Termopares

TERMOPARES
Dispositivos utilizados para medir temperatura
Gustavo Monteiro da Silva Professor Adjunto – Área Científica de Instrumentação e Medida
ESTSetúbal/IPS – Escola Superior de Tecnologia de Setúbal R. do Vale de Chaves, Estefanilha, 2914-508 SETÚBAL, PORTUGAL Tel: [phone], Fax: [phone], E-mail: [e-mail]

TERMOPAR – EFEITO DE SEEBECK
Termopar – elemento primário de medida de temperatura constituído por dois materiais diferentes ligados um ao outro.
Material A T Junção eAB Material B
(OMEGA ENGINEERING INC.)

u

Junção – ligação dos materiais por aperto ou por soldadura Termopares industriais – dois materiais metálicos, soldados um ao outro

eT = f (matA, matB, T ) (f. biunívoca) AB
T

Efeito termoeléctrico de Seebeck

Obtenção da temperatura: mede-se u (= eAB ) e pela relação anterior calcula-se T por tabela (pág.10) ou por fórmula. O termopar é um sensor activo.
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OUTROS EFEITOS TERMOELÉCTRICOS
Efeito de Peltier: Libertação (absorção) de calor numa junção percorrida por uma corrente eléctrica QP ⇑ mat A junção I mat B mat A QP ⇓ junção I mat B

QP = π AB I

π AB - coeficiente de Peltier

Efeito de Thomson: Libertação (absorção) de calor num condutor onde existe gradiente de temperatura I T1

⇑ QT

I T2 T1

⇓

QT

T2

QT = σ I (T1 − T2 )

σ

- coeficiente de Thomson
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INTERDEPENDÊNCIA DOS EFEITOS TERMOELÉCTRICOS material A Junção 1

I eAB(T2) Junção 2

T1

eAB(T1) material B

T2

1. Junção 1 a T1 2. Junção 2 a T2 3. eAB(T1) e eAB(T2)

eAB(T1) (Seebeck) eAB(T2) (Seebeck) I (Ohm) T1 e T2 mudam (Peltier) T1 e T2 também mudam

4. I nas junções origina libertação/absorção de calor 5. I nos condutores origina libertação/absorção de calor (Thomson)

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FORÇA ELECTROMOTRIZ DE SEEBECK
EAB(T) /mV 0 EAB(T) é:

0

T /K

nula ao zero absoluto crescente com T, quase uma recta:

E AB = α AB T , αAB quase constante

EAB max ≈ 10 a 80 mV → Para cada termopar (par A,B)