2014 Informe Práctico Resistores Independientes de la temperatura (PTC y NTC) FUNDAMENTO TEÓRICO: Modelo teórico del PTC y el NTC Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor: NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo Son elementos PTC los que la resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura, y elementos NTC los que la resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto. Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura es no lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia.
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2014Resistores Independientes de la temperatura(PTC y NTC)
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Modelo teórico del PTC y el NTC
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo
Son elementos PTC los que la resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura, y elementos NTC los que la resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura.
Su funcionamiento se basa en la variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura, debido a la variación de la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.
Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura es no lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia.
OBJETIVOS:Analizar el comportamiento de resistores PTC y NTC en función de la variación de la temperatura.
MATERIALES:Generador o fuente C.C.R1= 4.7 KΩ
Amperímetro y VoltímetroPTC y NTCTermómetro de grado (máx. 110°)Vaso con aguaVaso con agua caliente
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OBSERVACIONES Y MEDICIONES:
Tabla 1- PTC
PTCT( C) I(mA) V(v) R(Ω)
56 1,63 0,84 515,337423
53 1,63 0,68 417,177914
51 1,63 0,61 374,233129
47,5 1,63 0,59 361,9631944 1,63 0,56 343,55828
241,5 1,63 0,54 331,28834
438 1,63 0,53 325,15337
434 1,63 0,52 319,01840
531 1,63 0,51 312,88343
628 1,63 0,5 306,74846
625 1,63 0,5 306,74846
6
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Gráfica 1 - PTC
20 25 30 35 40 45 50 550
50
100
150
200
250
300
350
400
f(x) = 246.745533722597 exp( 0.00773818183840612 x )R² = 0.939438664430934
f(x) = NaN exp( NaN x )R² = NaN
modelo2Exponential (modelo2)modelo1Exponential (modelo1)
Tabla 2 - NTC
NTCT( C) I(mA) V(v) R(Ω)
67 1,53 1,93 1261,4457 1,5 2,14 1426,6752 1,47 2,33 1585,0348 1,43 2,71 1895,1043 1,25 2,97 2376,0039 1,22 3,35 2745,9034 1 3,86 3860,0028 1 4,22 4220,0024 0,9 4,6 5111,1117 0,37 5,3 14324,3216 0,34 5,45 16029,41
Gráfica 2 - NTC
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10 20 30 40 50 60 700.00
2000.00
4000.00
6000.00
8000.00
10000.00
12000.00
14000.00
16000.00
18000.00f(x) = 1966833.25186747 x -1.78869131189845R² = 0.975125672475681
Series2Power (Series2)
CIRCUITO:
CONCLUSIÓN:
A partir de la observación de la gráfica 1 se puede analizar que mientras el valor de la temperatura aumenta, también aumentará el valor de la resistencia, expresándose en una función exponencial.
Por consiguiente analizando la gráfica dos y la tabla dos lo que se puede observar es que no se presenta una función lineal, conllevando a que concluyamos que disminuye la resistencia mientras la temperatura se va aumentando.
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