A designação Pt100 descreve uma característica elétrica do sensor: resistência nominal de 100 Ω a 0 °C. Ela não especifica quantos miligramas de platina existem no elemento. Construções com fio e com filme metálico podem cumprir a mesma função de medição e apresentar geometrias muito diferentes. Para estimar inventário, é preciso sair do nome do sensor e identificar sua construção.
Grandeza medida e quantidade de metal
O NIST descreve termômetros de resistência de platina construídos com fios e com filmes. A resistência varia com a temperatura; o sistema de medição interpreta essa variação para estimar temperatura. Essa relação funcional não converte o valor nominal em uma massa padronizada.
Para um fio uniforme idealizado, R = ρe × L/A, em que ρe é a resistividade elétrica, L o comprimento e A a área da seção. Já a massa é m = ρm × A × L, com ρm representando a densidade de massa. São duas propriedades diferentes, embora ambas sejam frequentemente representadas pela letra grega rho.
Eliminando L, obtém-se m = ρm × R × A²/ρe. Para fio circular, A varia com o quadrado do diâmetro. Mantidas as hipóteses do modelo, a massa necessária à mesma resistência varia, portanto, com a quarta potência do diâmetro.
Exemplo geométrico, não especificação de fabricante
Adote um fio hipotético de platina com resistividade de 1,06 × 10⁻⁷ Ω·m, densidade de 21.450 kg/m³ e diâmetro de 20 µm, todos tratados como parâmetros do exemplo em uma temperatura fixa. Para R = 100 Ω, a área da seção é aproximadamente 3,1416 × 10⁻¹⁰ m².
O comprimento calculado é 0,29638 m e a massa é cerca de 1,9972 mg. O exercício desconsidera terminais, conexões, tolerâncias, tensões mecânicas e alterações de resistividade associadas à construção.
Repita a conta com 10 µm de diâmetro. A área passa a um quarto; para conservar 100 Ω, o comprimento também passa a um quarto. A massa cai a um dezesseis avos, aproximadamente 0,1248 mg. Ambos os fios têm os mesmos 100 Ω no modelo, apesar da grande diferença de inventário.
Como usar esse resultado sem extrapolar
A conclusão não é que um Pt100 real contenha uma dessas duas massas. A conclusão é que 100 Ω não determina massa. Uma construção de filme exige outro modelo geométrico, com comprimento, largura, espessura e resistividade efetiva; encapsulamento e suporte permanecem fora do inventário de platina do elemento.
Para organizar um lote, proponha uma classificação inicial por tecnologia construtiva e fabricante, conservando quantidade de unidades e massa total como campos separados. A hipótese de metal por unidade deve ficar vinculada a um desenho, especificação ou análise representativa daquela classe.
Esse procedimento também evita confundir sensores de resistência com termopares de platina-ródio. No primeiro caso, o sinal é a resistência elétrica; no segundo, a medição utiliza uma diferença de potencial termoelétrica. A presença de platina nos dois componentes não transforma suas arquiteturas em equivalentes.
Um inventário tecnicamente útil começa pela unidade física correta: o elemento sensível. O número comercial do sensor ajuda a identificá-lo, mas não substitui a engenharia da construção.
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