Termopar

Un termopar es un transductor de temperatura basado en el efecto termoeléctrico según el cual, en un circuito formado por conductores y semiconductores, una diferencia térmica genera electricidad. Este fenómeno se denomina Efecto Seebeck y no sólo es utilizado para este tipo de aplicaciones más habituales, sino también en ámbitos innovadores, por ejemplo usando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de una olla contenedora de agua para recargar teléfonos móviles.

¿Por qué usar termopares?

El uso de termopares está muy extendido, tanto en el campo industrial como dentro del ámbito de aplicaciones comunes, cuando es necesario tomar las medidas de temperatura en el interior de aparatos y sistemas. Sus características más significativas son:

• Económica: no tiene un coste excesivo.
• Facilidad de substitución: rápido y sencillo.
• Versatilidad de la aplicación: Existen numerosos modelos adaptables a cada proyecto.
• Estandarizados: Existe una gama de termopares marcados con letras.
• Pueden medir un amplio rango de temperaturas.

No obstante, también tiene alguna desventaja:

• Límites de precisión: no consigue obtener errores sistemáticos inferiores al grado Celsius.
• Son dispositivos no lineales.

Principio de funcionamiento

El termopar consta de dos conductores que se unen en un punto: esta área se llama "junta caliente" o "unión caliente" y es el punto donde se aplica la temperatura a medir. En el otro extremo, los conductores están conectados a un bloque de terminales, esta área se denomina "junta fría" o "unión fría". Cuando hay una diferencia de temperatura entre la junta caliente y la junta fría, en ésta última puede manifestarse una diferencia de potencial, más elevada cuanto mayor sea la temperatura. Algunas veces, utilizando un termistor o un termoresistor, es posible medir la temperatura de la junta fría y usarla para corregir eléctricamente la señal que proviene del termopar: al hacerlo, es como si la junta fría se encontrara a una temperatura de 0°C. A esta técnica se le conoce como "compensación" y garantiza la máxima precisión posible de detección.

Disposición física de los elementos

El termopar, en la práctica, se inserta dentro de una funda protectora que penetra en el interior del equipamiento para el cual se debe realizar la medición térmica. En el exterior, la junta fría se coloca en una placa terminal de porcelana contenida en un cabezal de protección. Desde aquí, otros dos conductores eléctricos idénticos a los del termopar extienden la conexión hasta una sala de control centralizada y son conectados a la terminal de un indicador o registrador de temperatura. El instrumento de medición tiene una escala en grados Celsius y no en voltios, ya que en el interior están presentes sistemas que contemplan la no linealidad de la señal de entrada.
Un aspecto a considerar, en fase de proyección, es que la funda induce un retraso en la medición de las variaciones rápidas de temperatura: esto puede ser un factor importante si, además del valor térmico detectado, interesa también la velocidad de la medición.