Características de Sensores de temperatura, Slides de Automação

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Sensores de temperatura:

Termopares e semicondutores

Parte II

Prof. Osvaldo Ishizava Fatec – Catanduva 2013

• Sensores Self-Generating ou sensores passivos, por exemplo, os piezoelétricos, os termopares, os piroelétricos, os fotovoltaicos, os eletroquímicos, etc, geram um sinal elétrico a partir de um mensurando sem necessitar de alimentação.

• Se o circuito é aberto, uma força eletromotriz termoelétrica (f.e.m.) aparece e depende somente dos metais e das temperaturas das junções do termopar.

• Em 1834, Jean C. A. Peltier descobriu que na existência de um fluxo de corrente na junção de dois metais diferentes, calor é liberado ou absorvido. Este fenômeno é conhecido como Efeito de Peltier e pode ser definido como a mudança no conteúdo de calor quando uma quantidade de carga (1 Coulomb) atravessa a junção (este efeito é à base do estudo termoelétrico).
• Cabe observar que este efeito é reversível e não depende da forma ou dimensões dos condutores.

• Lord Kelvin (Sir William Thomson Kelvin) em 1851 verificou que um gradiente de temperatura em um condutor metálico é acompanhado por um pequeno gradiente de tensão cuja magnitude e direção depende do tipo de metal.
• Cabe observar que o fluxo de corrente em um circuito depende da resistência do condutor, mas a f.e.m. não depende da resistividade, das secções dos condutores ou da distribuição de temperatura ou gradiente.
• A f.e.m. depende somente das temperaturas entre as junções e dos metais que formam o termopar.
• Portanto, esta f.e.m. deve-se aos Efeitos de Peltier e Thomson.

• O Circuito de Seebeck é denominado de par termoelétrico ou comumente de termopar e é uma fonte de força eletromotriz (tensão elétrica).
• Portanto, o termopar pode ser utilizado como um sensor de temperatura ou como uma fonte de energia elétrica (conversor de energia termelétrica), porém, na maioria das aplicações, é somente utilizado como sensor de temperatura, pois os termopares metálicos apresentam baixíssimo rendimento.

 O Circuito de Seebeck é denominado de par termoelétrico ou comumente de termopar e é uma fonte de força eletromotriz (tensão elétrica). Portanto, o termopar pode ser utilizado com um sensor de temperatura ou como uma fonte de energia elétrica (conversor de energia termelétrica), porém, na maioria das aplicações, é somente utilizado como sensor de temperatura, pois os termopares metálicos apresentam baixíssimo rendimento.  A direção e magnitude da tensão (denominada de tensão de Seebeck) dependem da temperatura das junções e do tipo de material que constitui o elemento termopar

Termopares- Compensação

da junta fria (junta de

referência)