Trasduttori di Temperatura
Ing Giuseppe Cisci 2012
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Termoresistenza
• Sfrutta la variazione di resistenza di un
conduttore elettrico causata dalla
temperatura
RT= R0(1+αT)
Dove:
RT = resistenza alla temperatura T
R0 = resistenza a 0°C
α = coefficiente di temperatura (espresso in °C-1)
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Materiale
Coefficiente di temperatura
α [°C-1]
Rame
0,00426
Platino
0,0036
Costantana
2*10-5
Nichelcromo
13*10-5
Oro
0,0036
Argento
0,0038
Alluminio
0,00435
(60% Cu – 40% Ni)
(80% Ni – 20% Cr)
Le termoresistenze più utilizzate sono le
PT100
realizzate in platino
Il valore di R0 è di 100Ω
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• È un trasduttore indiretto: converte una
temperatura in una variazione di
resistenza
• Per convertirla in una tensione occorre far
attraversare la resistenza da una corrente
costante
• Si misura poi la tensione ai suoi capi
V=RT·I
I
RT
V
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Termoresistenze
• Vantaggi
– Economiche
– Buona linearità e tolleranza
• Svantaggi
– Lente (impiegano del tempo per raggiungere la
temperatura da trasdurre)
– Bassa sensibilità
– Trasduttori “indiretti”
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Termistori
• Funzionano come le termoresistenze
ma sono realizzati con materiale
semiconduttore.
• Questo consente di ottenere
coefficienti di temperatura positivi
(PTC) oppure negativi (NTC)
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Trasduttori a semiconduttore
• Giunzione PN
• Circuito integrato
• Producono una tensione ai capi della
giunzione dipendente dalla
temperatura
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Trasduttori a semiconduttore
• Vantaggi
– Elevata sensibilità
– Trasduttori “diretti”
• Svantaggi
– Linearità limitata
– Range di temperatura limitato
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Termocoppia
• Costituita da due conduttori metallici
di natura diversa, riuniti ad un
estremo mediante una saldatura
Metallo 1
Tc
Metallo 2
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• la termocoppia (o “giunto caldo”) viene
posta alla temperatura da misurare e si
portano i conduttori fino al punto di
misura (“giunto freddo”)
• Agli estremi dei conduttori si genera una
f.e.m. proporzionale alla differenza TC-TF
TF
Tc
f.e.m.
Giunto caldo
Giunto freddo
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Termocoppie
• Vantaggi
– Trasduttori “diretti”
– Economiche
– Buona linearità
• Svantaggi
– Necessità di compensazione del collegamento
giunto freddo
– Range di temperatura (si può ovviare
scegliendo opportunamente il tipo)
– Bassa tensione di uscita
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Termocoppie
• Esistono diversi tipi di termocoppie
– Ferro-Costantana
-200 ÷ 700 °C
(tipo J)
f.e.m elevata
– Ni-NiCr
(tipo K)
-200 ÷ 1200 °C
– Rame-Costantana
-200 ÷ 350 °C
(tipo T)
linearità elevata
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