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Evite dor de cabeça na compra de seu NTC

Na área de climatização, três tipos de NTCs são predominantemente utilizados, 10K Tipo II, 10K Tipo III e 20K. A padronização desses NTCs no mercado permite interoperabilidade entre diferentes marcas, admitindo o uso de um sensor de um fabricante e controlador de outro. Essas nomenclaturas já estão tão enraizadas na área de climatização, que diversas definições básicas sobre termistores se perderam e, com isso, veem-se diferentes empresas oferecendo NTCs 10K Tipo II ou III com diferentes curvas. No caso do 20K é ainda pior, pois nenhuma definição o acompanha, causando a impressão que qualquer 20K serve.

Uma boa prática na compra de um termístor é solicitar a sua tabela de resistência e comparar com a do controlador que será utilizado, no intuito de conferir a compatibilidade entre os produtos. No entanto, uma forma mais eficiente de reduzir erros de leitura é a observação do Beta, constante do termístor que indica o formato da sua curva de resistência por temperatura. O Beta é amplamente utilizado pelo fabricante do termístor, porém, muitas vezes, não está presente no manual do vendedor final. No caso de não estar discriminado no manual, o valor do Beta pode ser obtido aplicando os dados de dois pontos quaisquer, espaçados ao menos 10°C, da tabela de resistência x temperatura na seguinte equação:

Equação 1:

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Em que:

T1 é a temperatura em Kelvin (K) do ponto 1

T2 é a temperatura em Kelvin (K) do ponto 2

R1 é a resistência em ohms (Ω) do ponto 1

R2 é a resistência em ohms (Ω) do ponto 2

O Beta sempre deverá vir acompanhado com a referência dos valores de temperatura utilizados para o cálculo, ou podem gerar erros significativos, principalmente quando aplicado em processos, em que a temperatura se distancia dos 25°C. As referências mais comuns são: , e . A partir da Equação 1 e dos dados da tabela de resistência x temperatura dos NTCs 10K Tipo II, 10K Tipo III e 20K, foi possível obter suas respectivas referências de Betas, apresentados na Tabela 1. Considerou-se que uma variação do Beta de ± 10 gera um erro desprezível, menor que 0,1°C em temperaturas elevadas.

Tabela 1 – Betas calculados a partir dos dados da tabela de resistência x temperatura dos NTCs 10K Tipo II, 10K Tipo III e 20K.

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Caso o controlador ou o gerenciador permita o uso de tabelas customizadas, é perfeitamente possível utilizar termistores de qualquer Beta, mas outro ponto a ser considerado é o erro do termístor. De modo geral as fabricantes utilizam dois tipos de controle de tolerância na fabricação do termistor:

Aferição em curva (curve-matched): a tolerância é garantida em uma faixa de temperatura. Uma especificação comum é de 0,2°C@0-70°C, que significa erro máximo de 0,2°C em todo o range entre 0 e 70°C.

Aferição em ponto único (point-matched): a tolerância é garantida em um único ponto, geralmente representado pelos vendedores, por exemplo, como 1%@25°C (ou 0,22°C@25°C), que significa tolerância de 1% (em resistência) em 25°C.

A aferição em curva é ideal para monitorar ambientes ou processos que não possuam uma temperatura específica pré-definida, que por algum motivo possam variar sua temperatura com o tempo. A aferição em ponto único é indicado para processos que se mantenham na temperatura em que a tolerância foi definida ou para os que sejam críticos especificamente na temperatura de aferição.

A utilização de um termístor com aferição de ponto único em sistemas que possuam variações, pode gerar erros consideráveis na aquisição de temperatura. A Figura 1 mostra o gráfico de tolerância por temperatura de um termístor de aferição de ponto único com especificação 5%@25°C. Observa-se que a 25°C, temperatura em que o termístor foi aferido, a tolerância é de 5%. Quanto mais a temperatura se distancia de 25°C, seja para mais ou para menos, a tolerância aumenta significativamente.

Figura 1 – Curva de tolerância dada pela fabricante, com aferição em 25°C.

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O uso do termístor com especificações não ideais para a sua aplicação pode causar um erro de leitura de vários graus. Isso pode gerar perda de conforto e produtividade no controle de ambientes, perda de eficiência em processos ou gasto energético excessivo em sistemas de refrigeração, que muitas vezes refletem em um custo mensal de centenas de vezes maior que o custo de um termístor de qualidade.

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