Ejercicios de dilatación lineal

Sensor de temperatura por dilatación.

Sensor de temperatura por dilatación: es un medidor De temperatura basado en la dilatación térmica (materiales sólidos o líquidos) O incremento de volumen (gases). En función del estado en el que se encuentre El material tenemos diferentes tipos de sensores:

Sensor de dilatación de sólidos (bi-metales): aprovecha la dilatación lineal de un sólido (metal). Esta Dilatación es lineal con respecto a la variación de temperatura.                            , siendo α el Coeficiente de dilatación lineal del material y Lo la longitud inicial de la lámina.

Dilatación De líquidos en vidrios: cuando un líquido es sometido a un cambio de Temperatura, su volumen varía de forma proporcional al incremento de Temperatura:                                  , Siendo Vo el volumen inicial y β el coeficiente de expansión Volumétrica. En nuestro sistema nos basamos en la dilatación de un volumen de Un líquido en el interior de un bulbo de vidrio. El líquido, al dilatarse, Recorre un capilar de sección constante. Este recorrido, ΔL, es proporcional al incremento de temperatura.

Termómetros nanométricos: miden, Mediante elementos elásticos, los cambios de presión producidos en un volumen Cerrado debido a los cambios de temperatura.

Sensor de temperatura por uníón Semiconductora (IC).

Basan su Funcionamiento en la dependencia que guarda con la temperatura la tensión Base-emisor del transistor bipolar funcionando en zona activa, cuya tensión U_BE viene dada por:

Siendo Ic la intensidad De colector, Ics la corriente de Saturación del colector, T la Temperatura absoluta y q la carga de Un electrón.

Dada la fuerte dependencia y la alinealidad de Ics con T, los sistemas prácticos suelen usar estructuras de espejo de Corriente para linear las funciones de salida.

-Ventajas: Facilidad de interfaz, baratos.

-Inconvenientes: rango de temperatura pequeño, exactitud mediocre.