Termistores
O Termistor é um outro parente próximo da família dos resistores, assim como os varistores e os LDRs que estudamos anteriormente, porem os termistores são componentes que alteram sua resistência para mais ou para menos conforme o tipo e de acordo com a temperatura a que são submetidos
Desta forma, assim como você pode montar sensores resistivos de luz, é possível construir sensores resistivos de temperatura. Existem dois tipos termistores o NTC e o PTC.
O NTC e um componente que varia sua resistência para menos quando submetido a mudança de temperatura e o PTC é o inverso, ou seja, ele aumenta sua resistência quando submetido a mudança de temperatura.
Esses componentes são especificados pela resistência na temperatura ambiente (geralmente 25°C).
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O NTC ou “Negative Temperature Coefficient “ são resistores com coeficiente negativo de temperatura, ou seja, sua resistência diminui quando a temperatura sobe.
O PTC ou “Positive Temperature Coefficient “ são resistores com coeficiente positivo de temperatura, ou seja, sua resistência aumenta quando a temperatura sobe. Como mostra o gráfico abaixo.
Em alguns casos, a resistência de um termistor à
temperatura ambiente pode aumentar até 5,6% por ºC , e este fator se eleva com o aumento da temperatura.
Devido a esta alta sensibilidade,o termistor tornou-se um transdutor muito conveniente para medições, e controle de processos calóricos compensando com precisão a mudança de temperatura.
O uso de termistores é muito difundido nestas aplicações, em especial em temperaturas na faixa entre -100ºC a 300ºC.
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Os materiais mais usados para o NTC são manganês, níquel e cobre. Para o PTC o material mais usado é a cerâmica policristalina em um substrato de titanato de bário (BaTiO3 ).
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NTC de cobre e manganês. NTC de cobre niquelado
Na figura abaixo mostramos dois exemplo de PTC muito utilizado.
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PTC de Silício. PTC de Cerâmica Policristalina
Principais Aplicações:
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Os PTCs são mais usados para circuitos de proteção contra curto-circuito e sobrecorrente, regulação de calor e proteção de temperatura e o NTC é mais utilizado para medida, compensação e controle de temperatura.
No circuito que apresentamos na aula dos LDRs, Podemos usar os termistores no lugar do LDR, só que agora em vez de ser controlado por luz ele será controlado por temperatura. Na figura abaixo mostramos os símbolos esquemáticos de representação dos termistores.
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Na figura abaixo temos a curva característica Resistência X Temperatura. Notamos que à temperaturas de até 125º C a resistência mantém-se praticamente constante, mas à partir deste patamar ocorre um salto acentuado. O aquecimento interno da pastilha supercondutora, promove "O Ponto de Chaveamento" ou
"Curie Temperature".
Comparativo entre NTC e PTC:
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Na tabela abaixo apresentamos um comparativo entre as características deste dois componentes.
Os PTC são em relação aos NTC componentes de maior sensibilidade às variações térmicas, mas em
contra partida possuem espectros de resistência e temperatura de operação mais limitados, além de um preço
menos acessível. Estas características o tornam mais indicados para utilizações em menor escala mas que
requeiram alta confiabilidade.
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Veremos agora as principais aplicações dos NTC e dos PTC. Em geral os NTC são mais aplicados na entrada de fontes de alimentação (fontes chaveadas) conforme mostra a figura abaixo:
Desta forma, ligado em serie com a entrada da fonte, ele atua como um amortecedor, e faz uma suavização da corrente elétrica, pois a medida que o componente vai esquentando ele aumenta a passagem da corrente. Com a passagem de corrente pelo termistor ele tende a aquecer, com esse aquecimento a sua resistência interna diminui.
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Veremos agora as principais aplicações dos NTC e dos PTC. Em geral os PTC são mais aplicados na entrada de equipamentos de comunicação ou como sensor de temperatura de diversos equipamentos, como exemplo aparelhos de ar condicionado conforme mostra a figura abaixo:
Desta forma, ligado em serie com a entrada do equipamento, se houver qualquer alteração na linha (excesso de corrente) a passagem desta corrente provoca o aumento da temperatura nos PTC e consequentemente sua resistência também irá. Assim a oposição a passagem da corrente será maior, e dependendo do período desta oposição pode chegar ao limite de não permitir a passagem da corrente.
Abaixo esta disponível a video aula sobre este tema, clique no vídeo para visualizar.