Transmissor de temperatura: o que é, como funciona o sinal de 4 a 20 mA e o que especificar

O transmissor de temperatura converte o sinal do PT100 ou do termopar em 4 a 20 mA. Veja como funciona, o que muda em área classificada e o que cotar.
Transmissor de temperatura

O transmissor de temperatura é um instrumento que recebe o sinal elétrico gerado por um sensor, como um PT100 ou termopar, e o converte em um sinal padronizado, geralmente de 4 a 20 mA.

Assim, a medição chega ao controlador ou ao painel sem perder qualidade no caminho. A escolha começa pelo tipo de sensor e pela faixa de temperatura.

Ao especificar o transmissor, informe o tipo de sensor (PT100 ou termopar), a ligação, a faixa de medição e o cabo utilizado. Garanta a compatibilidade entre os componentes para preservar a precisão da leitura.

O que é um transmissor de temperatura?

O transmissor de temperatura é um conversor de sinal: ele transforma a grandeza elétrica gerada pelo sensor em um sinal padrão que pode ser enviado a distância.

Segundo material didático da Escola de Engenharia de Lorena da USP, os transmissores convertem a informação de termopares e termorresistências em sinais padronizados, analógicos ou digitais.

Além disso, os transmissores realizam a linearização e a compensação de temperatura, necessárias porque as variações dos sinais de PT100 e termopares não são perfeitamente proporcionais à temperatura.

Com esses ajustes, o equipamento aplica a curva do sensor e converte a medição em um sinal padronizado: 4 mA corresponde ao início da faixa configurada e 20 mA ao fim.

Por exemplo, em uma faixa de 0 °C a 200 °C, o sinal de 12 mA representa 100 °C, que é o ponto médio. Na prática, o transmissor fica perto do ponto de medição, no cabeçote do sensor ou em um painel próximo.

A linha de 4 a 20 mA segue até o controlador lógico programável (CLP), o indicador ou o sistema supervisório. Por isso, o transmissor de temperatura é especificado junto com o sensor, e não como um item de painel isolado.

O sinal de 4 a 20 mA resiste a ruído e revela cabo rompido

O sinal de corrente é o padrão da instrumentação industrial porque sofre menos interferência e não perde valor com a distância. Um artigo da Fatec Sertãozinho registra que sinais de corrente são menos suscetíveis a ruídos do que sinais de tensão e, em geral, não são limitados pela distância.

A corrente que sai do transmissor é a mesma que chega ao painel, mesmo com dezenas de metros de cabo. O início da escala em 4 mA, e não em zero, tem uma função própria.

O mesmo artigo explica que o 4 mA funciona como “zero vivo”: um valor abaixo de 4 mA indica queda na transmissão do sinal, como um fio rompido.

Assim, o sistema distingue a temperatura mínima da faixa de uma falha na linha, o que um sinal de 0 a 20 mA não permite. A maior parte dos transmissores trabalha a dois fios, alimentada pela própria malha.

O material de instrumentação do Instituto Federal Catarinense (erro  403 forbidden) indica que, nesses instrumentos, a alimentação segue junto com o sinal de 4 a 20 mA. A tensão nominal costuma ser de 24 Vcc.

Pelo mesmo par de fios pode trafegar o protocolo digital HART. Segundo monografia da UTFPR, ele é sobreposto ao sinal analógico sem interferir nele, o que permite configurar o transmissor a distância.

Com PT100, a ligação a três fios compensa o cabo

O PT100 é uma termorresistência de platina com resistência de 100 Ω a 0 °C, cuja resistência aumenta com a temperatura. No Brasil, a referência é a ABNT NBR 13773:2008, que trata dos requisitos e ensaios da termorresistência industrial de platina.

A norma cobre a faixa de -200 °C a +850 °C, com duas classes de tolerância. Como o transmissor lê resistência, qualquer resistência adicional no circuito é interpretada como calor.

É aí que entra o número de fios. O material de sensores de temperatura da UFRN descreve o transmissor que recebe a resistência na entrada e entrega 4 a 20 mA na saída.

Na ligação a dois fios, a resistência dos condutores se soma à do sensor. Na ligação a três fios, a mais comum na indústria, o transmissor compensa a resistência do cabo.

A quatro fios, a medição fica independente do cabo e é usada quando se busca a menor incerteza. A classe de tolerância também deve constar no pedido.

Na IEC 60751, norma internacional de referência para o PT100, a classe B admite desvio de ±(0,3 + 0,005|t|) °C. A classe A admite ±(0,15 + 0,002|t|) °C, em que t é a temperatura medida. A 100 °C, isso significa ±0,8 °C na classe B e ±0,35 °C na classe A, antes mesmo de somar o erro do transmissor.

Com termopar, o transmissor faz a compensação da junta fria

O termopar gera uma tensão de poucos milivolts quando suas duas junções ficam em temperaturas diferentes, fenômeno chamado efeito Seebeck.

De acordo com o o material da UFRN citado acima, o ponto em que os fios do termopar se ligam ao instrumento é a junta fria, ou de referência.

Como a tensão depende da diferença entre as duas junções, o transmissor mede a temperatura da junta fria e corrige o valor, o que se chama compensação de junta fria.

A conversão de milivolts para graus segue a ABNT NBR 12771:1999, que estabelece as tabelas de referência da força eletromotriz de cada tipo de termopar.

Transmissor de temperatura

O tipo informado ao transmissor (J, K, T, S e outros) precisa ser o mesmo do sensor instalado. Um transmissor configurado para tipo K, ligado a um termopar tipo J, aplica a tabela errada e entrega uma temperatura sem relação com o processo.

O cabo entre o termopar e o transmissor também faz parte da medição. A ABNT NBR 13774:2008 define as tolerâncias e a identificação dos cabos de compensação e de extensão, feitos com ligas compatíveis com cada tipo de termopar.

Cabo de cobre comum cria novas junções no meio do caminho e desloca a leitura. Diferenças de vida útil e de instalação entre os dois sensores já foram tratadas no blog no artigo sobre instalação de termopar e PT100.

PT100 ou termopar: o sensor define a entrada do transmissor

A escolha entre os dois sensores depende principalmente da faixa de temperatura e da exatidão necessária.

A tabela abaixo reúne as faixas indicadas pela USP para os termopares mais usados e o alcance da NBR 13773 para o PT100.

Sensor Sinal que o transmissor recebe Faixa de referência Norma brasileira
PT100 (termorresistência de platina) Resistência, 100 Ω a 0 °C -200 °C a +850 °C ABNT NBR 13773:2008
Termopar tipo T (cobre/constantan) Tensão em mV -200 °C a 350 °C ABNT NBR 12771:1999
Termopar tipo J (ferro/constantan) Tensão em mV -40 °C a 750 °C ABNT NBR 12771:1999
Termopar tipo K (cromel/alumel) Tensão em mV -200 °C a 1.200 °C ABNT NBR 12771:1999
Termopar tipos R e S (platina/ródio) Tensão em mV 0 °C a 1.600 °C ABNT NBR 12771:1999

Em geral, o PT100 é escolhido quando a faixa permite e a exatidão é prioridade. O termopar é escolhido quando a temperatura passa do limite prático da termorresistência.

Os tipos de termopar e suas aplicações estão detalhados no artigo termopar industrial: o que é e como funciona. Para o transmissor, o que importa é que a entrada aceite o sensor escolhido e que a faixa configurada cubra a operação com folga.

Em área classificada, o transmissor precisa de certificação

Em locais com risco de atmosfera explosiva, como áreas de solventes, combustíveis ou pós inflamáveis, o transmissor só pode ser instalado com certificado de conformidade.

A Portaria Inmetro nº 115/2022 determina, no artigo 5º, que equipamentos elétricos para atmosferas explosivas comercializados no país passem por certificação compulsória, e inclui expressamente os equipamentos de instrumentação.

A NR-10 traz a mesma exigência do lado da segurança do trabalho. Pelo item 10.9.2, os equipamentos para atmosferas potencialmente explosivas devem ter a conformidade avaliada no Sistema Brasileiro de Certificação.

A nova redação da norma entra em vigor em 1º de junho de 2027. Nela, o tema passa ao item 10.6.6.1.1, que vincula a escolha do equipamento ao estudo de classificação de áreas.

Por isso, informe ao fornecedor a classificação da área (zona e grupo de gás ou poeira) definida no estudo da planta.

Peça também o número do certificado Inmetro do modelo ofertado. A seleção do tipo de proteção e a instalação em área classificada são decisões de profissional habilitado, conforme a norma vigente.

Quanto custa um transmissor de temperatura?

O preço de um transmissor de temperatura é formado pelo tipo de entrada, pelo formato de montagem, pela comunicação digital e pela certificação para área classificada.

Um modelo de entrada fixa para PT100, sem protocolo, custa menos do que um transmissor universal que aceita vários tipos de sensor e opera com HART. Não há tabela oficial de preço.

O formato também tem efeito sobre o custo. O transmissor de cabeçote é montado dentro da caixa de ligação do sensor. O de trilho fica em painel e recebe o sensor por cabo, e o de campo tem invólucro próprio.

Certificação para atmosfera explosiva e invólucro para ambiente agressivo elevam o custo.

Na plataforma, os pedidos de orçamento de transmissor de temperatura cresceram 260% de 1º de janeiro a 22 de outubro de 2026, em comparação com o mesmo período de 2025.

Para que as propostas sejam comparáveis, todos os fornecedores precisam receber a mesma especificação, inclusive a exigência de certificado de calibração.

Calibrações rastreáveis são emitidas por laboratórios da Rede Brasileira de Calibração (RBC), acreditados pelo Inmetro segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025.

Especifique o conjunto antes de pedir orçamento

Antes de cotar, reúna as informações que definem o transmissor. Elas cabem em uma lista curta e evitam que cada fornecedor proponha um equipamento diferente.

  • Tipo de sensor e ligação: PT100 a dois, três ou quatro fios, ou termopar com o tipo (J, K, T, S);
  • Faixa de temperatura a configurar, com a temperatura normal de operação;
  • Sinal de saída e protocolo: 4 a 20 mA, com ou sem HART;
  • Formato de montagem: cabeçote, trilho em painel ou campo com indicador;
  • Classificação da área, se houver atmosfera explosiva, e certificado exigido;
  • Certificado de calibração, com os pontos de temperatura a ensaiar.

Com essa especificação, você pode comparar fornecedores de transmissor de temperatura na Soluções Industriais e pedir orçamento a vários deles ao mesmo tempo.

A plataforma, que reúne mais de 50 mil fornecedores, também tem empresas de termorresistências e de termopar para cotar sensor e transmissor juntos.

O mesmo sinal de 4 a 20 mA é usado na medição de vazão, tema do artigo sobre tipos de medidor de vazão.

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