¿Qué es un Termistor?
Los termistores son componentes electrónicos fabricados a partir de una mezcla de varios metales y tienen un rango de temperatura de funcionamiento de aproximadamente -50°C a 150°C. Midiendo la resistencia del componente, se puede determinar la temperatura alrededor del mismo.
Termistor significa “resistencia térmicamente sensible” y es un componente electrónico con la propiedad de que la resistencia del componente cambia significativamente cuando cambia la temperatura.
Usos de los Termistores
Debido a su bajo costo, su capacidad para medir temperaturas, su pequeño tamaño y su durabilidad, los termistores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como equipos médicos, automóviles, equipos de ofimática, equipos para viviendas, calentadores de agua, aparatos de cocina, equipos de calefacción, equipos informáticos y equipos industriales, así como electrodomésticos en general.
Algunos ejemplos son las unidades interiores y exteriores de acondicionadores de aire y equipos de calefacción. En los automóviles, la temperatura del motor y la del aire ambiente se miden y controlan para garantizar una combustión óptima en el motor. En los calentadores de agua, se mide la temperatura del agua para controlar la temperatura del agua que sale del grifo.
Principio del Termistor
Las materias primas de los termistores NTC son una mezcla de manganeso, hierro, cobalto, etc., mientras que los termistores PTC se fabrican a partir de un polímero mezclado con negro de humo y otros materiales. Además, los termistores CTR se fabrican mezclando aditivos con vanadio.
Normalmente, cuando aumenta la temperatura en un conductor como un metal, se producen oscilaciones catiónicas y la colisión entre los electrones libres en movimiento y los cationes que componen el cristal del conductor se hace más intensa. La razón por la que la resistencia aumenta con el cambio de temperatura es que la velocidad de movimiento de los electrones libres disminuye debido a las colisiones provocadas por las vibraciones; los termistores PTC aprovechan esta característica y la resistencia aumenta al aumentar la temperatura.
Los semiconductores, en cambio, disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura. Los termistores NTC y CTR aprovechan esta característica y, por tanto, disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura.
Tipos de Termistores
Los termistores pueden clasificarse en tres tipos principales.
1. Termistores NTC
Estos son componentes electrónicos utilizados habitualmente para medir la temperatura. El aumento de la temperatura del componente está ligado a una disminución de la resistencia; la resistencia de los NTC disminuye a medida que aumenta la temperatura del componente, por lo que se utilizan tanto en la medición de la temperatura como en los circuitos de compensación de temperatura.
2. Termistores PTC
No son componentes electrónicos para medir la temperatura, pero suelen utilizarse en lugar de los fusibles de corriente para proteger los dispositivos contra una sobrecorriente. El aumento del valor de la resistencia está ligado a un aumento de la temperatura del componente.
Como la resistencia de los PTC aumenta significativamente cerca de una temperatura específica cuando ésta aumenta, se utilizan para suprimir las corrientes de irrupción que fluyen a los motores y condensadores electrolíticos de aluminio cuando se enciende la fuente de alimentación, y en circuitos para suprimir el flujo de la sobrecorriente cuando cargas inductivas como motores y calentadores sufren un fallo de cortocircuito.
3. Termistores CTR
Los termistores CTR, al igual que los NTC, son componentes cuya resistencia disminuye al aumentar la temperatura. El valor de la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura, al igual que en el caso de los NTC, pero se diferencia en que el valor de la resistencia disminuye significativamente cuando la temperatura supera un determinado nivel.
Más Información sobre los Termistores
Cómo utilizar los Termistores
Cuando los termistores se utilizan en circuitos eléctricos, generalmente no se utilizan solos, sino en combinación con una tensión de alimentación constante y otras resistencias fijas.
La resistencia de un termistor cambia con la temperatura, por lo que en un circuito eléctrico que utiliza una fuente de alimentación de tensión constante, resistencias fijas y termistores, los cambios de temperatura provocan cambios en la corriente que fluye a través de la resistencia, lo que resulta en cambios en la tensión en ambos extremos de la resistencia.
La tensión en ambos extremos de la resistencia es leída por la función de convertidor AD del microcontrolador, etc., y la tensión se convierte en temperatura en el microcontrolador.
Los circuitos periféricos del termistor pueden combinarse conectando una resistencia pull-down de 1 kilo-ohmio, 10 kilo-ohmios, etc. a una fuente de tensión constante de 5 V CC o 3,3 V CC, o conectando una resistencia pull-down de 1 kilo-ohmio o 10 kilo-ohmios entre el termistor y GND.
Si las resistencias de pull-up y pull-down son demasiado pequeñas, el propio elemento generará calor debido al aumento de la corriente que fluye a través de la resistencia, dando lugar a mediciones inexactas. Es práctica común combinar un termistor con una resistencia conocida para medir el valor de la resistencia.