Por que o autoaquecimento causa um problema com os RTDs? Por que ele é de menor importância com termistores?

Passo 1

Resumo do enunciado: precisamos entender por que o sensor RTD (Resistive Temperature Detector) sofre mais com o autoaquecimento do que o termistor.
Conteúdo da matéria: sensores de temperatura por resistência, autoaquecimento, potência dissipada e coeficiente térmico.
O que vamos precisar:
  • Lei de Ohm (V = R·I)
  • Fórmula de potência dissipada em resistência:
  • Noções de coeficiente de temperatura da resistência ( )

Passo 2

O que é autoaquecimento?
Quando você faz passar uma corrente elétrica numa resistência para medir sua temperatura, parte dessa energia vira calor interno. Esse calor eleva a temperatura do próprio sensor, gerando um erro na leitura.
Teoria aplicada:
  • Potência dissipada: .
  • Esse calor interno faz o sensor “ficar mais quente” do que o ambiente real.

Passo 3

Por que é problema nos RTDs?
  1. RTDs usam metais com coeficiente de temperatura relativamente baixo (por ex. ).
  2. Para detectar variações pequenas de temperatura, a mudança de resistência é pequena.
  3. Então precisamos de correntes maiores para obter sinais mensuráveis.
  4. Corrente maior → maior → mais calor gerado → sensor esquenta demais → leitura fica errada (ela indica temperatura mais alta que a real).

Passo 4

Por que é de menor importância com termistores?
  1. Termistores têm coeficiente de temperatura muito alto (podem chegar a ou mais, em módulo).
  2. Isso significa que, para cada grau que muda a temperatura, a resistência varia muita coisa.
  3. Logo, você não precisa passar muita corrente para medir essa variação — basta uma corrente baixinha.
  4. Corrente baixinha → muito pequeno → pouco calor gerado → quase nenhum autoaquecimento → leitura mais precisa.

Resposta

O autoaquecimento é mais crítico nos RTDs porque seu baixo coeficiente térmico exige correntes maiores para obter sinal, gerando calor que distorce a leitura. Nos termistores, o coeficiente é alto, então usa-se corrente bem pequena, o calor gerado é mínimo e o problema quase não aparece.

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