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Sensores en el automóvil
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Sensores de temperatura
Magnitudes de medición
La temperaturas de gases o líquidos puede medirse en general sin problemas
en cualquier punto local, sin embargo la medición de la temperatura de
cuerpos sólidos se limita casi siempre a la superficie. La mayoría
de sensores de temperatura utilizados necesitan un estrecho contacto directo
del elemento sensible con el medio en cuestión (termómetro de
contacto), para tomar con la máxima precisión la temperatura del
medio. Ciertos casos especiales requieren, sin embargo, la aplicación
de sensores sin contacto, que determinan la temperatura de un cuerpo o medio
en virtud de su radiación térmica (infrarroja) (termómetro
de radiación = pirómetro).
La medición de la temperatura en el automóvil se efectúa
de modo casi exclusivo mediante termómetros de contacto constituidos
por materiales resistivos de coeficiente de temperatura positivo (PTC) o negativo
(NTC), aprovechando su dependencia de la temperatura. La conversión de
la resistencia eléctrica en una tensión analógica se realiza
casi siempre mediante el complemento de una resistencia térmicamente
neutra o de sentido opuesto, formando un divisor de tensión (efecto linealizador).
Últimamente, desde la introducción de la tecnología de
microsistemas, para la realización de la mayoría de funciones
de seguridad pasiva y de confort (detección de la posición de
los pasajeros para el disparo de los airbag, regulación de la climatización
de acuerdo con la temperatura de la piel, desempañamiento de los cristales)
se utilizan sensores de temperatura sin contacto (pirométricos), cuya
fabricación es cada vez más económica.
La tabla inferior indica las mediciones de temperatura que se efectúan en el automóvil.
| Temperaturas en el automóvil | |
| Punto de medición |
magnitud
en ºC
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| Aire de admisión / sobrealimentación |
-
40.....170
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| Aire ambiente |
-
40.....60
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| Habitáculo |
-
20.....80
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| Ventilación / calefacción |
-
20.....60
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| Evaporador (acondicionador de aire) |
-
10.....50
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| Agua refrigerante |
-
40.....130
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| Aceite motor |
-
40.....170
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| Batería |
-
40.....100
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| Combustible |
-
40.....120
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| Aire de los neumáticos |
-
40.....120
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| Gases de escape |
100.....1000
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| Pinza de freno |
-
40.....2000
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Los campos de medición en parte muy distintos exigen un gran número de conceptos y tecnologías de sensores, así como los requerimientos de precisión y de dinámica no mencionados aquí implican formas de sensores muy diversas. En muchos puntos se mide la temperatura como magnitud auxiliar, para excluir sus efectos negativos o compensar sus influencias no deseadas
Estructura y funcionamiento
Existen sensores de temperatura de distintas formas constructivas, según
su campo de aplicación. Dentro de un cuerpo hay montada una resistencia
termosensible de medición, de material semiconductor. Normalmente tiene
ella un coeficiente de temperatura negativo (NTC), raramente un coeficiente
de temperatura positivo (PTC), es decir, que su resistencia disminuye o aumenta
drásticamente al subir la temperatura.
La resistencia de medición forma parte de un circuito divisor de tensión
alimentado con 5 V. La tensión que se mide en la resistencia depende,
por tanto, de la temperatura. Ésta se lee a través de un convertidor
analógico-digital y es una medida de la temperatura del sensor. La unidad
de control del motor tiene almacenada una curva característica que indica
la temperatura correspondiente a cada valor de resistencia o tensión
de salida.
Aplicación
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