Milivolts para Volts

Transformando a Leitura de um Sensor em Milivolts para Volts

A maioria dos sensores fala em milivolts. Um termopar, uma ponte de extensômetros, um shunt de corrente ou um eletrodo de pH entrega de alguns milivolts a algumas centenas de milivolts — muito abaixo da faixa em volts que um registrador de dados ou um cartão de entrada analógica espera. Passar esse número para volts é o primeiro passo antes de qualquer escalonamento.

Fator de conversão: 1 mV = 0,001 V, ou seja, divida a leitura em milivolts por 1.000. Um termopar tipo K a 100 °C entrega 4,096 mV, que são 0,004096 V — o número que você digita numa faixa de 0–0,1 V ou num cálculo de ganho.

De Onde Vêm Esses Milivolts

Sinais termoelétricos

Dois metais diferentes unidos na junta quente geram apenas dezenas de microvolts por grau — cerca de 41 µV/°C no tipo K —, então toda a faixa de trabalho ainda cabe em dezenas de milivolts.

Transdutores em ponte

Células de carga e sensores de pressão devolvem uma fração da tensão de excitação, informada em mV/V — logo o sinal real depende da fonte que alimenta a ponte.

Queda de tensão no shunt

Um shunt de corrente contínua é construído para que sua queda seja pequena — os valores padronizados de 50, 75 ou 100 mV na corrente nominal —, mantendo baixas a perda de potência e a carga imposta ao circuito.

Sondas eletroquímicas

Eletrodos de pH e de ORP seguem a relação de Nernst: cerca de 59,16 mV por unidade de pH a 25 °C, vindos de uma fonte de impedância altíssima.

Da Ficha Técnica ao Ajuste do Registrador

O caminho é o mesmo, venha o número do multímetro em modo mV ou de uma página da ficha técnica do sensor.

Digite a leitura que você mediu

Informe o valor em milivolts no campo da esquerda — 4,096, 20, 59,16, o que o instrumento indicar. Os volts aparecem enquanto você digita. A vírgula funciona como separador decimal e espaços perdidos são ignorados.

Compare com a faixa de entrada

0,020 V de uma célula de carga somem numa entrada de ±10 V, mas ficam bem acomodados dentro de uma faixa de ponte de ±25 mV ou ±100 mV.

Copie o número puro para a configuração

O botão de copiar coloca só o número na área de transferência — sem unidade, sem espaços —, que é o que uma janela de escalonamento ou uma célula de planilha espera. Ctrl + C dentro do campo faz o mesmo.

Volte do registrador para o sensor

Se o registrador indica 0,075 V, use o botão de inverter unidades (↔) para rodar V → mV e ver o que o shunt enxergou. Na mão, multiplique por 1.000: 0,075 V são 75 mV.

Atenção às condições de referência: um valor em milivolts de termopar só significa uma temperatura se a junta fria coincidir com a referência da tabela, e a saída de uma ponte só significa uma carga na tensão de excitação da ficha técnica.

Níveis Típicos de Saída de Sensores e Transdutores

Os níveis de sinal que mais aparecem na bancada, no formato em milivolts impresso nas fichas técnicas e no valor em volts usado no escalonamento e nos cálculos de ganho.

Sensor / fonte de sinal	Condição	Saída (mV)	Saída (V)
Termopar tipo K	100 °C, junta de referência a 0 °C	4,096 mV	0,004096 V
Termopar tipo J	100 °C, junta de referência a 0 °C	5,269 mV	0,005269 V
Célula de carga de 2 mV/V	Excitação de 10 V, capacidade nominal	20 mV	0,02 V
Eletrodo de pH	Uma unidade de pH a partir do neutro, 25 °C	59,16 mV	0,05916 V
Shunt CC, classe 50 mV	Na corrente nominal	50 mV	0,05 V
Shunt CC, classe 75 mV	Na corrente nominal	75 mV	0,075 V
Termorresistência Pt100	100 °C, excitação de 1 mA (138,51 Ω)	138,5 mV	0,1385 V

A faixa é estreita: do termopar em quatro milésimos de volt até a termorresistência em pouco mais de um décimo, tudo aqui cai nas primeiras casas decimais de um volt. É por isso que as fichas técnicas ficam em milivolts e deixam a conversão por sua conta.

O Que Este Conversor Resolve no Trabalho com Sinais

Os dois campos ficam vivos

Digite em qualquer um dos campos e o outro acompanha, então dá para percorrer toda a faixa — zero, meia escala, fundo de escala — sem apagar nada.

Sentido inverso para a conferência

O botão de inverter unidades passa para V → mV, o sentido necessário para verificar o que uma leitura do registrador significa nos terminais do sensor.

Qualquer unidade de tensão dos dois lados

As listas com busca cobrem todas as doze unidades, então a página também dá conta de um valor de termopar em µV/°C ou de uma especificação de desvio em nanovolts.

Números prontos para colar

Os resultados trazem até oito casas decimais e passam para notação científica em valores muito pequenos; copiar entrega o número limpo.

Dúvidas sobre Sinais de Sensores

O que significa 2 mV/V numa célula de carga em volts de verdade?

É uma razão, não uma saída fixa: a célula entrega 2 mV por volt de excitação na capacidade nominal. Com excitação de 10 V, o fundo de escala é 20 mV (0,02 V); com 5 V, é 10 mV (0,01 V). Metade da carga nominal entrega metade disso.

Por que um shunt de corrente é marcado como 50 mV e a que corrente isso corresponde?

O valor em milivolts é a queda na corrente nominal — 50, 75 e 100 mV são as classes comuns de catálogo. A corrente é a outra metade da marcação: um shunt de 100 A / 50 mV indica 50 mV (0,05 V) em 100 A, logo sua resistência é 0,5 mΩ e 25 mV significam 50 A.

Quantos milivolts um termopar tipo K entrega a 100 °C?

4,096 mV — isto é, 0,004096 V — com a junta de referência a 0 °C, conforme as tabelas da ITS-90. A sensibilidade ali é de aproximadamente 41 µV por grau, então um grau equivale a cerca de 0,041 mV. A curva não é perfeitamente linear, então consulte a tabela publicada em vez de multiplicar ao longo de uma faixa ampla.

Uma entrada analógica de 0–10 V de CLP consegue ler um sensor de milivolts direto?

Não de forma útil. A saída de 20 mV de uma ponte são 0,02 V — dois milésimos de uma faixa de 0–10 V, um punhado de contagens num cartão de 12 bits e enterrada no ruído. Acrescente um condicionador de sinais ou um amplificador de instrumentação (de 0–50 mV para 0–10 V exige ganho de 200), ou use um módulo de termopar, de termorresistência ou de ponte já com faixas em milivolts.

Por que meu multímetro mostra 0,000 na faixa de V se o sensor está funcionando?

O sinal é menor que o último dígito que a faixa consegue resolver: mesmo numa faixa de 6 V, um instrumento de 3½ dígitos anda de cerca de 1 mV em 1 mV, então uma saída de termopar de 4 mV arredonda para 0,00. Mude para a faixa dedicada de mV. Confira também se está em CC e se a entrada tem alta impedância para uma sonda de pH, para que o instrumento não a carregue.