#181 Controllo tramite la lettura della resistenza

La nostra cavalcata nel mondo dei dispositivi per il controllo della temperatura continua. Passiamo dai componenti più strettamente meccanici a quelli un po’ più sofisticati, che richiedono l’impiego di una strumentazione elettronica capace di intervenire in funzione delle informazioni che vengono trasmesse.

Passiamo ora dai termostati, dai protettori termici e dai termofusibili ai sensori di temperatura che possiamo sintetizzare in 5 principali famiglie.

NTC – Negative Temperature Coefficient. Questi termistori (dalla contrazione di temperatura e resistore, dall’inglese therm(ally sensitive res)istor, cioè «resistore termicamente sensibile») sono sensori che vengono realizzati tramite semiconduttori prodotti con ossidi di metallo drogati. Con l‘aumento della temperatura diminuisce la resistenza seguendo una costante nota come beta (β), misurato in gradi Kelvin indica l’arco di temperatura in cui è valida la tolleranza. Normalmente questo intervallo di tempo va da 25°C a 85°C e il valore di resistenza che il sensore avrà in relazione alle due diverse temperature contribuirà a determinare il valore finale di Beta.

Un altro valore che è fondamentale per identificare la curva di un NTC è la “Resistenza nominale”. Vale a dire la resistenza (espressa in ohm Ω, quasi sempre nel nostro caso in KΩ) alla T0, che normalmente è di 25°C. La precisione nella lettura è buona e il campo di applicazione arriva fino a 300°C. È molto diffuso nel settore della refrigerazione, e più in generale della ristorazione, ma anche del riscaldamento. Individuati i parametri tecnici si potrà prendere in considerazione l’esecuzione della sonda che varierà a seconda dell’applicazione e del progetto.

PTC – Positive Temperature Coefficient. Il termistore PTC è un semiconduttore ceramico che aumenta la propria resistenza con l’aumentare della temperatura. Inizialmente la variazione di resistenza è minima e rimane costante fino alla temperatura di intervento. Raggiunto tale limite possiamo osservare una variazione della resistenza maggiore a 1kOhm, che viene letta da uno strumento connesso al PTC (sganciatore) che apre il circuito in modo permanente.

KTY – Silicon Resistive Sensor. Il nome KTY fu dato a questo tipo di sensore dalla PHILIPS, che fu la prima a produrlo. Si tratta di un semiconduttore in silicio, simile a un diodo, che copre un ampio campo di misurazione. Di conseguenza soddisfa la maggior parte dei requisiti industriali, soprattutto nel campo dei motori e motoriduttori. Inoltre, i sensori KTY hanno una curva RT, resistenza-temperatura, quasi lineare e questo li rende particolarmente adatti alla misurazione della temperatura e per il monitoraggio dei valori limite.

RTD – Resistance Temperature Detector. Sono sensori composti da un impasto di ceramica e Platino (Pt), il metallo risultato più idoneo per questo tipo di sensore, poiché la sua resistenza nominale ha un valore di 100 Ohm a 0°C. Per questo motivo le termoresistenze RTD sono spesso conosciute come sensori Pt, ai quali viene convenzionalmente aggiunto il valore di resistenza a 0°C. Si parlerà quindi di Pt100 oppure Pt1000, che significa sensore Pt (platino) 100 Ω (oppure 1.000 Ω, 500 Ω) a 0°C.  

Come gli altri tipi di sensore, anche gli RTD consentono di rilevare la temperatura sulla base della lettura della resistenza. Questa, infatti, cresce in modo costante e la sua rappresentazione grafica della RT (resistenza vs temperatura) è una linea retta che rende più facile e precisa la rilevazione della temperatura in un range che va da -200°C a 850°C. Anche in questo caso stiamo parlando di un sensore per rilevare la temperatura. Trova largo impiego nel mondo dei motori lineari, dei riduttori, nei trasformatori, e più in generale ovunque serva rilevare la temperatura con precisione.

TERMOCOPPIE: Questo tipo di sonda è costituito da due metalli diversi uniti alle due estremità. Quando una delle due estremità viene esposta a una temperatura diversa dall’altra, quest’ultima andrà a generare una tensione elettrica proporzionale alla differenza di temperatura. Ciò consentirà la lettura della temperatura. Non hanno la precisione degli NTC, né tantomeno dei PT ma, a seconda dei materiali utilizzati abbiamo diversi tipi di termocoppie con prestazioni e temperature diverse. Le più comuni sono:

K – Nichel (Cromel/Alumel) -200°C / +1.260°C

J – Ferro/Costantana -40°C / +750°C

N – Nicrosil-Nisil (Nichel/Cromo/Silicio) -270°C / +1.300°C

T – Lega Costantana (Rame/Nichel) -200°C / +350°C

A seconda dell’applicazione e del tipo di funzione che viene chiesta alla nostra sonda avremo un determinato sensore per una lettura mirata della temperatura. La scelta è vasta e le esecuzioni sono infinite. R&D Components e tutti i suoi partner sono a disposizione per aiutarvi a trovare il giusto prodotto nell’esecuzione più adatta alle vostre esigenze.