Este documento discute o uso de sensores resistivos e a ponte de Wheatstone para medir temperatura. Ele fornece exemplos de como calcular a resistência e tensão para sensores PT100 em diferentes temperaturas e como usar um circuito de ponte de Wheatstone para indicar quando um silo está vazio ou cheio.

1. ...............................................................................................................................
ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO – MODULO
FINAL ENGENHARIA
HELTON CLARINDO DE ALMEIDA – RA249022011
TÓPICOS ESPECIAIS DE ENGENHARIA
PONTE DE WHETSTONE
...............................................................................................................................
Guarulhos
2015

2. HELTON CLARINDO DE ALMEIDA
TÓPICOS ESPECIAIS DE ENGENHARIA
PONTE DE WHETSTONE
Trabalho apresentado ao Curso Engenharia de
Controle e Automação da Faculdade ENIAC para
a disciplina Tópicos Especiais de Engenharia.
Prof. Edilson Alexandre Camargo.
Guarulhos
2015

3. Respostas
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Exercicios
1. Um formo esta sendo monitorado por um sensor de temperatura PT100.
A temperatura atual do forno produz no PT100 uma Rt= 100Ω.
Determine a temperatura do forno e a tensão V da ponte.
Dados:
= 100Ω
= 4 10 ℃
FORNO
= ( + . )
185 = 100 ( 1 + 4 . 10 ℃ . )
185
100
. ( 1 + 4 . 10 . )
1,85 − 1 = 4 . 10 . ℃
0,85 = 0,04 .
=
0,85
0,004
= , ℃

4. 2. Fazer a curva da resistência por temperatura para o sensor resistivo que
possui a seguinte caracteristica:
= 120Ω
= 7 10 ℃
! = −3,9 10 $
℃
GRAFICO:

5. = ( + . + % . )
&'(&)*+,)* -& 10℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 10) + (−3,9 . 10 $
℃ . (10).
)
= 120 (1 + 0,007 .10 ) + (−0,0000039 . 100)
= 120 ( 1,07 ) − 0,0039
= 128,4 − 0,0039
= 128,3961 Ω
= 0, 12 Ω
&'(&)*+,)* -& 50℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 50) + (−3,9 . 10 $
℃ . (50).
)
= 120Ω (1 + 0,007 . 50) + (−0,0000039 . 2500)
= 120Ω ( 1,35 ) − 0,0975
= 162 − 0,0975
= 161,9025Ω
= 3 , 2Ω
&'(&)*+,)* -& 90℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 90) + (−3,9 . 10 $
℃ . (90).
)
= 120Ω (1 + 0,007 . 90) + (−0,0000039 . 8100 )
= 120 ( 1,63 ) − 0,03159
= 195,6 − 0,03159
= 195,56841Ω
= 2 , 3Ω
&'(&)*+,)* -& 150℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 150) + (−3,9 . 10 $
℃ . (150).
)
= 120Ω (1 + 0,007 . 150) + (−0,0000039 . 22500 )
= 120 ( 2,05 )– 0,08775
= 246 − 0,08775
= 245,91225Ω
= 5 , 2 Ω

6. &'(&)*+,)* -& 210℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 210) + (−3,9 . 10 $
℃ . (210).
)
= 120Ω (1 + 0,007 . 210) + (−0,0000039 . 44100 )
= 120 ( 2,47 )– 0,17199
= 296,4 − 017199
= 296,22801Ω
= 23, Ω
&'(&)*+,)* -& 250℃
= 120Ω (1 + 7 . 10 ℃
. 250) + (−3,9 . 10 $
℃ . (250).
)
= 120Ω (1 + 0,007 . 250) + (−0,0000039 . 62500 )
= 120Ω ( 2,75 )– 0,24375
= 330 − 0,24375
= 329,75625Ω
= 1 2, 6 Ω
3. Uma empresa de reciclagem utiliza um silo conforme o desenho abaixo:
Faça um circuito para indicar a tensão quando o silo estiver vazio e cheio.
ZS = impedância do sensor
Dados:

7. Kplastico= 6 (Cheio)
Kar= 1 (Vazio)
7 = 5' .10' → 7 = 50'
9: ;<,<= . >?@A B/D
Calculo com silo vazio:
EFGHIJ; KLM . N: .
O
P
E = 1 .8,85 . 10 .
Q/' .
=>DA
=DA
E = 8,85 . 10 Q
R = 00. ST
Calculo com silo cheio:
E
UVWX:; KYZL[X]: . N: .
G
^
E = 6 . 8,85 . 10 .
Q/' .
50'.
5'.
E = 5,31 . 10 >
Q
R = 1 ST
4. Um termopar foi utilizado para medir a temperatura de uma turbina
aeronautica, considerado que o termopar tem uma sensibilidade de
41µv/°c, qual a tensão na saida do termopar se a temperatura da turbina
é de 980 °c.
Temos:
∆+ = 1℃ &`,ab*c& ∆b = 41μb
Dados:
&'(&)*+,)* -* +,)eaf* = 980 ℃
g&fhaeaca-*-& = 41μb/℃

8. 1℃ _______41μb
980℃_____j
j =
k> <>lm
n = 40180μn
n = 40,18'n
Resposta: A tensão na saida da turbina é 40,18 mV.

9. Referência impressas:
AGUIRRE, Luis Antonio, Fundamentos de instrumentação, São Paulo:
Pearson Education do Brasil, 2013.
Referência eletrônicas:
Infoescola Navegando e Aprendendo:
http://www.infoescola.com/eletricidade/ponte-de-wheatstone/
em 05/09/2015.
Embarcados.com:
http://www.embarcados.com.br/ponte-de-wheatstone/
em 05/09/2015.
Instituto Newton C. Braga:
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/8858-como-
funciona-a-ponte-de-wheatstone-ins529
em 06/09/2015.
Feira de Ciências:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala12/12_13.asp
em 06/09/2015.