Termopar

Saiba mais sobre Termopar

Um termopar é um sensor de temperatura formado pela junção de dois materiais condutores ou semicondutores. Os termopares mais comuns na indústria são destinados a temperaturas entre -200 e 1700 °C, e são constituídos pela junção de dois metais diferentes. A junção pode ser feita por vários métodos, sendo os mais importantes o aperto dos materiais e a soldagem.

Quando as duas extremidades conectadas são submetidas a temperaturas diferentes, uma força eletromotriz é gerada. Este é o conhecido efeito Seebeck, que o descobriu em 1821.

O efeito Seebeck resulta da superposição de dois outros efeitos, descobertos posteriormente por Peltier e por Lord Kelvin, respectivamente em 1834 e 1851. Se o mesmo circuito formado pelos dois metais distintos for alimentado por uma fem, poderá ser observado a ocorrência de uma corrente e uma extremidade conectada absorverá calor, enquanto que a outra dissipará calor. Este efeito é o denominado efeito Peltier.

No termopar, a extremidade conectada, colocada na temperatura que se deseja medir, é a denominada junção quente (ou junta de medição), enquanto que a extremidade colocada em uma temperatura de referência (usualmente 0°C para laboratórios de calibração, e temperatura ambiente para a indústria), é a junção fria. Assim, a força eletromotriz fem do termopar pode ser obtida a partir do conhecimento da propriedade termoelétrica dos dois metais conectados e da temperatura da junção quente.

A fem gerada, é da ordem de milivolts, é função da propriedade termoelétrica dos dois metais e da diferença de temperatura entre as junções quente e fria (referência).

Para medir com exatidão a temperatura, a junção fria deve ser mantida à temperatura constante, por exemplo, em um banho de gelo picado fundente colocado em uma garrafa térmica, ou uma junção fria eletrônica. Esta é a forma mais exata de se medir uma temperatura com termopar, utilizada, por exemplo no laboratório de calibração do CTM. Em aplicações de campo, por praticidade, pode-se prescindir da junção fria, conectando o termopar, ou fios de compensação ou extensão, diretamente ao condicionador de sinal que amplia a tensão (milivoltagem) e a indica/mostra em um painel digital. Nestes casos, o condicionador/indicador de temperatura incorpora um circuito eletrônico que gera a compensação da junta fria. O circuito eletrônico pode gerar entradas modificadoras indesejadas e ruídos, que eventualmente podem ser negligenciadas em medições de campo menos rigorosas.

Mas não é qualquer metal que provoca um efeito perceptivo, algumas ligas são adotadas pelo sistema internacional devido sua confiabilidade e precisão na mudança de tensão em relação a mudança de temperatura.