Classificação da resistência térmica

1. Princípio de funcionamento da resistividade térmica A resistência é uma das propriedades físicas mais básicas dos objetos. Utilizando o princípio de que a resistência de condutores metálicos varia com a temperatura, um termômetro que obtém indiretamente o valor da temperatura medindo o valor da resistência do condutor é chamado de termômetro de resistividade térmica. A variação relativa do valor da resistência quando a temperatura varia em 1°C é chamada de coeficiente de temperatura da resistência, representado por α. O elemento sensor de temperatura da resistividade térmica é formado pelo enrolamento uniforme de um fio metálico fino em uma estrutura feita de material isolante, de modo que a temperatura medida é a temperatura média de toda a área onde o elemento sensor de temperatura está localizado. De acordo com o material do elemento de resistividade térmica, os termômetros são classificados em resistividade de platina, resistividade de cobre, entre outros. 1.1 Resistividade de platina A platina é o material mais ideal para a fabricação de resistividades térmicas, pois suas propriedades físico-químicas são muito estáveis, especialmente sua forte capacidade antioxidante, alta resistividade e bom acabamento. A resistividade de platina, quando fabricada com cuidado, apresenta alta reprodutibilidade (até 10⁻⁴ K), superior à de todos os outros termômetros. A curva característica de temperatura da resistência da platina pode ser expressa pela seguinte fórmula: quando t está entre 0 e 850℃: Rt=Ro(1+At+Bt2) Quando t está entre -200 e 0℃: Rt=Ro[1+At+Bt2+C(t-100)t3] Rt e Ro são os valores de resistência em t℃ e 0℃, respectivamente, A=3,90802x10-3, B=-5,80195x10-7, C=-4,27350x10-12. 1.2 Resistor de cobre O cobre também é um material ideal para a fabricação de resistores térmicos, com baixo custo, fácil purificação e alto coeficiente de temperatura de resistência, boa repetibilidade e fácil processamento em fio de cobre isolado. A característica de temperatura da resistência de cobre na faixa de -50 a 150 °C é quase linear, sendo, portanto, muito vantajosa para medições de temperatura nessa faixa. A característica de temperatura da resistência de cobre pode ser expressa pela seguinte fórmula: Rt = Ro(1 + αt). Em seguida, comparação das características entre o resistor térmico e o termopar: 1. Precisão Entre todos os termômetros comumente usados, o resistor térmico possui a maior precisão, chegando a 10⁻⁴ K. A precisão máxima pode atingir 0,2 °C. 2. Estabilidade Em um ambiente adequado com pouca vibração, ele pode manter a estabilidade abaixo de 0,1 °C por um longo período. Após a manutenção da temperatura máxima de operação por 250 horas, a variação do potencial termoelétrico é de cerca de 4 °C. 3. A sensibilidade é uma ordem de magnitude maior que a do termopar, e a saída é de cerca de 0,4 Ω/°C. Se a corrente for de 2 mA, a tensão de saída será de 0,8 mV/°C. A sensibilidade é maior que a da resistência térmica. Uma ordem de magnitude menor, o sinal de saída é de 0,005 a 0,080 mV/°C. 4. Faixa de temperatura: -200 a 850 °C. Ampla faixa de medição de temperatura: -200 a 2300 °C. 5. Tempo de resposta: Quanto maior o componente, maior a temperatura superficial medida e maior o tempo de resposta térmica. Medição de temperatura no ponto de contato com o componente: tempo de resposta rápido, de até 0,1 s. 6. Resistência à vibração: Elemento de medição de temperatura com fio metálico fino, baixa resistência a choques mecânicos e vibrações. O fio uniforme do elemento de medição de temperatura é grosso e fácil de soldar, apresentando boa resistência à vibração. 7. Adequado para oxidação atmosférica, oxidação neutra, redução, neutralidade e vácuo. A exibição da transmissão é fácil, a linearidade da saída é pior do que a da resistência térmica, a exibição da transmissão é fácil. Diâmetro de 0,25 mm. Terceiro, as características da resistência térmica blindada. A resistência térmica blindada é um novo tipo de resistência térmica desenvolvida com base na montagem de resistências térmicas, utilizando a tecnologia de fabricação de termopares blindados. Flexibilidade, tempo de resposta térmica rápido, fácil instalação e uso. Como a resistência térmica não requer resistência à corrosão em altas temperaturas, a resistência térmica blindada, usando aço inoxidável como tubo protetor, pode substituir completamente a resistência térmica original, sendo adequada para produção em massa, de baixo custo e mais resistente à vibração, com boa vedação e longa vida útil. Nos últimos anos, cada vez mais fabricantes utilizam a resistência térmica blindada como núcleo da resistência térmica montada para transformar a resistência térmica montada tradicional. Com o desenvolvimento da tecnologia e o avanço do conceito de uso das pessoas, a resistência térmica montada será eventualmente substituída por completo pela resistência térmica blindada. A fabricação de resistores térmicos blindados consiste, primeiramente, em inserir o fio condutor do resistor térmico (geralmente fio de níquel puro) em um isolante de óxido de magnésio e, em seguida, em um tubo protetor de aço inoxidável. Após várias etapas de trefilação, contração e recozimento, forma-se o resistor térmico blindado (equivalente ao material de um termopar blindado). Em seguida, o elemento sensor de temperatura do resistor térmico é soldado topo a topo ao resistor térmico blindado, previamente cortado no comprimento necessário e com o fio desencapado. Finalmente, o processo é semelhante ao de fabricação de um termopar blindado, completando-se os terminais de medição, terminais e dispositivos de montagem. Devido à alta resistividade do resistor térmico blindado, não existem resistores de dois fios disponíveis; geralmente, utiliza-se um resistor de três fios, sendo necessário especificar um resistor de quatro fios.