Termístor
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/NTC_bead.jpg/250px-NTC_bead.jpg)
Termístor (ou termistor) é um semicondutor sensível à temperatura.
Existem basicamente dois tipos de termístores:
- NTC (do inglês Negative Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: a resistência diminui com o aumento da temperatura.
- PTC (do inglês Positive Temperature Coefficient) - termístores cujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo: a resistência aumenta com o aumento da temperatura.
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-aquecimento
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–Hart
A equação de Steinhart-Hart descreve a resistência 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-Hart
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.
Coeficientes
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:
Ligações externas
- http://www.ussensor.com/technical-info/thermistor-terminology
- http://www.ametherm.com/thermistor/ntc-thermistors-steinhart-and-hart-equatio
- http://www.resistorguide.com/ptc-thermistor/
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