2. sensores de temperatura

8/18/2019 2. Sensores de Temperatura

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

CIRCUITOS ELECTRICOS e INSTALACIONES ELECTRICAS

INDUSTRIALES

SENSORES DE TEMPERATURA

Condor Valencia Angel Eladio

Trabajo presentado por el grupo

1. C!"!ira# M!$o% &a'a R!(ilena

. C)ndor Valencia *ngel Eladio!. De la Cr!% Palo+ino Carlo' ,oa-in". Por.ocarrero Ag!ilar Gioa#ro Daniel

LI#A $ %ERU


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INDICE

I/ INTRODUCCIONII/ CAPITULO I/

EXPLICACION FISICA

III/ CAPITULO II

CLASIFICACION Y TIPOS DE SENSORES

-

TERMOPARES- TERMISTORES- RTD

IV/ CAPITULO III

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA TEXTIL

OTRA APLICACI0N

V/ 1I1LIOGRAFIA


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I. INTRODUCCI&N'

La i'.oria de lo' 'en'ore' in.eligen.e' 2o S+ar. Sen'or'3 a 'ido !n .e+a

a4a'ionan.e de'de el 4ri+er # +!# 'encillo 'en'or de'arrollado 4or

5one#6ell en el a$o 7898: a'.a lo' di'4o'i.i;o' co+4lel.i+o' in.egran +!ca' ?!ncione' [email protected]'

Iden.i?icaci)n: cali(raci)n: co+4ro(aci)n: e.c/: "!e 4er+i.en o(.ener

'en'ore' "!e no ')lo en.regan !na 'e$al digi.al 2o ca'i digi.al3: 'ino

ade+@': lineali%ada: cali(rada: ro(!'.a # co+4a.i(le con o.ro' di'4o'i.i;o'/

El de'arrollo de e'.o' re;ol!cionario' co+4onen.e' a 4er+i.ido a!+en.ar

la e?iciencia: calidad # ;elocidad de lo' 4roce'o' ind!'.riale': la

in;e'.igaci)n # el de'arrollo cien.=?ico/

El ?oco de in.erB' en el de'arrollo de lo' 'en'ore' in.eligen.e' a ido

ca+(iando a lo largo de '! ;ida / Inicial+en.e la a.enci)n 'e concen.r) en el

4roce'a+ien.o de la 'e$al generada 4or el 'en'or 4ara +e


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e'.a(an reali+en.ado' # conec.ado' a !n in;er'or 4ara crear !n o'cilador/

La ?rec!encia de 'alida era 4ro4orcional a la con'.an.e de .ie+4o RC: # 4or

ende a la 4re'i)n/ Tie+4o de'4!B' To#o.a Re'earc 4re'en.) o.ro 'en'or

de 4re'i)n 'i+ilar / A+(a' e+4re'a': 'in i+agin@r'elo: e'.a(an e+4e%ando

!na re;ol!ci)n 'in 4ar en la' .ecnolog=a' de 'en'ado: "!e a!n o# con.in>a/

La 'ig!ien.e generaci)n la in.rod!


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.a+(iBn "!e e' !n di'4o'i.i;o "!e a4ro;eca !na de '!' 4ro4iedade' con el

?in de ada4.ar la 'e$al "!e +ide 4ara "!e la 4!eda in.er4re.ar o.ro

di'4o'i.i;o/ Co+o 4or e


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• Ra4ide% de re'4!e'.a 4!ede 'er !n .ie+4o ?i


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H:H7 ++: 4ero no 4!ede a'eg!rar'e "!e a#a !n error de +edici)n +enor a

7 ++/ En la +a#or=a de lo' ca'o' e'.e ece'o de re'ol!ci)n conlle;a a !n

ece'o innece'ario en el co'.e del 'i'.e+a/ No o('.an.e: en e'.o' 'i'.e+a':

'i el error en la +edida 'ig!e !na di'.ri(!ci)n nor+al o 'i+ilar: lo c!al e'

?rec!en.e en errore' acciden.ale': e' decir: no 'i'[email protected]': la re4e.i.i;idad4odr=a 'er de !n ;alor in?erior a la 4reci'i)n/

Sin e+(argo: la 4reci'i)n no 4!ede 'er de !n ;alor in?erior a la re'ol!ci)n:

4!e' no 4!ede a'eg!rar'e "!e el error en la +edida 'ea +enor a la +=ni+a

;ariaci)n en la +agni.!d de en.rada "!e 4!ede o('er;ar'e en la +agni.!d

de 'alida/

https://es.wikipedia.org/wiki/Distribuci%C3%B3n_normalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Distribuci%C3%B3n_normal


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II. CA%ITULO I

E,%LICACION -ISICA

SENSOR DE TE#%ERATURA

Lo' 'en'ore' de .e+4era.!ra 'on di'4o'i.i;o' "!e .ran'?or+an lo' ca+(io'

de .e+4era.!ra en ca+(io' en 'e$ale' elBc.rica' "!e 'on 4roce'ado' 4or

!n e"!i4o elBc.rico o elec.r)nico/

El 'en'or de .e+4era.!ra: .=4ica+en.e '!ele e'.ar ?or+ado 4or el ele+en.o

'en'or: de c!al"!iera de lo' .i4o' an.eriore': la ;aina "!e lo en;!el;e # "!e

e'.@ rellena de !n +a.erial +!# cond!c.or de la .e+4era.!ra: 4ara "!e lo'

ca+(io' 'e .ran'+i.an r@4ida+en.e al ele+en.o 'en'or # del ca(le al "!e 'econec.ar@n el e"!i4o elec.r)nico/

SENSORES DE TE#%ERATURA

• Ter+)+e.ro de +erc!rio

• Ter+oc!4la' # .er+o4are'/

• Ter+i'.ore' NTC: PTC: RTD/

• In.egrado lineal

• Ter+)+e.ro de ga'

• Ter+)+e.ro de diodo

• Pir)+e.ro' de radiaci)n/

-IG.1.SENSORES DE TE#%ERATURA


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III. CA%ITULO II'

CLASI-ICACION TI%OS DE SENSORES

1. CLASI-ICACI&N'

En la ac.!alidad a# +!ca' ?or+a' de +edir la .e+4era.!ra con .odo

.i4o de 'en'ore' de di;er'a' na.!rale%a'/ La ingenier=a de con.rol de

4roce'o' a in;en.ado: 4er?eccionado e inno;ado a la ora de di'4oner

de 'en'ore' "!e le' a#!den a con.rolar lo' ca+(io' de .e+4era.!ra en4roce'o' ind!'.riale'/ La 'ig!ien.e .a(la 4odr=a dar !na +!e'.ra de la

gran ;ariedad de di'4o'i.i;o' ca4ace' de +edir la .e+4era.!ra

. TI%OS '

TA/LA 1. DIS%OSITIVOS DE #EDICION DE TE#%ERATURA


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TA/LA . TI%OS DE SENSORES %ARA#ETROS -ISICOS

T0pos de sensores de teperatura 2s 3ounes

A 4e'ar de "!e en la an.erior .a(la no e'.@n re?le


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Sin d!da 'on lo' 'en'ore' de .i4o elBc.rico lo' "!e +@' e.en'i)n .iene o#

d=a en la +edici)n de .e+4era.!ra/ Cada !no de e'.e .i4o de 'en'ore'

.ienen !na' c!alidade' e'4eciale' "!e lo' con;ier.en en +@' con;enien.e'

4ara !n de.er+inado 4roce'o ! o(


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Modalidades de termopares. Lo' .er+o4are' e'.@n di'4oni(le' en di?eren.e'

+odalidade': en ?or+a de 'onda'/ A la ora de 'eleccionar !na 'onda de

e'.e .i4o de(e .ener'e en con'ideraci)n el .i4o de conec.or/ Lo' do' .i4o'

'on el +odelo e'.@ndar: con 4ine' redondo' # el +odelo +inia.!ra: con

4ine' ca.o': 'iendo e'.o' >l.i+o' 2con.radic.oria+en.e al no+(re de lo'4ri+ero'3 lo' +@' 4o4!lare'/ O.ro 4!n.o i+4or.an.e en la 'elecci)n e' el

.i4o de .er+o4ar: el ai'la+ien.o # la con'.r!cci)n de la 'onda/ Todo' e'.o'

?ac.ore' .ienen !n e?ec.o en el rango de .e+4era.!ra a +edir: 4reci'i)n #

?ia(ilidad en la' lec.!ra'/

/7/7/ T0pos de teropares

• T0po 4 2Cro+o 2NiCr 3 Cro+el Al!+inio 2aleaci)n de Ni Al3 Al!+el3 con !na a+4lia ;ariedad de a4licacione': e'.@ di'4oni(le a

!n (a


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re'i'.encia a la oidaci)n de al.a' .e+4era.!ra': # no nece'i.a

del 4la.ino !.ili%ado en lo' .i4o' 1: R # S "!e 'on +@' caro'/

Por o.ro lado: lo' .er+o4are' .i4o 1: R # S 'on lo' +@' e'.a(le': 4ero

de(ido a '! (a


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.. TER#ISTORES.

E' !n 'en'or re'i'.i;o de .e+4era.!ra/ S! ?!nciona+ien.o 'e (a'a en la

;ariaci)n de la re'i'.i;idad "!e 4re'en.a !n 'e+icond!c.or con la.e+4era.!ra/ El .Br+ino .er+i'.or 4ro;iene de Ter+all# Sen'i.i;e Re'i'.or/

-IG.!. TI%OS DE TER#ISTORES

..1. T0pos de ter0stores

Ei'.en do' .i4o' de .er+i'.or

• NTC 2Nega.i;e Te+4era.!re Coe??icien.3 coe?icien.e de .e+4era.!ra

nega.i;o/• PTC 2Po'i.i;e Te+4era.!re Coe??icien.3 coe?icien.e de .e+4era.!ra

4o'i.i;o/

S! ?!nciona+ien.o 'e (a'a en la ;ariaci)n de la re'i'.encia de !n

'e+icond!c.or con la .e+4era.!ra: de(ido a la ;ariaci)n de la concen.raci)n

de 4or.adore'/ Para lo' .er+i'.ore' NTC: al a!+en.ar la .e+4era.!ra:

a!+en.ar@ .a+(iBn la concen.raci)n de 4or.adore': 4or lo "!e la re'i'.encia

'er@ +enor: de a= "!e el coe?icien.e 'ea nega.i;o/

Para lo' .er+i'.ore' PTC: en el ca'o de !n 'e+icond!c.or con !n do4ado

+!# in.en'o: B'.e ad"!irir@ 4ro4iedade' +e.@lica': .o+ando !n coe?icien.e


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4o'i.i;o en !n +argen de .e+4era.!ra li+i.ado/ U'!al+en.e: lo' .er+i'.ore'

'e ?a(rican a 4ar.ir de )ido' 'e+icond!c.ore': .ale' co+o el )ido ?Brrico:

el )ido de n="!el: o el )ido de co(al.o/

Lo' .er+i'.ore' .iene' !na gran i+4or.ancia: en el ca+4o cien.=?ico.ecnol)gico/

Ter0stores %TCTer+i'.ore' PTC 2Po'i.i;e Te+4era.!re Coe??icien.3 'on di'4o'i.i;o' "!e

;ar=an '! re'i'.encia en ?!nci)n de la .e+4era.!ra de ?or+a alineal/ Son

!.ili%ado' 4ara circ!i.o' 'en'ore' de .e+4era.!ra/ S! carac.er='.ica 4rinci4al

e' "!e no 4!edo 'o(re4a'ar la .e+4era.!ra de C!rie: #a "!e al acerlo e'.e

'e co+4or.ar=a co+o !na NTC/

Un .er+i'.or PTC 2Po'i.i;e Te+4era.!re Coe??icien.3 e' !na re'i'.encia

;aria(le c!#o ;alor 'e ;e a!+en.ado a +edida "!e a!+en.a la .e+4era.!ra/

Lo' .er+i'.ore' PTC 'e !.ili%an en !na gran ;ariedad de a4licacione'

li+i.aci)n de corrien.e: 'en'or de .e+4era.!ra: de'+agne.i%aci)n # 4ara la

4ro.ecci)n con.ra el recalen.a+ien.o de e"!i4o' .ale' co+o +o.ore'

elBc.rico'/ Ta+(iBn 'e !.ili%an en indicadore' de ni;el: 4ara 4ro;ocar

re.ardo' en circ!i.o': co+o .er+o'.a.o': # co+o re'i'.ore' de

co+4en'aci)n/


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El .er+i'.or PTC 4ierde '!' 4ro4iedade' # 4!ede co+4or.ar'e

e;en.!al+en.e de !na ?or+a 'i+ilar al .er+i'.or NTC 'i la .e+4era.!ra llega

a 'er de+a'iado al.a/

La' di?erencia' con la' NTCEl coe?icien.e de .e+4era.!ra de !n .er+i'.or PTC e' >nico en.re !no'

de.er+inado' +@rgene' de .e+4era.!ra'/ F!era de e'.o' +@rgene': el

coe?icien.e de .e+4era.!ra e' cero o nega.i;o/

El ;alor a('ol!.o del coe?icien.e de .e+4era.!ra de lo' .er+i'.ore' PTC e'

+!co +@' al.o "!e el de lo' .er+i'.ore' NTC/

A4licacione'/

La' a4licacione' de !n .er+i'.or PTC e'.@n: re'.ringida' a !n de.er+inado

+argen de .e+4era.!ra'/

7/ De4endencia de la re'i'.encia con la .e+4era.!ra

Medida de la Te+4era.!ra/

Ca+(io de +edio 2l="!idoaire3 Medida de ni;el de l="!ido/

/ Inercia .Br+ica del PTC Re.ardo en el acciona+ien.o de relB'/Pro.ecci)n con.ra 'o(rei+4!l'o' de corrien.e/

/ Coe?icien.e de .e+4era.!ra 4o'i.i;o Co+4en'aci)n de coe?icien.e' de

.e+4era.!ra nega.i;o'Lo' .er+i'.ore' PTC 'e !.ili%an en !na gran ;ariedad

de a4licacione': incl!#endo li+i.aci)n de corrien.e': co+o 'en'or de

.e+4era.!ra: 4ara de'+agne.i%aci)n # 4ara la 4ro.ecci)n con.ra el

recalen.a+ien.o de e"!i4o' .ale' co+o +o.ore' elBc.rico'/ Ta+(iBn 'e

!.ili%an en indicadore' de ni;el: 4ara 4ro;ocar re.ardo en circ!i.o':

.er+o'.a.o': # co+o re'i'.ore' de co+4en'aci)n/


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Lo' PTC 'on !'ado' co+o li+i.adore' de corrien.e # co+o 4ro.eccione' de

'o(recarga/

Ter0stor NTC

Son re'i'.ore' no lineale' c!#a re'i'.encia di'+in!#e ?!er.e+en.e con la

.e+4era.!ra/ El coe?icien.e de .e+4era.!ra e' nega.i;o # ele;ado/

Ei'.en .er+i'.ore' NTC de .i4o di'co # cilindrico'/

A4licacione' 4ara NTC Modelo' de Trene'/ Acci)n re.ardada del rele'/ El

.ren 'e 4ara al llegar al .ra+o in.err!+4ido del riel de ali+en.aci)n/ Alcalen.ar'e la re'i'.encia NTC el +odelo arranca de n!e;o grad!al+en.e/

De(ido a la inercia .Br+ica del NTC el relB 'e .arda en ac.i;ar'e/

Cor.ocirc!i.ando el NTC con !n 4ar de con.ac.o': 4er+i.e el en?ria+ien.o de

.er+i'.or # la reac.i;aci)n del ciclo/

De';en.a


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Lo' RTD 'on 'en'ore' de .e+4era.!ra re'i'.i;o'/ En ello' 'e a4ro;eca el

e?ec.o "!e .iene la .e+4era.!ra en la cond!cci)n de lo' elec.rone' 4ara "!e:

an.e !n a!+en.o de .e+4era.!ra: a#a !n a!+en.o de lare'i'.encia

elBc.rica "!e 4re'en.an/ E'.e a!+en.o ;iene e4re'ado co+odonde

R e' la re'i'.encia a !na .e+4era.!ra de TC

RH e' la re'i'.encia a HC

T e' la .e+4era.!ra

E'.e e?ec.o '!ele a4roi+ar'e a !n 'i'.e+a de 4ri+er o 'eg!ndo orden 4ara

?acili.ar lo' c@lc!lo'/ Lo' 'en'ore' RTD '!elen ir a'ociado' a +on.an nor+a IEC 7788

P.7HH Cla'e A H:7 C H CZ H:H9 [ H CZ

P.7HH Cla'e 1 H:H C H CZ H:7 [ H CZ

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puente_de_Wheatstonehttp://es.wikipedia.org/wiki/Platinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%83%C2%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%83%C2%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puente_de_Wheatstonehttp://es.wikipedia.org/wiki/Platino


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Lo' di'4o'i.i;o' RTD +@' co+!ne' e'.@n con'.r!ido' con !na re'i'.encia

de 4la.ino 2P.3: lla+ada' .a+(iBn PRTD: a!n"!e .a+(iBn 'e !.ili%an o.ro'

+a.eriale' c!#a' carac.er='.ica' 'e recogen en la .a(la 'ig!ien.e/

TA/LA 9. #ATERIALES DE LOS )UE ESTA


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IV. CA%ITULO III

1. A%LICACIONES EN LA INDUSTRIA TE,TIL

CREAN LA %RI#ERA TELA ELECTR&NICA LAVA/LE

Integra en su estructura sensores y chips, por lo que también puede

fabricarse en masa

Ingeniero' de ET5 &!ric an de'arrollado n!e;o' +a.eriale' .e.ile'

in.eligen.e' "!e #a incor4oran di'.in.o' co+4onen.e' elec.r)nico' \.e


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La t0ra de tela 3ont0ene 3ondu3tores 7 3oponentes ele3tr=n03os

tej0dos en ella> 3oo por ejeplo sensores de teperatura. Iagen'

%eter R?egg @ ET< ur036.

Una n!e;a +e.odolog=a 4ara el de'arrollo de +a.eriale' .e.ile' in.eligen.e':

de'arrollada en ET5 &!ric: 4er+i.e incor4orar di'.in.o' di'4o'i.i;o'elec.r)nico' direc.a+en.e en lo' .e


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E' a'= "!e lo' in;e'.igadore' an logrado ?inal+en.e la in.egraci)n de !n

gran n>+ero de +icroci4' # o.ro' ele+en.o' +icroelec.r)nico'

direc.a+en.e en la ar"!i.ec.!ra de la +a.eria .e.il/ A'i+i'+o: lo'

e'4eciali'.a' de ET5&!ric !.ili%an +@"!ina' .radicionale' de 4rod!cci)n

.e.il 4ara con?eccionar lo' .e


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4!eden 4rod!cir'e en c!al"!ier .a+a$o: 4or lo "!e .a+(iBn 'e 4!eden

cor.ar co+o 'ea nece'ario 4ara 'a.i'?acer lo' re"!eri+ien.o' de la ind!'.ria

.e.il/ A4ro;ecando la e'.r!c.!ra re.ic!lar de lo' .e


24/26

Lo' 'en'ore' de .e+4era.!ra in?rarro


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re'i'.encia e"!i;alen.e/ Incl!#e .=4ica+en.e !n ?il.ro e'4ec.ral 4ara li+i.ar la

energ=a a !na (anda e'.reca/

El a+4li?icador de(e re'ol;er # a+4li?icar la' dB(ile' 'e$ale' de 'alida

en;iada' 4or el de.ec.or: la' c!ale' 4!eden 'er: 4or e


26/26

V> /I/LIOGRA-+A DIRECCIONES URL

• ..4666/e?n/!ncor/ed!de4ar.a+en.o'elec.ro.ecniaca.e#e_arci;o'a4!

n.e'a_4rac.icoCa4`H9`HPco/4d? • ..4a!.o+ecanico/co+a!.oH((oo'.erH/4d? • ..4'er;erdie/alc/!4;/e'a'igna.!ra'LSEDHH

HH/Sen'_Te+4ARC5IVOSSen'ore'Te+4era.!ra/4d? • ..4in'.r!+en.acion(!'.o'/(log'4o./4eHHH8'en'ore'de.e+4era.!ra/.+l• ..4'666/4aralla/co+'i.e'de?a!l.?ile'do6nload'7H8S+ar.

Sen'or'E'4anol;7/H/4d? • ..4!4co++on'/!4c/ed!(i.'.rea+andleH888Ar.icleHH/4d?

'e"!enceb7
http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electrotecnia/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/Cap%206%20Pco.pdfhttp://www.efn.uncor.edu/departamentos/electrotecnia/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/Cap%206%20Pco.pdfhttp://automecanico.com/auto2027/bbooster04.pdfhttp://server-die.alc.upv.es/asignaturas/LSED/2003-04/0.Sens_Temp/ARCHIVOS/SensoresTemperatura.pdfhttp://server-die.alc.upv.es/asignaturas/LSED/2003-04/0.Sens_Temp/ARCHIVOS/SensoresTemperatura.pdfhttp://instrumentacionbustos.blogspot.pe/2008/09/sensores-de-temperatura.htmlhttps://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/122-28029-Smart-Sensors-Espanol-v1.0.pdfhttps://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/122-28029-Smart-Sensors-Espanol-v1.0.pdfhttp://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/9553/Article003.pdf?sequence=1http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/9553/Article003.pdf?sequence=1http://www.efn.uncor.edu/departamentos/electrotecnia/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/Cap%206%20Pco.pdfhttp://www.efn.uncor.edu/departamentos/electrotecnia/cat/eye_archivos/apuntes/a_practico/Cap%206%20Pco.pdfhttp://automecanico.com/auto2027/bbooster04.pdfhttp://server-die.alc.upv.es/asignaturas/LSED/2003-04/0.Sens_Temp/ARCHIVOS/SensoresTemperatura.pdfhttp://server-die.alc.upv.es/asignaturas/LSED/2003-04/0.Sens_Temp/ARCHIVOS/SensoresTemperatura.pdfhttp://instrumentacionbustos.blogspot.pe/2008/09/sensores-de-temperatura.htmlhttps://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/122-28029-Smart-Sensors-Espanol-v1.0.pdfhttps://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/122-28029-Smart-Sensors-Espanol-v1.0.pdfhttp://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/9553/Article003.pdf?sequence=1http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/9553/Article003.pdf?sequence=1

2. sensores de temperatura

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