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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CT – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PROFESSOR: LUCIANO
CONTROLE DE TEMPERATURA DE ÁGUA
USANDO UMA FONTE CHAVEADA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CT – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PROFESSOR: LUCIANO
CONTROLE DE TEMPERATURA DE ÁGUA
USANDO UMA FONTE CHAVEADA
JOSÉ ANTÔNIO GAMA JÚNIOR
INTRODUÇÃO
O controle de temperatura é uma das práticas mais usadas
na automação atualmente, pois qualquer material sofre influência
das variações da mesma. Podemos citar como exemplo:
processos químicos, têxteis, mecânicos, caldeiras, etc.
Em virtude da grande gama de aplicações de
controladores de temperatura, o presente será destinado ao
controle de temperatura de água usando uma fonte chaveada nos
processos de aquecimento de água. Para isso, foi usado um
Sensor de Temperatura do tipo PT-100 ligado a um circuito
comparador, ou seja, a um Amplificador Operacional, que coleta
informações da variação de temperatura no compartimento de
aquecimento através da variação da queda de tensão no PT-100 e
compara com um determinado nível de tensão pré-estabelecida
pela referência permitindo assim o controle da temperatura
através do chaveamento do Relé de Estado Sólido.
INTRODUÇÃO
Na saída do Amplificador Operacional foi usado também
um Transistor que entra no modo de “condução” ou “cortado” de
acordo com a polarização da saída do Operacional.
Além desses elementos essenciais, foram usados na
implementação do circuito, resistores e potenciômetros.
A alimentação dos elementos foi realizada por uma fonte e
baterias de 12V.
MATERIAS
1. SENSOR PT-100
1.1 CONCEITO
• Conhecido também como RTD
• O PT-100 é um termômetro de resistência elétrica feito de platina.
• A platina é um metal especialmente indicado para a
construção de sensores de temperatura, pois, pode ser
refinada até atingir grande pureza
• O PT-100 é considerado um sensor de alta precisão e ótima
repetibilidade de leitura.
MATERIAS
1.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• Alta estabilidade mecânica e térmica
• Resistência à contaminação
• Relação de Resistência x Temperatura praticamente linear
• O desvio com o uso e envelhecimento é desprezível
• Alto sinal elétrico de saída
• Inigualável precisão, estabilidade e sensibilidade
• Medidas de temperatura na faixa de -270ºC a 962ºC
• apresenta uma resistência ôhmica de 100 ohmn à 0ºC
MATERIAS
LIMITE DE ERRO DA TERMORESISTÊNCIA (PT-100)
TOLERÂNCIA
Temperatura (ºC)
Classe A (+/- ºC)
Classe B (+/- ºC)
-200
0,55
1,3
-100
0,35
0,8
0
0,15
0,3
100
0,35
0,8
200
0,55
1,3
300
0,75
1,8
400
0,95
2,3
500
1,15
2,8
600
1,35
3,3
650
1,45
3,5
Classe A= +/- 0,15 + (0,002.t)ºC
Classe B= +/- 0,30 + (0,005.t)ºC
limites de erros para as classes A e B
Rt/Ro = 1 + A . t + B . t 2 , onde Ro é a resistência medida no ponto do gelo.
MATERIAS
1.3 PRINCIPAIS APLICAÇÕES
• Medidores de temperatura
Termômetro digital que opera em
conjunto com o sensor PT100
para pesquisas e teses de
mestrado entre outros.
Termômetro digital Lutron TM936
MATERIAS
• Industrias ou empresas que possuem máquinas sensíveis
• Máquinas de processo
• Sistemas de refrigeração e ar condicionado
• Transmissão de energia
• etc...
MATERIAS
1.4 PRINCIPAIS TIPOS DE SENSORES PT-100
Versão em inox (V4A)
Sensor Pt 1000
Utilizável de -40 a +500ºC
corrente de excitação não deve exceder
0,3 Ma.
MATERIAS
Modelo similar em latão,com rosca G 1/8
Gama de temperatura: -40 bis +250°C
MATERIAS
Versão 2 em cerâmica
STPT-050F
Sensor Pt 100
DIN 43760
100 Wa 0 ºC
Classe B: +-0,12 W
Utilizável de -70 a +600ºC
MATERIAS
Versão 1 em cerâmica
Utilizável de -70 a +600ºC
corrente de excitação não
deve exceder 1mA
MATERIAS
1.5 FUNCIONAMENTO
• Transformam
o
valor
da
termoresistência
Pt100
em valores de corrente 4 ... 20 mA, 2 fios. Onde a corrente de
saída é linearmente proporcional a temperatura.
MATERIAS
2. RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
2.1 CONCEITO
São componentes eletrônicos totalmente em estado sólido,
ou Seja, não possuem elementos mecânicos. Visam principalmente
a substituição de relés comuns e contactores, incorporando uma
série de vantagens.
MATERIAS
2.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• Não possuem desgaste de contatos mecânicos, pois estes não
existem, tornando a vida útil praticamente ilimitada
• Respondem a freqüência de acionamento elevadas, permitindo
assim controle de luminosos e temperatura de forma direta, precisa
e econômica;
• Aumentar muito a vida útil da carga (no caso de uma resistência
ou lâmpada cerca de 3 a 4 vezes)
MATERIAS
• Correntes de acionamento muito baixas, comparadas com relés
comuns ou contactores
• Leve e compacta
• Baixo custo
• Excelente desempenho
• Alta eficiência
• Baixo Ripple
• Proteção entrada/saída
• Design arranjado
MATERIAS
2.3 CIRCUITO DO RELÉ DE ESTADO SÓLIDO
MATERIAS
2.4 PRINCIPAIS APLICAÇÕES
• Acionamento das resistências de aquecimento para máquinas
de injeção e extrusão de plástico
• Acionamento de lâmpadas para iluminação de galpões
MATERIAS
• Acionamento do motor de uma ponte rolante
• Máquinas de embalagem
MATERIAS
• Sinalização de tráfego
• Fornos Industriais
• Distribuidores automáticos
MATERIAS
• Telecomunicações
• Áudio e vídeo
• etc...
CIRCUITO
FUNCIONAMENTO