Cap. 1.5. Os componentes: Termistor

Cap. 1.5. Os componentes: Termistor

17/01/2018

   Agora vamos para o termistor. Como o próprio nome já diz, este componente é um resistor térmico, que varia a resistência de acordo com a temperatura. Esta variação de resistência não acontece de forma linear, isto é, a resistência não é exatamente proporcional a temperatura.

  Existem dois tipos de termistores: o PTC e o NTC. Lembre-se que, o PTC tem coeficiente de temperatura positivo, enquanto o NTC tem coeficiente de temperatura negativo, portanto, o termistor PTC ao aumentar a temperatura, aumenta a resistência e o NTC ao aumentar a temperatura, a resistência do componente diminui. Veja baixo a curva característica dos dois componentes:

   O gráfico acima é só para ter uma ideia de como o componente se comporta. Dependendo do fabricante e do material utilizado no termistor, esta curva pode ter uma pequena variação.

  Não há um padrão de nomenclatura para estes componentes, cada fabricante utiliza seu próprio sistema de nomenclatura. Alguns termistores podem vir com nada escrito em seu corpo dificultando ainda mais a identificação do componente. Assim como o resistor, o potenciômetro e o varistor, unidade utilizada para estes componentes também é o Ohm, portanto ao comprar um você deverá saber o valor de resistência necessário no circuito.

  Todos os termistores são feito com materiais semicondutores. Os NTC mais comuns são feitos de óxido de ferro com óxido de titânio. já os PTC são feitos de óxido de lítio mais óxido de cobalto ou uma cadeia policristalina de cerâmica com titanato de Bário. Também há os poliméricos que são feitos de uma camada de plástico com grãos de carbono. Quando o plástico é aquecido ele se expande, fazendo com que os grãos de carbono fiquem mais longe um do outro, consequentemente diminuindo a condutância e aumentando a resistência.

  Da mesma forma que no material utilizado no varistor, quando aplicada uma força maior do que a que mantém os elétrons na órbita dos átomos, eles sobem até a camada de condução(camada de valência) e passa-se a ter uma corrente elétrica. Essa força no caso do varistor é sobrecarga de tensão, já no termistor NTC é aumento de temperatura. Nos PTC, o material que os compõe suporta um aumento na resistência com o aumento de temperatura, mas após ultrapassar um limite, a rigidez dielétrica é zerada e sua resistência cai, fazendo dele um condutor de energia.

  Os termistores PTC possuem um ponto de transição e somente a partir deste ponto sua resistência irá aumentar.

   O termistor é composto por dois eletrodos metálicos, que possuem uma determinada dimensão(T) para formar um campo elétrico. Cada eletrodo está ligado a um pino do componente. Entre os dois eletrodos está os grãos do material que possa ser utilizado na fabricação deste componente. É importante dizer que, a distância entre os eletrodos, a quantidade de material aplicada entre eles influência na capacitância, na potência, na resistência, na temperatura de operação, enfim, em todas as características do componente. O invólucro é o acabamento, o revestimento do componente. Esse revestimento pode ser de teflon ou de outro material isolante.

  As temperaturas de operação podem variar de -50ºC a +150°C nos modelos mais utilizados. Há termistores que podem trabalhar com temperaturas ainda menores que -50°C ou maiores que 150°C, fazendo com que a curva característica deles fique ainda menos linear.

   Um termistor pode ser aplicado num circuito de liga e desliga, por exemplo. Ao aumentar a temperatura, a resistência do termistor NTC cai, fazendo com que ele ative um sirene, ou um ventilador para refrigeração. O termistor PTC pode ser aplicado num circuito para proteger outras peças. Conforme aumenta a temperatura a resistência aumenta reduzindo assim a corrente de alimentação das peças e consequentemente reduzindo a temperatura.

  Termistores também pode ser utilizados para medir a temperatura de uma sala ou a temperatura de um líquido, só que sua implementação é difícil pois, como foi dito acima, sua resistência em relação a temperatura não é linear, dificultando assim a calibração do sistema de leitura.

  Há uma fórmula para calcular a variação da resistência. Veja a fórmula abaixo:

  Onde:

 > R = Resistência;

 > a = Coeficiente de temperatura, normalmente é 25º C;

 > e = Constante de Euler (vale 2,71828182);

 > b = Constante do material utilizado na construção do componente e que está presente no datasheet do mesmo;

 > t = Temperatura do ambiente em graus Kelvin.

 

  Esta fórmula é válida apenas para termistores NTC. A fórmula para os termistores PTC não será apresentada pois eles são pouco utilizados.

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FONTES e CRÉDITOS

 

Desenhos, gráficos e texto: Leonardo Ritter

Referências: Canal ElectroLab; Instituto Newton C. Braga; Terraço Econômico.

Veja esta nota técnica com detalhes sobre termistores (está em Português brasileiro): http://www.analogica.com.br/arquivos/nt-011-termistores.pdf

 

 Última atualização: 22 de Julho de 2019.

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