Pt100

Pt100, Pt1000 e NTC são os elementos de medição mais usados na família das termorresistências. O artigo abaixo leva em consideração a questão dos tipos de ligação.

As termorresistências mudam sua resistência elétrica em função da temperatura. Esse princípio físico possibilita a medição da temperatura em um processo com um Pt100 por exemplo. A resistência elétrica então é determinada por uma eletrônica (exemplo: transmissor de temperatura) através de uma corrente constante e da medição da variação de tensão. De acordo com a lei de Ohm (R = U/I), a resistência [R] e a tensão [U] são proporcionais uma a outra quando a corrente é constante [I]. Existem três possibilidades de ligação para um Pt100 ao transmissor: 2, 3 ou 4 fios.

Pt100 com ligação a 2 fios 

Fig.: Pt100 com ligação a 2 fios


Com uma ligação a 2 fios, a resistência de linha é adicionada como um erro na medição. Para um cabo de cobre por exemplo, com uma seção transversal de 0,22 mm2, o seguinte valor se aplica para um Pt100: 0.162 Ω/m → 0.42 °C/m. Para um Pt1000 a influência é menor por um fator de10 em relação à resistência básica (em 0.04 °C/m). A resistência se torna ainda menos significante em relação à resistência básica R25 de um elemento de medição NTC (ex. R25 = 10k). Devido à curva característica do NTC, a influência em altas temperaturas aumenta desproporcionalmente.

Pt100 com ligação a 3 fios 

Fig.: Pt100 com ligação a 3 fios

A influência da resistência de linha aqui é compensada na medida do possível com a ligação a três fios. O requisito básico para isso, é que a resistência de todos os condutores sejam iguais. O comprimento máximo dos condutores neste tipo de ligação depende da seção dos condutores e das opções de compensação do instrumento eletrônico que recebe este sinal. (transmissor, indicador, controlador ou sistema de controle de processo).

Pt100 com ligação a 4 fios 

Fig.: Pt100 com ligação a 4 fios

A ligação a 4 fios elimina completamente a influência dos condutores no resultado da medição, pois todas as possíveis assimetrias nas resistências dos condutores são compensadas.

 

Medições alternativas 

Exemplo: Erro de medição a 150 °C, comprimento do cabo 10 m, seção do condutor 0,22 mm2

Outra possibilidade para diminuir substancialmente a influência dos condutores é aumentar a seção. Por exemplo, com uma seção de 0,5 mm2 a resistência de linha é de apenas 0,036 Ω/m ou 0,1 °C/m. Ambas opções (Ligações 3 ou 4 fios ou aumento da seção do condutor) levam ao maior custo do cabo, o que pode ser problemático, especialmente em mercados com custos sensitivos, tais como para fabricantes de maquinas e equipamentos. Como uma boa opção entre custo e exatidão, um elemento de medição Pt1000 a dois fios na classe A para comprimentos de cabo curtos, pode ser oferecido. 

Conclusão

  • As maiores exatidões de medição são apenas alcançadas com um Pt100 com ligação a quatro fios.
  • Um elemento de medição Pt1000 com classe A também oferece boa exatidão de medição com uma ligação a dois fios e representa uma alternativa econômica em relação as ligações a três ou quadro fios para fabricantes de máquinas e equipamentos.

Nota
Mais informações sobre termorresistências podem ser encontradas em nosso site.



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