forma individual. en este último caso se añaden terminales y una cubierta de material epóxido o cristal. las medidas de éstos van de los 2 mm a 2u8e280995 mm. aunque los hay fabricados expresamente para aplicaciones que requieren un tamaño muy pequeño y una respuesta muy rápida y que pueden medir 0.5 mm. - tipo arandela los termistores de arandela son una variación de los termistores de disco excepto por tener un orificio central y carece de terminales aunque está provisto de dos caras metalizadas para establecer el contacto. es frecuentemente utilizado como parte de un montaje. 13. - tipo barra con apariencia de resistencia se basan en un cuerpo cilíndrico de material termistor y de un terminal en cada extremo de la barra en forma radial o axial. estos termistores se emplean cuando que se requiere una resistencia y una potencia de disipación muy altas. pearl_.jpgu8e2808e termistor tipo perla termistor chip.jpg termistor tipo chip tdisc.jpgu8e2808e termistor tipo disco termistor axial.jpg termistor tipo barra axial termistor sonda.jpg sonda de medida aplicaciones aplicaciones aplicaciones el termistor tiene útiles aplicaciones prácticas en diversas ramas tecnológicas por ejemplo industria aeroespacial electrodomésticos obtención de energía mediante fuentes renovables telecomunicaciones equipamiento de diagnóstico clínico sistemas hvac r h eating v entilating a ir c onditioning and r efrigeration aplicaciones militares... enlaces de interés enlaces de interés enlaces de interés quality thermistor inc. empresa de producción y venta de termistores thermistor Wikipedia inglés YouTube presentación sobre termistor en inglés 59 53 min enlace de descarga de pdf con hoja de especificaciones de varios tipos de termistor frequency response of a thermistor temperature probe in the air