Sensor de temperatura NTC

Pertencente ao grupo dos termistores, o NTC é um semicondutor que tem sua resistência alterada pela temperatura. No NTC (negative temperatur coeficient) a resistência diminui com o aumento da temperatura.

Devido a sua alta sensibilidade, resposta rápida e a baixa influencia dos fios de conexão são amplamente usados nos automóveis para a medição de temperatura, tais como a do ar admitido, ambiente, do motor, cambio, combustível e do gás de escape.

Consistem de óxidos metálicos prensados e encapsulados em vidro, como os vistos nos medidores de massa de ar HFM5 da Bosch, ou epóxi. Em aplicações imersas em água, óleo ou combustível, geralmente são inseridos em invólucros metálicos.

Geralmente o sensor é especificado à temperatura de 20 ºC ou 25 ºC, por exemplo: 3 kOhms a 25 ºC. Conforme o caso, a resistência pode ter tolerâncias de fabricação que vão de 1 a 5 %.

A curva característica pode ser determinada pela fórmula matemática abaixo, desde que se conheça o fator constante (B) determinado na fabricação e o valor de resistência Ro a temperatura To especificada.

RT = Ro . e ^{(B/T- B/To)}

RT - resistência para uma outra temperatura T.

Outra maneira é usar dois valores de resistências e temperaturas conhecidos para gerar uma curva de tendência e a sua equação através do Excel e assim determinar outros pontos da curva.

As duas alternativas descritas têm suas complicações resultando em valores aproximados, na prática o melhor mesmo é ter em mãos uma tabela de valores referente às aplicações do veículo.  

Click aqui para visualizar uma tabela típica

Como a UCE converte a resistência do sensor em temperatura?

O circuito típico usado é um divisor de tensão formado pela resistência interna a UCE (Ri) e o NTC.

Ve = Tensão regulada pela UCE

Vs = Sinal, obtido pela queda de tensão sobre o NTC

R_NTC = Resistência do NTC

O sinal de tensão (Vs) sobre o NTC é convertido em um sinal digital em (A/D) e processado com base na tabela do sensor, gravado na UCE, para estabelecer a temperatura em questão.

Teste do sensor:

O sensor pode ser testado de três formas:

1 - Medir a queda de tensão sobre ele no circuito original sem desconectar-lo.

2 - Medir a sua resistência elétrica.

3 - Com o scanner, ler a temperatura convertida pela UCE.

Em qualquer caso é necessário referenciar com a temperatura real encontrada no objeto da medição (motor, ar, etc.), que pode ser conhecida por meio de um termômetro infravermelho ou outro meio qualquer.

Ao testar o circuito, eu particularmente prefiro medir a queda de tensão, pois assim pode ser testado o sensor e suas conexões de uma só vez. Caso haja divergência, aí sim fazer medições isoladas no sensor, circuito ou UCE, a fim de encontrar a origem da falha.

Defeitos:

Interrupção, falhas intermitentes provocadas por mau contato nas ligações internas do sensor ou externas (conectores) é comum. O mau contato geralmente grava erro como passado ou intermitente, portanto execute os procedimentos adequados para identificar-los.

Menos comum, porém acontece, são os erros ao substituir o componente por sensor simples em lugar de duplo ou vice versa, uso de sensores de tolerância ou resistência diferentes. As conseqüências são afogamentos, misturas ricas ou pobres, adaptação lambda excessiva. Conforme a falha, os erros gravados nem sempre acusa o sensor de temperatura.

Veja também:

Como simular o sensor de temperatura do motor

Saiba mais sobre os medidores de massa de ar