Para entender mejor el titulo de este apartado es necesario presentar la configuración básica del elemento sensor.
Esta figura representa el elemento sensor de un TRPI, el cual tiene como dimensiones típicas:
- E: 10 mm a 40 mm;
- D: 1 mm a 4 mm;
En la extremidad del bulbo van soldados los cables de conexión acondicionados en un soporte adecuado. El conjunto es introducido en el interior de en tubo metálico. Una vez que el valor de resistencia que permite determinar la temperatura es solamente la resistencia del bulbo y no a la resistencia de los cables de conexión, existen tres esquemas básicos de conexión del bulbo que contornan el hecho inevitable de tener que utilizar los cables de conexión para medir la resistencia del bulbo.
Conexión a Dos Cables
Como la cuestión más importante que queremos aclarar es la justificación de los sistemas de conexión que serán presentados, ésta será efectuada mediante un puente de Wheatstone para medición de la resistencia eléctrica.
La figura muestra un puente de Wheatstone, que posee un termómetro de resistencia con conexión a dos cables conectado a él. Bajo la condición de equilibrio del puente que ocurre cuando el galvanómetro “G” indica cero, se tendrá la siguiente relación entre las resistencias.
RBULBO + RL1 + RL2 = R1.R3 / R2
Si R3 = R2 entonces RBULBO + RL1 + RL2 = R1. Una vez que se conoce R1, queda determinado el valor de RBULBO + RL1 + RL2. Es evidente que al valor de la resistencia del bulbo se suman los valores de la resistencia de los cables de conexión, hecho que disminuye la calidad de la medición con el consecuente error en la determinación de temperatura.
Conexión a Tres Cables
En este caso, al puente está conectado a un termómetro de resistencia con conexión a tres cables. Considerando nuevamente que R2 = R3, el equilibrio del puente resultará de la condición:
RBULBO + Rl2 = R1 + RL1
Como es posible, con buena aproximación considerar RL1 aproximadamente igual a RL2 el cual es aproximadamente igual a RL3, el efecto de los cables de conexión es muy acentuado. Este es el tipo de concesión más utilizado en termómetros de resistencia para aplicaciones industriales.
Conexión a Cuatro Cables
El sistema de conexión a cuatro cables elimina completamente las resistencias de los cables de conexión y se utiliza en situaciones que requieren mediciones muy precisas. Los TRPP’s se muestran con conexiones a cuatro cables, por ejemplo:
De acuerdo con la figura arriba, una corriente de excitación de valor conocido (usualmente 1mA) circula por el bulbo por dos de los cables de conexión mientras que por los otros dos se mide la diferencia de potencial entre los terminales A y B del sensor. Mediante Ley Ohm tenemos que:
Por tanto:
Por tanto:
