LM35

El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 ºC. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV, por lo tanto:

150 ºC = 1500 mV

-55 ºC = -550 mV¹

Opera de 4v a 30v.

Características

Sus características más relevantes son:

• Está calibrado directamente en grados Celsius.

• La tensión de salida es proporcional a la temperatura.
• Tiene una precisión garantizada de 0.5 °C a 25 °C.
• Baja impedancia de salida.
• Baja corriente de alimentación (60 μA).
• Bajo coste.
• Calibrado directamente en º Celsius Celsius 
•  Escala de factor lineal 
• Rango entre -55º a +150ºC 
• Conveniente para aplicaciones remo tas
• Bajo costo debido al ajuste del wafer-level 
• Opera entre 4 y 30 volts de alimentación 
• Bajo auto-calentamiento

Destacables

El LM35 no requiere de circuitos adicionales para calibrarlo externamente. La baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración hace posible que este integrado sea instalado fácilmente en un circuito de control. Debido a su baja corriente de alimentación se produce un efecto de auto calentamiento muy reducido. Se encuentra en diferentes tipos de encapsulado, el más común es el TO-92, utilizado por transistores de baja potencia.

Sensor de temperatura

Los sensores de temperatura son dispositivos que transforman los cambios de temperatura en cambios en señales eléctricas que son procesados por equipo electrico o electrónico.

Hay tres tipos de sensores de temperatura, los termistores, los RTD y los termopares.

El sensor de temperatura, típicamente suele estar formado por el elemento sensor, de cualquiera de los tipos anteriores, la vaina que lo envuelve y que está rellena de un material muy conductor de la temperatura, para que los cambios se transmitan rápidamente al elemento sensor y del cable al que se conectarán el equipo electrónico.

Termistor

El termistor está basado en que el comportamiento de la resistencia de los semiconductores es variable en función de la temperatura.

Existen los termistores tipo NTC y los termistores tipo PTC. En los primeros, al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia. En los PTC, al aumentar la temperatura, aumenta la resistencia.

El principal problema de los termistores es que no son lineales según la temperatura por lo que es necesario aplicar fórmulas complejas para determinar la temperatura según la corriente que circula y son complicados de calibrar.

Más sobre el termistor

RTD (  resistance temperature detector )

Un RTD es un sensor de temperatura basado en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. 

Los metales empleados normalmente como RTD son platino, cobre, niquel y molibdeno.

De entre los anteriores, los sensores de platino son los más comunes por tener mejor linealidad, más rapidez y mayor margen de temperatura.

Termopar

El termopar, también llamado termocupla y que recibe este nombre por estar formado por dos metales, es un instrumento de medida cuyo principio de funcionamiento es el efecto termoceléctrico.

Un material termoeléctrico permite transformar directamente el calor en electricidad, o bien generar frío cuando se le aplica una corriente eléctrica.

El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se está aplicando al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, conoceremos la temperatura.

Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos en la industria. El principal inconveniente estriba en su precisión, que es pequeña en comparación con sensores de temperatura RTD o termistores.

1. Contacto

Sensores de temperatura de contacto están en contacto físico con el objeto o sustancia. Pueden ser utilizados para medir la temperatura de los sólidos, líquidos o gases.

2. Sin contacto

Sensores de temperatura sin contacto que detectan la temperatura mediante la interceptación de una parte de la energía infrarroja emitida del objeto o sustancia, y sintiendo su intensidad. Pueden ser utilizados para medir la temperatura de sólo sólidos y líquidos. No es posible utilizarlos en los gases debido a su naturaleza transparente.

Principio de funcionamiento de un sensor de temperatura

La mayoría de los sensores de temperatura funcionan aprovechando una característica física de algunos materiales conductores y semiconductores, estos materiales son capaces de variar la resistencia eléctrica en función de la temperatura ambiente, gracias a este principio podemos describir el funcionamiento de un sensor de temperatura de cualquier tipo.

Existen materiales semiconductores con coeficiente de temperatura negativo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia disminuye) y otros con coeficiente de temperatura positivo (Cuando aumenta la temperatura la resistencia aumenta).

Bajo este principio se fabrican elementos circuitales conocidos termistores, son elementos capaces de variar su resistencia en función de la temperatura, existen dos tipos distintos.

• NTC (Coeficiente de temperatura negativo)
• PTC (Coeficiente de temperatura positivo)

Según el material que se utilice la curva de Resistencia – Temperatura sera diferente, por ejemplo si utilizamos cobre, niquel o platino el comportamiento sera bastante lineal (a estos se los conoce como RTD), mientras que si utilizamos  oxido férrico u oxido de cobalto la curva sera hiperbolica.

Sensor Optico

Sensores ópticos Detectan la presencia de una persona o de un objeto que interrumpen el haz de luz que le llega al sensor. Recordemos que se trataba de resistencias cuyo valor disminuía con la luz, de forma que cuando reciben un haz de luz permiten el paso de la corriente eléctrica por el circuito de control. Cuando una persona o un obstáculo interrumpen el paso de la luz, la LDR aumenta su resistencia e interrumpe el paso de corriente por el circuito de control.
Las LDR son muy útiles en robótica para regular el movimiento de los robots y detener su movimiento cuando van a tropezar con un obstáculo o bien disparar alguna alarma. También sirven para regular la iluminación artificial en función de la luz natural. El circuito que aparece en la imagen superior derecha nos permitiría controlar la puesta en marcha de una alarma al disminuir la intensidad luminosa que incide sobre un LDR.

Sensor

Un sensor es un objeto capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: intensidad lumínica, temperatura, distancia, aceleración, inclinación, presión, desplazamiento, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc. 

Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como en un fototransistor), etc. 

 Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. 

Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores:1 Industria automotriz, robótica, industria aeroespacial, medicina, industria de manufactura, etc.

Los sensores pueden estar conectados a un computador para obtener ventajas como son el acceso a la toma de valores desde el sensor,una base de datos, etc.