1 – Objetivo

Confeccionar e obter a curva de calibração de um termopar tipo T. Comparar os dados experimentais

com os fornecidos pelo fabricante, analisando os erros relativos.

2 – Materiais e métodos

Os materiais utilizados foram:

- Termopar Tipo T (cobre-constantan)

- Cabos elétricos de conexão

- Multímetro

- Termômetro

- Banho termostático

- Recipiente térmico

- Gelo fundente

- Recipiente de acrílico

1) O experimento se inicia com a soldagem das extremidades dos fios de cobre e constantan para confecção

do termopar. No caso deste experimento, isso não foi necessário, pois o termopar já estava previamente

confeccionado.

2) O termopar foi posicionado com cada uma das extremidades. Uma delas em um ponto de temperatura

conhecida, no recipiente térmico com gelo fundente garantindo (0°C) a temperatura do fio igual ao do meio.

A outra extremidade foi colocada em um banho termostático com água.

3) Os terminais do multímetro foram conectados ao termopar, ligando o banho termostático à rede elétrica.

4) Depois disso, com o banho termostático, aumentou-se a temperatura a cada 5 °C a partir dos 33°C até

88°C, medindo com o termômetro para garantir a precisão, e aferiu-se as diferenças de potencial no

multímetro, para cada temperatura medida.

Figura 1: Montagem do experimento.

Fonte: Departamento de Engenharia Elétrica da UFPR

3 – Resultados

Para cada temperatura, os valores experimentais de tensão (Ve) foram coletados e comparados com

os valores de tensões fornecidos pelo fabricante (Vf) da Tabela 1. Assim, foi possível calcular o erro relativo

percentual (E%) para cada temperatura analisada. Esses dados foram organizados na Tabela 2.

Tabela 1 – Dados fornecidos pelo fabricante para

Tensão termoelétrica em milivolts absolutos

Tabela 2 – Valores comparativos e

Erro relativo para os dados experimentais e os do fabricante

T[°C] Ve

[mV]

Vf

[mV] E%

33 1,27 1,320 5

38 1,5 1,528 2,8

43 1,72 1,738 1,8

48 1,94 1,95 1

53 2,17 2,164 0,6

58 2,38 2,38 0

63 2,6 2,599 0,1

68 2,83 2,819 1,1

73 3,06 3,042 1,8

78 3,3 3,266 3,4

83 3,54 3,493 4,7

88 3,77 3,721 4,9

Através do método dos mínimos quadrados, foi possível construir a curva de calibração para os

dados experimentais (Eq 1). Também com esse método, foi ajustada uma curva para os dados do fabricante

(Eq 2), a fim de comparar teoria e prática, como pode ser visto no Gráfico 1.

Ve [mV] = 22,09 T[°C] + 5,1284 (Eq 1)

Vf ]mV]= 22,899 T[°C] + 3,2152 (Eq 2)

Gráfico 1 – Comparação dos dados do experimento com os do fabricante

4 – Conclusão

Os resultados do experimento com o termopar atenderam às expectativas iniciais, já que os

erros relativos não ultrapassaram 5%. Isso demonstra que os valores fornecidos pelo fabricante

corresponderam de forma satisfatória para a faixa de temperatura analisada.

Isso demonstra o quanto o termopar cobre-constantan pode ser eficiente em medidas

realizadas na faixa de temperatura analisada. Mesmo sendo um instrumento tão versátil e simples,

pode ser exato e preciso, se for bem confeccionado e calibrado.

Além disso, pode-se dizer ainda que o método empregado foi adequado, assim como os

materiais utilizados, que foram eficientes de acordo com a solicitação imposta. Também pode-se

notar que o procedimento adotado foi bem executado, apresentando boa reprodutibilidade.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

Tem

pera

tura

(°C

)

Tensão (mV)

Tensão do fabricante

Tensão experimental