REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA

LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
CIENCIA Y TECNOLOGIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN / INTERNACIONAL

UNIDAD IV

TERMÓMETRO DE RESISTENCIA.

Evaluación 20%

Autor:
Cesar Anjoul Gandolfi
C.I.: 22.285.444
Tutor de Contenido:
Fidel Angulo

Santiago de Chile, mayo 2024

 I INTRODUCCIÓN

El coeficiente térmico de resistencia es un concepto fundamental en el diseño

y funcionamiento de los termómetros de resistencia, y su comprensión es esencial
para garantizar mediciones precisas de temperatura en una variedad de entornos y
aplicaciones.

La medición precisa de la temperatura es fundamental en una amplia gama de

aplicaciones industriales, científicas y de ingeniería. Uno de los métodos más
utilizados para medir la temperatura es a través de termómetros de resistencia, que se
basan en la variación de la resistencia eléctrica de ciertos materiales con respecto a
los cambios de temperatura. Un concepto clave en el funcionamiento de estos
termómetros es el coeficiente térmico de resistencia.

El coeficiente térmico de resistencia es una propiedad fundamental de los

materiales utilizados en termómetros de resistencia. Indica cómo cambia la resistencia
eléctrica de un material en función de los cambios de temperatura. Este coeficiente se
expresa típicamente en unidades de ohmios por ohmio por grado Celsius (Ω/Ω·°C) o
en partes por millón por grado Celsius (ppm/°C). Cuanto mayor sea el coeficiente
térmico de resistencia, mayor será la variación en la resistencia con respecto a los
cambios de temperatura.

Los termómetros de resistencia se construyen utilizando materiales cuya

resistencia varía de manera predecible con la temperatura. Al aplicar una corriente
eléctrica a través del material, se mide la resistencia eléctrica, que a su vez se
relaciona con la temperatura a través del coeficiente térmico de resistencia del
material. Esto permite convertir la resistencia medida en una lectura de temperatura.
II DEFINA, DETERMINE Y DESCRIBA LOS MATERIALES PARA LA
CONSTRUCCIÓN DE TERMÓMETROS DE RESISTENCIA.

Los termómetros de resistencia son dispositivos de medición de temperatura

que utilizan la variación en la resistencia eléctrica de ciertos materiales con respecto a
los cambios de temperatura. Los materiales más comunes utilizados en la
construcción de termómetros de resistencia son:

Platino (PT100, PT1000): El platino es el material más comúnmente utilizado

en termómetros de resistencia de alta precisión, como los PT100 y PT1000. Estos
termómetros están fabricados con alambres de platino enrollados en forma de espiral
o depositados sobre un sustrato cerámico. El platino ofrece una alta estabilidad y
precisión en un amplio rango de temperaturas.
Níquel (Ni100, Ni120): Los termómetros de resistencia de níquel utilizan
alambres de níquel para medir la temperatura. Son menos precisos que los
termómetros de platino, pero son más económicos y se utilizan en aplicaciones donde
la precisión no es crítica o en rangos de temperatura más limitados.
Cobre (Cu10, Cu50, Cu100): Aunque menos comunes, los termómetros de
resistencia de cobre también existen. Estos termómetros utilizan alambres de cobre
que exhiben una variación en la resistencia con la temperatura. Sin embargo, el cobre
es menos preciso y menos estable que el platino o el níquel, por lo que generalmente
se utilizan en aplicaciones de temperatura más baja y donde la precisión no es tan
crítica.
Níquel-Iron (NiFe): También conocido como constantán, es una aleación de
níquel y hierro que se utiliza en algunos termómetros de resistencia. Ofrece una
resistencia estable y una buena linealidad en un rango de temperaturas moderado.
Níquel-Cromo (NiCr): Otra aleación comúnmente utilizada en termómetros de
resistencia es el níquel-cromo, que ofrece una buena estabilidad y precisión en un
rango de temperaturas más amplio que el constantán.
Cerámica: En algunos casos, los elementos de resistencia están montados en
sustratos cerámicos para proporcionar protección y estabilidad adicional.

Estos son solo algunos de los materiales utilizados en la construcción de

termómetros de resistencia. La elección del material depende de factores como la
precisión requerida, el rango de temperatura de operación y el presupuesto disponible.

III explique ¿qué es el Coeficiente térmico de resistencia? Específicamente para:

a. • Bulbos de termómetros de resistencia.
b. • Termómetros de resistencia defleccional.
c. • Ecuación de Callendar.
El coeficiente térmico de resistencia (α) es una medida que indica cómo
cambia la resistencia eléctrica de un material con respecto a los cambios de
temperatura. Este coeficiente se expresa típicamente en unidades de ohmios por
ohmio por grado Celsius (Ω/Ω·°C) o en partes por millón por grado Celsius
(ppm/°C). Es una propiedad importante para los materiales utilizados en termómetros
de resistencia, ya que determina cómo la resistencia del elemento sensor variará con
la temperatura.

3.1 Bulbos de termómetros de resistencia:

En los termómetros de resistencia que utilizan un bulbo como sensor de
temperatura (como el PT100 o PT1000), el coeficiente térmico de resistencia del
material del bulbo es fundamental para la precisión de la medición. Este coeficiente
determina cómo cambia la resistencia del bulbo con respecto a los cambios de
temperatura en el medio que lo rodea. Un coeficiente térmico de resistencia alto
significa que la resistencia del bulbo cambia significativamente con pequeñas
variaciones de temperatura, lo que resulta en una medición más precisa.

3.2 Termómetros de resistencia defleccional:

Los termómetros de resistencia defleccional utilizan un alambre de resistencia
enrollado en un soporte que se deforma con los cambios de temperatura. En este caso,
el coeficiente térmico de resistencia del material del alambre determina cómo cambia
la resistencia eléctrica del alambre con la temperatura. Esta variación en la resistencia
es lo que se utiliza para medir la temperatura. Un coeficiente térmico de resistencia
preciso y estable es esencial para garantizar mediciones precisas y confiables.

3.3 Ecuación de Callendar:

La ecuación de Callendar es una relación matemática que describe la variación
de la resistencia eléctrica de un termómetro de resistencia con la temperatura. Esta
ecuación tiene en cuenta el coeficiente térmico de resistencia del material utilizado en
el termómetro. La ecuación de Callendar se utiliza para convertir la resistencia
medida en una temperatura correspondiente. Por lo tanto, el coeficiente térmico de
resistencia es una parte integral de esta ecuación y afecta directamente a la precisión
de la medición de temperatura.

IV DEBEN REALIZAR UNA MEDICIÓN DE TEMPERATURA

EMPLEANDO ALGUNO DE ESTOS SIMULADORES:

- Simulador de termómetro de resistencia PT100: http://www.simtronics.eu/pt100/

- Simulador de termómetro de resistencia:
https://www.thermocoupleinfo.com/thermocouple-simulator/
- Simulador de termómetro de resistencia y termopar:
https://www.simutechmultimedia.com/temperature-simulation/

Realizaremos el cálculo de la temperatura utilizando un simulador de PT100,

el cual encontramos en línea y nos permitirá abarcar un rango de temperatura desde
0 °C hasta 150 °C. A pesar de que los enlaces proporcionados anteriormente no
estén activos, investigamos alternativas y encontramos simuladores más avanzados y
complejos, como LTspice. Sin embargo, debido a la necesidad de una capacitación
para su correcto uso, no pudimos emplearlo en esta ocasión.
Simulador: https://us.flukecal.com/pt100-calculator

Utilizamos las tablas para establecer la resistencia según la temperatura, y tenemos

que para:

C° 0 = R1100
C° 150= R2 157.32
Para la temperatura de C° 0
Tenemos una temperatura calculada de C° 0 y el dr/dt= 0.391Ω/°C
Serian unos 0.391 ohmios de resistencia/°c
Para la temperatura de C° 150
Tenemos una temperatura calculada de C° 149.986 y el dr/dt= 0.374Ω/°C
Serian unos 0.374 ohmios de resistencia/°c
R calculada= 157.325 Ω
 V CONCLUSIÓN

El coeficiente térmico de resistencia y los termómetros de resistencia son

elementos intrínsecamente ligados en la medición precisa de temperatura.
Estos proporcionan información crucial sobre cómo cambia la resistencia eléctrica de
un material en respuesta a cambios de temperatura. Esta propiedad es fundamental en
la fabricación de termómetros de resistencia, ya que permite convertir cambios en la
resistencia eléctrica en lecturas precisas de temperatura.

Los termómetros de resistencia son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones

industriales, científicas y de ingeniería debido a su precisión, estabilidad y capacidad
para operar en una amplia gama de temperaturas. Desde los termómetros de bulbo
hasta los termómetros de resistencia defleccional, estos dispositivos aprovechan el
coeficiente térmico de resistencia para proporcionar mediciones confiables y
consistentes de temperatura.

En conjunto, el coeficiente térmico de resistencia y los termómetros de resistencia

desempeñan un papel crucial en la monitorización y control de procesos, la
investigación científica y muchas otras áreas donde la precisión en la medición de
temperatura es esencial. Su comprensión y aplicación adecuadas son esenciales para
garantizar mediciones precisas y confiables en una variedad de entornos y
aplicaciones.
 VI BIBLIOGRAFÍA

 Callendar, H. L. (1887). "Sobre la medición absoluta de la intensidad de calor

radiante horizontal y vertical". Transacciones Filosóficas de la Real Sociedad
de Londres. 178: 161-195. [Este trabajo histórico presenta la ecuación de
Callendar, que describe la relación entre la resistencia eléctrica de un
termómetro de resistencia y la temperatura.]
 De Bruin, J. (1993). "La realización práctica de una configuración de
calibración de PRT". Temperatura: Su Medición y Control en la Ciencia e
Industria, Volumen 7, 115-122. [Este artículo describe los procedimientos
prácticos para la calibración de termómetros de resistencia, incluyendo
consideraciones sobre el coeficiente térmico.]
 IEC 60751:2019 Comisión Electrotécnica Internacional. "Termómetros de
resistencia de platino industriales y sensores de temperatura de platino". [Este
estándar especifica los requisitos generales y las características de los
termómetros de resistencia de platino, incluyendo el coeficiente térmico de
resistencia.]
 Wikipedia