As características estáticas que determinam a selecção dos materiais a utilizar na construção de termopares são: a gama de medida, a sensibilidade, a linearidade e estabilidade.

Sensibilidade

    A sensibilidade (ST de um termopar é dada por: ST = Dfem/DT. O índice T em ST indica que a sensibilidade é função da temperatura. A tabela 1 apresenta a sensibilidade de alguns materiais quando usados com a platina, para uma temperatura de junção de 0 ºC. Observa-se que existe uma grande variação nas sensibilidades, consoante os materiais.

Tabela 1 - Sensibilidade de alguns termopares

MATERIAL SENSIBILIDADE(mV/oC) MATERIAL SENSIBILIDADE(mV/oC)
Bismuto -72 Cobre +6.5
Constantan -35 Ouro +6.5
Níquel -15 Tungsténio +7.5
Alumel -13.6 Nicrosil +15.4
Nisil -10.7 Ferro +18.5
Platina 0 Cromel +25.8
Mercúrio +0.6 Germânio +300
Carbono +3 Silício +440
Alumínio +3.5 Telúrio +500
Estanho +4 Selénio +900
Prata +6.5

    Para que a sensibilidade de um termopar seja elevada é conveniente associar materiais com sensibilidades elevadas em relação à platina (em módulo), e de sinais contrários.

    Assim o par Constantan/Ferro (Tipo J) apresenta uma sensibilidade de 53.5 µV/ºC que é igual à soma das sensibilidades respectivas a cada material.

Linearidade

    A não linearidade da resposta é particularmente acentuada nos termopares usados para temperaturas elevadas (ver Tabela 2).

Estabilidade

    A estabilidade dos termopares só deve ser posta em causa a longo prazo. Com o passar do tempo verifica-se a oxidação da junção, tanto externa como internamente que conduz a uma oscilação na tensão de saída quando o termopar é submetido a algumas centenas de horas de operação. Geralmente, essa oscilação será tanto menor, quanto maior for a secção do material constituinte. Os termopares com Ferro e Cobre apresentam maior oscilação do que os que são constituídos por Platina, Ródio, Irídio e Tungsténio. Mesmo o termopar tipo N que é bastante estável apresenta uma oscilação de 2 ºC após 1000 horas a 1200ºC. Deste modo, em aplicações a temperaturas elevadas, e em medidas contínuas, é conveniente escolher criteriosamente o termopar no que respeita também à estabilidade a longo prazo.

Precisão

A precisão dos termopares varia entre +/- 0.25% e +/- 2% do valor medido. 

Gamas de medidas

As gamas de medida dos termopares mais usuais apresentam-se na tabela 2.

 

Tabela 2 - Gamas de medida de termopares

Tipo Gama de Temperatura (ºC) Gama de Temperatura (ºF) Limites do Erro
Standard  Especial
T 0 a 350 32 a 662 ± 1.0 ºC ou 0.75% ± 0.5 ºC ou 4%
J 0 a 750 32 a 1382 ± 2.2 ºC ou 0.75% ± 1.1 ºC ou 4%
E 0 a 900 32 a 1652 ± 1.7 ºC ou 0.5 % ± 1.0 ºC ou 4%
K 0 a 1250 32 a 2282 ± 2.2 ºC ou 0.75% ± 1.1 ºC ou 4%
R, S 0 a 1450 32 a 2642 ± 1.5 ºC ou 0.25% ± 0.6 ºC ou 1%
B 800 a 1700 1472 a 3092 ± 0.5% ---
T -200 a 0 -328 a 32  ± 1.0 ºC ou 1.5% ---
E -200 a 0 -328 a 32  ± 1.7 ºC ou 1.0% ---
K -200 a 0 -328 a 32  ± 2.2 ºC ou 2.0% ---