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Sondas de temperatura

Como escolher o tipo de sensor de temperatura correto?

Escolher um sensor de temperatura para sua aplicação pode ser uma tarefa difícil. A disponibilidade atual de sensores no mercado é muito ampla, e é fácil sentir-se perdido se você não estiver familiarizado com calibrações.

Este artigo explica as diferenças entre os três principais tipos de sensor de temperatura: termopares, RTDs e termistores. Depois de ler, você entenderá os prós e contras de cada tipo e como identificá-los.

Com esse novo conhecimento, você poderá escolher o tipo mais adequado de sensor de temperatura para a sua aplicação.

Três tipos de sensor de temperatura

Como todas as tecnologias, os sensores de temperatura evoluíram consideravelmente ao longo dos anos. Atualmente, três principais tipos são usados em todos os setores.

Termopares

Um termopar usa dois fios de metal para produzir uma tensão relativa à temperatura presente na junta entre eles. Existem vários tipos específicos de termopares. A combinação de diferentes metais permite medir diferentes faixas de temperatura, além de produzir calibrações específicas.

Leia mais detalhes sobre termopares aqui.

Termorresistência (RTDs)

Um sensor RTD mede a temperatura com base nas alterações da resistência em um resistor de metal interno. Os RTDs mais popular, chamado de sensor PT100, usa platina e têm uma resistência de 100 ohms a 0 °C.

Leia mais detalhes sobre sensores PT100 aqui. Pt100 Vs Termopar

Termistores

Um termistor é como um RTD, mas contém um resistor de cerâmica ou polímero, em vez de metal.

Leia mais detalhes sobre termistores aqui

Tipo de sensor Termistor RTD Termopar
Faixa de temperatura (típica) -100 a 325 °C -200 a 650 °C 200 a 1.750 °C
Precisão (típica) 0,05 a 1,5 °C 0,1 a 1 °C 0,5 a 5 °C
Estabilidade a longo prazo a 100 °C 0,2 °C/ano 0,05 °C/ano Variável
Linearidade Exponencial Razoavelmente linear Não linear
Energia necessária Tensão ou corrente constante Tensão ou corrente constante Auto alimentado
Tempo de resposta Rápido 0,12 a 10 s Geralmente lento 1 a 50 s Rápido 0,10 a 10 s
Suscetibilidade a ruído elétrico Raramente suscetível Somente alta resistência Raramente suscetível Suscetível/Compensação de junta fria
Custo Baixo a moderado Alto Baixo

Comparação de termopares, RTDs e termistores

A adequação de cada tipo de sensor depende da sua aplicação. Portanto, não é possível dizer qual tipo será melhor no geral. As principais vantagens e desvantagens de cada sensor estão resumidas na tabela abaixo.

Tipo de sensor Vantagens Desvantagens
Termopar Faixa de temperatura
Auto alimentado
Sem autoaquecimento
Resistente
Compensação de junta fria
Precisão
Estabilidade
Condutores de extensão TC
Cabos de extensão TC Precisão
Estabilidade
Linearidade
Erro de resistência do condutor
Tempo de resposta
Resistência à vibração
Tamanho
Termistor Sensibilidade
Precisão
Custo
Resistente
Vedação hermética
Montagem em superfície
Não linearidade
Autoaquecimento
Faixas estreitas

Casos de uso típicos para cada tipo de sensor

Já foi observado que o tipo de sensor de temperatura deve ser selecionado com base na aplicação. Muitas aplicações podem ser atendidas por mais de um tipo de sensor.

Vamos concluir, então, com um resumo sobre a importância de escolher certos tipos em situações diversas.

Termopares

Os termopares são os sensores de temperatura mais usados na indústria. Há muitos motivos para isso.

  • Resistente à vibração: primeiro, os termopares são o tipo de sensor mais robusto. Eles têm um design simples, o que os torna resistentes a vibrações. Leia nosso white paper sobre esse problema.
  • Baixo custo: em segundo lugar, como os termopares são baratos, eles são a melhor opção quando é preciso usar vários sensores na mesma aplicação. Em algumas aplicações, já foram utilizados centenas e até milhares ao mesmo tempo. Um exemplo é a criação de perfil térmico na indústria automotiva.
  • Temperaturas mais altas: os termopares são os únicos sensores de contato que podem medir temperaturas altas por contato. Qualquer coisa que precise ser medida por contato e ultrapasse 650 °C requer a medição de uma sonda termopar.
  • Resposta rápida: por fim, quando é necessário ter uma resposta rápida, um termopar de junta exposta fornece uma resposta mais rápido sobre mudanças de temperatura.

RTDs

Os RTDs também oferecem vários recursos e benefícios exclusivos.
  • Altas temperaturas: os RTDs são adequados quando é necessário ter precisão em altas temperaturas, pois podem medir até 650 °C. Essa faixa é muito maior do que nos termistores.
  • Imunidade a ruídos elétricos: além de oferecer boa precisão, os RTDs contam com alta imunidade a ruídos elétricos. Os PT100s são a melhor opção para aplicações em ambientes de automação industrial, onde motores, geradores e outros equipamentos de alta tensão estão por perto.
  • Menos afetado pelo meio ambiente: por fim, se a aplicação estiver em um ambiente adverso, a blindagem de proteção do elemento do RTD oferece boa imunidade contra a maioria dos problemas ambientais, especialmente em comparação com termopares.

Termistores

Os termistores são a melhor opção para medições abaixo de 150 °C.
  • Melhor sensibilidade: por um lado, os termistores têm o melhor desempenho nessa faixa, ainda melhor que os RTDs, especialmente por causa de sua melhor sensibilidade.
  • Baixo custo: por outro lado, os termistores são 2 ou 3 vezes mais baratos do que os RTDs e esse é o principal motivo pelo qual os termistores são usados em aparelhos domésticos comuns, unidades de AC ou aquecedores de água.
RTD VS Termistores

Sua aplicação

Após ler esse artigo, você deve ter uma ideia muito mais clara de qual tipo de sensor de temperatura é mais adequado para a sua aplicação.

Se você ainda tiver dúvidas, os engenheiros e a equipe de vendas da OMEGA estão dispostos a ajudar. Podemos ajudar você a escolher o melhor sensor de temperatura para o seu sistema de medição. Entre em contato conosco hoje mesmo.