Quais s?o os sensores de temperatura e umidade mais comuns?

Quais s?o os sensores de temperatura e umidade mais comuns?

No passado, os sensores de temperatura e umidade eram relativamente simples, mas com a maturidade e o progresso da tecnologia, o desenvolvimento desses sensores tem se aprimorado cada vez mais. Como a temperatura e a umidade est?o intimamente relacionadas tanto a grandezas físicas quanto à vida cotidiana das pessoas, sensores que integram essas duas características s?o essenciais para o desenvolvimento de sensores. Um sensor de temperatura e umidade é um dispositivo capaz de converter temperatura e umidade em sinais elétricos que podem ser facilmente medidos e processados. Os sensores de temperatura e umidade disponíveis no mercado geralmente medem a temperatura e a umidade relativa.

Considerando os diversos tipos de sensores disponíveis no mercado, incluindo sensores de temperatura e umidade, existem inúmeras categorias de sensores de umidade. Naturalmente, suas áreas de aplica??o também s?o bastante variadas. Vamos analisar mais detalhadamente os tipos de sensores de umidade existentes.

De acordo com o método de monitoramento, os sensores de temperatura e umidade s?o divididos em sensores de contato e sensores sem contato.

Tipo de contato: A parte de detec??o do sensor de temperatura de contato e a parte a ser medida. O objeto em contato, também chamado de term?metro, atinge o equilíbrio térmico por condu??o ou convec??o, de modo que o valor da leitura possa indicar diretamente a temperatura do objeto medido. Geralmente, a precis?o da medi??o é alta. Dentro de uma determinada faixa de medi??o de temperatura, o term?metro também pode medir a distribui??o de temperatura dentro do objeto. No entanto, para objetos em movimento, alvos pequenos ou objetos com baixa capacidade térmica, ocorrer?o erros de medi??o maiores. Os term?metros mais comuns incluem term?metros bimetálicos, term?metros de vidro para líquidos, term?metros de press?o, term?metros de resistência, termistores e termopares.

Tipo sem contato: Seus componentes sensíveis e o objeto medido n?o se tocam, também conhecido como instrumento de medi??o de temperatura sem contato. Este tipo de instrumento pode ser usado para medir a temperatura da superfície de objetos em movimento, alvos pequenos e objetos com baixa capacidade térmica ou mudan?as rápidas de temperatura (transitórias), e também pode ser usado para medir a distribui??o de temperatura em um campo térmico.

O instrumento de medi??o de temperatura sem contato mais comum é baseado no princípio da radia??o de corpo negro e é chamado de termometria por radia??o. A termometria por radia??o inclui o método de lumin?ncia (ver pir?metro óptico), o método de radia??o (ver pir?metro de radia??o) e o método colorimétrico (ver term?metro colorimétrico). Todos os métodos de medi??o de temperatura por radia??o só podem medir a temperatura de lumin?ncia, a temperatura de radia??o ou a temperatura colorimétrica correspondente.

O sensor de temperatura e umidade também se divide em dois tipos: tipo dividido e tipo integrado. O tipo integrado foi apresentado acima, e o tipo dividido será apresentado abaixo.

O modelo dividido é composto por um sensor de temperatura e um sensor de umidade.

Os sensores de temperatura podem ser classificados em três categorias: sensores de temperatura de termistor de platina, sensores de temperatura de termopar e sensores de temperatura de termistor.

1: Sensor de temperatura de resistência térmica de platina

A resistência térmica de platina é projetada e fabricada utilizando o princípio básico de que o valor da resistência do fio de platina muda com a varia??o da temperatura. De acordo com o valor da resistência R(℃), ela é dividida em 10 ohms (número de gradua??o Pt10) e 100 ohms (número de gradua??o Pt100), etc., e a faixa de medi??o de temperatura é de -200 a 850℃.

Os modelos que utilizam o resistor térmico de platina PT100 como elemento sensor de temperatura incluem os tipos blindado, de montagem, de encaixe e de resistência térmica de superfície. S?o utilizados principalmente em indústrias que exigem baixos erros de temperatura ou instrumentos de precis?o.

2: Sensor de temperatura termopar

O termopar é o sensor de temperatura mais comumente usado em medi??es de temperatura. Suas principais vantagens s?o a ampla faixa de temperatura e a adaptabilidade a diversos ambientes atmosféricos, além de ser robusto, de baixo custo, n?o necessitar de fonte de alimenta??o externa e ser o mais barato. Um termopar é composto por dois fios metálicos diferentes (metal A e metal B) conectados em uma extremidade. Quando uma extremidade do termopar é aquecida, ocorre uma diferen?a de potencial no circuito do termopar. A varia??o de temperatura correspondente é obtida através da mudan?a do potencial elétrico. Os termopares s?o os sensores de temperatura mais simples e versáteis, porém n?o s?o adequados para medi??es e aplica??es de alta precis?o.

3: Termistor

? composto de cer?mica de óxido metálico e é um sensor de temperatura de baixo custo e extremamente sensível.

Os termistores s?o feitos de materiais semicondutores, geralmente com coeficiente de temperatura negativo, ou seja, a resistência diminui com o aumento da temperatura. Varia??es de temperatura causam grandes varia??es na resistência, tornando-os os sensores de temperatura mais sensíveis. No entanto, a linearidade do termistor é extremamente baixa e depende muito do processo de fabrica??o. O termistor mede a temperatura absoluta em duas linhas, com maior precis?o, mas é mais caro que um termopar e a faixa de temperatura mensurável também é menor. Um termistor comumente usado tem uma resistência de 5 kΩ a 25 °C, e uma varia??o de temperatura de 1 °C causa uma varia??o de resistência de 200 Ω. Observe que a resistência dos terminais de 10 Ω causa um erro insignificante de apenas 0,05 °C. ? muito adequado para aplica??es de controle de corrente que exigem medi??o de temperatura rápida e sensível. O tamanho reduzido é vantajoso para aplica??es com restri??es de espa?o, mas deve-se ter cuidado para evitar erros de autoaquecimento.

O sensor de umidade é dividido em dois tipos: tipo resistivo e tipo capacitivo.

A característica do resistor sensível à umidade é a de possuir uma película de material sensível à umidade depositada sobre o substrato. Quando o vapor de água presente no ar é adsorvido por essa película, a resistividade e o valor da resistência do elemento se alteram. Essa característica é utilizada para medir a umidade.

Os capacitores sensíveis à umidade s?o geralmente feitos de capacitores de filme polimérico. Os materiais poliméricos mais comuns incluem poliestireno, poliimida, acetato de butirato, etc. Quando a umidade do ambiente muda, a constante dielétrica do capacitor sensível à umidade muda, e sua capacit?ncia também muda. A varia??o da capacit?ncia é proporcional à umidade relativa.

Os métodos comuns de medi??o de umidade s?o: método din?mico (método de dupla press?o, método de dupla temperatura, método de fluxo dividido), método estático (método do sal saturado, método do ácido sulfúrico), método do ponto de orvalho, método do bulbo seco e úmido e vários sensores eletr?nicos.

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