Termômetros Digitais

Princípios do Funcionamento

Os termômetros digitais normalmente baseiam-se em sensores elétricos como termopares, termômetros de resistência e termistores. A resposta desses sensores à temperatura é uma função não linear. Para converter a resposta do sensor em um sinal elétrico linearmente relacionado à temperatura é necessária alguma forma de linearização. Existem três categorias básicas de linearização:

§ Linearização segmentada: esta técnica aproxima a resposta do sensor por uma série de linhas retas. Foi uma das primeiras técnicas e não é comum atualmente. O erro residual elevado não permite interpolações entre os pontos de calibração.

§ Linearização analógica: hoje, a linearização é realizada usando-se uma variedade de circuitos eletrônicos não lineares tais como geradores de função, circuitos de resistência negativa, multiplicadores analógicos e amplificadores logarítmicos para uma boa aproximação à resposta do sensor. Embora a linearização não seja perfeita é boa o bastante para permitir interpolações.

§ Linearização microprocessada: é comum entre os termômetros de melhor qualidade. É necessário um conversor analógico-digital e um microprocessador que, sendo um computador de propósitos específicos, consegue executar todas as funções matemáticas que relacionam resistência ou tensão à temperatura. COs erros residuais são normalmente negligíveis. Uma vez que o microprocessador é programado para linearizar um termômetro em conformidade com uma norma, os maiores erros tendem a se originar do afastamento do sensor em relação à norma e não do equipamento eletrônico.

Faixa de Trabalho e limites de erro
Termômetros digitais podem operar de -200 a 1200ºC. Tanto a faixa de operação quanto os limites de erro dependem bastante do sensor acoplado. Se o sensor for, por exemplo, um termopar tipo K, no mínimo o erro permissível para o equipamento será a tolerância do termopar (± 2,2ºC ou ± 0,75%, o que for maior). Nesse caso ainda há que se considerar o erro da compensação da junção de referência, que também deverá ser informado nas especificações.
Termômetros digitais com ponta de prova Pt-100 ou termistor apresentam limites de erro menores. Nesse caso, a eletrônica do equipamento (capacidade do microprocessador) passa a importar mais. Existem termômetros com erros na faixa de ± 5 mK ou melhor e resolução milesimal.

Aplicações
Uma das principais aplicações é como padrão de temperatura para as calibrações industriais, dada a praticidade de uso. Convém salientar que para essa aplicação, o termômetro deve apresentar boa estabilidade temporal.
Os termômetros digitais encontram utilidade nas mais diversas aplicações industriais, nas quais sejam necessárias portabilidade e indicação visual da temperatura.
Os termômetros digitais são sérios candidatos a substituir os termômetros de líquido em vidro em aplicações em que o mercúrio não é recomendado.

Como especificar
Para a correta especificação, além da temperatura a ser medida, deve-se comparar a tolerância da medição que se pretende fazer com as especificações do termômetro.

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