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Catégorie :Category: nCreator TI-Nspire
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Description
Fichier Nspire généré sur TI-Planet.org.
Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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Transdutores: Ativos Resistivos Capacitivos Indutivos Tensao e corrente Transutores passivos Capítulo 3 Os Sensores de Temperatura são dispositivos que permitem medira temperatura em várias áreas, que vão desde a sua utilização em edifícios dehabitação, escritórios, em processos químicos, em máquinas, emeletrodomésticos, em computadores e em muitas outros dispositivos onde énecessário monitorizar e controlar a temperatura. A seleção do sensor de temperatura depende de vários fatores,tais como: Gama de temperatura; Exatidão pretendida; Ambiente; Rapidez deresposta; Facilidade de utilização; Custo; etc. Geralmente: " Sensorestermopares são utilizados normalmente para temperaturas elevadas: indústria química,tais como processo de fabrico de vidro e de plástico; " Os sensores termístorese os sensores em circuitos integrados são utilizados em aplicações ambientais,equipamentos eletrónicos, indústria automóvel; " As RTDs são utilizadas em aplicaçõescom baixa temperatura, indústria química de elevada exatidão (indústria farmacêutica); Sensores: 1. Bimetálico(Bimetall, bilame): indicador mecânico de temperatura que usa a diferençanos coeficientes de dilatação de dois metais diferentes. É sensor de expansãomuito barato e muito utilizado em termostatos. A propriedade mecânica utilizadaé a expansão (ou contração) de todo o corpo físico, sólido, líquido ou gasoso,quando submetido a uma diferença de temperatura (T ). Dá-se a alteração dovolume (V ) ou pressão, no caso do gás a volume constante. O sensor bimetálico é baseado numa tira (barra) composta pelasobreposição de dois metais com diferentes características, que quando sujeitasa uma variação de temperatura provocam um deformação desta barra. O movimento dedeformação do sensor bimetálico pode ser acoplado a um Switch, para a simples funçãoon/off, ou como detetor de posição da saída de equipamento eletrónico (p.e.,torradeira). A operação deste sensor está sujeita à taxa de variação dasexpansões térmicas, apresentadas pelos dois materiais (podem não ser metais também)que compõem a tira. 2. RTD(resistance temperature detector): metais cuja resistência depende datemperatura. Vantagenselevada exatidão, robusto, gama elevada de temperaturas(-180 a 600 ºC). Desvantagens-requere alimentação, não-linear. ü São sensores de temperatura queexploram a previsível mudança da resistência elétrica do material com atemperatura; ü Os mais comuns s ã o de platina (tamb é mdenominados Platinum Resistance Thermometers or PRT) ü S ã o lineares, mas com uma sensibilidade pobre. A resistência queos condutores elétricos oferecem à passagem da corrente elétrica estárelacionada com a sua temperatura. Existem metais que preenchem estesrequisitos, como sejam o cobre, o ouro, o níquel, a platina e a prata. Destes,o cobre, o ouro e a prata têm valores de resistividade elétrica muito baixa,sendo menos interessantes para a medição de temperaturas. 3. Termístor(Thermistor): semicondutores cuja resistência depende da temperatura.Vantagens muito baratos, sensíveis. Desvantagens baixa temperatura,impreciso, requere alimentação, bastante não-linear, frágil, self-heating. O termístor é também um sensor resistivo. ü A resist ê nciado term í stor acompanha de forma aproximadamenteexponencial a evolu ç ão da temperatura. ü S ã o utilizadosem numerosas aplica çõ es, devido ao seu reduzido custoe à sua elevada sensibilidade. ü Os termístores são normalmenteconstituídos por um óxido metálico semicondutor, apresentando uma elevadasensibilidade a variações de temperatura, o que o torna atrativo em muitasaplicações (p. ex: instrumentos de medição de elevada resolução). ü No entanto, este sensor é fortemente penalizado por umaacentuada n ã o linearidade e pelasuscetibilidade à descalibra çã o permanente a altas temperaturas. ü Apesar da resposta ser não linearpode realizar-se a linearização por intermédio de circuitos auxiliares ouatravés de programas computacionais. ü Usam materiais com um alto coeficientet é rmico de resist ê ncia.Por exemplo, ó xido de magn é sio, cobalto, n í quel e outrosmetais. ü S ã o sensíveis,mas têm baixa linearidade. ü Gama de Temperaturas: 100 ° Ca500 ° C. Tipos: NTC (Negative TemperatureCoefficient) -termístorescujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: aresistência diminui com o aumento da temperatura. PTC (Positive TemperatureCoefficient) -termístorescujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo: aresistência aumenta com o aumento da temperatura. Os termístores são diferentes das RTDs no tipo de materialutilizado. O termístor é geralmente cerâmico ou polímero enquanto as RTDs utilizamos metais puros Condicionamento de sinal com pontes de Wheatstone: Nos termístores, devido à sua elevada resistência, aresistência dos fios de ligação é desprezável: As pontes são uma solução para converter as variações de temperaturaem variações de tensão ou de corrente. Têm a vantagem de se aj
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Transdutores: Ativos Resistivos Capacitivos Indutivos Tensao e corrente Transutores passivos Capítulo 3 Os Sensores de Temperatura são dispositivos que permitem medira temperatura em várias áreas, que vão desde a sua utilização em edifícios dehabitação, escritórios, em processos químicos, em máquinas, emeletrodomésticos, em computadores e em muitas outros dispositivos onde énecessário monitorizar e controlar a temperatura. A seleção do sensor de temperatura depende de vários fatores,tais como: Gama de temperatura; Exatidão pretendida; Ambiente; Rapidez deresposta; Facilidade de utilização; Custo; etc. Geralmente: " Sensorestermopares são utilizados normalmente para temperaturas elevadas: indústria química,tais como processo de fabrico de vidro e de plástico; " Os sensores termístorese os sensores em circuitos integrados são utilizados em aplicações ambientais,equipamentos eletrónicos, indústria automóvel; " As RTDs são utilizadas em aplicaçõescom baixa temperatura, indústria química de elevada exatidão (indústria farmacêutica); Sensores: 1. Bimetálico(Bimetall, bilame): indicador mecânico de temperatura que usa a diferençanos coeficientes de dilatação de dois metais diferentes. É sensor de expansãomuito barato e muito utilizado em termostatos. A propriedade mecânica utilizadaé a expansão (ou contração) de todo o corpo físico, sólido, líquido ou gasoso,quando submetido a uma diferença de temperatura (T ). Dá-se a alteração dovolume (V ) ou pressão, no caso do gás a volume constante. O sensor bimetálico é baseado numa tira (barra) composta pelasobreposição de dois metais com diferentes características, que quando sujeitasa uma variação de temperatura provocam um deformação desta barra. O movimento dedeformação do sensor bimetálico pode ser acoplado a um Switch, para a simples funçãoon/off, ou como detetor de posição da saída de equipamento eletrónico (p.e.,torradeira). A operação deste sensor está sujeita à taxa de variação dasexpansões térmicas, apresentadas pelos dois materiais (podem não ser metais também)que compõem a tira. 2. RTD(resistance temperature detector): metais cuja resistência depende datemperatura. Vantagenselevada exatidão, robusto, gama elevada de temperaturas(-180 a 600 ºC). Desvantagens-requere alimentação, não-linear. ü São sensores de temperatura queexploram a previsível mudança da resistência elétrica do material com atemperatura; ü Os mais comuns s ã o de platina (tamb é mdenominados Platinum Resistance Thermometers or PRT) ü S ã o lineares, mas com uma sensibilidade pobre. A resistência queos condutores elétricos oferecem à passagem da corrente elétrica estárelacionada com a sua temperatura. Existem metais que preenchem estesrequisitos, como sejam o cobre, o ouro, o níquel, a platina e a prata. Destes,o cobre, o ouro e a prata têm valores de resistividade elétrica muito baixa,sendo menos interessantes para a medição de temperaturas. 3. Termístor(Thermistor): semicondutores cuja resistência depende da temperatura.Vantagens muito baratos, sensíveis. Desvantagens baixa temperatura,impreciso, requere alimentação, bastante não-linear, frágil, self-heating. O termístor é também um sensor resistivo. ü A resist ê nciado term í stor acompanha de forma aproximadamenteexponencial a evolu ç ão da temperatura. ü S ã o utilizadosem numerosas aplica çõ es, devido ao seu reduzido custoe à sua elevada sensibilidade. ü Os termístores são normalmenteconstituídos por um óxido metálico semicondutor, apresentando uma elevadasensibilidade a variações de temperatura, o que o torna atrativo em muitasaplicações (p. ex: instrumentos de medição de elevada resolução). ü No entanto, este sensor é fortemente penalizado por umaacentuada n ã o linearidade e pelasuscetibilidade à descalibra çã o permanente a altas temperaturas. ü Apesar da resposta ser não linearpode realizar-se a linearização por intermédio de circuitos auxiliares ouatravés de programas computacionais. ü Usam materiais com um alto coeficientet é rmico de resist ê ncia.Por exemplo, ó xido de magn é sio, cobalto, n í quel e outrosmetais. ü S ã o sensíveis,mas têm baixa linearidade. ü Gama de Temperaturas: 100 ° Ca500 ° C. Tipos: NTC (Negative TemperatureCoefficient) -termístorescujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo: aresistência diminui com o aumento da temperatura. PTC (Positive TemperatureCoefficient) -termístorescujo coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo: aresistência aumenta com o aumento da temperatura. Os termístores são diferentes das RTDs no tipo de materialutilizado. O termístor é geralmente cerâmico ou polímero enquanto as RTDs utilizamos metais puros Condicionamento de sinal com pontes de Wheatstone: Nos termístores, devido à sua elevada resistência, aresistência dos fios de ligação é desprezável: As pontes são uma solução para converter as variações de temperaturaem variações de tensão ou de corrente. Têm a vantagem de se aj
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