Relatorio(1)

Prévia do material em texto

05/05/19 – Pág. 1/3 
 
 
DISCIPLINA: CMP1104 - Instrumentação e Acionamento 
 
EXPERIMENTO 04: “Termoresistências” 
 
OBJETIVO(S) DO EXPERIMENTO 
 
• Verificar o princípio de funcionamento das termoresistências; 
• Realizar medições de temperatura com termoresistências. 
 
INTRODUÇÃO 
 
Termoresistência é um sensor que mede a temperatura de um corpo qualquer, através da 
variação da resistência ôhmica de um condutor metálico. Normalmente é usado um enrolamento 
de platina (Pt) construído de forma a apresentar uma resistência ôhmica de 100Ω quando 
submetido a uma temperatura de 0 ᵒC, por essa, razão também conhecido como Pt100. A relação 
temperatura x resistência ôhmica não é linear, porém através de equações ou tabelas de correlação, 
pode-se obter a temperatura através da medição da resistência elétrica. 
Os sensores Pt100 são usados em processos que requerem precisão, por exemplo, indústrias 
petroquímicas, químicas, alimentícias, dentre outras. Esses sensores podem operar em 
temperaturas máxima de 420ºC sem que exista a possibilidade de problema com erros sistemáticos. 
 
 
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS 
 
• Resistência para aquecimento de água (mergulhão); 
• Termômetros; 
• Termoresistências tipo Pt100; 
• Multímetros digitais; 
• Água e gelo. 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
1. Monte o circuito conforme ilustrado no desenho abaixo. 
 
2. Alimente o circuito que contém o mergulhão, e preencha a tabela abaixo 
 
 
05/05/19 – Pág. 2/3 
 
 
Temp. 
(oC) 
 
Resist. 
(W) 
 
 
Temp. 
(oC) 
 95 
Resist. 
(W) 
 
 
 
3. Monte o circuito para conexão a dois fios conforme figura abaixo. 
 
 
4. Coloque a termoresistência em 0oC e faça o balanceamento da ponte de Wheatstone. Coloque 
a termoresistência Pt100 na água, energize o circuito e preencha a tabela abaixo. 
 
Temp. 
(oC) 
 
Saída. 
(mV) 
 
 
Temp. 
(oC) 
 95 
Saída. 
(mV) 
 
 
 
5. Para simular um aumento da temperatura ambiente nos cabos de conexão, mantenha a 
temperatura no máximo possível. Faça as leituras da temperatura e da tensão na saída da ponte. 
Em seguida acrescente um resistor de 4,7W em cada cabo da RTD e repita as leituras. 
Tágua = _________________[oC]; Vo = ____________[mV]; s/ resistor. 
Tágua = _________________[oC]; Vo = ____________[mV]; c/resistor. 
 
 
QUESTÕES 
 
 
23 25 30
60
5550454035
70 807565 85 90
109.75 117115.35113.92111.76110.14109.78 118.91
137.36135.28134.10131.15127.97125.02123.17120.83
55 60
3.95 4.83 5.04
70
5.43
80
6.613.59
50
3.18
45
3.092.722.381.680.970.670
4035302317137
94
95
7.13
9.01
05/05/19 – Pág. 3/3 
 
 
6. Calcule a resistência da termoresistência Pt100 para as temperaturas medidas no item 2 do 
procedimento experimental, e compare com os valores medidos no ohmímetro. 
7. Determine a temperatura da água, utilizando os valores de tensões medidas no item 4 do 
procedimento experimental e compare com as temperaturas indicadas no termômetro. 
8. Para o item 5 do procedimento experimental, determine o erro cometido na leitura da 
temperatura da água, devido à variação da temperatura ambiente ao longo dos cabos e compare 
com valor teórico do erro. 
9. Faça um estudo sobre as características das termoresistências. Para isto, visite o site 
www.consistec.com.br ou outros sites de fabricantes de termoresistências. 
 
6) 
𝑅 = 𝑅0(1 + 𝛼(𝑇 − 𝑇0)) 
𝛼 = 
𝑅 − 𝑅0
𝑅0(𝑇 − 𝑇0)
 
𝛼 =
109.75 − 137.36
137.36(23 − 95)
= 0.002791 
Real 109,75 109,78 110,14 111,76 113,96 115,35 117,00 118,91 
Ideal 109.75 110.51 112.43 114.35 116.26 118.18 120.10 122.02 
Real 120,83 123.17 125.02 127.97 131.15 134.10 135.28 137.36 
Ideal 123.85 125.85 127.77 129.69 131.60 133.52 135.44 137.36 
 
7) 
R = 101 
Real 7 13 17 23 30 35 40 
Ideal 6 12 16 22 30 34 39 
Real 45 50 55 60 70 80 95 
Ideal 45 49 55 60 68 77 95 
 
8) 
Vg = (101/(101+rx)) - 220k/(220k + 220k) 
R = 101 
 
Real 94 95 
Ideal 97 97 
 
9) Termoresistencias são sensores de temperatura que atuam em cima da variação de 
resistência que acontece em um material devida sua mudança de temperatura. Devem ser 
fabricados com fios de alta pureza de platina, níquel ou cobre. Eles compreendem uma 
alta estabilidade mecânica e térmica. Tem uma relação quase linear de resistência e 
temperatura, que auxilia em suas medições. Elas são identificadas pelo material que os 
constituem, sendo por exemplo o Pt-100 feito de platina que a 0°C tem uma resistencia 
de 100 ohm, ou o NI-500, que é feito de niquel de a 0°C tem uma resistencia de 500 ohm. 
Entre suas vantagens temos sua alta precisão, facilidade de ligações distantes, facilidade 
no interligamento do equipamento, estabilidade, boa adaptação ao ambiente e alta 
linearidade. Em contra partida são mais caros, deterioram-se mais facilmente, tem uma 
temperatura máxima de 630°C, é necessário que o corpo do bulbo esteja com a 
temperatura equilibrada e tem um alto tempo de resposta.