Sensores de temperatura

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 20 (4763 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 20 de março de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
Escolhendo Sensores de Temperatura

Nas aplicações mecatrônicas, uma das grandezas que é mais comum de ser medida é a temperatura. Para esta finalidade, o projetista de equipamentos mecatrônicos pode contar com uma grande variedade de tecnologias de sensores. Essa variedade oferece muitas possibilidades de projeto, no entanto traz uma dificuldade adicional: como escolher o sensor maisapropriado para uma determinada aplicação? Neste artigo daremos uma breve visão sobre as diversas tecnologias existentes para os sensores, com as principais características de cada um.

Newton C. Braga

Na escolha de um sensor de temperatura para uma aplicação, existem diversos fatores que devem ser levados em conta. Normalmente, estes sensores operam em conjunto com outros, como os de pressão, vazão,entre outros, o que significa que pode-se considerar até que há uma interatividade entre eles. Como os outros sensores têm suas características de precisão dependentes da temperatura, uma imprecisão de um afeta o outro. 

Para as diversas aplicações possíveis, o projetista pode contar com diversas tecnologias. As mais comuns são denominadas RTD ou Resistive Temperature Device, o partermoelétrico ou termopar, o termistor e também o sensor de silício integrado. 

Existem outras tecnologias como a dos pirômetros infravermelhos e as pilhas termoelétricas, mas elas não são tão usadas em aplicações comuns, por isso não serão discutidas neste artigo.

Para escolher a melhor tecnologia para uma aplicação será interessante fazermos uma comparação entre as características dos sensores que sãomais importantes. Elas são dadas a seguir.

Par Termoelétrico ou Termopar

Faixa típica de temperatura: -270º C a 1800º C
Sensibilidade: faixa dos microvolts por oC 
Precisão típica: +/- 0,5%
Linearidade: precisa de uma correção polinomial ou equivalente de 4ª ordem.
Robustês: para a conexão deste tipo de sensor normalmente são usados fios grossos, o que os torna bastante robustos.Contribui para esta robustês os materiais isolantes que são usados.
Tempo de resposta: curto, da ordem de menos de 1 segundo
Excitação externa: não necessita de um circuito de excitação externa
Sinal de saída: tensão
Preço: médio |

RTD

Faixa de temperatura: -250º C a 900º C
Sensibilidade: 0,00385 ohms/ohms/oC para os tipos de platina
Precisão: +/- 0,01º C
Linearidade: necessita de umcircuito corretor polinomial de segunda ordem ou uma tabela para esta finalidade.
Robustês: estes sensores são sensíveis à vibrações, podendo sofrer danos.
Tempo de resposta: este tempo depende da capacidade térmica do componente e está tipicamente na faixa de 1 a 10 segundos
Excitação: precisam de uma fonte externa de corrente
Sinal de saída: consiste numa resistência
Custo: elevado, dependendo daaplicação

Termistor

Faixa de temperatura: -100 a +450º C
Sensibilidade: vários ohms/ohms/oC
Precisão: +/- 0,1º C
Linearidade: também precisam de uma correção polinomial de 3ª ordem de uma tabela de correção
Robustês: existem vários tipos de invólucros para os termistores, os quais influem muito na sua resistência a choques, vibrações e outros elementos. Por exemplo, os tipos cominvólucros de vidro são os mais robustos apesar da maior dificuldade no manuseio.
Tempo de resposta: médio, dependendo da capacidade térmica. Na faixa de 1 a 5 segundos geralmente
Excitação: precisam de uma fonte externa de tensão
Sinal de saída: consiste numa resistência
Custo: baixo

Na figura 1 temos os aspectos típicos dos termistores comuns.

F1
Silício Integrado

Faixa de temperatura:-55 a +150ºC 
Sensibilidade: depende da tecnologia. Valor típico de 2 mV/oC
Precisão: +/- 1º C
Linearidade: em muitos casos não é preciso correção, sendo a variação típica de +/-1oC em toda faixa de temperaturas de operação.
Robustês: a mesma dos circuitos integrados comuns, já que normalmente estes componentes utilizam os mesmos invólucros. O mais comum é o DIL (Dual in Line)
Tempo de...
tracking img