El coeficiente de temperatura de la resistencia no se suele tener en cuenta a la hora de seleccionar una resistencia, sin embargo y dependiendo del fin que va a tener esa resistencia será un factor muy importante a tener en cuenta.

CALCULO DE VARIACION DE RESISTENCIA por ppm (partes por millón).

ppm =  1/1000000

 

Ejemplo1: ppm=400/ºC  Resistencia 102ohm  T1=10ºC   T2= 50ºC 

 

Con T1     R=102+102((400*10)/1000000)

                      =102+102*0.004=102+0.408=102.408

Con T2     R=102+102((400*50)/1000000)

                    =102+102*0.02=102+2.04=104.04

 

Ejemplo1: ppm=10/ºC  Resistencia 102 ohm  T1=10ºC   T2= 50ºC

 

Con T1     R=102+102((10*10)/1000000)

                      =102+102*0.0001=102+0.0102=102.0102

Con T2     R=102+102((10*50)/1000000)

                    =102+102*0.0005=102+0.051=102.051

 

Podemos observar en los dos ejemplos, la gran diferencia de resistencia que puede haber cuando hay una variación de  la temperatura dependiendo del ppm elegido. Está claro que un ppm bajo es también un coste más elevado, por eso tendremos que saber cuándo utilizar una resistencia con un ppm bajo.

 

Pongamos unos ejemplos y determinemos los factores importantes en la selección de una resistencia.

- Resistencia de pul-up o pull-down. (No importa ppm)

   Este tipo de configuración lo único importante es que cuando el C.I conmute la intensidad que le llegue a través de la resistencia sea la adecuada, con una tolerancia del 5% será más que suficiente, y nos dará igual si cambia un poco con la temperatura. El valor se determinará con la fórmula:

Rp=(VDD-VOL)/IOL

Si no nos importa la corriente que consuma el circuito (porque no funcione a baterías) casi en todos los casos nos valdrá con poner una resistencia de pull-up de 10k, aunque esto no lo cojáis como receta.

 

- Resistencia Shunt. (Importante ppm, potencia y tolerancia)

  Las resistencias Shunt suelen o deben ser de bajo valor óhmico, estas resistencias se intercalan en una línea de la que deseamos saber su intensidad, de forma que la diferencia de tensión que cae en ella determinará mediante la famosa fórmula de OHM, la intensidad que está pasando en ese momento.

 El problema es que casi siempre esta resistencia está en la entrada de alimentación de un circuito para monitorizar un posible aumento de corriente y desactivar en ese caso el circuito mediante algún dispositivo, por lo que lo más probable es que la resistencia se caliente, en este caso es muy importante que aguante y no se deteriore, el valor de potencia de la resistencia será  como mínimo 4 veces por encima del valor máximo calculado (POTENCIA alta  W). También es importante que  al aumentar la temperatura no se modifique el valor de la resistencia (ppm bajo) ya que de otra manera estaríamos monitorizando erróneamente la intensidad en esa línea. También tendremos que tener en cuenta la tolerancia a no ser que hayamos ajustado o calibrado el equipo (tolerancia baja <1%) ya que también esto repercute en no tener un control preciso de la intensidad.

 

- Resistencias de ganancia. (IMPORTANTE bajo PPM)

  En circuitos en los que tengamos que medir alguna magnitud, normalmente queremos que sean muy precisos y para ello tenemos mucho cuidado en que la fuente de alimentación no tenga ruido, en que al hacer el cálculo del coeficiente lineal el resultado de la regresión lineal sea muy cercano a 1, que la resistencia de ganancia tenga una tolerancia baja ( aunque esto solo tendríamos que tenerlo en cuenta si se hace un equipo que no requiera ajuste de parámetros)...etc. , pero no solemos tener en cuenta que las resistencia de ganancia tengan un coeficiente de temperatura muy bajo.

 La resistencia de ganancia no variará su temperatura debido a la intensidad que la recorre ya que esta suele ser mínima, pero podrá hacerlo por la temperatura ambiental o por los componentes de potencia cercanos. Esto es algo que tenemos que tener en cuenta ya que a la hora de hacer el ajuste de parámetros tendríamos que tener las mismas condiciones que tendríamos cuando el equipo esté como se dice coloquialmente "en casa del cliente", si por el contrario no lo hacemos puede pasar que si no tenemos controlados los ppm de las resistencias de ganancia ni la temperatura cuando ajustamos los parámetros ,cuando hagamos la calibración tengamos unos resultados a una temperatura en un determinado lugar, y sin embargo en otro lugar con otra temperatura tengamos otros resultados.

 

- SIMULACION EN PSPICE

 Podemos variar el coeficiente exponencial TCE (para NTC)¡ojo¡ si ponemos este dato en Rbreak los otros parámetros los ignorará , el coeficiente lineal TC1(ppm/ºC) y del coeficiente cuadrático TC2(que lo pondremos como despreciable), la formula es la que sigue para TC1 y TC2 .

Valor_resistencia= Rval[1+TC1(T-Tnom)+TC2(T-Tnom)^2]

 

Despreciando TC2, Tnom=27º, T=50º, TC1=400 y Rval =51ohm tenemos

 

Valor_resistencia= 51[1+400(50-27)]=51.496ohm a 50ºC

 

Para asignarle una dependencia con la temperatura a una resistencia tendremos que utilizar la resistencia Rbreak de la librería BREAKOUT.OLB, y estando seleccionada, se editará el modelo desde el menú EDIT PSPICE MODEL. Seguidamente, se abre el editor de modelos.

 

 Ahora cambiamos el nombre Rbreak por Rlineal, añadimos el parametro TC1=valor ppm/ºC  en nuestro caso con 400ppm/ºC  TC1=0.0004 y guardamos pulsando el icono del diskette. De esta forma se actualizará la resistencia.

En la siguiente imagen veremos el esquema de un amplifcador operacional de instrumentación con una resistencia de ganancia con un ppm de 400ppm/ºC y un valor ohmico de 51ohm. por lo que tendremos una amplificación teorica de 981.4.

En la siguiente figura observaremos como configurar la simulación.

En la siguiente imagen podemos ver el resultado de la simulación con un coeficiente lineal de temperatura de 400ppm/ºC

En la siguiente imagen veremos el resultado con un coeficiente de temperatura de 20ppm.

Podemos ver que en un rango de temperaturas de 10ºC a 60ºC con una resistencia de 400ppm/ºC obtenemos una diferencia de 0.10v y con una resistencia de 20ppm/ºC una diferencia de 0.007v, y solo por una eleccion de una resistencia¡¡¡.

Puede ser que ajustemos los parametros de algun equipo a una temperatura que no sea la misma a la que tendrá en el lugar donde este el equipo finalmente, tambien puede ser que ajustemos y no tengamos  en cuenta de que el equipo tiene que alcanzar la temperatura normal de uso, para que se caliente la circuiteria porque esten cerca de la resistencia de ganancia(reguladores de tension, transistores de potencia...etc). por lo que en una calibración puede no ser correcta solo por la temperatura ambiental (depende de los margenes que tengamos claro).

 - Resistencias en serie con Carga. (IMPORTANTE bajo PPM)

Si la carga necesita mucha intensidad y no está sobredimensionada la potencia en la resistencia que estamos poniendo en serie, si el ppm no es bajo tendremos una variación en la intensidad de esa rama, esto puede ser crucial en algunos casos como en proyectos en los que tengamos que tener una intensidad determinada como puede ser en el control luminico en algún proyecto. Es por esto que tendremos que tener un ppm muy bajo en la resistencia en serie o¡¡¡¡¡¡ mejor aún poner una fuente de intensidad. Esto lo explicaré en el siguiente punto de SIMULACIONES Y PREGUNTAS de electrónica.