Termopares

1. 1 DEFINICON Y DIAGRAMA DE DIFERENTES TERMOPARES
El termopar es un sensor de temperatura ampliamente utilizado en entornos
industriales, domésticos, científicos etc.
Básicamente consiste en dos metales o aleación de metales, diferentes unidos por
uno de sus extremos (unión caliente). En la figura puede verse la unión formada por
dos hilos metálicos y protegidos por una vaina cerámica.
1.1 PRIMER DIAGRAMA
1.1.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
En el extremo contrario a la unión caliente (unión fría o de referencia) aparece una
diferencia de potencial (Voltios), proporcional a la diferencia de temperatura entre
ambos extremos. Observar que hay un extremo positivo y otro negativo.

2. 1.1.2 SESIBILIDAD, COEFICIENTE SEEBECK
Este fenómeno se denomina efecto Seebeck por su descubridor, al factor ‘’α’’ se le
denomina “coeficiente Seebeck”.
Tabla de termopares α en UV a 25°C
Existen diferentes tipos de termopares en función de los metales o aleación de
metales utilizados en su construcción. Cada tipo de termopar se caracteriza por tener
un rango de temperaturas de aplicación diferente y/o un coeficiente Seebeck α
diferente. Este normalmente se da en microvoltios por grado Centígrado.
En la tabla se muestra la composición de algunos termopares, así como rango de
medida y sensibilidad (coeficiente de Seebeck) a 25°C.

3. 1.2 SEGUNDO DIAGRAMA
1.2.1 MEDIDA DE LA TEMPERATURA
Tenemos que J2 Y J3 termopares paracitos.
La medida con termopares se realiza conectando este a un voltímetro. Pero esto crea
uniones (J2 y J3) entre metales diferentes que generan a su vez termopares, de modo
que la tensión medida por el voltímetro es la suma de las tres tensiones.
En la figura se ha esquematizado una situación real, ya que los cables del termopar
terminan en uniones J2 y J3 con el cobre del circuito electrónico de mediada.
1.3 TERCER DIAGRAMA
1.3.1 LEY DE LOS METALES INTERMEDIOS
Aplicando la ley de los metales intermedios, que se esquematiza en la figura, la
situación se simplifica. Según la figura si los termopares están a la misma

4. temperatura, el sistema dará la misma tensión de termopar que la de una unión hierro
constantan.
1.4 CUARTO DIAGRAMA
1.4.1 APLICACIÓN DE LOS METALES INTERMEDIOS
Aplicando está ley el sistema de la figura anterior equivale al de la figura. En este
caso el voltímetro da una tensión proporcional a la diferencia de temperaturas entre
J1 y J2.
1.5 QUINTO DIAGRAMA
1.5.1 CONPENSACION DE PUNTO FRIO

5. Como queremos que el voltímetro nos dé solo el valor de V1, tenemos que
contrarrestar V2. Esto se hace habitualmente como se esquematiza en la figura.
Intercalando en el circuito del termopar un acondicionador de señal.
La fuente de corriente I está a la misma temperatura que J2, T2, la temperatura de
referencia. Esta corriente es proporcional a la temperatura de referencia,
seleccionando adecuadamente las resistencias y teniendo en cuenta el coeficiente de
Seebeck del termopar utilizado, se puede compensar la tensión de la unión J2 en el
rango de medida de interés.
Los circuitos empleados en realidad son algo más complejos, pero la técnica
fundamental es la expuesta. A esta técnica se la denomina “compensación de punto
frío”. En el mercado hay circuitos integrados que realizan esta compensación y
funcionan con diferentes termopares, tan solo hay que añadir algunas resistencias y
según su valor el sistema compensará un tipo u otro de termopar.
1.6 SEXTO DIAGRAMA
1.6.1 CONVERSION DE TENSION A TEMPERATURA
Con un amplificador lineal podríamos escalar adecuadamente V1 para que el
voltímetro nos dé directamente el valor de temperatura. Aunque hay otras soluciones,

6. esta se adopta habitualmente. Sobre todo cuando se va a medir un rango de
temperatura no muy amplio.
Por ejemplo utilizando un termopar tipo J en un aplicación de 0 a 500°C.