Termistor: Definição Uso e Funcionamento

O que é um termistor?

Um termistor (ou resistor térmico) é definido como um tipo de resistor cuja resistência elétrica varia com as mudanças na temperatura. Embora a resistência de todos os resistores flutue ligeiramente com a temperatura, o termistor é particularmente sensível às mudanças de temperatura.

Os termistores atuam como um componente passivo em um circuito. Eles são uma maneira precisa, barata e robusta de medir a temperatura.

Embora os termistores não funcionem bem em temperaturas extremamente quentes ou frias, eles são o sensor de escolha para muitas aplicações diferentes.

Os termistores são ideais quando é necessária uma leitura precisa da temperatura. O símbolo do circuito para um termistor é mostrado abaixo:

Usos dos Termistores

Os termistores têm uma variedade de aplicações. Eles são amplamente utilizados como uma forma de medir a temperatura em muitos ambientes líquidos e de ar ambiente. Alguns dos usos mais comuns dos termistores incluem:

• Termômetros digitais (termostatos)

• Aplicações automotivas (para medir as temperaturas de óleo e refrigerante em carros e caminhões)

• Eletrodomésticos (como micro-ondas, frigoríficos e fornos)

• Proteção de circuitos (por exemplo, proteção contra surtos)

• Baterias recarregáveis (para garantir que a temperatura correta da bateria seja mantida)

• Para medir a condutividade térmica de materiais elétricos

• Útil em muitos circuitos eletrônicos básicos (por exemplo, como parte de um kit de início Arduino para iniciantes)

• Compensação de temperatura (ou seja, manter a resistência para compensar os efeitos causados por mudanças de temperatura em outra parte do circuito)

• Usado em circuitos de ponte de Wheatstone

Como funciona um termistor

O princípio de funcionamento de um termistor é que sua resistência depende de sua temperatura. Podemos medir a resistência de um termistor usando um ohmímetro.

Se soubermos a relação exata entre como as mudanças na temperatura afetarão a resistência do termistor - então, medindo a resistência do termistor, podemos derivar sua temperatura.

Quanto a resistência muda depende do tipo de material usado no termistor. A relação entre a temperatura do termistor e a resistência é não linear. Um gráfico típico de termistor é mostrado abaixo:

Se tivéssemos um termistor com o gráfico de temperatura acima, poderíamos simplesmente alinhar a resistência medida pelo ohmímetro com a temperatura indicada no gráfico.

Desenhando uma linha horizontal a partir da resistência no eixo y, e desenhando uma linha vertical descendente a partir do ponto onde esta linha horizontal intersecta o gráfico, podemos, portanto, derivar a temperatura do termistor.

Tipos de Termistores

Existem dois tipos de termistores:

• Termistor de Coeficiente de Temperatura Negativo (NTC)

• Termistor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC)

Termistor NTC

Em um termistor NTC, quando a temperatura aumenta, a resistência diminui. E quando a temperatura diminui, a resistência aumenta. Portanto, em um termistor NTC, a temperatura e a resistência são inversamente proporcionais. Estes são o tipo mais comum de termistor.

A relação entre resistência e temperatura em um termistor NTC é governada pela seguinte expressão:

Onde:

• RT é a resistência na temperatura T (K)

• R0 é a resistência na temperatura T0 (K)

• T0 é a temperatura de referência (normalmente 25oC)

• β é uma constante, seu valor depende das características do material. O valor nominal é tomado como 4000.

Se o valor de β for alto, a relação resistência-temperatura será muito boa. Um valor maior de β significa uma variação maior na resistência para a mesma elevação de temperatura - portanto, você aumentou a sensibilidade (e, consequentemente, a precisão) do termistor.

A partir da expressão (1), podemos obter o coeficiente de temperatura-resistência. Isto nada mais é do que a expressão para a sensibilidade do termistor.