Este documento describe diferentes tipos de sensores de temperatura, incluyendo termistores, sensores termoeléctricos, termopares y termostatos. Los termistores son resistores cuyas resistencias varían con la temperatura y se usan para medir temperaturas precisas. Los sensores termoeléctricos como las celdas de Peltier generan frío o calor mediante la corriente eléctrica. Los termopares convierten diferencias de temperatura en voltajes eléctricos. Los termostatos detectan cambios de temperatura para mantener á

1. SENSORES TÉRMICOS
TERMISTORES, SENSORES DE TEMPERATURA TERMOELÉCTRICOS,
TERMOPARES y TERMOSTATO

2. Termistores
• Los termistores son resistores térmicos cuyas resistencias varían de acuerdo a la temperatura.
Existen dos tipos fundamentales de termistores: los que tienen un coeficiente de temperatura
negativo (o NTC), los cuales decrementan su resistencia a medida que aumenta la
temperatura; y los que tienen un coeficiente de temperatura positivo (o PTC), los cuales
incrementan su resistencia a medida que aumenta la temperatura. Usualmente, los
termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el
óxido de níquel, o el óxido de cobalto. Los termistores son sensores que se adaptan
perfectamente a escenarios en los que se debe mantener una temperatura precisa, pues son
sensibles a pequeños cambios de temperatura. Pueden sensar líquidos, gases o sólidos, según
el tipo de termistor.
• Algunas aplicaciones de los Termistores NTC son, como sensores de temperatura: 1) detector
de temperatura resistivo para mediciones de baja temperatura; 2) sensores en aplicaciones de
automoción para medir la temperatura del refrigerante del motor, la temperatura del
habitáculo, la temperatura exterior o la temperatura del aceite del motor (estas lecturas de
temperatura con enviadas a la unidad de control de motor o al cuadro de instrumentos); 3)
sensor de los termostatos digitales; 4) limitadores de corriente de arranque: presentan una
resistencia alta inicialmente, lo que evita que fluyan grandes corrientes al inicio, luego se
calientan y baja su resistencia para permitir un flujo de corriente más alto durante el
funcionamiento normal (estos termistores suelen ser mucho más grandes que los termistores
usados como sensores y son diseñados específicamente para esta aplicación.
• Algunas aplicaciones de los termistores PTC son: 1) Protección contra condiciones de
sobreintensidad de corriente (actuando como fusibles rearmables); 2) temporizador para la
desmagnetización de las pantallas de tubo de rayos catódicos; 3) como la resistencia en
calentadores, estufas eléctricas o planchas para el cabello tipo pastillas de cerámica; 4)
regulador de corriente en las bujías de precalentamiento de los motores diésel.

3. Sensores Termoeléctricos
• Una celda de Peltier es un dispositivo termoeléctrico que permite generar frío a partir de la
corriente eléctrica. Esta actúa como una bomba de calor de estado sólido, o lo que es lo
mismo, permite transferir el calor de un foco frío a uno caliente, generando una oposición al
gradiente de temperatura. Cuando una celda de Peltier funciona, uno de los lados empieza a
calentarse mientras que el otro lado se enfría. Hay otros sistemas mucho más eficientes para
generar calor, por eso normalmente se usa para refrigerar. Su funcionamiento para la
refrigeración termoeléctrica es relativamente sencillo. Básicamente es un sándwich de dos
placas cerámicas cuyo relleno son dos semiconductores. Estos dos semiconductores suelen ser
de tipo P (boro, indio, galio) y tipo N: fósforo, arsénico, antimonio.
• Una termopila es un dispositivo electrónico que convierte energía térmica en energía
eléctrica. Está compuesto de varios termopares conectados normalmente en serie o, menos
generalmente, en paralelo. Las termopilas no responden a la temperatura absoluta, sino que
generan un voltaje proporcional a una diferencia de temperatura local o gradiente de
temperatura. Proporcionan un voltaje de salida en respuesta a un gradiente de temperatura,
formando parte de dispositivos como los termómetros infrarrojos ampliamente utilizados por
los profesionales médicos para medir la temperatura corporal. Son también utilizados
ampliamente en sensores de flujo térmico (como la termopila de Moll y el pirheliómetro de
Eppley) y en controles de seguridad de quemadores de gas. La diferencia de tensión generada
por una termopila normalmente está en la gama de decenas o centenares de milivoltios.
Registrando las variaciones del nivel de la señal, el dispositivo puede proporcionar promedios
volumétricos de temperatura. También, se utilizan para generar energía eléctrica a partir del
calor desprendido por componentes eléctricos, el viento solar, los materiales radioactivos, la
radiación láser o la combustión. El proceso es también un ejemplo del efecto Peltier
(transferencia de la energía del calor en forma de corriente eléctrica), dentro de los
procesos de transmisión de la energía entre puntos calientes y fríos.

4. Termopar
• Es un transductor de temperatura que consiste en dos cables de diferentes
metales unidos en cada extremo. Una unión se coloca donde se va a medir
la temperatura y la otra se mantiene a una temperatura constante más ba-
ja. Se le conecta un instrumento de medición. La diferencia de temperatura
provoca el desarrollo de una fuerza electromotriz (conocida como efecto
Seebeck) que es aproximadamente proporcional a la diferencia entre las
temperaturas de las dos uniones. La temperatura se puede leer en tablas
estándar o el instrumento de medición se puede calibrar para leer la tempe
ratura directamente.
• Dos metales o aleaciones metálicas diferentes exhiben el efecto termoeléc-
trico, pero solo unos pocos se usan como termopares, por ejemplo, antimo-
nio y bismuto , cobre y hierro , o cobre y constantán (una aleación de cobre
y níquel ). Por lo general, el platino, ya sea con rodio o con una aleación de
platino y rodio, se usa en termopares de alta temperatura. Los tipos de
termopares se nombran (p. ej., tipo E [níquel, cromo y constantán], J
[hierro y constantán], N [dos aleaciones de níquel- silicio , una de las cuales
contiene cromo ymagnesio ], o B [una aleación de platino y rodio]) según los
metales utilizados para fabricar los alambres. El tipo más común es K
(alambres de níquel-aluminio y níquel-cromo) debido a su amplio rango de
temperatura (de aproximadamente −200 a 1260 °C [−300 a 2300 °F]) y bajo
costo.

5. Termostato
• Es un dispositivo diseñado para detectar
cambios de temperatura cuyo propósito
esencial es el de mantener constante la
temperatura de un área cerrada. En un sistema
que incluye relés, válvulas, interruptores, etc.,
el termostato genera señales, generalmente
eléctricas, cuando la temperatura excede o cae
por debajo del valor deseado. Por lo general, se
usa para controlar el flujo de combustible a un
quemador, de corriente eléctrica a una unidad
de calefacción o refrigeración, o de un gas o
líquido calentado o enfriado en el área a la que
sirve. El termostato también es un elemento en
algunos tipos de sistemas de advertencia de
detección de incendios.