Cómo elegir termopares y resistencias térmicas

Primero, déjame presentar el termopar. El termopar es el dispositivo de temperatura más utilizado en la medición de la temperatura. Sus características principales son el amplio rango de medición, el rendimiento relativamente estable, la estructura simple, la buena respuesta dinámica y la capacidad de convertir el modelo de temperatura en transmisión remota universal 4-20 Señal eléctrica a través del transmisor de temperatura, que es conveniente para el control automático y el control centralizado.
El principio de medición de temperatura del termopar se basa en el efecto termoeléctrico. Cuando dos conductores o semiconductores diferentes están conectados a un circuito cerrado, cuando la temperatura en las dos uniones es diferente, se generará potencial termoeléctrico en el bucle. Este fenómeno se llama efecto termoeléctrico, también conocido como efecto Seebeck.
El potencial termoeléctrico generado en el circuito cerrado consiste en dos potenciales: potencial termoeléctrico y potencial de contacto. El potencial termoeléctrico se refiere al potencial generado por los dos extremos del mismo conductor debido a diferentes temperaturas. Los diferentes conductores tienen diferentes densidades de electrones, por lo que el potencial que generan también es diferente. Como su nombre indica, el potencial de contacto se refiere al potencial formado cuando dos conductores diferentes están en contacto debido a sus diferentes densidades de electrones. Cuando alcanzan un cierto equilibrio, se genera una cierta cantidad de difusión de electrones. El tamaño del potencial de contacto depende de las propiedades del material de los dos conductores diferentes y la temperatura de sus puntos de contacto.
En la actualidad, los termopares utilizados internacionalmente tienen una especificación estándar. Las regulaciones internacionales estipulan que los termopares se dividen en 11 divisiones diferentes, a saber, J, K, T, E, N, R, S, B, G, C y D. La temperatura más baja se puede medir a menos de 270 grados Celsius y el más alto puede alcanzar 1800 grados Celsius. Entre ellos, R, S, B, G, C y D pertenecen a metales preciosos, por lo que también se llaman termopares de metales preciosos, y los restantes se llaman termopares de metal barato.
Hay dos estructuras comunes de termopares, tipo de ensamblaje y tipo blindado. Los termopares de tipo de ensamblaje generalmente se componen de termopares, tubos aislantes, mangas protectoras y cajas de unión, mientras que los termopares blindados son una combinación sólida de cables de termopar, materiales aislantes y mangas protectoras metálicas ensambladas y estiradas.
Sin embargo, la señal eléctrica del termopar requiere un cable especial para transmitir, que llamamos cable de compensación de termopar. Diferentes termopares requieren diferentes cables de compensación, cuya función principal es conectarse con el termopar y mantener el extremo de referencia del termopar (comúnmente conocido como el extremo frío en China) lejos del área de medición de temperatura, de modo que la temperatura del extremo de referencia es estable. Los cables de compensación se dividen en tipo de compensación y tipo de extensión. La composición química del cable de extensión es la misma que la del termopar compensado, pero en la práctica, el cable de extensión no está necesariamente hecho del mismo metal que el termopar. Generalmente se reemplaza por un cable con el mismo potencial termoeléctrico que el termopar.
La conexión entre el cable de compensación y el termopar es simple y clara, y puede conectarse con un conector de termopares profesional. La mayoría de los cables de compensación general están hechos de aleación de cobre-níquel.

A continuación, introduzcamos resistencias térmicas. Aunque las resistencias térmicas se usan ampliamente en la industria, su aplicación se limita a cierta medida debido a su rango de medición de temperatura. El principio de medición de temperatura de las resistencias térmicas se basa en la característica de que el valor de resistencia de un conductor o semiconductor cambia con la temperatura.

Tiene muchas ventajas, y también puede transmitir señales eléctricas de forma remota, con alta sensibilidad, fuerte estabilidad, buena intercambiabilidad y precisión, pero requiere excitación de energía y no puede medir los cambios de temperatura instantáneamente.
Las resistencias térmicas industriales generalmente usan PT100, PT10, CU50, CU100, y también hay PT1000 emergentes y PT200.

El rango de medición de temperatura de las resistencias térmicas de platino es generalmente menos de 200 a 800 grados centígrados, y el de las resistencias de cobre es generalmente menos 40 a 140 grados centígrados. En términos generales, el precio unitario de las resistencias térmicas terminadas es más costoso que el de los termopares, y su estabilidad a largo plazo no es tan buena como la de los termopares.