Quando usar uma termorresistência ou um termopar?

Os sensores de temperatura são componentes essenciais para garantir uma aplicação segura e confiável. As termorresistências e termopares fornecem medições de temperatura precisas e constantes para o seu processo.

Mas, como saber qual sensor é o melhor para usar na sua aplicação?

Este artigo o ajudará a determinar se uma termorresistência ou um termopar é a melhor escolha para uma aplicação. Explicamos aqui as características, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada sensor.

Usando uma termorresistência

As termorresistências contém um resistor, nos formatos do tipo fio enrolado (semelhante a resistência elétrica de um chuveiro ou uma torneira aquecida, ver figura 1), ou do tipo filme fino (semelhante a um circuito impresso, disponível em qualquer equipamento eletrônico, como celulares, TV, aparelho de som, etc., ver figura 2), que muda de resistência elétrica com a temperatura. Em outras palavras, a resistência elétrica está em função da temperatura e aumenta ou diminui com a temperatura.

Figura 1 – Resistor “Fio enrolado” (Encapsulado em cerâmica)
https://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer#/media/File:Coil_Element_PRT.png

Figura 2 – Resistor “Filme plano”
https://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer#/media/File:Thin_Film_PRT.png

Existem várias opções de ligação elétrica para termorresistências, incluindo a de 2 fios, 3 fios ou 4 fios.
A ligação elétrica de 2 fios é a mais simples. Um único fio condutor é ligado a cada uma das extremidades do resistor ao dispositivo de medição. A resistência total inclui, então, a resistência dos fios condutores. Esta é a menos precisa das configurações.

Figura 3: Termorresistência, ligação a 2 fios

A ligação elétrica de 3 fios é de longe a mais comumente utilizada em processos industriais. Essa ligação possui dois fios condutores ligados a um dos lados do resistor e um fio condutor ligação ao outro lado. Esta configuração anula a resistência dos fios condutores ligados ao resistor, aumentando assim a precisão da medição.

Figura 4: Termorresistência, ligação a 3 fios

A ligação elétrica a 4 fios é mais complexa e mais cara, mas produz os resultados mais precisos. Dois fios ligados a uma fonte uma corrente elétrica constante, e dois fios medindo a queda de tensão no resistor, anulam os efeitos da resistência dos condutores em ambos os lados.

Figura 5: Termorresistência, ligação a 4 fios

Usando um termopar

Os termopares contêm dois condutores feitos de diferentes tipos de materiais com uma junção entre eles exposta a temperatura (junta quente). A outra extremidade dos condutores é a junção de referência, está normalmente ligada a um dispositivo de medição. Uma tensão elétrica na junção de referência (normalmente lida em milivolts ou microvolts) aumentará ou diminuirá com as variações de temperaturas na junção quente do termopar.

A tensão na saída do termopar varia de acordo com os materiais usados. Esses termopares receberam designações de tipos específicos, como tipo K, J, E e N. O material dos condutores do termopar tipo K, são por exemplo, uma liga de níquel-cromo (NiCr) como condutor positivo, e uma liga de níquel-alumínio (NiAl), como condutor negativo.

Figura 6: Termopar Tipo K

Vantagens e desvantagens

Tanto as termorresistências quanto os termopares, são sensores usados para medir temperatura e a escolha de qual usar deve ser baseada nas necessidades de cada aplicação, pois cada tipo de sensor tem suas vantagens e desvantagens.

Em geral, as termorresistências são mais precisas, estáveis e lineares em uma faixa de temperatura de até 600°C. As termorresistências são mais adequadas para faixas de temperatura mais baixas, onde são necessárias maior precisão, estabilidade e repetibilidade.

Por outro lado, os termopares são menos precisos, menos estáveis e podem se desviar com o tempo. No entanto, os termopares têm uma resposta de temperatura mais rápida, são mais robustos e podem suportar condições mais severas, como vibrações e temperaturas de até 1.800°C, dependendo do tipo de termopar.

Vantagens e Desvantagens de Termorresistências e Termopares

Agora que você entendeu as diferenças entre termorresistências e termopares, suas vantagens e desvantagens e quando é adequado usar cada um, você pode escolher qual é o melhor para sua aplicação!

Ficou com alguma dúvida ou precisa de mais informações?
Entre em contato conosco e fale com um dos nossos especialistas de produtos.
Eles estão à sua disposição para ajudar na tomada de decisão.