PT100
Un Pt100 es un sensor de temperatura que consiste en un alambre de platino que a una temperatura de 0 °C posee un valor de resistencia de 100 (ohms), la resistencia eléctrica varia con la temperatura, un Pt100 es un tipo de RTD (dispositivo termo resistivo), en la figura T10 se muestra un sensor Pt100 industrial.
Figura T10. Sensor Pt100
El incremento de la resistencia eléctrica ante cambios de temperatura no es lineal pero si creciente y característico del platino, de tal forma que mediante tablas es posible encontrar la temperatura exacta, en la figura T11 se muestra la curva característica de los Pt100.
Figura T11. Curva característica de los Pt100
Principio de funcionamiento:
El material que forma el conductor (platino) del sensor Pt100 posee un coeficiente de resistencia alfa (α), el cual determina la variación de resistencia por cada grado que cambia su temperatura, esta variación está dada por la expresión T5:
(T5)
Dónde:
R0: Resistencia en Ω a 0 °C
Rt: Resistencia en Ω a T °C
T: Temperatura
α: Coeficiente de temperatura
Tipos de Pt100
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Pt100 de alambre enrollado.
Los elementos Pt100 de alambre enrollado constan de una longitud de alambre de platino enrollado alrededor de un núcleo de cerámica o de vidrio (material aislante). En la figura T12 se muestra un esquema de la parte interna de un termómetro de resistencia de platino.
Figura T12. Estructura interna de un termómetro de resistencia de platino (PT100).
Estos tipos de elementos son típicamente de 1 a 5 mm de diámetro y de 10 a 50 mm de longitud. El núcleo de cerámica o vidrio puede volverlos frágiles y susceptibles a la vibración por lo que normalmente están protegidos dentro de una vaina formando una sonda para uso práctico.
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Pt100 de película fina.
Los elementos Pt100 de película fina se fabrican utilizando materiales y procesos similares a los que son empleados en la fabricación de circuitos integrados. Una película de platino se deposita sobre un sustrato de cerámica que se encapsula. Este método permite la producción de sensores precisos, pequeños, y de rápida respuesta.
En la tabla T2 se mencionan las ventajas y desventajas de las Pt100.
Tabla T2. Ventajas y desventajas de las Pt100
Otros RTD de uso no tan frecuente son los Pt500 y Pt1000, estos sensores son más sensibles que los Pt100 debido a que ofrecen una mayor variación de resistencia respecto al mismo cambio de temperatura, los Pt500 tiene un valor de resistencia de 500 Ohms a una temperatura de referencia de 0°C, mientras que los Pt1000 poseen una resistencia de 1000 Ohms a una temperatura de 0 °C.