 |
|
bruno  Instrumentação - TE063 Trabalho Transdutores Professor Eduardo Parente
Introdução Temperatura é um dos parâmetros físicos mais medidos na atualidade, existindo diferentes sensores para esta aplicação, sendo que os RTD’s (Resistance Temperature Detector) são os mais utilizados. Este trabalho apresenta as características básicas de um dos sensores mais comum de temperatura do tipo RTD, o PT100, sendo este um dos mais utilizados quando se refere à medição de temperatura. Especificações O PT100 oferece uma grande precisão sendo esta de ±0,2ºC e opera em uma faixa de -200ºC a 850ºC. Feito de platino e com uma resistência de 100 ohms a 0ºC, é conhecido por ter uma alta estabilidade e resposta rápida fazendo com que ele possa ser utilizado em diferentes aplicações relacionadas com temperatura. Sua forma varia de acordo com o processo de produção, podendo ser de platina do tipo flat-film ou wire-wound. Além do formato, uma grande diferença entre eles é que o flat-film é utilizado em aplicações onde se exige um tamanho menor. A figura a seguir mostra as dimensões de cada um deles. 
Figura 1 - Dimensões (fonte: data sheet - 1)
O seu funcionamento é simples, como sua resistência é proporcional de acordo com a temperatura, aplicando uma corrente conhecida por ele, se obtém uma tensão de saída que vai variar com a temperatura. O conhecimento da relação entre temperatura e resistência é fundamental para a sua aplicação. Ele é descrito pela seguinte equação, na qual vemos que sua relação entre temperatura e resistência não é linear, sendo que em suas aplicações normais são utilizados circuitos amplificadores digitais ou analógicos, para amplificar e linearizar o sinal de saída. RT = R0(1 + AT + BT2 + C(T-100)T3) Onde A = 3.9083 E-3 B = -5.775 E-7 C = -4.183 E-12 abaixo 0°C, e Zero acima de 0°C A seguir é apresentada uma tabela com os diferentes valores de
resistência de acordo com a temperatura
O PT100 pode ser conectado utilizando 2, 3 ou 4 fios de acordo com a aplicação. Quando utilizado com dois fios, sua exatidão pode ser prejudicada por causa da resistência ser aplicada em serie com ele  Figura 2 - PT100 com 2 fios (fonte: data sheet - 5)
Quanto utilizado com 3 fios, permite uma compensação para a resistência
do fio, o único inconveniente é que os fios conectores devem ter a mesma
característica 
Figura 3 - PT100 com 3 fios (fonte: data sheet - 5)
Quando utilizado com 4 fios, elimina a possibilidade de queda de tensão,
a qual poderia acontecer somente com 2 fios  Figura 4 - PT100 com 4 fios (fonte: data sheet - 5)
Aplicações Como já foi visto, o PT100 é muito utilizado, a seguir será apresentado algumas de suas utilizações. O Mini MCR-SL-PT100-UI-200 é um transdutor de temperatura isolado, produzido pela PHOENIX CONTACT, que utiliza um PT100 de 2, 3 ou 4 fios, com a possibilidade de configuração de sinal de saída, temperaturas a ser medidas, sistema de conexão e diferentes tipos de avaliação de erros. Possui as seguintes características mostradas nas tabelas e figura abaixo  Figura 5 - MCR-SL-PT100-UI-200 (fonte: data sheet - 4)
Tabela 2 - Dados Gerais (fonte: data sheet - 4)
Tabela 3 - Entrada (fonte: data sheet - 4)
Tabela 4 - Saída (fonte: data sheet - 4)
Temos também o SEM215, que é um transmissor de temperatura que possui uma
grande opção de sensores de temperatura para sua entrada, comumente é utilizado
o PT100. É de fácil configuração, configurado via PC por meio de um programa, o
que permite com que ele seja re-configurado. Alguns dados são apresentados na
tabela e gráfico abaixo.   Figura 6 - Conexões e dimensões (fonte: data sheet - 2)
Conclusão Foi visto neste trabalho um dos sensores mais utilizados quando se trata de temperatura. O PT100 permite ser aplicado em uma grande variedade de aplicações, tendo como vantagens uma alta precisão, resposta rápida e uma ampla faixa de trabalho. Seu funcionamento é simples e é de fácil instalação, mas sempre é utilizado em um conjunto de circuitos amplificadores e transmissores, para um melhor sinal de saída e leitura de temperatura. Produzido por diferentes fabricantes ele é de fácil obtenção no mercado. Bibliografia (1) Lab Facility - Temperature & Process Technology. Data Sheet. Acessado 07/06/06 http://tfcg.elis.ugent.be/student/IEM/DS%20pt100.pdf
(2) Status Instruments - DIN RAIL SMART UNIVERSAL TEMPERATURE TRANSMITTER, Data Sheet. Acessado 07/06/06 http://www.status.co.uk/data/data215.pdf
(3) Thermocouple Instruments Limited - Temperature Measurement. Data Sheet. Acessado 07/06/06 http://www.thermocouple.co.uk/Downloads/TD-TV_PT1A.pdf
(4) Phoenix Contact - Configurable Temperature Transducer for PT100. Data Sheet. Acessado 07/06/06 http://www.phoenixcon.com/products/interface/db/datasheets/101949_01_en.pdf
(5) Dallas Semiconductor - Maxim. Data Sheet. Acessado 07/06/06 http://www.eetasia.com/ARTICLES/2005JUN/A/2005JUN07_STECH_AN.PDF
Páginas que fazem referência:
Trabalho Transdutores |