Sensor de Temperatura

Probablemente sea la temperatura el parámetro físico más común que se mide en una aplicación electrónica, incluso en muchos casos en que el parámetro de interés no es la temperatura, ésta se ha de medir para incluir indirectamente su efecto en la medida deseada. La diversidad de sus aplicaciones ha condicionado igualmente una gran proliferación de dispositivos sensores y transductores, desde la sencilla unión bimetálica de los termostatos, hasta los dispositivos semiconductores más complejos.

Los sensores de temperatura se utilizan en diversas aplicaciones tales como aplicaciones para la elaboración de alimentos, climatización para control ambiental, dispositivos médicos, manipulación de productos químicos y control de dispositivos en el sector automotriz. Los sensores de temperatura se utilizan para medir el calor para asegurar que el proceso se

50 encuentre, o bien dentro de un cierto rango, lo que proporciona seguridad en el uso de la aplicación, o bien en cumplimiento de una condición obligatoria cuando se trata de calor

extremo, riesgos, o puntos de medición inaccesibles.

Hay dos variedades principales: sensores de temperatura con contacto y sin contacto. Los sensores de contacto incluyen termopares y termistores que hacen contacto con el objeto a medir, y los sensores sin contacto se encargan de medir la radiación térmica emitida por una fuente de calor para determinar su temperatura. Este último grupo mide la temperatura a distancia.

2.9.1.1 La temperatura como Señal Biomédica

La temperatura es una señal biomédica común para el diagnóstico de pacientes con principios patológicos o respuesta del organismo frente a alguna vivencia o situación que altere su estado normal.

La temperatura no es la misma en todo el cuerpo, por lo que hay que conocer que áreas son más “frías” o “calientes”, se conoce que comúnmente la temperatura normal del cuerpo se encuentra en 37°C, sin embargo, esta puede disminuir si se toma en la superficie, ya que se ve afectada por el ambiente.

Mediciones comunes:

Temperatura Corporal: Tipo de medición más común dentro del ambiente médico, ya que es más sencillo de medir y mantiene un nivel que le permite estandarizar la temperatura para facilitar diagnósticos. Los puntos más comunes de medición son: oral, axilar y rectal, todos mantienen un equilibro de temperatura de 37°C +/- 1°C. Temperatura Cutánea: Mientras que la temperatura corporal tiende a mantenerse de

manera estable en todo el organismo, la temperatura cutánea, se usa para diagnosticas males superficiales, causa de malos flujos sanguíneos, deficiencias en la capa de grasa de la piel entre otros. De igual manera, este tipo de medidas mantiene un rango más amplio, este se da entre 29.4°C y 35°C. Este valor de temperatura no es estable, se encuentra influenciada directamente por factores externos, entre ellos la temperatura ambiente.

Para la medición de temperatura cutánea, existen varios elementos, semiconductores e infrarrojos son los más conocidos, de los componentes más comunes se encuentran las

51 pequeñas sondas con termistores en las puntas, estos arrojan resultados aproximados, sin embargo, se ha encontrado que la presencia del termistor en la piel hace que la temperatura cambie levemente, lo cual no es conveniente al momento de tomar la temperatura de la piel. Si lo que se quiere es tener una medida de temperatura corporal más específica, sin la alteración de elementos que intervengan en el resultado, se pueden hacer medidas de temperatura por medio de infrarrojos, este tipo de medidas permite tener resultados más satisfactorios y un análisis más general, se puede tener información adquirida por el sensor de espacios más grandes o específicos y temperaturas promedios de la zona sensada. [25,26] 2.9.1.2 Características de un Sensor de Temperatura

La temperatura corporal depende del lugar en el cuerpo en el que se realiza la medición, y la hora del día y el nivel de actividad de la persona. Diferentes partes del cuerpo tienen diferentes temperaturas.

El comúnmente aceptado valor de temperatura corporal promedio (tomado internamente) es 37,0 ° C (98,6 ° F). En los adultos sanos, la temperatura corporal fluctúa alrededor de 0,5 ° C (0,9 ° F) durante todo el día, con temperaturas más bajas en la mañana y temperaturas más altas en la tarde y por la noche, según las necesidades del cuerpo y los cambios de actividades.

Es de gran importancia médica este conocimiento para medir la temperatura corporal. La razón es que un número de enfermedades están acompañadas por cambios característicos en la temperatura corporal. Así mismo, el curso de ciertas enfermedades puede controlarse midiendo la temperatura del cuerpo, y la eficiencia de un tratamiento iniciado puede ser evaluado por el médico.

La hipotermia <35,0 ° C (95,0 ° F) Normal 36.5-37.5 ° C (97,7-99,5 ° F)

La fiebre o hipertermia> 37.5-38.3 ° C (99,5 a 100,9 ° F) Hiperpirexia> 40.0-41.5 ° C (104 a 106,7 ° F)

Reacciones del ser humano a las diferentes temperaturas corporales: [27] 36°C – En promedio se considera la temperatura normal hasta 37.5 °C

39°C – La persona presenta excesivo sudor sintiendo agotamiento y taquicardias; a los epilépticos y niños les causa convulsiones llegados a este punto.

52 40°C – Constantes mareos, niveles de deshidratación altos que causan debilidad y

vómitos.

41°C – Se presentan los mismos síntomas al anterior, pero a una escala más elevada con alucinaciones y delirio.

42°C – Se puede llegar al coma según el organismo con hipertensión y a una gran taquicardia.

43°C o superior – En esta etapa se da la muerte del paciente o puede dejar grandes daños al organismo con continuas convulsiones dando la posibilidad de un paro cardiorrespiratorio.

2.9.1.3 Calibración del Sensor

La precisión del sensor de la temperatura del cuerpo es suficiente en la mayoría de las aplicaciones. Pero se puede mejorar esta precisión mediante un proceso de calibración. Cuando se utiliza un sensor de temperatura, en realidad se está midiendo una tensión, y en relación a lo que la temperatura de funcionamiento del sensor debe ser. Si usted puede evitar errores en las mediciones de voltaje, y representan la relación entre la tensión y la temperatura con mayor precisión, se pueden obtener mejores lecturas de temperatura. La calibración es un proceso de medición de tensión y valores de resistencia reales.

Si se mide estos valores con un multímetro y se logra modificar la programación del procesador se obtendrá una mayor precisión.