Diferencie Termistor e Termopar. Caracterize-os explicando seus princípios de funcionamento.

Passo 1

O enunciado pede para diferenciar dois sensores de temperatura muito usados em engenharia: o termistor e o termopar. Vamos caracterizá-los, detalhando seus princípios físicos de funcionamento e principais características de atuação.

Passo 2

O termistor é um sensor cuja resistência elétrica varia de forma sensível com a temperatura. Em geral ele é feito de óxidos semicondutores e apresenta coeficiente de temperatura negativo (NTC) ou positivo (PTC). No caso mais comum, o NTC, a resistência diminui ao subir a temperatura segundo uma curva muito não-linear, que costuma ser aproximada por
R(T)=R0expl[betal(tfrac1T-tfrac1T0r)r],
onde R0 é a resistência em T0 e beta é um parâmetro do material. Para usar o termistor é preciso medir sua resistência, tipicamente num circuito ponte, e converter esse valor em temperatura via tabela ou equação de calibração.

Passo 3

O termopar baseia-se no efeito Seebeck: ao unir dois metais diferentes em duas junções, surge uma força eletromotriz proporcional à diferença de temperatura entre elas. A tensão gerada é aproximadamente
V = S,De<a T,
onde S é o coeficiente Seebeck médio do par metálico e De<a T=Trm quente-Trm de referênciaê. Para medições práticas, uma das junções deve ser mantida (ou compensada eletronicamente) a uma temperatura conhecida, e então lê-se V e converte-se em De<a T usando as tabelas padronizadas (tipos J, K, T, etc.).

Passo 4

Comparando as duas tecnologias:
  • Faixa de operação: termopares medem de centenas até milhares de graus Celsius; termistores ficam bem abaixo (
    -50^circC a +150^circC).
  • Sensibilidade e linearidade: termistores são muito sensíveis e têm alta resolução em faixa estreita, mas são muito não-lineares; termopares são menos sensíveis, porém têm resposta quase linear em larga faixa.
  • Precisão e estabilidade: termistores podem alcançar pm 0,1^circC a curto prazo mas sofrem drifts; termopares têm precisão de pm 1^circC a pm 5^circC e exigem compensação de junta fria.
  • Robustez e custo: termopares suportam ambientes agressivos e custos baixos; termistores são frágeis e mais caros por palito de calibração.

Resposta

  • Termistor: sensor resistivo semicondutor com curva altamente não-linear !R(T), muito sensível em faixa estreita, precisa medir resistência e converter em temperatura via curva ou tabela.
  • Termopar: par de metais distintos que gera tensão pelo efeito Seebeck V=S,De<a T, adequado a altas temperaturas, com resposta mais linear, requer compensação de junção de referência.

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