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Termístor

(Redirecionado de Termistor)
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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-aquecimentoEditar

Quando uma corrente passa pelo termistor a temperatura aumenta e ele dissipa calor. Esse calor pode interferir na medição da temperatura e gerar erro 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 ampère)
  •   é a diferença de potencial aplicada aos terminais do termistor (em volt)

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/grau Celsius)
  •   é a temperatura do termistor em função da sua resistência (em grau Celsius)
  •   é a temperatura do meio (em grau 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–HartEditar

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

 

Onde:

  •   é a temperatura (em kelvin)
  •   é a resistência elétrica na temperatura T (em ohm)
  •  ,  , 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-HartEditar

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.

 
 

CoeficientesEditar

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:

 

ReferênciasEditar