Princípios Básicos de Medição de Temperatura por Termopar

Princípios Básicos de Medição de Temperatura por Termopar

Soldar dois materiais diferentes de condutores ou semicondutores A e B forma um circuito fechado. Quando há uma diferença de temperatura entre os dois pontos de fixação 1 e 2 dos condutores A e B, uma força eletromotriz é gerada entre eles, resultando em uma corrente de certa magnitude no circuito. Este fenômeno é chamado de efeito termoelétrico. Os termopares funcionam utilizando esse efeito.

O que é um termopar

Tanto os termopares quanto os resistores térmicos pertencem à medição de temperatura do tipo contato na medição de temperatura. Embora suas funções sejam medir a temperatura dos objetos, seus princípios e características não são os mesmos

Os termopares são os dispositivos de temperatura mais amplamente utilizados na medição de temperatura. Suas principais características são ampla faixa de medição, desempenho estável, estrutura simples, boa resposta dinâmica e capacidade de transmitir remotamente sinais elétricos 4-20mA, facilitando o controle automático e o controle centralizado. O princípio de medição de temperatura dos termopares é baseado no efeito termoelétrico. Quando dois condutores ou semicondutores diferentes são conectados em um circuito fechado, quando as temperaturas nos dois contatos são diferentes, um potencial elétrico térmico será gerado no circuito. Este fenômeno é denominado efeito termoelétrico, também conhecido como efeito Seebeck. O potencial termoelétrico gerado em circuito fechado consiste em dois tipos de potenciais; Potencial termoelétrico e potencial de contato. O potencial termoelétrico refere-se ao potencial gerado pelas duas extremidades do mesmo condutor devido a diferentes temperaturas. Condutores diferentes têm densidades eletrônicas diferentes, portanto o potencial que eles geram também é diferente. Potencial de contato, como o nome sugere, refere-se ao potencial formado quando dois condutores diferentes entram em contato entre si devido às suas diferentes densidades eletrônicas, resultando em uma certa quantidade de difusão de elétrons. Quando atingem um certo equilíbrio, o potencial é formado. A magnitude do potencial de contato depende das propriedades do material de dois condutores diferentes e da temperatura em seus pontos de contato. Actualmente, existe uma especificação padrão para termopares utilizados internacionalmente, que estipula que os termopares são divididos em oito divisões diferentes, nomeadamente B, R, S, K, N, E, J e T. A sua temperatura de medição pode ser tão baixa quanto -270 graus Celsius e até 1.800 graus Celsius. Entre eles, B, R, S pertencem à série de termopares de platina, já que a platina é um metal precioso. Portanto, eles também são conhecidos como termopares de metais preciosos, e os poucos restantes são chamados de termopares de metais baratos. Existem dois tipos de estruturas de termopares, tipo comum e tipo blindado. Os termopares comuns são geralmente compostos de eletrodos térmicos, tubos de isolamento, mangas protetoras e caixas de junção, enquanto os termopares blindados são uma combinação sólida de fios de termopares, materiais de isolamento e mangas protetoras metálicas que são montadas e esticadas. Porém, o sinal elétrico dos termopares requer um fio especial para transmissão, que chamamos de fio de compensação. Diferentes termopares requerem diferentes fios de compensação e sua principal função é conectar-se ao termopar para manter a extremidade de referência do termopar longe da fonte de energia, estabilizando assim a temperatura da extremidade de referência. Os fios de compensação podem ser divididos em dois tipos: tipo de compensação e tipo de extensão. A composição química do fio de extensão é a mesma do termopar compensado. Porém, na prática, o fio de extensão não é feito do mesmo material do termopar e geralmente é substituído por um fio com a mesma densidade eletrônica do termopar.

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