Cu50 | GUILCOR SENSORS

Cu50
Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura Cu50 proporcionan una salida de señal aumentada en comparación con Cu10, adecuados para aplicaciones industriales y eléctricas específicas.

Máxima precisión
±0.15°K

Temperatura mínima
-50°C

Temperatura máxima
+180°C

Dimensiones mínimas
2 x 5 x 20

Tiempo de respuesta
Rápido

Auto-calentamiento
Bajo

Precio
Bajo

Deriva
Medio

¿Qué es un sensor Cu50?

El Cu50 es una sonda de resistencia de cobre puro, con una resistencia nominal de 50 Ω a 0 °C.

Es una versión más sensible del Cu10, que permite un voltaje de salida más alto y, por lo tanto, una mejor resolución de medición.

Muy lineal, económico y rápido, se utiliza en sistemas HVAC, reguladores térmicos, herramientas de máquina y electrodomésticos.

Principio de funcionamiento

El Cu50 sigue una ley perfectamente lineal dentro de su rango de funcionamiento:

R(T) = R₀ (1 + αT)

con :

R₀ = 10 Ω
α = 4,28 × 10⁻³
(válido de −50 °C a +180 °C)

Esta linealidad simplifica el cálculo y permite una lectura directa sin conversión compleja.

Especificaciones técnicas

Parámetro	Valor típico
Resistencia nominal a 0 °C	50 Ω
Coeficiente de temperatura (α)	0,00428 °C⁻¹
Rango de medición	−50 °C → +180 °C
Linealidad	Excelente
Material del elemento	Cobre puro
Corriente de medición típica	0,5 → 1 mA
Tiempo de respuesta	0,3 s
Deriva a largo plazo	< 0,1 °C/año

Configuración de cableado

Tipo	Descripción	Precisión
2 hilos	Simple y suficiente para aplicaciones cortas.	✅ Bueno
3 hilos	Compensa la resistencia de los cables.	🏆 Excelente
4 hilos	Reservado para aplicaciones de referencia.	💡 Máximo

Auto-calentamiento

El elemento Cu50 genera muy poco calor para una corriente ≤0.3 mA.

El auto-calentamiento típico se mantiene por debajo de 0.05 °C, incluso durante mediciones prolongadas.

Áreas de aplicación

🏢 Regulación HVAC y Automatización Térmica

⚙️ Sistemas de Control Industrial

💧 Monitoreo de Temperatura de Fluidos

🚗 Instrumentación Automotriz y Dispositivos Embebidos

🧰 Electrodomésticos de Bajo Costo

¿Debería elegir un sensor Cu50?

Puntos fuertes

📈 Buen compromiso entre precisión/sensibilidad
→ La resistencia de 50 Ω proporciona una lectura estable mientras se mantiene sensible a variaciones finas.
🧰 Compatibilidad industrial
→ Comúnmente utilizado en reguladores y sistemas de control estandarizados.
💡 Fácil linearización
→ La curva de cobre es perfectamente adecuada para correcciones de software simples.

Puntos débiles

🌡️ Temperatura máxima restringida
→ No recomendado más allá de 180 °C: el cobre pierde su estabilidad.
🧲 Envejecimiento moderado→ El cobre se empaña con el tiempo en una atmósfera húmeda u oxidante.
⚖️ Menor disponibilidad
→ Menos común que Pt100 o Ni100 en el mercado actual.

Información útil

Aquí hay información útil sobre los sensores Cu50.

Tabla de valores óhmicos

°C	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-50	39.33	39.54	39.75	39.97	40.18	40.39	40.61	40.82	41.03	41.25
-40	41.46	41.67	41.89	42.10	42.31	42.53	42.74	42.95	43.17	43.38
-30	43.59	43.81	44.02	44.23	44.45	44.66	44.87	45.09	45.30	45.51
-20	45.73	45.94	46.15	46.37	46.58	46.79	47.01	47.22	47.43	47.65
-10	47.86	48.07	48.29	48.50	48.71	48.93	49.14	49.35	49.57	49.78
0	50.00	50.21	50.42	50.64	50.85	51.06	51.28	51.49	51.70	51.92
10	52.13	52.34	52.56	52.77	52.98	53.20	53.41	53.62	53.84	54.05
20	54.26	54.48	54.69	54.90	55.12	55.33	55.54	55.76	55.97	56.18
30	56.39	56.61	56.82	57.03	57.25	57.46	57.67	57.89	58.10	58.31
40	58.52	58.74	58.95	59.16	59.38	59.59	59.80	60.02	60.23	60.44
50	60.65	60.87	61.08	61.29	61.51	61.72	61.93	62.15	62.36	62.57
60	62.78	62.99	63.21	63.42	63.63	63.85	64.06	64.27	64.49	64.70
70	64.91	65.12	65.34	65.55	65.76	65.98	66.19	66.40	66.62	66.83
80	67.04	67.25	67.47	67.68	67.89	68.11	68.32	68.53	68.75	68.96
90	69.17	69.38	69.60	69.81	70.02	70.24	70.45	70.66	70.88	71.09
100	71.30	71.51	71.73	71.94	72.15	72.37	72.58	72.79	73.01	73.22
110	73.43	73.64	73.86	74.07	74.28	74.50	74.71	74.92	75.14	75.35
120	75.56	75.77	75.99	76.20	76.41	76.63	76.84	77.05	77.27	77.48
130	77.69	77.90	78.12	78.33	78.54	78.76	78.97	79.18	79.40	79.61
140	79.82	80.03	80.25	80.46	80.67	80.89	81.10	81.31	81.53	81.74
150	81.95	82.16	82.38	82.59	82.80	83.02	83.23	83.44	83.66	83.87
160	84.08	84.29	84.51	84.72	84.93	85.15	85.36	85.57	85.79	86.00
170	86.21	86.42	86.64	86.85	87.06	87.28	87.49	87.70	87.92	88.13
180	88.34

Tabla de clases de precisión

Temperatura (°C)	Clase B (±°C)	Clase A (±°C)	1/3 B (±°C)	1/10 B (±°C)
-50	0.55	0.25	0.18	0.06
-40	0.50	0.23	0.17	0.05
-30	0.45	0.21	0.15	0.04
-20	0.40	0.19	0.13	0.04
-10	0.35	0.17	0.12	0.04
0	0.30	0.15	0.10	0.03
10	0.35	0.17	0.12	0.04
20	0.40	0.19	0.13	0.04
30	0.45	0.21	0.15	0.05
40	0.50	0.23	0.17	0.05
50	0.55	0.25	0.18	0.06
60	0.60	0.27	0.20	0.06
70	0.65	0.29	0.22	0.07
80	0.70	0.31	0.23	0.07
90	0.75	0.33	0.25	0.08
100	0.80	0.35	0.27	0.08
110	0.85	0.37	0.29	0.09
120	0.90	0.39	0.30	0.09
130	0.95	0.41	0.32	0.10
140	1.00	0.43	0.33	0.10
150	1.05	0.45	0.35	0.11
160	1.10	0.47	0.37	0.11
170	1.15	0.49	0.38	0.12
180	1.20	0.51	0.40	0.12

Example of applying the linearization equation of a Cu50

El Cu50 es un detector de temperatura de resistencia (RTD) con una resistencia nominal de 50 Ω a 0 °C, utilizando cobre puro.

Dentro del rango útil (−50 °C a +180 °C), la relación resistencia-temperatura es casi lineal y se expresa por:

R(T) = R₀ (1 + αT)

con :

R₀ = 50 Ω
α = 4,28 × 10⁻³
(válido de −50 °C a +180 °C)

🔹 Ejemplo 1: cálculo de la resistencia a 100 °C

R(100) = 50 × [1 + 4,28 × 10⁻³ × 100]

R(100) = 50 × (1 + 0,428) = 50 × 1,428 = 71,4 Ω

✅ Resultado: a 100 °C, la resistencia de Cu50 es aproximadamente 71.4 Ω.

🔹 Ejemplo 2: cálculo de la temperatura a partir de una resistencia medida

Medimos R=61.2Ω.

¿Cuál es la temperatura correspondiente?

T = (R / R₀ − 1) / α

T = (61,2 / 50 − 1) / (4,28 × 10⁻³)

T = 0,224 / 0,00428 = 52,3 °C

✅ Resultado: la temperatura correspondiente es aproximadamente 52 °C.

🔹 Notas prácticas

La linealidad del Cu50 hace que su integración sea muy simple en sistemas analógicos.
La ecuación no requiere compensación de software ni microcontrolador potente.
Ideal para dispositivos embebidos, termostatos o sistemas HVAC económicos.

Diagrama de integración en un sistema electrónico

El Cu50 genera un voltaje medible más alto que el del Cu10, lo que simplifica su integración en sistemas de regulación convencionales.

🔹 Componentes típicos

Componente	Función
RTD Cu50 (3 o 4 hilos)	Elemento sensible de cobre puro
Fuente de corriente estable (≈ 0.3 mA)	Fuente de alimentación del sensor
Amplificador de instrumentación (INA333, AD8426, etc.)	Amplifica la tensión generada por el RTD
ADC de alta resolución (≥ 16 bits)	Conversión analógica a digital de la señal
Microcontrolador / PLC (STM32, ESP32, Arduino, PLC)	Procesamiento y linealización de señales
Puente de medición o filtro RC	Estabilización y supresión de ruido
Cable apantallado de 4 hilos	Reducción de pérdidas óhmicas

🔹 Diagrama funcional (ASCII)

         +5 V
          │
   Fuente de corriente (0.3 mA)
          │
       [ Cu50 ]
   (3 o 4 hilos de medición)
        │          │
        │          ├─→ Amplificador de instrumentación
        │                      │
        │                   [ ADC 24 bits ]
        │                      │
                [ Microcontrolador / PLC ]
                (cálculo T = f(R) y visualización)

🔹 Principio de funcionamiento

La corriente constante pasa a través del RTD, generando un voltaje proporcional a su resistencia.

→ A 0 °C: V = 50Ω × 0.3mA = 15mV

→ A 100 °C: V = 71.3Ω × 0.3mA = 21.4mV

El amplificador de instrumentación (ganancia ≈ 100) eleva esta señal a una amplitud utilizable (1.5 V a 2.1 V).

El ADC convierte el voltaje amplificado, y el microcontrolador calcula la temperatura:

T=R/R0−1 / α

El sistema puede entonces mostrar la temperatura o controlar un regulador PID para la gestión térmica de un proceso.

🔹 Mejores prácticas

🔧 Conexión recomendada de 4 hilos para eliminar la resistencia del cable.
💧 Sella la sonda (el cobre se oxida fácilmente).
⚙️ Filtra la señal en la entrada del amplificador (RC ~ 1 kΩ / 100 nF).
🧩 Calibra el sistema a 0 °C y 100 °C para corregir los offsets del amplificador.
🚫 Evita corrientes > 0.5 mA, que causan un calentamiento significativo.