Sensores de Temperatura

Um Sensor de temperatura é um transdutor que, submetido a uma mudança de temperatura, fornece uma resposta claramente dependente da temperatura. Todas as propriedades que são influenciadas pela temperatura, podem ser usadas para a construção do sensor de temperatura: a expansão térmica dos gases, líquidos e sólidos, a resistência elétrica de condutores metálicos, a corrente através de condutores metálicos ou semicondutores, a radiação de substâncias brilhantes, a freqüência de ressonância de cristais etc.

Nas aplicações industriais destacam-se os que fornecem:

  • Respostas mecânicas, como alterações de volume e pressão
  • Respostas elétricas, como alterações de resistência e tensão

A maioria dos sensores industriais assimila a energia do meio através da transmissão de calor por contato. Neste caso, o corpo e o sensor devem estar em equilíbrio térmico na hora da medição.

Em alguns instrumentos como nos termômetros de radiação, a assimilação da energia do corpo se dá pela radiação emitida por esse corpo. Neste caso, o elemento de medição e o meio que está sendo medido estarão em temperaturas diferentes.

Termopares

Como especificar um Sensor de Temperatura?

As exigências da indústria em relação à termometria variam bastante, devido à diversidade dos processos em que o sensor de temperatura é utilizado. O usuário industrial espera alta reprodutibilidade das medições e pequenas incertezas. Necessita ainda robustez e baixos custos de instalação e operação. O responsável pela especificação deve procurar a solução que melhor harmonize todos esses requisitos.

Escolher um sensor de temperatura é uma tarefa relativamente fácil, embora algumas vezes traiçoeira. Sempre é preferível investir o tempo necessário porque a escolha do sensor pode significar a diferença entre resultados repetitivos e confiáveis e um amontoado de números sem sentido.

Existem algumas perguntas fundamentais, cujas respostas auxiliam a especificar corretamente um sensor de temperatura.

  • É possível tocar o objeto sem que ele ou sua temperatura sejam afetados?
  • Se a resposta for sim, a escolha recairá sobre um sensor de contato.
  • Se a resposta for não, a escolha deverá recair sobre um sensor sem contato.
  • Qual é a faixa de temperatura desejada?
  • Qual o erro tolerado pelo processo que se quer medir?
  • Quais as condições sob as quais a medição será realizada?

Aqui devem ser considerados: atmosfera de operação, distância da transmissão do sinal, compatibilidade eletromagnética, proteção contra explosão, compatibilidade com requisitos ambientais e de segurança e saúde humana.

Tendo definido claramente seus requisitos, o próximo passo é analisar os diferentes tipos de sensores de temperatura quanto à sua faixa de operação, limites de erro e condições ambientais de operação. Características como dimensões possíveis e tempo de resposta também podem ser importantes na escolha.

Principais tipos de sensor de temperatura

Termopar

O Termopar é um sensor de temperatura formado por dois metais dissimilares, unidos numa extremidade. Quando a junção dos dois metais é esfriada ou aquecida, uma tensão elétrica é produzida e pode ser correlacionada à temperatura. Os termopares são fabricados em diferentes combinações de metais e/ou calibrações. Uma vez que os termopares medem uma faixa larga de temperatura e são relativamente grosseiros, eles são muito freqüentemente usados em aplicações industriais e de processos onde a exatidão pode ser o fator menos importante.

Termorresistência

A Termorresistência é um sensor de temperatura que mede a temperatura pela correlação da sua resistência elétrica com a temperatura. A maioria destes sensores é feita a partir de uma espiral de fio fino montada num suporte cerâmico ou de vidro. Possuem natureza frágil e necessitam serem instalados em bainhas protetoras.

A termorresistência é geralmente considerada como o mais exato sensor de temperatura disponível, além de proporcionar excelente estabilidade e repetibilidade.

Parâmetro Termopar Termorresistência
Intercambiabilidade Boa Excelente
Estabilidade a longo prazo Fraca Excelente
Exatidão Média Alta
Repetibilidade Fraca Excelente
Sensibilidade Baixa Boa
Tempo de resposta De média a rápida Boa
Linearidade Fraca Boa/td>
Resistência à choques mecânicos Alta Boa
Custo Baixo Ligeriamente superior

Instrumentação

A temperatura é a segunda variável mais medida no mundo, depois do tempo, sendo assim, para que possamos fazer medições com confiabilidade e qualidade, precisamos de ótimos instrumentos de leitura. A Ecil possui uma vasta linha de produtos voltada à medição, controle e calibração desta variável, além de padrões de pressão e grandezas elétricas.

No ambiente de calibração, a Ecil fornece diversas soluções, tais como Fornos de Calibração, a fim de se possuir um ambiente estável e homogêneo; Multicalibradores, que são os padrões de leitura, podendo ser de temperatura, elétrica e pressão e Sensores Padrões, que fazem as medições de maneira precisa.

No ambiente de controle, fornecemos Controladores de Temperatura e Potência, a fim de manter a temperatura estável em ambientes críticos, assim como Transmissores e Isoladores de Temperatura, que convertem e/ou transmitem sinais fornecendo a devida proteção eletromagnética.

A Ecil possui, ainda, Analisadores de Gases de Combustão, para controle de emissões de gases em caldeiras, entre outros processos, Scanner de Temperatura para fornos rotativos, entre outras soluções para o controle de variáveis na Indústria.

Instrumentação
Ecil