Il sensore di temperatura “MicroRTD” entra nel test pilota

Nella progettazione del sistema, il monitoraggio della temperatura ambiente è essenziale per misurazioni accurate. La settimana scorsa, Heraeus Nexensos, uno sviluppatore di sensori di temperatura al platino, ha annunciato la produzione pilota di un nuovo sensore di temperatura microRTD. "RTD" si riferisce ai rilevatori di temperatura a resistenza inclusi nel dispositivo.

Sebbene i sensori di temperatura a resistenza siano componenti passivi, questi dispositivi sono essenziali in applicazioni che vanno dal monitoraggio della batteria ai lab on a chip.

Un rilevatore di temperatura a resistenza è un sensore di temperatura la cui resistenza aumenta quando la temperatura aumenta. Questo aumento di resistenza è una misura della variazione di temperatura. Un sensore RTD è generalmente costituito da elementi quali:

Essendo un componente passivo, un sensore RTD necessita che la corrente lo attraversi per produrre una tensione in modo da poter misurare le variazioni nella resistenza di base del sensore quando la temperatura aumenta o diminuisce.

I sensori RTD presentano varie configurazioni di cavi, aprendo le porte per un'ampia gamma di casi d'uso. La precisione migliora all'aumentare del numero di fili: un sensore a due fili è adatto per applicazioni che richiedono minore precisione mentre i sensori a tre fili sono più precisi, grazie al circuito di compensazione nella configurazione del sensore. I sensori a quattro fili sono i più accurati perché misurano la resistenza del sensore senza l'influenza dei cavi.

I sensori RTD sono grandi rispetto ad altri sensori di temperatura come le termocoppie. Tuttavia, i sensori micro RTU (unità terminale remota) vengono ora prodotti per soddisfare le esigenze di miniaturizzazione e flessibilità dei componenti.

A differenza del sensore RTD c'è la termocoppia. Una termocoppia presenta due fili metallici diversi saldati insieme per formare una giunzione. Un potenziale o tensione termoelettrico viene prodotto tra i fili metallici quando c'è una differenza di temperatura nella giunzione. La tensione viene misurata e confrontata con la tensione prodotta da una giunzione di riferimento per determinare la temperatura della giunzione di rilevamento.

Le termocoppie hanno un ampio campo di misura rispetto ai sensori RTD. Un tipico intervallo di misurazione di un sensore RTD è compreso tra -240°C e +650°C, mentre un tipico intervallo di misurazione di un sensore di temperatura a termocoppia è compreso tra -270°C e +2.320°C.

In termini di precisione, i sensori RTD funzionano molto meglio delle termocoppie. Di solito, le termocoppie sono sensibili al rumore. Inoltre, i fili piegati causano scarsa precisione e deriva relativamente elevata.

A causa del rapido cambiamento della temperatura nella giunzione calda di una termocoppia, questo sensore di temperatura è più adatto per applicazioni che richiedono tempi di risposta più rapidi. Inoltre, le termocoppie costano meno dei sensori RTD.

In definitiva, la preferenza di un ingegnere per un sensore RTD o una termocoppia dipenderà in gran parte dall'applicazione.

Un microRTD è un tipo specifico di sensore di temperatura ultrasottile e miniaturizzato che misura la temperatura ambiente o monitora la temperatura di componenti critici nella progettazione di sistemi.

Prendendo spunto dal recente esempio di Heraeus Nexensos, un microRTD può, ad esempio, avere un ingombro di soli 0,6 mm x 0,3 mm. Heraeus Nexensos afferma che la sua microRTD è estremamente precisa, veloce e flessibile. Si dice inoltre che la sua struttura pieghevole si adatti a una varietà di superfici con temperature comprese tra -40 °C e +140 °C. Heraeus Nexensos afferma che il sensore è adatto per l'uso in applicazioni che richiedono il controllo della temperatura su punti caldi localizzati.

Il prodotto è ancora nella fase di test pilota, ma il produttore afferma che nella fase successiva verrà costruito un impianto di produzione su larga scala.