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Ni100
Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura Ni100 son RTDs basados en níquel diseñados para aplicaciones que requieren buena sensibilidad en un rango de temperatura limitado.

Máxima precisión
±0.15°K

Temperatura mínima
-60°C

Temperatura máxima
+180°C

Dimensiones mínimas
1,5 x 5 x 15

Tiempo de respuesta
Rápido

Autocalentamiento
Bajo

Precio
Medio

Deriva
Bajo

¿Qué es un sensor Ni100?


El Ni100 es una sonda de resistencia de níquel puro, con una resistencia nominal de 100 Ω a 0 °C.

Su coeficiente de temperatura (α ≈ 0.00618 °C⁻¹) es más alto que el del platino, lo que le confiere una sensibilidad superior a pequeñas variaciones térmicas.

Es un excelente compromiso entre precisión, costo y velocidad de respuesta, particularmente para sistemas de aire acondicionado, ventilación y aplicaciones de control térmico de superficies.

Principio de funcionamiento


El sensor Ni100 opera en función de la variación de la resistividad del níquel puro en función de la temperatura.

Esta relación es casi lineal entre −60 °C y +180 °C :

R(T) = R₀ (1 + αT + βT²)

con :

  • R₀ = 100 Ω

  • α = 6,18 × 10⁻³

  • β = 1,4 × 10⁻⁵

Esta ecuación simplificada es suficiente para la mayoría de las aplicaciones de HVAC e industriales.

Especificaciones técnicas


Parámetro
Valor Típico
Resistencia nominal a 0 °C 100 Ω
Coeficiente de temperatura (α) 0,00618 °C⁻¹
Rango de medición −60 °C a +180 °C
Linealidad Very good
Material del elemento Platino puro (99,99 %)
Corriente de medida típica 0,1 to 0,5 mA
Tiempo de respuesta 0,3 s (Ø3 mm)
Deriva a largo plazo < 0,1 °C/año

Configuración de cableado


Tipo
Descripción

Precisión

2 hilos

Suficiente para distancias cortas.

✅ Bueno

3 hilos

Compensar las pérdidas en el cable.

🏆 Excelente

4 hilos

Inútil en la mayoría de los casos.

💡 Muy preciso

Autocalentamiento


El Ni100 genera un voltaje moderado para una corriente baja (0.1–0.3 mA), manteniendo el autocalentamiento por debajo de 0.05 °C.

Áreas de aplicación


🌡️ HVAC y control climático

⚙️ Sistemas industriales de regulación térmica

🧊 Monitoreo de temperatura de superficie o líquido

🚗 Mediciones embebidas de bajo costo

🧰 Dispositivos de laboratorio generales


¿Debería elegir un sensor Ni100?

Puntos fuertes

  • Alta sensibilidad
    → El Ni100 tiene un coeficiente de temperatura (α ≈ 0.00618 °C⁻¹) más alto que el del platino, proporcionando una mejor detección de pequeñas desviaciones térmicas.
  • 💶 Excelente relación calidad-precio
    → Es uno de los sensores RTD más económicos, ideal para sistemas HVAC, monitoreo térmico y aplicaciones de consumo.
  • ⏱️ Tiempo de respuesta rápido
    → Gracias a su baja masa térmica, el sensor reacciona muy rápidamente a las variaciones de temperatura, lo que lo hace perfecto para mediciones dinámicas.
Ni100 Sensors

Puntos débiles

  • 🌡️ Rango de medición limitado
    → El Ni100 solo es utilizable de −60 °C a +180 °C, menos adecuado para entornos extremos.
  • 🧪 Estabilidad inferior a la del platino
    → El níquel presenta una ligera deriva a largo plazo y menor resistencia a la oxidación a alta temperatura.
  • 🔧 Menos estandarizado
    → A diferencia del Pt100, el Ni100 no está cubierto por la norma IEC 60751, lo que limita la compatibilidad con ciertos controladores.

Useful information

Aquí hay información útil sobre los sensores Ni100.

°C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
-60 63.04 63.66 64.27 64.89 65.50 66.12 66.73 67.35 67.96 68.58
-50 69.19 69.81 70.42 71.04 71.65 72.27 72.88 73.50 74.12 74.73
-40 75.35 75.96 76.58 77.19 77.81 78.43 79.04 79.66 80.27 80.89
-30 81.51 82.12 82.74 83.35 83.97 84.58 85.20 85.81 86.43 87.05
-20 87.66 88.28 88.89 89.51 90.12 90.74 91.36 91.97 92.59 93.20
-10 93.82 94.43 95.05 95.66 96.28 96.89 97.51 98.12 98.74 99.35
0 100.00 100.62 101.23 101.85 102.46 103.08 103.69 104.31 104.92 105.54
10 106.16 106.77 107.39 108.00 108.62 109.23 109.85 110.46 111.08 111.69
20 112.31 112.92 113.54 114.16 114.77 115.39 116.00 116.62 117.23 117.85
30 118.46 119.08 119.69 120.31 120.92 121.54 122.15 122.77 123.39 124.00
40 124.62 125.23 125.85 126.46 127.08 127.69 128.31 128.93 129.54 130.16
50 130.77 131.39 132.00 132.62 133.24 133.85 134.47 135.08 135.70 136.31
60 136.93 137.54 138.16 138.78 139.39 140.01 140.62 141.24 141.85 142.47
70 143.08 143.70 144.32 144.93 145.55 146.16 146.78 147.40 148.01 148.63
80 149.24 149.86 150.48 151.09 151.71 152.32 152.94 153.56 154.17 154.79
90 155.40 156.02 156.64 157.25 157.87 158.48 159.10 159.72 160.33 160.95
100 161.87 162.49 163.10 163.72 164.34 164.95 165.57 166.18 166.80 167.42
110 168.03 168.65 169.26 169.88 170.50 171.11 171.73 172.34 172.96 173.58
120 174.19 174.81 175.42 176.04 176.66 177.27 177.89 178.50 179.12 179.74
130 180.35 180.97 181.58 182.20 182.82 183.43 184.05 184.66 185.28 185.90
140 186.71 187.33 187.96 188.58 189.20 189.82 190.44 191.07 191.69 192.31
150 192.93 193.55 194.18 194.80 195.42 196.04 196.67 197.29 197.91 198.53
160 199.16 199.78 200.40 201.02 201.65 202.27 202.89 203.51 204.14 204.76
170 205.38 206.00 206.63 207.25 207.87 208.50 209.12 209.74 210.36 210.99
180 211.61










Temperatura (°C) Clase B (±°C) Clase A (±°C) 1/3 B (±°C) 1/10 B (±°C)
-60 0.60 0.27 0.20 0.06
-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 0.28 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

El Ni100 sigue una relación cuadrática entre resistencia y temperatura, descrita por:

R(T) = R₀ (1 + αT + βT²)

con :

  • R₀ = 100 Ω

  • α = 6,18 × 10⁻³

  • β = 1,4 × 10⁻⁵

  • (válido entre −60 °C y +180 °C)


🔹 Example 1: calculation of resistance at 100 °C

R(100) = 100 × [1 + 6,18 × 10⁻³ × 100 + 1,4 × 10⁻⁵ × 100²]

R(100) = 100 × (1 + 0,618 + 0,14) = 100 × 1,758 = 175,8 Ω

✅ Resultado : a 100 °C, la resistencia del Ni100 es aproximadamente 175.8 Ω.


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

Medimos R=140Ω.

¿Cuál es la temperatura correspondiente?

Reorganizamos la fórmula :

βT² + αT + (1 − R/R₀) = 0

1,4 × 10⁻⁵ T² + 6,18 × 10⁻³ T + (1 − 140 / 100) = 0

1,4 × 10⁻⁵ T² + 6,18 × 10⁻³ T − 0,4 = 0

T = [−6,18 × 10⁻³ + √((6,18 × 10⁻³)² − 4 × 1,4 × 10⁻⁵ × (−0,4))] / (2 × 1,4 × 10⁻⁵)

T ≈ 61 °C

Resultado: la temperatura correspondiente es aproximadamente61 °C.


🔹 Observaciones Prácticas

  • El Ni100 ofrece una mayor variación en resistencia por °C que el platino, lo que simplifica la conversión R→T.
  • La ecuación se puede implementar directamente en un microcontrolador sin funciones complejas.
  • Por debajo de −60 °C o por encima de +180 °C, la relación se vuelve no lineal → prefiera un Pt100.

El Pt200 genera una señal proporcionalmente más alta que el Pt100, lo que permite reducir la corriente de excitación y limita el auto-calentamiento.

Es perfectamente adecuado para configuraciones diferenciales de 3 o 4 hilos.

🔹 Componentes de ensamblaje típicos

Componente Función
RTD Pt200 (3 o 4 hilos)
Elemento sensible en platino puro
Fuente de corriente estable (~0.3 mA)
Proporciona una corriente constante
Amplificador de instrumentación (INA333, AD8421)
Amplifica la tensión del sensor
ADC de alta resolución (≥ 16 bits)
Digitaliza la tensión para el microcontrolador
Microcontrolador (STM32, ESP32, Arduino)
Calcula la temperatura usando Callendar–Van Dusen
Cableado apantallado
Reduce el ruido electromagnético a largas distancias
🔹 Diagrama funcional (ASCII)

+3.3 V / +5 V │ Fuente de corriente (0.3 mA) │ [ Pt200 ] (2 hilos de alimentación + 2 hilos de medición) │ │ │ │ Amplificador dif. ───→ ADC de alta resolución │ [ Microcontrolador ] (Cálculo T = f(R) + compensación)

🔹 Principio de funcionamiento

1️⃣La corriente constante fluye a través del Pt200.

→ A 0 °C: V = 200 Ω × 0.3 mA = 60 mV

→ A 100 °C: V = 277 Ω × 0.3 mA = 83 mV

2️⃣ El amplificador diferencial eleva la señal (ganancia ≈ 50 a 100).

→ Salida típica: 3 a 8 V dependiendo de la configuración del ADC.

3️⃣ El microcontrolador calcula la temperatura utilizando la ecuación de Callendar–Van Dusen.

🔹 Mejores Prácticas

🧩 Se recomienda cableado de 4 hilos para eliminar efectos de línea.

⚡ Reduzca la corriente de excitación a un máximo de 0.3 mA para evitar sobrecalentamiento.

💧 Utilice un recinto sellado para proteger la placa de circuito en entornos húmedos.

🔄 Calibre regularmente a 0 °C y 100 °C.

🧲 Filtre la entrada del amplificador (RC 1 kΩ / 100 nF) para rechazar el ruido industrial.

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