Ligação Pt 100 a 2 e 3 fios

1 Princípio de medição

Para a medição com termorresistores (Pt 100) é normalmente utilizado um circuito de medição do tipo ponte de Wheatstone, sendo que o circuito encontra-se balanceado quando é respeitada a relação R4.R2 = R3.R1 e desta forma não circula corrente pelo detector de nulo (galvanómetro), pois se esta relação é verdadeira, os potenciais nos pontos A e B são idênticos. Para utilizar este circuito como instrumento de medição de termorresistência, teremos as seguintes configurações:

Figura 1 Medição com ponte de Wheatstone

As resistências dos cabos, dos contatos, podem ser importantes e somam-se à resistência do transdutor. Desta maneira, existem vários tipos de montagens que podem ser realizadas, buscando minimizar esses efeitos: (a) dois fios, (b) três fios e (c) quatro fios.

2 Ligação a dois fios

Como se vê na figura 2, dois condutores de resistência relativamente baixa RL1 e RL2 são usados para ligar o transdutor Pt 100 (R4) à ponte do instrumento de medição. Nesta disposição, a resistência R4 compreende a resistência do Pt 100 mais a resistência dos condutores RL1 e RL2. Isto significa que os fios RL1 e RL2 a menos que sejam de muito baixa resistência, podem aumentar apreciavelmente a resistência do transdutor e conseqüentemente diminuir sua sensibilidade e precisão.

Figura 2 Ligação do Pt 100 a dois fios

Tal disposição resultará em erro na medição da temperatura, a menos que haja algum tipo de compensação ou ajuste dos fios do transdutor de modo a equilibrar esta diferença de resistência. Deve-se notar que, embora a resistência dos fios não se altere, uma vez já instalado, os mesmos estão sujeitos às variações da temperatura ambiente, o que introduz uma outra possível fonte de incerteza na medição. O método de ligação a dois fios, somente deve ser usado quando o transdutor estiver á uma distância de aproximadamente 3 metros. Concluindo, neste tipo de medição a dois fios, sempre que a temperatura ambiente ao longo dos fios de ligação variar, será introduzido um erro na leitura de temperatura do instrumento de medição, devido à variação da resistência de linha .

3 Ligação a três fios

Esse é o método mais utilizado para termorresistores (Pt 100) na indústria. Neste circuito a configuração elétrica é um pouco diferente, fazendo com que a alimentação fique o mais próximo possível do transdutor, permitindo que RL1 passe para o outro braço da ponte, balanceando o circuito. Na ligação a dois fios, as resistências de linha estavam em série com o transdutor, agora na ligação a três fios elas estão separadas.

Figura 3 Ligação do Pt 100 a 3 fios

Nesta situação, tem-se a tensão AB, variando linearmente em função da temperatura da Pt 100 e independente da variação da temperatura ambiente ao longo dos fios de ligação. Este tipo de ligação garante relativa exatidão, mesmo com grandes distâncias entre o transdutor e o circuito de medição.