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o conceito de temperatura
do ponto de vista físico, o calor é uma medida da energia contida no corpo devido ao movimento irregular de suas moléculas ou átomos. assim como as bolas de tênis têm mais energia com o aumento da velocidade, a energia interna do corpo ou gás aumenta com o aumento da temperatura. temperatura é uma variável que, juntamente com outros parâmetros
A medida básica de temperatura é o grau Kelvin. A 0 ° k (elvin), todas as moléculas do corpo estão em repouso e não há mais calor. Portanto, não há possibilidade de temperatura negativa porque não há estado de energia mais baixa.
no uso diário, a prática habitual é usar centígrado (anteriormente centígrado). seu ponto zero é no ponto de congelamento da água, que pode ser facilmente reproduzido na prática. agora 0 ° c não é de forma alguma a temperatura mais baixa, porque todos sabem por experiência. estendendo a escala centígrado
O homem tem a capacidade de medir a temperatura através de seus sentidos em uma faixa limitada. no entanto, ele não foi capaz de reproduzir com precisão as medições quantitativas. a primeira forma de medição quantitativa de temperatura foi desenvolvida em Florença no início do século 17 e baseou-se na expansão do álcool. escalação é
temperatura de medição elétrica
A medição de temperatura é importante em muitas aplicações, como controle de edifícios, processamento de alimentos e fabricação de produtos siderúrgicos e petroquímicos. Estas aplicações muito diferentes exigem sensores de temperatura com diferentes estruturas físicas e geralmente tecnologias diferentes
Em aplicações industriais e comerciais, os pontos de medição são geralmente distantes dos pontos de indicação ou controle. O processamento adicional das medições é geralmente necessário em controladores, gravadores ou computadores. Estas aplicações não são adequadas para a indicação direta de termômetros porque os conhecemos do uso cotidiano, mas precisam
Os sensores de resistência de 100 ohms ou 1000 ohms são os sensores de resistência de platina.
rtd é o sensor mais preciso para aplicações industriais e também fornece a melhor estabilidade a longo prazo. o valor representativo da precisão da resistência de platina é + 0,5% da temperatura medida. após um ano, pode haver uma mudança de + 0,05 ° c através do envelhecimento. termômetros de resistência de platina têm
alteração da resistência com a temperatura
A condutividade de um metal depende da mobilidade dos elétrons condutores. se uma tensão for aplicada à extremidade do fio, os elétrons se movem para o polo positivo. defeitos na rede interferem com esse movimento. eles incluem átomos de rede externos ou ausentes, átomos nos limites de grãos e entre as posições
A platina tem sido amplamente aceita na medição industrial. suas vantagens incluem estabilidade química, fabricação relativamente fácil (especialmente para fabricação de fios), a possibilidade de obtê-la em forma de alta pureza e propriedades elétricas reproduzíveis. essas características fazem do sensor de resistência de platina o sensor de temperatura mais
Os termistores são feitos de alguns óxidos metálicos e sua resistência diminui com o aumento da temperatura. Como a característica de resistência diminui com o aumento da temperatura, é chamado sensor de coeficiente de temperatura negativo (NTC).
devido à natureza do processo básico, o número de elétrons condutores aumenta exponencialmente com a temperatura; portanto, a característica mostra um forte aumento. esta não linearidade óbvia é uma desvantagem dos resistores ntc e limita sua faixa de temperatura efetiva a cerca de 100 ° c. Eles podem, é claro, ser linearizados
A base do termoparo é a conexão entre dois metais diferentes, o termistor. a tensão gerada pelo termoparo e o rtd aumenta com a temperatura. em comparação com os termômetros de resistência, eles têm um limite de temperatura superior maior, com uma vantagem significativa de vários milhares de graus Celsius. sua estabilidade
efeito termoelétrico
Quando dois metais são conectados, a tensão termoelétrica é produzida devido à energia de ligação diferente de elétrons e íons metálicos. a tensão depende do próprio metal e da temperatura. para que essa tensão térmica gere corrente, os dois metais devem, é claro, ser conectados juntos na outra extremidade para formar um circuito fech
Se houver a mesma temperatura em ambas as junções, não há fluxo de corrente porque as pressões parciais geradas nos dois pontos se cancelam. quando a temperatura na junção é diferente, a tensão gerada é diferente e os fluxos de corrente. portanto, o termoparole só pode medir a diferença de temperatura.
O ponto de medição é uma junção exposta à temperatura medida. a junção de referência é uma junção a uma temperatura conhecida. uma vez que a temperatura conhecida é geralmente inferior à temperatura medida, a junção de referência é geralmente chamada de junção fria. para calcular a temperatura real do ponto de medição, a temperatura do extremo frio
Os instrumentos mais antigos utilizam caixas de junção de controlo termostático para controlar a temperatura da junção fria a valores conhecidos, como 50oC. Os instrumentos modernos utilizam uma película fina de rtd na extremidade fria para determinar a sua temperatura e calcular a temperatura do ponto de medição.
A tensão produzida pelo efeito termoelétrico é muito pequena e é de apenas alguns microvolts por grau centígrado. Portanto, os termopares não são normalmente utilizados na faixa de 30 a + 50 ° C, porque a diferença entre a temperatura de junção de referência e a temperatura de junção de referência é muito pequena para produzir
Ar condicionado
Em um termômetro de resistência, a resistência varia com a temperatura. para avaliar o sinal de saída, uma corrente constante passa através dele e a queda de tensão através dele é medida. para essa queda de tensão, a lei de Ohm é obedecida, v = ir.
A corrente de medição deve ser o menor possível para evitar o aquecimento do sensor. pode-se considerar que a corrente de medição de 1ma não introduzirá nenhum erro óbvio. a corrente produz uma queda de tensão de 0,1v em pt 100 a 0 °C. esta tensão de sinal deve agora ser transmitida através do cabo de ligação para o
Circuito de 2 fios
um cabo de 2 núcleos é usado para a conexão entre o termômetro e a eletrônica de avaliação. como qualquer outro condutor elétrico, o cabo tem uma resistência em série com um termômetro de resistência. como resultado, os dois resistores são adicionados e a eletrônica o interpreta como um aumento
Circuito de 3 fios
Para minimizar a influência da resistência da linha e sua flutuação com a temperatura, um circuito de três fios é geralmente usado. inclui a execução de fios adicionais em um dos contatos do rtd. Isso resulta em dois circuitos de medição, um dos quais é usado como referência. O circuito de 3 fios pode compensar a resist
Circuito de 4 fios
a melhor forma de conexão de um termômetro de resistência é um circuito de 4 fios. a medição não depende nem da resistência da linha nem das alterações induzidas pela temperatura. não é necessário equilibrar a linha. o termômetro fornece corrente de medição através de uma conexão de energia. a queda de voltag
Transmissor de dois fios
O transmissor de 2 fios fornece uma vantagem adicional, ou seja, a amplificação do sinal reduz muito o impacto de interferências externas. existem dois arranjos para posicionar o transmissor. uma vez que a distância entre os sinais não amplificados deve ser o mais curta possível, o amplificador pode ser instalado diretamente no
Conexão de termistor
A resistência de um termistor é geralmente várias ordens de magnitude maior do que a de qualquer fio de chumbo. Portanto, o efeito da resistência de chumbo nas leituras de temperatura é insignificante, enquanto os termistores são quase sempre conectados em uma configuração de 2 fios.
Conexão de termocouple
Ao contrário de rtds e termistores, os termopares têm pernas positivas e negativas, por isso a polaridade deve ser observada. eles podem ser conectados diretamente ao transmissor local de 2 fios e o fio de cobre pode ser devolvido ao instrumento receptor. se o instrumento receptor pode aceitar a entrada do termoparo diretamente,
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