A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Sensores térmicos Sensor temperatura fluxo térmico capacidade térmica

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Sensores térmicos Sensor temperatura fluxo térmico capacidade térmica"— Transcrição da apresentação:

1 Sensores térmicos Sensor temperatura fluxo térmico capacidade térmica
sinal eléctrico Q – energia térmica ou calor (J ou caloria) m – massa (kg) c – calor específico (J/kg ºC) T – temperatura absoluta (ºK) dQ/dt – fluxo térmico k – condutibilidade térmica do material A – área da secção transversal dT/dx – gradiante térmico 2002/03 ©Helena Sarmento

2 Tipos de sensores térmicos
metálicas semicondutoras termoresistências termodíodos activos termotransístores interruptores térmicos Sensores térmicos passivos sensores de contacto: condução termopares de ruído 2002/03 ©Helena Sarmento

3 Termoresistências Resistividade eléctrica dos materiais varia com a temperatura Termoresistências ou termistências: resistências sensíveis à temperatura metais ou ligas metálicas maior estabilidade maior precisão maior linearidade termoresistências metálicas semicondutoras maior sensibilidade semicondutores em foma cristalina ou amorfa 2002/03 ©Helena Sarmento

4 Termoresistências metálicas
Muitas vezes designadas por RTD – Resistance Temperature Detector Resistência de um fio (ou filme metálico): Resistividade de resistências metálicas, à temperatura R – resistência eléctrica r – resistividade l – comprimento A – área da secção transversal m – mobilidade n – concentração de electrões q – carga do electrão r0 – resistividade à temperatura de referência T0 2002/03 ©Helena Sarmento

5 Termoresistências metálicas
a e b sensibilidades semi-relativas da resistividade em relação à temperatura ou coeficientes de temperatura de 1ª e 2ª ordem aT sensibilidade semi-relativa ou coeficiente de temperatura da resistência a elevado boa sensibilidade b reduzido boa linearidade 2002/03 ©Helena Sarmento

6 Termoresistências metálicas
Metal a (W/W/ºC) b (W/W /ºC2) Platina 0,0039 -8,7510-7 Cobre 0,0043 6,2510-8 Tungsténio 0,0046 8,8010-7 Níquel 0,0068 5,1210-6 Fabricantes especificam de R com tabelas Ni W Cu Pt 100 200 300 400 500 600 -100 700 R (W) T (ºC) semicondutora R(T) da platina é das mais lineares 2002/03 ©Helena Sarmento

7 Termoresistências metálicas
Termoresistências de platina: A platina pode ser produzido com grau de pureza elevado (resistividade definida com precisão), estável e inerte. Serve de padrão de referência para temperaturas 13,8 ºK 1-903,89 ºK 100 W (Pt100), 500 W e 1000 W Pt100 50 100 150 200 250 300 350 400 -200 600 800 1000 0,00E+00 5,00E-05 1,00E-04 1,50E-04 2,00E-04 2,50E-04 erro < 3% ºC aT R(T) erro < 0,5% ºC R (W) a (W/W/ºC) T (ºC) 2002/03 ©Helena Sarmento

8 Termoresistências de platina
Determine o erro de linearidade de V(T) de uma Pt100 em que e quando percorrida por uma fonte de corrente constante e com a temperatura a variar entre 0 e 850ºC 2002/03 ©Helena Sarmento

9 Termoresistências metálicas
2002/03 ©Helena Sarmento

10 Termoresistências metálicas
Exemplos (Rdf Corporation) em platina: Industriais Com cápsulas De superfície Exemplos (RTD Company company) (platina, cobre e níquel): Genérico Enrolamento Filme Enrolamento em cerâmica Enrolamento oco 2002/03 ©Helena Sarmento

11 Termoresistências semicondutoras
Resistividade dos semicondutores termistências semicondutoras silício cerâmicas PTC NTC ni – concentração de portadores intrínsecos Eg – altura da banda proibida k – constante de Boltzman s - condutividade m - mobilidade 2002/03 ©Helena Sarmento

12 Termoresistências semicondutoras
semicondutores intrínsecos (sem impurezas dopantes ): termo da exponencial domina Não se consegue obter com silício um nível de impurezas de modo a ser considerado intrínseco: na gama de temperaturas de interesse as impurezas influenciam r 2002/03 ©Helena Sarmento

13 Termoresistências semicondutoras
semicondutores extrínsecos: baixas temperaturas: predominância das impurezas altas temperaturas: preponderância dos portadores intrínsecos Termistências de silício dopado com características semelhantes ao metal (KTY da Philips) 2002/03 ©Helena Sarmento

14 Termoresistências semicondutoras
R (kW) KTY81-2 KTY83-1 KTY84-1 KTY81-1 T (ºC) Fabricantes especificam de R com tabelas KTY81-1 2002/03 ©Helena Sarmento

15 Termoresistências semicondutoras
Menos lineares que termoresistências metálicas Linearização dos sensores KTY (numa determinada gama de temperaturas) 2002/03 ©Helena Sarmento

16 Termoresistências cerâmicas semicondutoras
Misturas de óxidos metálicos (ferro, níquel, cobre, magnésio, cobalto, titânio e urânio) cozidas a altas temperaturas NTC Negative Temperature Coeficient PTC Positive Temperature Coeficient NTC PTC NTC TC temperatura de Curie 2002/03 ©Helena Sarmento

17 Termoresistências cerâmicas semicondutoras
Sensor NTC fazendo TC muito elevada expressão empírica 2002/03 ©Helena Sarmento


Carregar ppt "Sensores térmicos Sensor temperatura fluxo térmico capacidade térmica"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google