Materiales utilizados en RTDs y termopares: guía técnica

Los termopares generan voltaje al calentarse, usable para medición de temperatura y sensores. Constatan de dos metales distintos unidos. Al calentar la unión, se produce voltaje proporcional a la temperatura. El detector de temperatura por resistencia (RTD) es similar pero usa el cambio de resistencia como sensor.

Termopares de baja temperatura (0 K a 450 °C)

Generalmente tres configuraciones:

• Cobre + aleación cobre-níquel (Constantán). Tipo T.
• Aleación níquel-cromo (Chromel) + aleación níquel-aluminio (Alumel). Tipo K.
• Aleación níquel-cromo (Chromel) + aleación cobre-níquel (Constantán). Tipo E. La más común para baja temperatura.

El calibre de los conductores depende de la aplicación final.

Termopares para temperaturas > 450 °C

• Platino + platino-rodio: Tipos R, S, B. A mayor temperatura, mayor % de rodio (punto de fusión más alto).
• Iridio-rodio: 2150-2250 °C.
• Tungsteno-renio: Temperaturas muy altas. Muy caros.

El calibre del conductor lo dicta la aplicación específica.

Termopares cerámicos de película fina (thin-film)

NASA desarrolla termopares cerámicos de película fina para medición superficial en investigación de propulsión.

• Siliciuro de cromo (CrSi₂) y carburo de tantalio (TaC): probados > 1500 °C.
• Dos basados en óxido de indio-estaño (ITO): probados a 1500 °C.
• Resultados iniciales: composiciones siliciuro/carburo dan voltaje ~15x superior a termopares estándar platino-rodio.

Detector de temperatura por resistencia (RTD)

La mayoría usa bobina de hilo fino enrollado en núcleo cerámico. La resistencia aumenta con la temperatura; medir resistencia da temperatura directamente.

• Platino (Pt100, Pt1000): Material más común. Estable, preciso, repetible.
• Níquel y cobre: También usados, menos lineales y estables que platino.

RTDs son precisos, estables e inmunes a interferencias eléctricas → ideales en entornos industriales de fabricación.