Sistemas de Ligação do Elemento Sensor

Para um melhor entendimento do título deste item é necessário apresentar a configuração básica do elemento sensor.


A figura acima representa o elemento sensor de um TRPI, tendo como dimensões típicas :

- L: 10 mm a 40 mm;

- D: 1 mm a 4 mm;

Na extremidade do bulbo são soldados fios de ligação, acondicionados em suporte adequado, e o conjunto é inserido no interior de um tubo metálico. Uma vez que o valor de resistência que permite a determinação da temperatura é somente a resistência do bulbo e não a resistência dos fios de ligação, existem três esquemas básicos de ligação do bulbo que contornam o fato inevitável de ter que utilizar fios de ligação para se medir a resistência do bulbo.

Ligação a Dois Fios

Como a questão mais importante que pretende ser esclarecida é a justificativa para os sistemas de ligação que serão apresentados, ela será feita utilizando-se uma ponte de Wheatstone para medição da resistência elétrica, mostrada na figura abaixo:


A ponte de Wheatstone tem conectada a ela um termômetro de resistência com ligação a dois fios. Na condição de equilíbrio da ponte, que ocorre quando o galvanômetro "G" indica zero, tem-se a seguinte relação entre as resistências:

Rbulbo + Rl1 + Rl2 = R1.R3 / R2

Se R3 = R2 então Rbulbo + RL1 + RL2 = R1. Uma vez que R1 é conhecido, fica determinado o valor de Rbulbo + RL1 + RL2. Fica evidente que ao valor da resistência do bulbo estão acrescidos os valores da resistência dos fios de ligação, fato que diminui a qualidade da medição com o conseqüente erro na determinação da temperatura.

Ligação a Três Fios


Neste caso está conectado à ponte um termômetro de resistência com ligação a três fios. Considerando novamente que R2 = R3, o equilíbrio da ponte resultará da condição:

Rbulbo + RL2 = R1 + RL1

Como é possível, com boa aproximação, considerar RL1 aproximadamente igual a RL2 aproximadamente igual a RL3, o efeito dos fios de ligação é muito atenuado. Este é o tipo de ligação mais utilizado em termômetros de resistência para aplicações industriais.

Ligação a Quatro Fios

O sistema de ligação a quatro fios elimina completamente a resistências dos fios de ligação, sendo utilizado em situações que necessitam medições muito precisas. Os TRPP's são montados com ligações a quatro fios, por exemplo.


Esta configuração é voltada para aplicação em laboratórios, instrumentos de leitura dos sensores de referência permitem a circulação de uma corrente constante (usualmente 1mA) através do elemento sensor e a medição da diferença de potencial é feita sobre os terminais do bulbo eliminado assim o efeito da resistência dos condutores no resultado final. Pela lei de Ohm tem-se que:

Portanto:



Clique aqui
e faça o download da parte do catálogo Consistec referente a esta página (44Kb).


Caso você não possua
um descompactador de
arquivos, clique aqui
para baixar a versão
gratuita.