Termistor: definición, principio de funcionamiento y aplicaciones
En un mundo donde la tecnología avanza a pasos agigantados, los pequeños componentes electrónicos a menudo pasan desapercibidos. Uno de estos héroes anónimos es el termistor, un sensor de temperatura que juega un papel crucial en innumerables dispositivos que utilizamos diariamente. Desde la regulación de climas en nuestros hogares hasta la monitorización de motores en industrias avanzadas, el termistor ofrece una precisión sorprendente. En este artículo, desglosaremos su definición, exploraremos su principio de funcionamiento y descubriremos las fascinantes aplicaciones que lo convierten en un elemento esencial en el ámbito tecnológico. Prepárate para sumergirte en el apasionante mundo de los termistores y comprender por qué son vitales para el funcionamiento eficiente de la tecnología moderna.
¿Te suena el término «termistor»? Este pequeño componente electrónico puede parecer insignificante, pero en realidad, es crucial en numerosas aplicaciones tecnológicas. Desde controlar la temperatura de tu hogar hasta garantizar que los alimentos se conserven en perfecto estado, los termistores desempeñan un papel fundamental. Si estás interesado en descubrir qué es exactamente un termistor, cómo funciona y qué aplicaciones tiene, estás en el lugar indicado. ¡Sigue leyendo y sorpréndete con el fascinante mundo de los termistores!
¿Qué es un termistor?
A termistor es un tipo de resistencia térmica cuya resistencia eléctrica aumenta o disminuye con el cambio de temperatura. Por lo tanto, los termistores son resistencias térmicamente sensibles cuya resistencia cambia con el cambio en la temperatura del cuerpo del termistor. Discutiremos sobre el principio de funcionamiento del termistor. Cómo funcionan los termistores PTC y NTC y cuáles son las aplicaciones del termistor se discutirán en las secciones posteriores.
Símbolo de termistor
El símbolo del termistor es como se muestra en la figura a continuación.
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El símbolo del termistor es el siguiente. El termistor es un elemento de circuito pasivo. El componente pasivo no requiere ninguna fuente de alimentación externa para su funcionamiento. El termistor es muy resistente y económico y se puede utilizar para medir la temperatura con precisión. El termistor no funciona de manera confiable en temperaturas extremadamente altas o bajas. Por lo tanto, los termistores son los más adecuados para las aplicaciones en las que se requiere una medición de temperatura precisa.
Principio de funcionamiento del termistor
La resistencia del termistor cambia con el cambio en la temperatura del cuerpo del termistor. La resistencia del termistor no varía linealmente con el cambio de temperatura. El termistor tiene una curva de temperatura de resistencia no lineal. La resistencia del termistor se puede medir con un medidor de resistencia (ohmímetro). Al conocer la relación exacta entre el cambio en la resistencia con la temperatura, la temperatura se puede derivar midiendo la resistencia del termistor a una temperatura particular. El cambio en la resistencia del termistor con la temperatura depende del tipo de material utilizado para la construcción del termistor. La gráfica entre la temperatura y la resistencia de un termistor es la siguiente.
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Del gráfico anterior podemos medir la temperatura midiendo la resistencia del termistor. El procedimiento de medición de la temperatura es el siguiente.
- Mida la resistencia del termistor con un ohmímetro.
- Dibuje una línea vertical a través de la resistencia en el eje y y dibuje una línea vertical hacia abajo desde donde esta línea horizontal se cruza con el gráfico, por lo tanto, podemos derivar la temperatura.
Tipos de termistor
Los termistores se clasifican según el aumento o la disminución de la resistencia del termistor con la variación de la temperatura. Hay dos tipos de termistores.
- Termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC)
- Termisto de coeficiente de temperatura positivo (PTC)
Termistor NTC
El termistor NTC tiene un coeficiente de temperatura negativo y la resistencia del termistor disminuye con un aumento en la temperatura y la resistencia del termistor aumenta cuando la temperatura disminuye. Por lo tanto, la resistencia y la temperatura son inversamente proporcionales en el termistor NTC. El flujo de corriente eléctrica a través del termistor NTC aumenta con el aumento de la temperatura.
Con el aumento de la temperatura, una gran cantidad de portadores de carga o electrones libres chocan con el electrón de valencia de otro átomo. Los electrones de valencia que obtienen suficiente energía romperán el enlace con el átomo principal y se moverán libremente de un lugar a otro. Los electrones que se mueven libremente de un lugar a otro se llaman electrones libres. Así, los electrones libres aumentan debido a la rápida colisión de los electrones libres con el átomo. El pequeño aumento de temperatura produce millones de electrones libres. Cuantos más electrones libres provocan un rápido aumento de la corriente eléctrica. Por lo tanto, el pequeño aumento de temperatura provoca una rápida disminución de la temperatura y permite un gran flujo de corriente a través del termistor.
Ecuación de resistencia-temperatura del termistor NTC
La resistencia del termistor NTC disminuye con un aumento de la temperatura. La relación entre la temperatura y la resistencia se rige en el termistor NTC por la siguiente expresión matemática.
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La ecuación del termistor es altamente no lineal. Un termistor NTC estándar generalmente exhibe un coeficiente de temperatura de resistencia térmica negativo de aproximadamente 0.0045/oK
El valor Beta (β) de un termistor es un indicador de la pendiente de la curva característica de resistencia-temperatura.
>El valor más alto de β muestra una buena relación entre la resistencia y la temperatura. Un pequeño aumento de la temperatura provocará una mayor disminución de la resistencia si el valor de β es alto. Por lo tanto, se puede lograr una mayor sensibilidad y una mayor precisión si el valor de β es alto.
A partir de la ecuación (1), el coeficiente de temperatura del termistor se puede dar como;
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La ecuación (2) muestra que el termistor tiene un coeficiente de temperatura negativo.
Si β= 4000 K y T = 298 K, entonces el αT = 0,0045/∘K coeficiente de temperatura. El coeficiente de temperatura del termistor es mucho mayor que la sensibilidad del RTD de platino.
Termistor PTC
La resistencia del termistor PTC aumenta con el aumento de la temperatura. Los termistores PTC están hechos de cerámica policristalina dopada. Los termistores con coeficiente de temperatura positivo (PTC) también se denominan positores. El gráfico entre la resistencia y la temperatura del termistor PTC se muestra a continuación.
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Los termistores PTC no son tan populares como los termistores NTC. Los termistores PTC se utilizan en la protección de circuitos. Cuando la corriente pasa a través del termistor PTC, provoca calentamiento. En un termistor PTC, este calentamiento también provocará un aumento de la resistencia. Esto crea un efecto de autorrefuerzo que impulsa la resistencia hacia arriba, por lo tanto, limita la corriente y, por lo tanto, el termistor PTC se usa como un dispositivo limitador de corriente.
Construcción del termistor
Los termistores están hechos con la mezcla sinterizada de óxidos metálicos como manganeso, cobalto, cobre, hierro, níquel, uranio, etc. Estos óxidos se mezclan en una proporción adecuada y se comprimen en la forma deseada y se tratan con calor para recristalizar.
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Hay diferentes formas y tamaños de termistores disponibles en el mercado. Los termistores están disponibles en forma de perlas, discos y arandelas. El tamaño del termistor en forma de perlas está en el rango de 0,15 milímetros a 1,5 milímetros de diámetro. Los termistores en forma de discos y arandelas se fabrican presionando el material del termistor a alta presión en formas cilíndricas planas con un diámetro de 3 milímetros a 25 milímetros.
El tamaño típico de un termistor es de 0,125 mm a 1,5 mm. Los termistores están disponibles en valores nominales de 1K, 2K, 10K, 20K, 100K, etc. El valor de resistencia del termistor es a una temperatura de 25oC. Las principales ventajas de los termistores son su pequeño tamaño y su costo relativamente bajo.
Aplicaciones de termistor
Los termistores se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones de medición de temperatura, incluida la medición de temperatura de aire y líquido. Algunas de las aplicaciones son las siguientes.
- Utilizado en instrumentos médicos.
- Termómetros digitales
- En electrodomésticos como hornos, secadores de pelo, tostadoras, microondas, alarma contra incendios y refrigeradores
- Para medir la temperatura del aceite y del refrigerante en el coche
- Medida de conductividad térmica de materiales eléctricos.
- Para protección contra sobretensiones
- Como limitador de corriente de arranque
- Utilizado en circuito electrónico básico.
- Utilizado en la medición de temperatura del motor.
- Para circuito de compensación de temperatura
- Utilizado en el puente de Wheatstone
- Termómetro digital
- Utilizado en el campo aeroespacial, de comunicación e instrumentación.
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Termistor: Definición, Principio de Funcionamiento y Aplicaciones
En un mundo donde la tecnología avanza a pasos agigantados, los pequeños componentes electrónicos a menudo pasan desapercibidos. Uno de estos héroes anónimos es el termistor, un sensor de temperatura que juega un papel crucial en innumerables dispositivos que utilizamos diariamente. Desde la regulación de climas en nuestros hogares hasta la monitorización de motores en industrias avanzadas, el termistor ofrece una precisión sorprendente.
¿Qué es un termistor?
Un termistor es un tipo de resistencia térmica cuya resistencia eléctrica aumenta o disminuye con el cambio de temperatura, lo que lo convierte en un sensor térmico altamente eficaz. Se clasifican en dos tipos principales: termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC) [[2]](https://www.itztli.es/termistor-definicion-principio-de-funcionamiento-y-aplicaciones/).
Principio de funcionamiento del termistor
La resistencia del termistor cambia con la temperatura, y esta relación no es lineal. Para determinar la temperatura, se mide la resistencia a la que se aplica una corriente. Este proceso permite calcular la temperatura al conocerse la relación entre la resistencia y la temperatura, que puede representarse gráficamente [[3]](https://www.arrow.com/es-mx/research-and-events/articles/how-does-a-thermistor-work).
Tipos de termistores
- Termistor NTC (Negative Temperature Coefficient): En este tipo, la resistencia disminuye a medida que la temperatura aumenta. Son comunes en aplicaciones que requieren mediciones precisas de temperatura.
- Termistor PTC (Positive Temperature Coefficient): Aquí, la resistencia aumenta con un aumento de la temperatura. Se utiliza principalmente en protección de circuitos, ya que limita el flujo de corriente cuando se calienta [[1]](https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/termistor).
Aplicaciones de los termistores
Los termistores son componentes esenciales en una variedad de aplicaciones, tales como:
- Instrumentos de medición de temperatura.
- Sistemas de control de clima y refrigeración.
- Frenos en vehículos eléctricos.
- Dispositivos de protección de circuitos contra sobrecorrientes y temperaturas elevadas.
Construcción del termistor
Los termistores están fabricados con una mezcla sinterizada de óxidos metálicos, como manganeso y cobalto, que se compactan y se tratan térmicamente para mejorar su rendimiento y estabilidad [[2]](https://www.itztli.es/termistor-definicion-principio-de-funcionamiento-y-aplicaciones/).
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Cuál es la principal diferencia entre un termistor NTC y un PTC?
La principal diferencia radica en cómo responden a los cambios de temperatura: los termistores NTC disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura, mientras que los PTC aumentan su resistencia, lo que los hace adecuados para diferentes aplicaciones.
¿En qué dispositivos se utilizan los termistores?
Los termistores se utilizan en una variedad de dispositivos, incluyendo sistemas de climatización, termómetros digitales, electrodomésticos y sistemas de monitoreo industrial.
¿Son los termistores precisos en todas las condiciones de temperatura?
No, los termistores pueden no funcionar de manera confiable en temperaturas extremadamente altas o bajas. Son más efectivos en rangos de temperatura específicos [[3]](https://www.arrow.com/es-mx/research-and-events/articles/how-does-a-thermistor-work).
¿Pueden los termistores ser utilizados para limitar corriente?
Sí, especialmente los termistores PTC, que son utilizados en circuitos para limitar la corriente en aplicaciones como protección contra sobrecalentamiento.
los termistores son componentes vitales en la tecnología moderna, facilitando una gran precisión y control en diversas aplicaciones. Su comprensión y uso son cruciales para avanzar en el desarrollo tecnológico.
3 comentarios en «Termistor: definición, principio de funcionamiento y aplicaciones»
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Hunlledqv: ¡Sí, eso es cierto! A mí también me sorprendió lo versátiles que son los termistores. Una vez, los utilicé para un proyecto de domótica en casa, donde quería que las luces se apagaran automáticamente cuando la temperatura superaba un cierto umbral. Usé un termistor y me quedó genial. Es asombroso pensar en todas las aplicaciones que tienen, desde el monitoreo del clima hasta los electrodomésticos. ¡Gracias por compartir sus experiencias!
Olivo: ¡Totalmente de acuerdo, plamen! Los termistores son una maravilla. Yo también tuve una experiencia similar con uno cuando monté un sistema de riego automático para mis plantas. Usar un termistor para monitorear la temperatura del suelo fue clave; así aseguré que mis plantas recibieran el agua justo cuando lo necesitaban. Es increíble cómo algo tan pequeño puede hacer una gran diferencia. ¡Gracias por compartirlo!
¡Qué interesante artículo! La verdad es que los termistores son algo que siempre me han fascinado. Recuerdo una vez que intenté hacer un pequeño proyecto de electrónica en casa y necesitaba regular la temperatura de un ventilador. Usé un termistor y funcionó de maravilla. Es increíble lo útiles que pueden ser en diversas aplicaciones, desde electrónica hasta climatización. ¡Gracias por compartir esta información!