Cómo funciona una RTD

Hay muchos instrumentos utilizados para medir la temperatura, pero los sensores eléctricos de temperatura suelen ser el método más común. Un detector de temperatura por resistencia o sensor de temperatura RTD convierte el valor de temperatura medido en una señal eléctrica.

Pero, ¿sabes cómo funciona realmente una RTD?

Este artículo tratará sobre los sensores RTD, su función y cómo pueden ayudar a proporcionar mediciones de temperatura precisas para su aplicación.

¿Qué es un sensor RTD?

Los sensores RTD son componentes pasivos cuya resistencia varía con los cambios de temperatura. Pueden ser de varios tipos, de película fina o de alambre, y se clasifican por su resistencia a 0 °C. Existen varios tipos de sensores RTD, como los de níquel, cobre y platino.

Las RTD de níquel son menos caras que las de platino y tienen una buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, el níquel envejece más rápidamente con el tiempo y pierde precisión a temperaturas más altas. El níquel también está limitado a un rango de medición de -80 a +260 °C.

Las RTD de cobre tienen la mejor linealidad de resistencia a la temperatura de los tres tipos de RTD, y el cobre es un material de bajo coste. Sin embargo, el cobre se oxida a temperaturas más altas y está limitado a un rango de medición de -200 a +260 °C.

El RTD más utilizado es el de platino de 100 ohmios. El Pt100 tiene una excelente resistencia a la corrosión, estabilidad a largo plazo y mide una amplia gama de temperaturas, de -200 a +850 °C. Los sensores RTD Pt100 son componentes pasivos y requieren una corriente de excitación para producir una señal de salida.

¿Cómo funciona una RTD?

El número de cables influye en el funcionamiento del sensor RTD. La resistencia de los cables del conjunto RTD Pt100 puede añadir un error significativo a la resistencia Pt100 medida. Estos sensores de temperatura vienen con conexiones de 2, 3 y 4 hilos para proporcionar lecturas precisas.

La configuración RTD de 2 hilos es la más sencilla entre los diseños de circuitos RTD. Un único cable conecta cada extremo del elemento RTD al dispositivo de monitorización. La resistencia total del circuito incluye la resistencia del cable conductor. Es la configuración menos precisa.

Figura 1: RTD de 2 hilos

La configuración RTD de 3 hilos es, con diferencia, el diseño de circuito RTD más común utilizado en procesos industriales. Esta configuración tiene dos hilos conectados a un lado del elemento sensor y un hilo conectado al otro lado. Esta configuración anula la resistencia de los dos hilos conectados al lado del elemento, lo que aumenta la precisión de la medición.

Figura 2: RTD de 3 hilos

La configuración RTD de 4 hilos es más compleja y más cara, pero produce los resultados más precisos. Dos hilos conectan el sensor anulando la resistencia del cable a ambos lados del elemento sensor.

Figura 3: RTD de 4 hilos

Ventajas e inconvenientes de la RTD

A la hora de decidir si utilizar un sensor RTD u otro sensor de temperatura, como un termopar, hay que tener en cuenta muchos factores. Los RTD ofrecen ventajas como mayor precisión, mayor repetibilidad, no requieren unión fría, estabilidad a largo plazo y menor susceptibilidad al ruido eléctrico.

Las desventajas incluyen un rango superior limitado, menos robusto, tiempo de respuesta más lento que un termopar, limitaciones en el diámetro de la vaina, materiales de vaina limitados, fuente de corriente requerida y un coste más elevado que un termopar.

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Ahora que entiende cómo funciona un sensor RTD y las ventajas que ofrece, puede elegir cuál es el mejor para su aplicación. Es importante tener en cuenta las condiciones de su aplicación específica a la hora de seleccionar un RTD o cualquier otro sensor de temperatura.

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