Principais Sensores Industriais Introduo Atemperaturaumamedidadaenergiacinticaexistenteemumaamostrade material, expressa em unidades de graus em uma escala padro. Voc pode medir temperaturademuitasformasdiferentes,quevariamemcustodoequipamentoe preciso. Os modelos mais comuns de sensores so os termopares, os RTDs, e os termistores. Termopar Ostermoparessoossensoresdetemperaturamaiscomumenteusadosporque elessorelativamentebaratos,almdeseremsensoresprecisosquepodem operarsobreumalargafaixadetemperatura.Umtermoparcriadoquandodois metaisdiferentessetocameopontodecontatoproduzumapequenatensode circuitoabertocomoumafunodatemperatura.Vocpodeusarestatenso termoeltrica,conhecidacomotensodeSeebeck,paracalcularatemperatura. Para pequenas mudanas na temperatura, a tenso aproximadamente linear. Voc pode escolher diferentes tipos de termopar designados por letras maisculas queindicamsuascomposiesdeacordocomasconvenesdoAmerican National Standards Institute (ANSI). Os tipos mais comuns de termopar incluem B, E, K, N, R, S, e T. Veja a figura 1. F1.Termoparessobaratosepodemoperarsobreumagrandefaixade temperatura.

RTD UmRTDdeplatinaumdispositivofeitodebobinas(oufilmes)demetal, normalmenteplatina.Quandoaquecido,aresistnciadometalaumenta;quando resfriado,aresistnciadiminui.PassarcorrenteatravsdeumRTDgerauma tensosobreele.Medindoestatenso,vocpodedeterminarsuaresistnciae, ento,suatemperatura.Arelaoentreresistnciaetemperaturarelativamente linear. Tipicamente, os RTDs tm uma resistncia de 100 a 0 C e podem medir temperaturas at 850 C. Observe a figura 2. F2. Os RTDs so feitos de bobinas de metal e podem medir temperaturas at 850 C. Termistor Umtermistorumpedaodesemicondutorfeitodexidosmetlicosqueso pressionados em uma pequena gota, disco, wafer, ou outra forma sinterizada para medir altas temperaturas. Por ltimo, eles so revestidos com epxi ou vidro. Como ocorre com os RTDs, voc pode passar uma corrente atravs de um termistor para leratensosobreeleedeterminarsuatemperatura.Noentanto,diferentemente dosRTDs,ostermistorestmumaresistnciamaior(2.000a10.000)euma sensibilidademuitomaior(~200/C),permitindo-lhealcanaremmaiores sensibilidadessemlimitaodefaixadetemperatura(at300C).Atentepara a figura 3.

F3.Passarcorrenteatravsdeumtermistorgeraumatensoproporcional temperatura.

Projetando o melhor sistema de medio para sensores de temperatura Ocondicionamentodesinalnecessrioparafazermediesdetemperatura precisas e confiveis. Ao projetar um correto sistema de medio para seu sensor detemperatura,vocdeveconsideraramplificao,isolamento,filtragem, excitao, preciso, resoluo, e compensao de junta fria (CJC). Amplificao Sinaisdesadadossensoresdetemperaturaestotipicamentenafaixade milivolts, ento voc deve amplificar o sinal e tomar cuidado para prevenir rudo no seusistemademedio.Escolhaumganhoqueotimizeoslimitesdeentradado conversoranalgicoparadigital(ADC)noseuhardware.Paramelhoraro desempenhoderudodoseusistema,vocpodeamplificarastensesdebaixo nvel prximo fonte de tenso ou ponto de medio.

Isolamento Os termopares sendo montados ou soldados diretamente em um material condutor, comoaoougua,introduzemoutrafontederudo.Estaconfiguraofazos termoparesparticularmentesuscetveisatensodemodocomumemalhasde terra.Oisolamentoajudaaprevenirmalhasdeterraepodeaumentar dramaticamentearejeiodatensodemodocomum.Comomaterialcondutor quetemumatensodemodocomummaior,oisolamentonecessrioporque amplificadores no isolados no podem medir sinais com tenses de modo comum grandes.

Filtragem Filtros passabaixas so comumente usados para efetivamente eliminar rudo de alta frequncia em medies de temperatura. Por exemplo, filtros passabaixa so teis pararemoverorudode60Hzdaredeeltrica,quepredominanteemmuitos laboratrios e configuraes de plantas.

Excitao ComoosRTDsetermistoressodispositivosresistivos,vocdeveforneceruma correntedeexcitaoeentoleratensosobreseusterminais.Seocalorextra nopuderserdissipado,oaquecimentocausadopela correntedeexcitaopode aumentar a temperatura do elemento de deteco acima da temperatura ambiente. OautoaquecimentorealmentemudaaresistnciadoRTDoutermistor,causando erronamedio.Vocpodeminimizarosefeitosdoautoaquecimentofornecendo uma corrente de excitao menor.

Preciso e Resoluo Aoescolherosensoreohardwaredeaquisiodedadoscertos,vocdeve conhecerosrequisitosdeprecisoeresoluoparasuaaplicao.Atravsde filtragem e amplificao pode melhorar dramaticamente a preciso de medies de termopar;RTDsetermistoressoconhecidosporproduzirleiturasmaisprecisas. Almdasconsideraesdosensor,vocdevecompararaprecisoeresoluo requeridaparasuaaplicaoaohardwaredeaquisiodedadose condicionamento de sinais que voc selecionou.

Compensao de Junta Fria (CJC) CJCumatecnologianecessriaparamediesprecisasdetermopares.Uma tensogeradanaconexoentreotermopareoterminaldodispositivode aquisiodedados.ACJCmelhoraaprecisodasuamedio,fornecendoa temperaturanestajunoeaplicandoacorreoapropriada.Entendercomo trabalhaaCJCimportanteporqueoerrointroduzidopeloseusensordeCJC compequalqueroutroerrojexistenteemsuamedio.Quandocalculara precisodosistema,lembre-sedequeesteerropodesersignificanteedeveser considerado.