Per realitzar mesures fiables de temperatura, el primer pas és seleccionar l'instrument de temperatura correcte, també conegut com a sensor de temperatura. Els termoparells, els termistors, els termòmetres de resistència de platí (RTD) i els circuits integrats de temperatura es troben entre els sensors de temperatura més utilitzats a les proves.
A continuació es presenta una introducció a les característiques dels termoparells i termistors.
Termoparells: els termoparells són els sensors de temperatura més utilitzats en la mesura de la temperatura. Els seus principals avantatges són un ampli rang de temperatures i adaptabilitat a diversos ambients atmosfèrics. També són robusts, econòmics, no requereixen font d'alimentació i són l'opció més barata. Un termoparell està format per dos cables metàl·lics diferents (metall A i metall B) connectats en un extrem. Quan un extrem del termopar s'escalfa, hi ha una diferència de potencial al circuit del termopar. La temperatura es pot calcular mitjançant la diferència de potencial mesurada.
Tanmateix, la relació entre la tensió i la temperatura no és-lineal. A causa d'aquesta relació no-lineal, es necessita una segona mesura per a una temperatura de referència (Tref). La conversió de voltatge-temperatura és processada internament pel programari o maquinari de l'equip de prova per obtenir finalment la temperatura del termoparell (Tx). Tant les unitats d'adquisició de dades Agilent 34970A com 34980A tenen capacitats de mesurament i processament integrades-.
En resum, els termoparells són els sensors de temperatura més senzills i versàtils, però no són adequats per a mesures i aplicacions d'alta-precisió.
Els termistors, en canvi, utilitzen materials semiconductors i tenen majoritàriament un coeficient de temperatura negatiu, és a dir, la seva resistència disminueix a mesura que augmenta la temperatura. Els canvis de temperatura provoquen grans canvis de resistència, cosa que els converteix en els sensors de temperatura més sensibles. Tanmateix, els termistors tenen una linealitat extremadament pobra i depenen molt del procés de fabricació. Els fabricants no proporcionen perfils de termistor estandarditzats.
Els termistors són molt petits i responen ràpidament als canvis de temperatura. Tanmateix, requereixen una font de corrent i la seva petita mida els fa extremadament sensibles als errors d'-autoescalfament.
Els termistors mesuren la temperatura absoluta en dos cables, oferint una bona precisió, però són més cars que els termoparells i el seu rang de temperatura mesurable és més petit. Un termistor d'ús habitual té una resistència de 5 kΩ a 25 graus, amb un canvi de temperatura d'1 grau que provoca un canvi de resistència de 200Ω. Tingueu en compte que la resistència del cable de 10Ω només introdueix un error insignificant de 0,05 graus. És ideal per a aplicacions de control de corrent que requereixen una mesura ràpida i sensible de la temperatura. La seva petita mida és avantatjosa per a aplicacions-con limitacions d'espai, però s'han d'evitar errors d'-escalfament automàtic.
Els termistors també tenen les seves pròpies tècniques de mesura. La seva petita mida és un avantatge; s'estabilitzen ràpidament i no creen una càrrega tèrmica. Tanmateix, això també els fa menys robusts i els corrents elevats poden provocar un auto-escalfament. Com que un termistor és un dispositiu resistent, qualsevol font de corrent generarà calor a causa de l'energia. La potència és igual al producte del quadrat del corrent per la resistència. Per tant, cal utilitzar una petita font de corrent. L'exposició a una calor elevada provocarà danys permanents al termistor.
Aquesta introducció a dos tipus d'instruments de temperatura pretén ser útil per al vostre treball i estudis.