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TERMOPARES
O termopar gera uma tensão elétrica que tem relação com a diferença de temperaturas entre junções de metais diferentes. A figura ao lado dá o esquema básico do funcionamento.
A junção da extremidade é a junção de medição e fica fisicamente no local do qual se deseja medir a temperatura. As duas junções de conexão dos fios para o dispositivo de medição são as junções de referência ou junções frias. Embora sejam duas, na realidade podem ser consideradas únicas, pois o metal em ambos os condutores é o mesmo (cobre normalmente).
Além da tensão provocada pela diferença de temperaturas entre junções, há a parcela gerada pelo gradiente de temperatura ao longo dos fios. Ao contrário da primeira, ela tem uma relação quadrática com a temperatura e é responsável pela relação não linear do dispositivo.
Notar que junções na mesma temperatura não afetam a saída. Assim, elas podem ser soldadas (as junções produzidas pelo metal da solda estão na mesma temperatura).
Vantagens e desvantagens
Termopares geram sua própria tensão, não requerem corrente de excitação
(isso significa que não há erros por auto-aquecimento, que podem ocorrer com os anteriores). São simples, robustos, imunes a vibrações, fáceis de construir, operam em ampla faixa de valores. Por essas características, são amplamente usados em equipamentos industriais.
Certamente as principais desvantagens são o baixo nível da saída (valores típicos estão na faixa de 50 mV), a não linearidade e a necessidade de compensação da temperatura da junção de referência. Com níveis tão baixos de tensão, cuidados devem ser tomados para evitar ação de interferências (blindagens, fios trançados, etc).
Há diversos arranjos físicos de termopares. A figura abaixo dá dois exemplos. Em A, o elemento é colocado no interior de um tubo (aço inox com peças internas de cerâmica para evitar contato elétrico ou cerâmica para temperaturas mais altas).
Essa construção dá alguma proteção contra ação do meio.
Em B, o elemento é