Especialmente no segmento de fabricação de máquinas e equipamentos, os clientes nos perguntam qual seria o correto elemento de medição para eles. Por esta razão, neste artigo pretendemos explicar as diferenças entre os resistores de medição mais comuns: sonda de temperatura Pt100, Pt1000 e NTC. Na comparação no final do artigo, também há os elementos de medição menos usados Ni1000 e KTY.
Pt100, Pt1000 ou NTC?
As termorresistências com base em sondas de temperatura Pt100, Pt1000 (coeficiente positivo de temperatura PTC) e NTC (coeficiente negativo de temperatura) são utilizadas em aplicações industriais onde baixas e medias temperaturas são medidas. Na indústria de processo, as sondas de temperatura Pt100 e Pt1000 são utilizadas quase exclusivamente ao invés do NTC, não menos importante por razões de custo, pois este é frequentemente utilizado no segmento de fabricação de máquinas e equipamentos. Porém como mais recentemente também as sondas de temperatura Pt100 e Pt1000 são fabricados com a tecnologia “thin film”, é possível reduzir a uma quantidade bastante pequena de platina nos resistores. Como resultado disso, a diferença de preço comparado ao NTC também foi reduzida, então uma mudança de um NTC para Pt100 ou Pt1000 torna-se interessante para quantidades menores. Especialmente, pois os resistores de medição de platina oferecem vantagens significativas em relação ao coeficiente negativo de temperatura (NTC).
Vantagens e desvantagens dos diferentes elementos de medição
Os elementos de platina Pt100 e Pt1000 oferecem a vantagem de atender a normas internacionais (IEC 60751 / EN 60751). Pois devido a critérios específicos de material e fabricação, uma padronização de elementos semicondutores como de um NTC se torna bastante difícil. Por esta razão, a possibilidade de substituir um sensor pelo outro é limitada. Outras vantagens das sondas de temperatura de platina são: Melhor estabilidade no longo prazo e melhor desempenho em ciclos de temperatura, uma maior faixa de temperatura assim como uma alta exatidão de medição e linearidade. Alta exatidão de medição e linearidade também são possíveis com um NTC, porém apenas em uma faixa de temperatura limitada. Enquanto um Pt100 ou Pt1000 com a tecnologia “thin film” pode ser utilizado a temperaturas de até 500°C, um NTC comum pode ser utilizado à temperatura de até aproximadamente 150°C.
Influência do fio de ligação
A resistência dos fios influência o valor de medição de sensores de temperatura a dois fios e deve ser considerada. Em um cabo de cobre com uma seção transversal de 0,22 mm² (aprox. 24 AWG), o seguinte valor deve ser usado como orientação para um Pt100: 0,162 Ω/m → 0,42 °C/m. Como alternativa, um Pt1000 também pode ser selecionado, no qual a influência do fio (com 0,04 °C/m) é 10 vezes menor. A influência da resistência do fio comparado à resistência base R25 para um elemento de medição NTC é bem menos perceptível. Porém devido à curva inclinada característica do NTC, a influência dos fios em temperaturas mais elevadas aumenta consideravelmente.
Conclusão
No caso de grandes quantidades, o uso de um resistor de medição NTC ainda é justificado devido às razões de custo. Porém, para quantidades menores, recomendamos o uso de um resistor de medição de platina. O uso de um Pt1000 fabricado na tecnologia “thin film” é um meio termo perfeito entre custo e a exatidão de medição. Na seguinte tabela, elaboramos as vantagens e desvantagens dos diferentes elementos de medição em uma visão geral:
| Vantagens e desvantagens dos diferentes elementos de medição | NTC | Pt100 | Pt1000 | Ni1000 | KTY |
| Faixa de temperatura | – | ++ | ++ | + | – |
| Exatidão | – | ++ | ++ | + | – |
| Linearidade | – | ++ | ++ | + | ++ |
| Estabilidade ao longo prazo | + | ++ | ++ | ++ | + |
| Normas internacionais | – | ++ | ++ | + | – |
| Sensibilidade de temperatura (dR/dT) | ++ | – | + | + | + |
| Influência do fio de alimentação | ++ | – | + | + | + |
As curvas características dos diferentes elementos de medição podem ser visualizadas no seguinte gráfico:
Curvas características dos diferentes elementos de medição
Observação
Nossos sensores de temperatura para o segmento de fabricação de máquinas e equipamentos estão disponíveis com todos os elementos de medição comumente utilizados. Você encontrará mais informações no site da WIKA.
Por favor, também assista ao vídeo a seguir para saber mais sobre as diferenças entre um sensor de resistência Pt100 e Pt1000: