¿Qué es un sensor de temperatura NTC?

¿Qué es un sensor de temperatura NTC?

Para comprender la función y la aplicación del sensor de temperatura NTC, primero debemos saber qué es el termistor NTC.
Cómo funciona el sensor de temperatura NTC explicado de forma sencilla
Los conductores calientes o conductores tibios son resistencias electrónicas con coeficientes de temperatura negativos (NTC). Si la corriente fluye a través de los componentes, su resistencia disminuye al aumentar la temperatura. Por otro lado, si la temperatura ambiente desciende (por ejemplo, en una funda de inmersión), los componentes reaccionan con una resistencia creciente. Debido a este comportamiento especial, los expertos también denominan a las resistencias NTC termistores NTC.

La resistencia eléctrica disminuye cuando los electrones se mueven.
Las resistencias NTC están hechas de materiales semiconductores, cuya conductividad generalmente se encuentra entre la de los conductores eléctricos y la de los no conductores eléctricos. Si los componentes se calientan, los electrones se desprenden de los átomos de la red. Abandonan su lugar en la estructura y transportan la electricidad mucho mejor. El resultado: al aumentar la temperatura, los termistores conducen la electricidad mucho mejor y su resistencia eléctrica disminuye. Estos componentes se utilizan, entre otras cosas, como sensores de temperatura, pero para ello deben conectarse a una fuente de tensión y a un amperímetro.

Fabricación y propiedades de los conductores calientes y fríos.
Una resistencia NTC puede reaccionar de forma muy débil o, en ciertas zonas, muy intensa a los cambios de temperatura ambiente. El comportamiento específico depende básicamente de la fabricación de los componentes. De esta forma, los fabricantes adaptan la proporción de mezcla de óxidos o el dopaje de los óxidos metálicos a las condiciones deseadas. Sin embargo, las propiedades de los componentes también pueden verse afectadas por el propio proceso de fabricación, por ejemplo, mediante el contenido de oxígeno en la atmósfera de cocción o la velocidad de enfriamiento individual de los elementos.

Diferentes materiales para una resistencia NTC
Se utilizan materiales semiconductores puros, semiconductores compuestos o aleaciones metálicas para garantizar que los termistores muestren su comportamiento característico. Estos últimos suelen estar compuestos por óxidos metálicos (compuestos de metales y oxígeno) de manganeso, níquel, cobalto, hierro, cobre o titanio. Los materiales se mezclan con aglutinantes, se prensan y se sinterizan. Los fabricantes calientan las materias primas a alta presión hasta obtener piezas con las propiedades deseadas.

Características típicas del termistor de un vistazo
La resistencia NTC está disponible en rangos de un ohmio a 100 megaohmios. Los componentes se pueden utilizar desde -60 hasta +200 grados Celsius y alcanzan tolerancias del 0,1 al 20 %. Al seleccionar un termistor, se deben tener en cuenta varios parámetros. Uno de los más importantes es la resistencia nominal. Indica el valor de la resistencia a una temperatura nominal dada (generalmente 25 grados Celsius) y se marca con una R mayúscula y la temperatura. Por ejemplo, R25 para el valor de la resistencia a 25 grados Celsius. El comportamiento específico a diferentes temperaturas también es relevante. Este se puede especificar mediante tablas, fórmulas o gráficos y debe coincidir estrictamente con la aplicación deseada. Otros valores característicos de las resistencias NTC se relacionan con las tolerancias, así como con ciertos límites de temperatura y tensión.

Diferentes áreas de aplicación para una resistencia NTC
Al igual que una resistencia PTC, una resistencia NTC también es adecuada para medir la temperatura. El valor de la resistencia varía según la temperatura ambiente. Para no falsear los resultados, se debe limitar al máximo el autocalentamiento. Sin embargo, este autocalentamiento durante el flujo de corriente puede utilizarse para limitar la corriente de entrada. Dado que la resistencia NTC se enfría al encender los dispositivos eléctricos, al principio solo fluye una pequeña corriente. Tras un tiempo de funcionamiento, el termistor se calienta, la resistencia eléctrica disminuye y fluye más corriente. De esta manera, los dispositivos eléctricos alcanzan su máximo rendimiento con un cierto retardo.

Una resistencia NTC conduce peor la corriente eléctrica a bajas temperaturas. Si la temperatura ambiente aumenta, la resistencia de los llamados conductores calientes disminuye considerablemente. El comportamiento especial de los elementos semiconductores se puede utilizar principalmente para la medición de temperatura, la limitación de la corriente de entrada o el retardo de diversos controles.