S E N S O R E S G E N E R A D O R E S E X P

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    03-Jul-2015

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  • 1. SENSORES GENERADORES LUIS FERNANDO PARRA LEON 5904167 JAIME ALFONSO OCHOA S 59044163

2. 3. 4. 5. SENSORES TERMOELCTRICOS: TERMOPARES

  • La accin conjunta de los efectosefecto Peltiery delefecto Thomsonda lugar al efectoSeebeck , en el que se basan los termopares.
  • Efecto Seebecken : un circuito formado por dos
  • metales homogneos, A y B, con dos uniones a diferente temperatura, aparece una corriente elctrica. Es decir, hay una conversin de energa trmica a energa elctrica.
  • Si se abre el circuito, aparece unafuerza (termo)electromotriz (f.t.e.m.)cuya magnitud depende de la naturaleza de los metales y de la diferencia de temperatura entre las dos uniones.

6.

  • Al conjunto de estos dos metales con una unin firme en un punto se le denominatermopar . La relacin entre la f.t.e.m. (E AB ) y la diferencia de temperatura
  • entre las uniones (T), define el coeficiente deSeebeck (S AB )
  • S A y S Bson, respectivamente, la potencia termoelctrica absoluta de los metales A y B. En general S ABno es
  • constante sino que suele crecer al aumentar la temperatura.

7. Efecto Peltier

  • consiste en el calentamiento o enfriamiento de la unin entre dos metales al pasar una corriente por ella. Al invertir el sentido de la corriente se invierte tambin el sentido del flujo de calor, si antes se calentaba ahora se enfra y viceversa.
  • Se trata de un efecto reversible e independiente de la forma y dimensiones del contacto y de los conductores.

8.

  • El efecto Peltier es tambin independiente del origen de la corriente.
  • Efecto Thomson
  • Consiste en la absorcin o liberacin de calor por parte de un conductor homogneo con temperatura no homognea por el que circula una corriente. El calor liberado es proporcional a la corriente. Se absorbe calor cuando la corriente fluye del punto ms fro al ms
  • caliente y se libera cuando fluye del ms caliente al ms fro.

9.

  • La potencia calorfica netaqpor unidad de volumen en un conductor de resistividadr , con un gradiente longitudinal de temperatura dT/dx (C/m), por el que circula una densidad de corrientei , ser:
  • La expresin del coeficiente de Seebeck permite pensar en la aplicacin de los termopares a la medida de
  • temperaturas.

10.

  • limitaciones:
  • Lacorriente que circule por el circuito del termopar debe sermnima .
  • Losconductores deben serhomogneos , se deben extremar las precauciones en la instalacin para evitar tensiones mecnicas, se deben evitar gradientes de temperatura importantes a lo largo del tendido de los cables para evitar envejecimientos prematuros.
  • Es necesario mantener launin de referencia a una temperatura fija y conocida .
  • Al no ser constante el coeficiente de Seebeck,la linealidad no es total aunque, para algunos termopares y en determinados tramos de temperatura, es aceptable.
  • La tolerancia , entre diferentes unidades del mismo modelo,puede ser de varios C .

11. VENTAJAS

  • Tienen unalcance de medida grande , no slo en su conjunto, que va desde-270Chasta3000C , sino tambin en cada modelo particular.
  • Suestabilidad a largo plazo esaceptable y sufiabilidad elevada.
  • Para temperaturas bajas tienen mayor exactitud que las RTD , y por su pequeo tamao tienen velocidades de respuesta rpida, del orden de milisegundos.
  • Son robustos, simples y tienen gran flexibilidad de utilizacin .
  • Al no necesitar excitacin,no tienen problemas de autocalentamiento.

12. TIPOS

  • Para la fabricacin de termopares se emplean aleaciones especiales:
  • - Nquel(90)/Cromo(10)
  • - Cobre(57)/Nquel(43)
  • - Nquel(94)/Aluminio(2)/Manganeso(3)/Silicio(1)
  • Cada uno de estos termopares tiene unas caractersticas de rango de temperatura, linealidad, sensibilidad, atmsfera que soporta.
  • - Tipo E:Adecuado para medida de temperaturas bajas. Nquel-cromo y constantn.
  • -Tipo J:Popular, bajo precio. Hierro y constantn.
  • -Tipo T:Fcil uso con un DMM. Cobre y constantn.
  • - Tipo K :Medida de altas temperaturas. Nquel-cromo y nquel.

13.

  • Relacin de los termopares de uso frecuente condenominacin normalizada (ANSI).Yla evolucin del coeficiente deSeebecken funcin de la temperatura.

14. 15. 16.