No estudo de termo resistência sempre nos surge a dúvida como as termos resist~Encia de 3 fios elimina /reduz a resistência dos fios quando comparados com sensores tipo RTD (termo-resistência de 2 fios), outro fator que pode influênciar na medição quando utilzado essa tecnologia de medição e a temperatura do ambiente.
Considerando a condição de uma instalação mostrada abaixo, vamos fazer entender quais as implicações que a temperatura ambiente pode influenciar na medição de temperatura com uso de RTD.
Os instrmentos de medição de temperatura normalmete utilizam ponte de Wheatstone para realizar a medição da tempera a ponte é formada com resistências fixas R1, R2 e R3, de 100 Ω e alimentada por uma bateria de 10 V, é usada para medir uma temperatura de 100 ° C com uma resistência de platina , que tem uma resistência de 139,1 Ω a 100 ° C.
O sensor de temperatura esta conctado por fios com resistência Ohmica variando de R de 10 Ω a 20 ° C o termômetro foi calibrado com uma temperatura de 20 ° C.
Suponha que a resistência do sensor mude de 10 para 11 Ω quando a temperatura ambiente subir de 20 º para 30 ° C.
Calcule o erro de temperatura introduzido em uma temperatura ambiente de 30 ° C, ao usar
a) o método de dois fios e
b) o método de três fios.
Nós sabemos sobre a Resistência RTD e os valores dos resistores de ponte. Calcule a corrente para as condição I1, I2 e então a tensão da ponte. Com a resolução dos calculos anteriores usaremos as tensões calculadas para descobrir as temperaturas equivaletes . Na sequencia faremos a leitura das tensões da ponte para cenários de RTD 2 e 3 fios considerando diferentes ambientes de temperatura depois comparamos os resultados.
Considerando que a ponte foi calibrada corretamente para temperatura ambiente de 20 ° C, quando esse instrumento for aplicado em uma temperatura de 30º C apresentará erro de 0,029 V. Portanto, em vez de ler 100 ° C, ele mediria aproximadamente 105 ° C, um erro de 5 ° C ou 5%.
RTD de 3 fios
Portanto, medindo com o método de três fios, ocorrerá um erro de apenas 0,006 V. Se o termômetro (RTD) foi calibrado corretamente para ler 100 ° C a uma temperatura ambiente de 20 ° C, então se a temperatura ambiente subir para 30 ° C, a leitura de 0,749 V corresponderia a um valor de 138,76 Ω para RT com sem aumento da temperatura ambiente, ou em termos de temperatura, 99,13 ° C, um erro de 0,87 ° C ou 0,87%. Esta é claramente uma melhoria notável em relação ao método de dois fios.
Portanto, geralmente preferimos RTD de 3 fios em vez de 2 fios. Usamos RTD de 4 fios para medições de temperatura mais precisas (raramente usado).
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