Todo lo que necesitas saber sobre termistores en la electrónica: funcionamiento y aplicaciones

Un termistor es un dispositivo de medición utilizado en la electrónica para medir la temperatura. Este pequeño componente electrónico tiene la capacidad de cambiar su resistencia eléctrica con la variación de la temperatura. En esta breve guía, se explicará cómo funciona un termistor y su aplicación en la electrónica moderna.

¿Qué es un Termistor y Para qué Sirve?

Un termistor es un componente electrónico que se utiliza para medir los cambios de temperatura en un circuito eléctrico. Su resistencia eléctrica varía en función de la temperatura, lo que los convierte en una herramienta muy útil para controlar la temperatura en diferentes aplicaciones.

Los termistores están fabricados con óxidos metálicos y se presentan prensados en forma de perla, disco o cilindro, y encapsulados con un material impermeable, como epoxi o vidrio. Existen dos tipos de termistores: el coeficiente de temperatura negativo (NTC) y el coeficiente de temperatura positivo (PTC).

Los termistores NTC son los más utilizados, ya que cuando la temperatura aumenta, su resistencia disminuye y viceversa. Por otro lado, los termistores PTC funcionan de manera opuesta: cuando la temperatura aumenta, su resistencia también se incrementa y viceversa. Es por ello que estos últimos se utilizan en aplicaciones de protección de circuitos eléctricos y como fusibles.

La precisión de un termistor varía según el rango de temperatura que se necesite medir, siendo su rango óptimo alrededor de los 50ºC alrededor de la temperatura deseada. Por esta razón, los termistores son ideales para medir la temperatura con una alta precisión.

Los termistores son muy versátiles y se utilizan en diferentes aplicaciones, desde termómetros digitales hasta circuitos de protección en electrodomésticos, como hornos y refrigeradores. Asimismo, se utilizan en automóviles para medir la temperatura del aceite y del refrigerante y en cualquier otra aplicación que requiera el control de la temperatura.

En aplicaciones más sofisticadas, como detectores de estabilización de láser, bloques ópticos y dispositivos de carga acoplada, los termistores están integrados. Por ejemplo, un termistor de 10 kΩ es el estándar integrado en los paquetes de láser.

En conclusión, los termistores son una herramienta invaluable para el control de la temperatura en diferentes aplicaciones, gracias a su facilidad de uso, bajo costo, resistencia y alta precisión.

Símbolo de los Termistores

Los termistores son elementos que se utilizan en dispositivos electrónicos para medir la temperatura. Estos componentes presentan una variación en su resistencia eléctrica en función de la temperatura a la que están sometidos.

El símbolo de los termistores está compuesto por una línea recta que atraviesa un círculo. La línea recta representa la resistencia eléctrica del componente, mientras que el círculo simboliza la variabilidad de la temperatura.

Es importante destacar que existen dos tipos de termistores, los de coeficiente de temperatura positivo (PTC, por sus siglas en inglés) y los de coeficiente de temperatura negativo (NTC, por sus siglas en inglés). Los PTC presentan un aumento en su resistencia eléctrica con el aumento de la temperatura, mientras que los NTC presentan una disminución en su resistencia eléctrica con el aumento de la temperatura.

Gracias a su capacidad de medir la temperatura, los termistores se utilizan en diversos dispositivos, como en aires acondicionados, refrigeradores, hornos, entre otros. Además, su tamaño reducido y bajo costo los hace una opción ideal para su uso en electrónica de consumo.

En resumen, el símbolo de los termistores representa la variación de la resistencia eléctrica en función de la temperatura. Estos componentes son ampliamente utilizados en dispositivos electrónicos y presentan dos tipos diferentes según su coeficiente de temperatura.

La construcción de termistores: mezclando semiconductores y sinterización

La fabricación de termistores requiere de un proceso de mezcla y sinterización de semiconductores de óxidos metálicos con un aglutinante. Estos materiales son combinados para formar una pasta que será colocada en pequeñas gotas sobre hilos de plomo.

Posteriormente, las gotas de pasta son secadas mediante un proceso de sinterización en un horno. Durante este proceso, la pasta se encoge sobre los hilos de plomo y se crea una conexión eléctrica.

Una vez hecho esto, se agrega un recubrimiento de vidrio que confiere una propiedad impermeable a los termistores, mejorando su estabilidad y durabilidad.

En el mercado se pueden encontrar diferentes formas y tamaños de termistores. Algunos de ellos, como los de tipo perla, tienen un diámetro de entre 0.15 y 1.5 milímetros. Por otro lado, los discos y arandelas son fabricados a través del prensado del material del termistor a alta presión en formas cilíndricas planas que pueden tener un diámetro de entre 3 y 25 milímetros.

Los termistores disponibles en el mercado tienen valores nominales de 1K, 2K, 10K, 20K, 100K, entre otros. Este valor indica la resistencia a una temperatura de 25℃.

En resumen, la construcción de termistores es un proceso complejo y riguroso que busca dar como resultado un producto duradero, resistente y de bajo costo. Las principales ventajas de los termistores son su pequeño tamaño y su facilidad de uso en diferentes situaciones.

¿Cómo Funciona un Termistor? – ¿Cómo «Mide» la Temperatura?

Los termistores son dispositivos que se utilizan para medir la temperatura y se basan en el principio de que la resistencia eléctrica de ciertos materiales varía con la temperatura. Sin embargo, en realidad el termistor no mide la temperatura, sino que su resistencia eléctrica cambia con la temperatura.

La variación de la resistencia del termistor depende del tipo de material utilizado en su fabricación. A diferencia de otros sensores, los termistores son no lineales, lo que significa que la relación entre la resistencia y la temperatura no sigue una línea recta. En consecuencia, la ubicación de la curva y su variación dependen del diseño y construcción del termistor.

Un gráfico típico que muestra la variación de la resistencia en función de la temperatura en un termistor tiene una forma característica. A medida que aumenta la temperatura, la resistencia eléctrica del termistor disminuye de manera exponencial.

Los termistores ofrecen una serie de ventajas frente a otros sensores de temperatura. Entre ellas, se pueden mencionar su alta precisión, su respuesta rápida a los cambios de temperatura y su bajo costo. Además, se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde la medición de la temperatura en motores de automóviles hasta la monitorización de la temperatura en procesos industriales.

En resumen, los termistores son dispositivos que permiten medir la temperatura basándose en la variación de la resistencia eléctrica de ciertos materiales con la temperatura. Aunque su comportamiento no sigue una relación lineal, tienen una serie de ventajas que los hacen ideales para una gran variedad de aplicaciones.

¿Cuál es la Diferencia Entre un Termistor y Otros Sensores?

Existen diversos tipos de sensores de temperatura que se utilizan en variados campos de la ingeniería y tecnología. Además de los termistores, que son uno de los sensores más comunes, se encuentran los detectores de temperatura por resistencia (RTD) y los circuitos integrados (CI), como los tipos LM335 y AD590.

Cada uno de estos sensores puede funcionar mejor o peor dependiendo del uso particular que se le quiera dar y de los factores que intervienen en la medición de la temperatura.

En conclusión, es importante considerar los diferentes factores antes de elegir el tipo de sensor de temperatura que se va a utilizar en una aplicación específica. Cada sensor tiene sus ventajas e inconvenientes y su elección dependerá del uso que se le quiera dar y de las condiciones en que se realizará la medición de temperatura.

Tipos de Termistores

Los termistores son componentes electrónicos que se utilizan para medir la temperatura y cuyo comportamiento varía en función de los cambios de temperatura. Estos se clasifican en dos tipos: Termistor NTC (coeficiente de temperatura negativo) y Termistor PTC (coeficiente de temperatura positivo).

La diferencia básica entre los dos tipos de termistores se puede entender mediante la relación entre el cambio de temperatura y la resistencia eléctrica, que se puede representar mediante la ecuación lineal dR = k dT.

En esta ecuación, dR representa el cambio en la resistencia del termistor, k es el coeficiente de temperatura y, por último, dT es el cambio en la temperatura.

Lo que determina si un termistor es NTC o PTC es el signo del coeficiente de temperatura, el cual puede ser positivo o negativo. Un termistor con un coeficiente positivo se considera PTC, mientras que un termistor con coeficiente negativo se considera NTC. Esto cambia por completo la propiedad eléctrica del componente y su comportamiento ante los cambios de temperatura.

En resumen, conocer los diferentes tipos de termistores y sus coeficientes de temperatura es fundamental para elegir el componente adecuado y conseguir mediciones precisas en función de las variaciones de temperatura.

Termistores de Coeficiente de Temperatura Negativo (NTC)

Los termistores NTC son dispositivos que se caracterizan por tener una resistencia eléctrica que disminuye a medida que la temperatura aumenta. En otras palabras, a medida que la temperatura incrementa, el flujo de corriente eléctrica a través de los termistores NTC se incrementa también.

El proceso de fabricación de los termistores NTC se lleva a cabo a partir de un disco prensado, una varilla o un chip fundido de material semiconductor sinterizado. En estos dispositivos, los portadores de carga se generan mediante un proceso de dopaje, que resulta en un gran número de electrones libres.

Cuando la temperatura aumenta ligeramente, los electrones libres colisionan con los electrones de valencia de otros átomos y les proporcionan suficiente energía para romper el enlace con el átomo padre y moverse libremente de un lugar a otro. Estos electrones libres llevan la corriente eléctrica mientras se mueven, lo que hace que la corriente eléctrica a través del dispositivo aumente.

Un pequeño aumento en la temperatura produce millones de electrones libres adicionales, lo que significa que la corriente eléctrica aumenta drásticamente. Por lo tanto, un pequeño aumento en la temperatura llevará a una disminución drástica de la resistencia del termistor NTC y permitirá que una gran cantidad de corriente eléctrica fluya a través de él.

En resumen, los termistores de coeficiente de temperatura negativo son dispositivos útiles en una amplia variedad de aplicaciones donde se requiere un control preciso de la temperatura. Gracias a su capacidad única para disminuir su resistencia eléctrica a medida que la temperatura aumenta, estos dispositivos son muy populares en la industria electrónica y se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluyendo sensores de temperatura, fuentes de alimentación y dispositivos de control de temperatura.

Termistores de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC)

Los termistores PTC son dispositivos que se utilizan para medir la temperatura. A diferencia de los termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC), la resistencia de los termistores PTC aumenta con el incremento de la temperatura. Es decir, cuanto más caliente se vuelve el objeto en el que están instalados, más difícil es el paso de la corriente eléctrica a través de ellos.

La mayoría de los termistores PTC están fabricados con cerámica policristalina dopada, lo que les confiere una alta estabilidad y precisión en la medición de la temperatura. Además, estos dispositivos tienen la particularidad de que una vez que se alcanza cierta temperatura crítica, su resistencia se dispara de manera exponencial.

Por esta razón, los termistores PTC también se conocen como posistores, ya que su comportamiento es el opuesto al de los negistores (NTC), cuya resistencia disminuye con el aumento de la temperatura.

Los termistores PTC se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde electrodomésticos y sistemas de climatización hasta dispositivos de seguridad y control de procesos industriales.

En resumen, los termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC) son dispositivos de medición de temperatura que se caracterizan por aumentar su resistencia con el aumento de la temperatura. Estos dispositivos se fabrican principalmente con cerámica policristalina dopada y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en la industria y el hogar.

Aplicaciones de los Termistores

Los termistores son sensores de temperatura que se utilizan en una gran variedad de aplicaciones. Estos dispositivos tienen una resistencia eléctrica que varía en función de la temperatura, lo que los hace útiles para medir y controlar la temperatura en diferentes entornos. A continuación se presentan algunas de las aplicaciones más comunes de los termistores:

• Termómetros digitales (termostatos): Los termistores se utilizan como sensores de temperatura en termómetros digitales y termostatos. Estos dispositivos pueden medir con precisión la temperatura ambiente y ajustar automáticamente la temperatura de un espacio según las necesidades.
• Aplicaciones de automoción: Los termistores también se utilizan en automóviles y camiones para medir la temperatura del aceite y del refrigerante. Esto ayuda a garantizar que el motor funcione correctamente y evita averías.
• Electrodomésticos: Los termistores se utilizan en electrodomésticos como microondas, frigoríficos y hornos. En estos dispositivos, los termistores ayudan a controlar la temperatura y garantizar un funcionamiento eficiente.
• Protección de circuitos: Los termistores también se pueden utilizar para proteger los circuitos electrónicos de las sobretensiones y las fluctuaciones de temperatura. Estos dispositivos pueden detectar cambios en la temperatura y ajustar la resistencia para proteger el circuito.
• Baterías recargables: Los termistores son útiles para mantener la temperatura correcta de las baterías recargables. Esto ayuda a prolongar la vida útil de las baterías y garantizar un rendimiento óptimo.
• Medición de la conductividad térmica: Los termistores también se utilizan para medir la conductividad térmica de los materiales eléctricos. Esto es útil para determinar la eficiencia de los materiales como conductores de calor.
• Circuitos electrónicos básicos: Los termistores son parte de muchos circuitos electrónicos básicos, como los kits de inicio de Arduino para principiantes. Estos dispositivos se utilizan para controlar la temperatura y garantizar un funcionamiento adecuado.
• Compensación de temperatura: Los termistores también se utilizan para compensar los efectos causados por los cambios de temperatura en otras partes del circuito. Esto ayuda a garantizar que el circuito funcione correctamente y evita averías.
• Circuitos de Puente de Wheatstone: Los termistores se utilizan en los circuitos de Puente de Wheatstone para medir la resistencia eléctrica. Estos dispositivos son útiles para medir la temperatura y la presión en diferentes entornos.

En resumen, los termistores son dispositivos muy útiles que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Desde la medición de la temperatura hasta la protección de los circuitos electrónicos, los termistores son esenciales para garantizar un funcionamiento eficiente y seguro en muchos entornos diferentes.

Características de un Termistor

Los termistores son dispositivos que se utilizan para medir la temperatura, y su funcionamiento se basa en la relación entre la resistencia y la temperatura. Esta relación se rige por una serie de características que deben ser tomadas en cuenta al momento de utilizar un termistor.

La primera característica es la resistencia del termistor a la temperatura absoluta T₁[°K], representada por la variable R1. La segunda característica es la resistencia del termistor a la temperatura T₂ [°K], representada por la variable R2.

La tercera característica es la constante β, que depende del material del transductor. Por ejemplo, un transductor oscilante tendrá una constante β distinta a la de un termistor de otro material.

Es importante tener en cuenta que la relación entre la temperatura y la resistencia de un termistor es altamente no lineal, como se puede observar en la siguiente ecuación:

R = R₀ * exp[(β/298.15) * (1/T - 1/298.15)]

Donde R es la resistencia del termistor a una temperatura T, R₀ es la resistencia a la temperatura de referencia de 298.15K, y T es la temperatura absoluta.

Otra característica importante de un termistor es su coeficiente de temperatura de resistencia térmica negativo, que suele ser de aproximadamente 0.05/°C en un termistor NTC estándar. Esto significa que a medida que la temperatura aumenta, la resistencia del termistor disminuye.

En conclusión, las características de un termistor son fundamentales para su correcto funcionamiento y deben ser tomadas en cuenta al momento de utilizar este dispositivo para medir la temperatura.

Historia de los Termistores

Los termistores son dispositivos electrónicos utilizados para medir la temperatura de un objeto o ambiente determinado. Su principio de funcionamiento se basa en la variación de la resistencia eléctrica de materiales específicos al cambiar su temperatura.

El primer termistor NTC fue descubierto por Michael Faraday en 1833. En sus experimentos, Faraday observó que la resistencia del sulfuro de plata disminuía rápidamente al aumentar la temperatura. A partir de este hallazgo, se comenzó a investigar sobre otros materiales que tuvieran esta misma propiedad, lo que dio lugar al desarrollo de los termistores tal como los conocemos hoy en día.

En la década de 1930, los termistores comenzaron a utilizarse en aplicaciones industriales, como en la medición de la temperatura en motores de combustión interna y en hornos industriales. En la década de 1960, los avances en la tecnología permitieron la fabricación de termistores en masa, lo que impulsó su uso en una amplia variedad de aplicaciones, como la medición de la temperatura en sistemas de refrigeración y en sistemas de control de climatización.

En la actualidad, los termistores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde la medición de la temperatura corporal en los termómetros médicos hasta la medición de la temperatura en equipos electrónicos y en sistemas de control de procesos industriales. Su alta precisión y su capacidad de operar en una amplia gama de temperaturas los convierten en una herramienta indispensable en muchas áreas de la industria y la ciencia.

Termistor vs Termopar

Los termistores y termopares son dos tipos de sensores que se utilizan para medir la temperatura en una amplia variedad de aplicaciones electrónicas y de control de procesos. A pesar de que ambos son capaces de detectar cambios en la temperatura, existen importantes diferencias entre ellos que los hacen más adecuados para ciertas aplicaciones que para otras.

Uno de los principales diferenciadores entre los termistores y los termopares es su principio de funcionamiento. Los termistores funcionan según el cambio en la resistencia eléctrica de un material cuando se somete a cambios en la temperatura. Por otro lado, los termopares se basan en la generación de una tensión eléctrica en dos metales diferentes que se encuentran en contacto, lo que permite medir la temperatura a través de la variación de esta tensión.

Otra importante diferencia entre ambos es su precisión en la medición de la temperatura y su rango de operación. Los termistores son más precisos y estables en la medición de la temperatura en un rango más limitado, generalmente entre -90°C y 130°C. Por su parte, los termopares pueden funcionar en un rango mucho más amplio de temperaturas, desde -200°C hasta más de 2300°C, aunque su precisión puede ser menor que la de los termistores.

En cuanto a su aplicación, los termistores son más adecuados para aquellas situaciones en las que se requiere una mayor precisión en la medición de la temperatura, como en la industria alimentaria y farmacéutica. Por otro lado, los termopares son más adecuados para su uso en la industria química y petroquímica, donde se requiere medir temperaturas extremas en condiciones adversas.

En conclusión, tanto los termistores como los termopares son sensores útiles en diversas aplicaciones, pero deben seleccionarse de acuerdo a las necesidades específicas de cada caso. El uso del sensor incorrecto puede resultar en mediciones inexactas o incluso dañar el equipo.

Si quieres más información puedes revisar otros artículos en la categoría Componentes Eléctricos.