É inegável que a temperatura é uma variável extremamente relevante em quaisquer processos fabris.
Essa variável pode alterar os resultados ao longo da confecção de um produto, influenciando, por exemplo, na transferência de calor e na pressão do processo.
Em exemplos práticos, a temperatura pode provocar o envelhecimento (papel celulose), aceleração do crescimento bacteriano, dilatação estrutural, alteração no nível de dureza, entre outros.
Assim, considerar essa variável durante as operações da manufatura, é sinônimo de responsabilidade, proteção e, portanto, controle.
Em outras palavras, a indústria não sobreviveria sem o controle dessa variável e, por isso, a mesma utiliza de elementos sensores, como os termistores, que são capazes de assegurar um fator tão importante e impactante para a produção.
Ainda, vale lembrar que, embora existam outros sensores de temperatura, como RTDs e termopares, os termistores se destacam pela sua alta sensibilidade, baixo custo e rápida resposta em faixas específicas de temperatura.
Visto a importância do controle de temperatura na indústria e, consequentemente, de elementos como esse mencionado, o texto de hoje trata de apresentar o que são os termistores, para o que servem e quais os seus tipos.
Portanto, não perca este conteúdo e confira-o até o final.
O que é o termistor
O termistor é um componente eletrônico e elemento sensor construído a partir de óxidos metálicos de manganês, níquel, cobalto e titânio, que determinam o comportamento do sensor diante das variações de temperatura.
Isso permite que este elemento, quando exposto a uma variação de temperatura, tenha a sua resistência elétrica modificada, de acordo com o seu tipo específico.
Desse modo, quando o assunto é “o que é um termistor”, o definimos como um elemento sensor de temperatura.
Que tal conhecermos mais sobre os dois tipos de termistores?
Quais os tipos de termistores
Ambos os tipos de termistores estão, em proporção, igualmente disponíveis no mercado. No entanto, esses diferentes elementos apresentam, claramente, características e comportamentos distintos, ainda que o objetivo seja o mesmo: aferir a temperatura de interesse no sistema.
NTC (Negative Temperature Coefficient)
Começando pelos NTCs, que são os termistores de coeficiente de temperatura negativo: a sua resistência elétrica diminui quando a temperatura ao redor dele aumenta, implicando em uma resposta linear a mudanças de temperatura.
Com isso, os NTCs podem operar em faixas que chegam a 300 °C em versões industriais, sendo uma ótima opção em processos que requerem sensibilidade elevada em pequenos intervalos de temperatura.
PTC (Positive Temperature Coefficient)
Os termistores de coeficiente de temperatura positiva (PTC), por sua vez, têm a sua resistência elétrica aumentada conforme a temperatura ao redor dele aumenta — sendo o oposto do NTC.
Além disso, a sua principal característica é a variação abrupta da resistência em determinada faixa de temperatura. Isso o faz perfeito para funções de proteção contra superaquecimento e sobrecorrente, atuando como fusíveis resetáveis.
Para o que o termistor serve
Como é de se concluir após toda a explicação até o momento, os termistores são utilizados como sensores de temperatura em processos industriais.
Além disso, são integrados em circuitos eletrônicos como parte de um sistema de feedback (retroalimentação), para monitorar e controlar a temperatura.
Esses elementos também são empregados no controle de:
- Ciclos térmicos em equipamentos domésticos e industriais;
- Gerenciamento de baterias de veículos elétricos;
- Aparelhos médicos e farmacêuticos;
- Eletrônica de potência para prevenir falhas em circuitos.
Desse modo, esses componentes são fundamentais para tomadas de decisão, visto a capacidade de prestar informações precisas sobre o processo ou ambiente em questão.
Conheça as suas aplicações
Uma vez que conhecemos dois tipos de termistores e as suas diferenças, podemos concluir que ambos são utilizados em situações distintas — do contrário, não seria necessário ter diferentes tipos de termistores.
O NTC é utilizado em uma variedade de aplicações industriais, devido a sua resposta linear a mudanças de temperaturas. Por isso, é utilizado em sistemas HVAC, eletrodomésticos (máquinas de lavar, refrigeradores, secadores), sensores automotivos e instrumentos médicos.
Já o PTC é muito utilizado em proteção de circuito, sendo peças fundamentais no desligamento automático de equipamentos em superaquecimento. Assim, são comuns em motores elétricos, transformadores, fontes de alimentação e circuitos eletrônicos que necessitam de proteção térmica.
Em geral, ambos os tipos de termistores podem ser utilizados como dispositivos para sistemas de controle, monitoramento térmico, aparelhos de aquecimento e resfriamento, entre outros.
Comparação entre Termistores, RTDs e Termopares
Visto os diferentes elementos sensores existentes no mercado, é importante diferenciá-los para que sejam escaladas as opções corretas em situações distintas.
A fim de distinguir os termistores, RTDs (Resistance Temperature Detectors) e termopares, fizemos essa tabela comparativa para facilitar o seu entendimento.
Além disso, a dúvida “o que é a linearidade?” pode surgir, e estamos aqui para sanar também essa dúvida.
A linearidade nada mais é que a relação proporcional e constante entre duas variáveis. Neste contexto, as variáveis podem ser a temperatura e a resistência.
Suponha que a cada 1°C de temperatura variando, a resistência aumente exatamente em 2Ω. Visto a proporcionalidade, diríamos que a resposta é uma curva linear.
Um comportamento não linear, por sua vez, não segue uma curva reta, mas sim uma curva. Além disso, encontramos isso nos diferentes termistores. Veja:
- NTC: a resistência diminui de forma exponencial conforme a temperatura aumenta. Ou seja, a cada faixa de temperatura a queda de resistência não acontece de maneira uniforme;
- PTC: a resistência sobe devagar até certo ponto, mas de repente cresce de forma abrupta, quase como um “degrau”.
Vantagens e limitações dos termistores
Com tantas boas aplicações, chega a ser difícil aceitar o fato de que esse sensor tem limitações que o inviabilizam em algumas situações.
Mas, vamos primeiramente às vantagens!
Entre as vantagens dos termistores, destacam-se a alta sensibilidade, baixo custo, facilidade de integração em sistemas e rápida resposta a mudanças de temperatura.
Já as suas limitações incluem a não linearidade (principalmente em medições fora da faixa de calibração), a restrição de faixa de operação em relação a termopares e RTDs e a possibilidade de degradação em ambientes agressivos se não houver proteção adequada.
Conclusão
Portanto, o termistor, que é um dispositivo sensor de temperatura, é uma solução industrial que provê o monitoramento dessa variável.
Com isso, tem-se uma medição eficaz e precisa que, juntamente com outros dispositivos (válvulas, queimadores, resistências e compressores de sistemas HVAC, entre outros), é possível obter o tão almejado controle dessa variável no processo.
E você, se interessa por sensores de temperatura? Caso a sua resposta seja “sim”, você pode encontrar os melhores sensores e controladores de temperatura do mercado.
Além disso, para que você possa conferi-los, acesse mais rapidamente os sensores de temperatura industriais, clicando logo abaixo.
