Termístor

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Termístor (ou termistor) são semicondutores sensíveis à temperatura.

Termístor do tipo NTC

Existem basicamente dois tipos de termístores:

Conforme a curva característica do termístor, o seu valor de resistência pode diminuir ou aumentar em maior ou menor grau em uma determinada faixa de temperatura.

Assim alguns podem servir de proteção contra sobreaquecimento, limitando a corrente eléctrica quando determinada temperatura é ultrapassada. Outra aplicação corrente, no caso a nível industrial, é a medição de temperatura (em motores por exemplo), pois podemos com o termístor obter uma variação de uma grandeza eléctrica em função da temperatura a que este se encontra.

Efeito do auto-aquecimento[editar | editar código-fonte]

Quando uma corrente passa pelo termistor a temperatura aumenta e ele dissipa calor. Esse calor pode interferir na medição da temperatura e gerar error na medição. A equação da potência dissipada pelo termistor é:

Onde:

  • é a energia dissipada (em Watt)
  • é a corrente elétrica que passa pelo termistor (em Ampéres)
  • é a diferença de potencial aplicada aos terminais do termistor (em Volts)

Esta energia é convertida em calor e transferida para o ambiente. A taxa de transferência é descrita pela lei de resfriamento de Newton:

Onde:

  • é a energia transferida (em Watt)
  • é o fator de dissipação do termistor (em Watt/°C)
  • é a temperatura do termistor em função da sua resistência (em Celsius)
  • é a temperatura do meio (em Celsius)

A corrente através do termistor depende do circuito em que ele está ligado, se o termistor está sendo alimentado por uma fonte de tensão fixa a corrente pode ser determinada pela lei de OHM:

Como no equilíbrio * , substituindo e resolvendo para , obtêm-se:

A potência dissipada por um termistor é muito baixa para garantir um nível insignificantes de erro de medição de temperatura devido ao auto-aquecimento. Entretanto, algumas aplicações do termistor utilizam deste efeito como principio de funcionamento para manter a temperatura do termistor bem acima da temperatura ambiente de modo a detectar pequenas mudanças na condutividade térmica do meio ambiente. Podendo assim realizar a medição de fluxo de um líquido ou ar.

Equação de Steinhart–Hart[editar | editar código-fonte]

A equação de Steinhart-Hart descreve a temperatura de um dispositivo semicondutor em dada temperatura:

Onde:

  • é a temperatura (em Kelvins)
  • é a resistência elétrica na temperatura T (em ohms)
  • , , e são os coeficientes de Steinhart–Hart que dependem do tipo de construção, material e margem de temperatura.

(Em teoria, a equação geral possui ainda um termo quadrático,, mas esse é frequentemente desconsiderado pois seu valor é muito menor que os outros coeficientes).

Inversa de Steinhart-Hart[editar | editar código-fonte]

Para obter o valor da resistência do semicondutor em função da termperatura, deve-se usar o inverso da equação de Steinhart-Hart, com os mesmos coeficientes.

Coeficientes[editar | editar código-fonte]

Os coeficientes de Steinhart-Hart podem ser obtidos a partir de um sistema de três equações e três incógnitas, onde são utilizados três pontos de resistência e temperatura conhecidos.


Com os valores de resistência de R1, R2 e R3 e as temperaturas T1, T2 e T3, pode-se expressar as constantes A, B e C como:

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. http://www.ussensor.com/technical-info/thermistor-terminology
  2. http://www.ametherm.com/thermistor/ntc-thermistors-steinhart-and-hart-equatio
  3. http://www.resistorguide.com/ptc-thermistor/
  4. http://www.dk-sensor.com/?module=Html&action=SiteComp_Eng&sSubNo=9