TERMISOR

El término termistor procede del inglés THERMAllY SENSITIVE RESISTOR, es decir, resistencia sensible térmicamente.

El termistor es un tipo de transductor pasivo, sensible a la temperatura y que experimenta un gran cambio en la resistencia eléctrica cuando está sujeto a pequeños cambios de temperatura.

Se trata de un dispositivo semiconductor de dos terminales, relativamente sencillo, compuesto de óxidos metálicos como manganeso, níquel, cobalto, cobre, hierro o titanio.

TIPOS DE TERMISORES:

TIPOS PTC:

PTC (positive temperature coefficient), Termistores con coeficiente de temperatura positivo. Son resistencias constituidas por elementos semiconductores de titanio o bario, se caracterizan por modificar su estructura cristalina a una cierta temperatura, en torno a los 100 ºC, correspondiéndole un cambio brusco en su resistencia, pasando de valores de centenares de ohmios a decenas de mega ohmios.

TIPOS NTC:

NTC (negative temperature coefficient), Termistores con coeficiente de temperatura negativo altamente sensibles a cambios de temperatura. Dentro de este grupo se encuentra la mayoría de termistores. Están fabricados con mezclas poli cristalinas de óxido de manganeso y níquel. Los cambios en la resistencia de los NTC, pueden ser debidos bien externamente a cambios en la temperatura ambiente o bien internamente como consecuencia de un auto calentamiento producido por el flujo de corriente en el dispositivo

El funcionamiento: se basa en la variación de la resistencia del semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variación en 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.

Sin embargo, a diferencia de los sensores RTD, la variación de la resistencia con la temperatura no es lineal. Para un termistor NTC, la característica es hiperbólica. Para pequeños incrementos de temperatura, se darán grandes incrementos de resistencia.

FOTORRESISTENCIA

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas (LDR) se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. …

Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta (y su hueco asociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia.

Un dispositivo fotoeléctrico puede ser intrínseco o extrínseco. En dispositivos intrínsecos, los únicos electrones disponibles están en la banda de la valencia, por lo tanto el fotón debe tener bastante energía para excitar el electrón a través de toda la banda prohibida. Los dispositivos extrínsecos tienen impurezas agregadas, que tienen energía de estado a tierra más cercano a la banda de conducción puesto que los electrones no tienen que saltar lejos, los fotones más bajos de energía (es decir, de mayor longitud de onda y frecuencia más baja) son suficientes para accionar el dispositivo.

Por ejemplo, el siguiente modelo caracteriza la relación entre la temperatura y la resistencia mediante dos parámetros:

con

donde:

es la resistencia del termistor NTC a la temperatura T (K)

es la resistencia del termistor NTC a la temperatura de referencia (K)

B es la temperatura característica del material, entre 2000 K y 5000 K.

Por analogía a los sensores RTD, podría definirse un coeficiente de temperatura equivalente , que para el modelo de dos parámetros quedaría: