Termoresistência

Os termômetros de resistência são sensores de temperatura que operam baseados no princípio da variação da resistência ôhmica em função da temperatura. Seu elemento sensor na maioria das vezes é feito de platina com o mais alto grau de pureza e encapsulado em bulbos de cerâmica ou vidro.

Termoresistência ou termômetro de resistência são sensores de alta precisão e excelente repetibilidade de leitura, desvio com uso e envelhecimento despresíveis, além de alto sinal elétrico de saída.

Características:

Sua faixa de utilização vai de -200 a 650ºC conforme a Norma ASTM E1137 segundo a ITS-90, entretanto a Norma DIN IEC 751 de 1985 padronizou sua faixa de -200 a 850ºC segundo a IPTS-68.

Em sua montagem convencional o bulbo de resistência é montado em uma bainha de aço inox, totalmente preenchida com óxido de magnésio, permitindo uma ótima condução térmica e protegendo o bulbo de qualquer impacto ou choques mecânicos. A interligação do bulbo é feita com 2, 3 ou 4 fios de cobre, ou em montagens especiais com fios de prata ou de níquel, isolados entre si.

Como a questão mais importante que pretende ser esclarecida é a justificativa para os sistemas de ligação que serão apresentados, ela será feita utilizando-se uma ponte de Wheatstone para medição da resistência elétrica, mostrada na figura abaixo:

A ponte de Wheatstone tem conectada a ela um termômetro de resistência com ligação a dois fios. Na condição de equilíbrio da ponte, que ocorre quando o galvanômetro "G" indica zero, tem-se a seguinte relação entre as resistências:

Rbulbo + Rl1 + Rl2 = R1.R3 / R2

Se R3 = R2 então Rbulbo + RL1 + RL2 = R1. Uma vez que R1 é conhecido, fica determinado o valor de Rbulbo + RL1 + RL2. Fica evidente que ao valor da resistência do bulbo estão acrescidos os valores da resistência dos fios de ligação, fato que diminui a qualidade da medição com o conseqüente erro na determinação da temperatura.

Neste caso está conectado à ponte um termômetro de resistência com ligação a três fios. Considerando novamente que R2 = R3, o equilíbrio da ponte resultará da condição:

Rbulbo + RL2 = R1 + RL1

Como é possível, com boa aproximação, considerar RL1 aproximadamente igual a RL2 aproximadamente igual a RL3, o efeito dos fios de ligação é muito atenuado. Este é o tipo de ligação mais utilizado em termômetros de resistência para aplicações industriais.

O sistema de ligação a quatro fios elimina completamente a resistências dos fios de ligação, sendo utilizado em situações que necessitam medições muito precisas. Os TRPP's são montados com ligações a quatro fios, por exemplo:

Esta configuração é voltada para aplicação em laboratórios, instrumentos de leitura dos sensores de referência permitem a circulação de uma corrente constante (usualmente 1mA) através do elemento sensor e a medição da diferença de potencial é feita sobre os terminais do bulbo eliminado assim o efeito da resistência dos condutores no resultado final. Pela lei de Ohm tem-se que:

Portanto:

As termoresistências são divididas em algumas classes de precisão tendo como base a classe A e B, sendo as mais utilizadas na industria , além da classe A e B possuímos os sensores especiais , ou seja bulbos de resistência com as seguintes classe de precisão: 1/10 DIN, 1/5 DIN e 1/3 DIN, ou seja, correspondem a 10, 5 ou 3 vezes menor que o desvio de um bulbo classe “B” , estes sensores já são mais utilizados como padrões nos laboratórios ou em processos especiais

Tabelas de precisão das Termoresistências

Temperatura(ºC)	Classe A		Classe B
	°C	Ω	°C	Ω
0	0.13	0.05	0.25	0.10
100	0.30	0.11	0.67	0.25
200	0.47	0.17	1.1	0.40
300	0.64	0.23	1.5	0.53
400	0.81	0.28	1.9	0.66
500	0.98	0.33	2.4	0.78
600	1.15	0.37	2.8	0.88
650	1.24	0.40	3.0	0.94