O que são sensores de temperatura do ar?

Os sensores de temperatura do ar compreendem uma variedade de dispositivos projetados frequentemente para medir a temperatura ambiente ou atmosférica circundante. Também podem ser usados ​​em ambientes industriais comuns, como em motores injetados em automóveis para calcular a densidade do ar para que o computador de bordo do carro possa ajustar o fluxo de combustível, diminuindo-o à medida que a densidade do ar diminui para evitar a perda de energia. Alguns dos tipos mais comuns de sensores de temperatura em geral são termopares, dispositivos resistivos de temperatura (RTDs), sensores infravermelhos, termômetros e diodos de silício.

Os termopares operam pelo contato de dois tipos diferentes de metais que se expandem e se contraem a taxas diferentes, dependendo da temperatura. Eles são frequentemente usados ​​como termostatos, que são interruptores sensíveis à temperatura, mas também podem ser empregados como sensores de temperatura do ar, devido à sua capacidade de medir em uma ampla faixa de temperatura, de 0 ° Celsius a 1.150 ° Fahrenheit (1.150 ° F). ° Celsius) ou mais. Os sensores de temperatura do ar com termopar são usados ​​em ambientes de alta temperatura, como fornos, mas não são muito bons para medir pequenas mudanças ambientais de frações de grau.

Dispositivos de temperatura resistivos e termistores medem o aumento ou diminuição da resistência elétrica da matéria à medida que a temperatura aumenta. Os RTDs são mais precisos em pequenas mudanças de temperatura do que os termopares, mas não podem medir temperaturas tão altas ou baixas quanto os termopares. Eles também tendem a ser mais duradouros e estáveis ​​que os termopares, embora suas leituras possam ser errôneas devido ao design e às condições ambientais. Como eles não são afetados pelo ruído elétrico ao redor, os RTDs são frequentemente usados ​​como sensores de temperatura do ar em ambientes industriais, onde motores poderosos ou corrente de alta tensão estão presentes.

Os sensores de temperatura infravermelho são dispositivos de medição indireta, que não requerem contato físico com o material que está sendo medido, pois medem a radiação térmica que produz frequentemente chamada de radiação do corpo negro. Portanto, eles são úteis em ambientes extremos onde outros sensores falhariam, como em fornos onde as temperaturas podem exceder 5.000 ° Fahrenheit (2.760 ° Celsius) e processos industriais em que o aquecimento e o resfriamento estão ocorrendo rapidamente. Os sensores de diodo de silício operam no extremo oposto ao dos sensores de infravermelho e são úteis na medição de frio extremo. Embora tenham aplicações como sensores de temperatura do ar em experimentos científicos do ensino médio, são mais frequentemente usados ​​para medir gases criogênicos na forma líquida, como nitrogênio líquido, oxigênio, hidrogênio e hélio.

Termômetros, termistores e RTDs são os tipos mais utilizados de sensores de temperatura do ar, e também costumam ser usados ​​para medir temperaturas líquidas e sólidas. Os termômetros típicos funcionam medindo a expansão e a contração do mercúrio líquido ou de um líquido vermelho orgânico em um tubo selado, à medida que a temperatura do ar externo muda. Sensores automotivos de temperatura do ar são tipicamente termistores. Quer estejam medindo os gases de escape, o fluxo de ar de admissão ou o líquido de arrefecimento do motor, todos operam com o mesmo princípio de que quando a temperatura do meio circundante esquenta, a resistência no sensor aumenta e o sinal de voltagem que ele envia aos controles do computador é reduzido.