mA
Sinal 4–20 mA
Converta sinal, percentual e range de medição.
CENTRAL DE FERRAMENTAS
Visão geral
METROLOGIA E INSTRUMENTAÇÃO
Mais precisão.
Menos tempo procurando.
Cálculos, conversões e referências reunidos em um único lugar para apoiar a rotina técnica.
Acesso rápido
Ferramentas mais utilizadas na instrumentação industrial.
Escolha uma ferramenta
Ω
Pt100 / RTD
Temperatura e resistência de acordo com a curva nominal.
P
Pressão
Converta bar, psi, Pa, kgf/cm² e coluna d'água.
√
Erro + U
Compare |Erro| + U e √(Erro² + U²). A regra de aceitação depende do procedimento.
↕
Histerese
Compare as leituras de subida e descida.
V
Malha 4–20 mA
Corrente, resistência de carga e tensão.
√ΔP
Vazão por ΔP
Conversão por extração de raiz quadrada.
Hz
Encoder / RPM
Frequência de pulsos e rotação.
Calculadora em destaque
Simulação de um transmissor linear com range configurável.
4–20 mA → Unidade de engenharia
Informe a corrente e o LRV/URV do instrumento.
VALOR CONVERTIDO
50
50% do span
Relação linear. Valores fora de 4–20 mA indicam extrapolação; verifique a faixa de operação do instrumento.
Referência rápida
Conteúdo técnico com aplicação prática.
Conversão de sinal linear
PV = LRV + ((I − 4) / 16) × (URV − LRV)
Referência de Pt100
Curva nominal baseada na relação resistência-temperatura da IEC 60751. Não corrige automaticamente resistência dos cabos.
Escalas configuráveis
O cálculo utiliza os limites LRV e URV configurados. Confirme a escala e a unidade do instrumento em campo.
CÁLCULOS TÉCNICOS
Calculadoras
Ferramentas práticas com entradas editáveis e resultados instantâneos.
Conversão de sinais lineares
4–20 mA ou 0–10 V com escala configurável.
RESULTADO
4 bar
50% do span
Tabela rápida de 5 pontos
Valores nominais calculados a partir do range configurado.
| Ponto | Sinal ideal | Valor de engenharia |
|---|
Como funciona?
Correspondência linear entre o sinal e a variável.
PV = LRV + (S − Smin) × (URV − LRV) / (Smax − Smin)
Exemplo
Transmissor de pressão de −1 a 9 bar. Uma corrente de 12 mA corresponde a 50% do span, ou 4 bar.
Cuidados
- Verifique o range real configurado, não apenas a faixa nominal do sensor.
- O cálculo pressupõe relação linear e sinal escalonado normalmente.
- Sinais fora da escala serão mostrados sem limitar a 0–100%.
Pt100 ↔ Temperatura
Curva nominal IEC 60751 (α ≈ 0,00385 °C⁻¹).
RESULTADO
138,5 Ω
Curva teórica
Referência técnica
R(t) = R₀ × (1 + A·t + B·t²) [t ≥ 0]
Para temperaturas abaixo de 0 °C, acrescenta-se o termo C·(t−100)·t³ na equação de Callendar–Van Dusen.
Faixa nominal considerada: −200 °C a +850 °C. Curva Pt100 padrão, não representa automaticamente a calibração do sensor instalado.
Nota: configuração de 2, 3 ou 4 fios e resistência dos condutores não são compensadas por este cálculo.
Condutividade — célula condutiva
Converta condutância ou resistência em condutividade teórica, usando a constante da célula.
CONDUTIVIDADE CALCULADA
80 µS/cm
Cálculo sem compensação de temperatura.
O que essa calculadora considera?
κ = G × Kcel | G = 1 / R
Para R em Ω, G em µS = 10⁶ / R. O resultado aparece em µS/cm quando Kcel está em cm⁻¹.
Não realiza compensação de temperatura, determinação de Kcel ou cálculo de incerteza.
ⓘ
Modelo simplificado de célula condutiva. Não substitui calibração e método validado.
Erro e U · Comparação matemática
Informe diretamente o erro já calculado e a incerteza expandida (U), na mesma unidade.
Pode ser positivo ou negativo.
ERRO INFORMADO−0,2
|ERRO| + U0,3
√(ERRO² + U²)0,223607
RESULTADO DA COMBINAÇÃO SELECIONADA
0,223607
Comparação opcional com o limite informado.
Entenda o resultado
Soma: RM = |Erro| + U
RSS: RM = √(Erro² + U²)
ⓘ
Atenção: as duas expressões não são equivalentes. Selecione apenas a que consta do critério de aceitação e da regra de decisão aplicáveis. Um resultado dentro do limite informado não substitui a avaliação prevista no procedimento.
U deve ser incerteza expandida e estar na mesma unidade do erro. Não insira aqui componentes individuais de incerteza.
Nível por pressão hidrostática
Estimativa de altura de coluna de líquido.
ALTURA DE COLUNA
1 m
g convencional = 9,80665 m/s²
Equação básica
h = ΔP / (ρ · g)
Válida para líquido de densidade constante, modelo hidrostático simples e pressão diferencial corretamente referenciada.
Instalações com coluna úmida, selo remoto, pressão de tanque, diferentes cotas ou fluidos exigem ajustes no modelo.
Vazão volumétrica → mássica
Conversão considerando densidade do fluido.
VAZÃO MÁSSICA
1.996 kg/h
A densidade deve corresponder às condições de medição.
Relação
ṁ = ρ · Q
Quando Q é informado em m³/h e ρ em kg/m³, ṁ resulta em kg/h.
Não substitui compensações de temperatura, pressão ou composição aplicáveis a gases e outros fluidos.
Histerese de indicação
Mesmo ponto medido nos sentidos crescente e decrescente.
HISTERESE ABSOLUTA
0,04
Informe o span para ver % span.
Leituras de ida e volta
H = |Indicação subida − Indicação descida|
H (% span) = H / |URV − LRV| × 100
Realize as leituras no mesmo ponto e nas mesmas condições. Para histerese máxima, avalie todos os pontos do ciclo aplicável.
Queda de tensão na malha
Lei de Ohm para corrente contínua e resistência conhecida.
TENSÃO NA CARGA5 V
FONTE − CARGA19 V
RESISTÊNCIA DA CARGA250 Ω
LEITURA EM 250 Ω
5 V
Valor teórico na resistência informada.
Diagnóstico rápido
V(carga) = (I em mA / 1.000) × R
V(disponível) = V(fonte) − V(carga)
ⓘ
O valor disponível não garante que o transmissor irá operar: ainda é necessário conferir sua tensão mínima e a queda em cabos e outros elementos. O cálculo não determina sozinho a resistência HART exigida.
Vazão pela raiz de ΔP
Relação simplificada entre diferencial de pressão e vazão.
RESULTADO
500 m³/h
25% de ΔP corresponde a 50% da vazão máxima.
Onde aplicar
Q = Qmáx × √(ΔP / ΔPmáx)
Relação idealizada para elemento primário de ΔP, condições e densidade constantes. Sem compensação de pressão, temperatura, fator de descarga ou corte de vazão baixa.
ⓘ
Se o transmissor já fornece saída linearizada em vazão, não aplique a raiz novamente no CLP ou na conversão.
Encoder: frequência ↔ rotação
Conversão para pulsos contados em um único canal.
VALOR CONVERTIDO
60 rpm
Frequência por canal, sem multiplicação por quadratura.
Relações
RPM = (Hz × 60) / PPR
Hz = (RPM × PPR) / 60
ⓘ
Se o contador usa bordas múltiplas (x2/x4), o PPR efetivo deve refletir a forma como os pulsos são contados. RPM não equivale diretamente à velocidade linear em mm/min, que depende do deslocamento por volta.
UNIDADES
Conversões rápidas
Unidades recorrentes nas calibrações e na instrumentação.
Conversor de pressão
VALOR CONVERTIDO
14,5038 psi
1 bar → psi
Referências usuais
1 bar = 100.000 Pa
1 psi = 6.894,757293 Pa
1 kgf/cm² = 98.066,5 Pa
1 atm = 101.325 Pa
Para coluna de água, o protótipo usa 1 mmH₂O = 9,80665 Pa e 1 inH₂O = 249,088908 Pa. Esses fatores dependem da definição convencional adotada; confira as condições exigidas no trabalho.
Conversor de temperatura
VALOR CONVERTIDO
77 °F
Fórmulas
°F = (°C × 1,8) + 32
K = °C + 273,15
ⓘ
O cálculo rejeita temperaturas abaixo de zero absoluto.
APRENDIZADO RÁPIDO · METROLOGIA
Guia de calibração
Aprenda a interpretar um certificado, entender as grandezas e reconhecer os limites de cada método. Conteúdo educativo; não substitui a ITB, as normas aplicáveis nem a análise crítica do laboratório.
Como ler este guiaOs exemplos são didáticos. Cada tema diferencia fundamento físico, aplicação prática e requisito normativo. Uma referência técnica não significa que todo procedimento ou faixa tenha sido validado.
01 · INTERPRETAÇÃO DE CERTIFICADOS
Leia um certificado de calibração, campo por campo
Exemplo de sensor de temperatura Pt100, reconstruído a partir da estrutura e dos resultados de um certificado fornecido para estudo. Selecione os números no documento para aprender a interpretar cada seção e toque nos títulos da tabela para conhecer os símbolos.
Exemplo didático, não é certificado válido. A identificação do cliente, TAG, número do documento, padrões identificáveis, nomes, assinatura, QR Code e marcas foram omitidos. Os valores da tabela de resultados foram mantidos apenas para demonstrar a leitura.
DOCUMENTO ILUSTRATIVO · SEM VALIDADE
1 / 1CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO
Exemplo técnico: sensor de temperatura Pt100
1. Dados do cliente
Solicitante: identificação omitidaLocal: identificação omitida
2. Dados do item
Instrumento: Sensor de temperaturaSensor: Pt100 (termorresistência)Faixa nominal: 0 a 50 °CDivisão: 0,1 °C
3. Dados da calibração
Local: no local de instalaçãoCondições ambientais: declaradas no certificado
4. Metodologia
Médias de três leituras do instrumento e do padrão de referência, em cada ponto, em meio térmico com uniformidade e estabilidade conhecidas.
5. Padrões utilizados
Termohigrômetro · multicalibrador · termorresistência de referência. Identificações e números dos certificados omitidos.
6. Resultados (°C)
| 10,10 | 10,22 | −0,12 | 0,19 | 2,00 | ∞ | 120 mm |
| 20,70 | 20,75 | −0,05 | 0,17 | 2,00 | ∞ | 120 mm |
| 30,10 | 30,16 | −0,06 | 0,15 | 2,00 | ∞ | 120 mm |
Selecione uma coluna ↑ para entender o significado. Exemplo do primeiro ponto: 10,10 − 10,22 = −0,12 °C.
7. Notas
Convenção declarada: Tendência = VMLI − VR. A incerteza expandida U, k e graus de liberdade efetivos são informados no documento.
8. Responsabilidades
Campos de execução, emissão e assinatura autorizada, sem pessoas identificadas neste modelo.
MODELO DIDÁTICO · NÃO VÁLIDO
Dados completos no certificado original
O técnico deve confirmar identificação do instrumento, data, método, padrões, rastreabilidade e assinatura. Esses dados foram ocultados somente nesta demonstração.
Exemplo construído para treinamento
A apresentação reproduz os campos técnicos, não a aparência nem a autenticidade do certificado original. Não utilize este modelo como comprovação de calibração.
02 · TERMINOLOGIA
As palavras que mais confundem na calibração
Indicação O que o instrumento mostra
Valor fornecido pelo instrumento. Ex.: um transmissor configurado em 0–100 bar gera 12 mA; em uma relação linear ideal, isso equivale a 50 bar.
Fundamento: VIM / leitura de instrumento.Valor de referência O que usamos para comparar
Valor atribuído pelo padrão de referência, com rastreabilidade e incerteza adequadas. Não é necessariamente um valor exato ou sem incerteza.
Fundamento: VIM e GUM.Erro de indicação Diferença com sinal
Neste guia adotamos e = indicação − referência. Positivo significa que o instrumento indicou acima da referência; negativo, abaixo. Verifique sempre a convenção expressa no certificado.
Fundamento: VIM; convenção explicitada no método.Tendência Estimativa do erro sistemático
Pode representar estimativa de erro sistemático nas condições estabelecidas, conforme o modelo de medição. Nem todo certificado utiliza “tendência” como sinônimo de erro de indicação.
Fundamento: VIM.Incerteza de medição Dispersão atribuída ao resultado
Caracteriza a dispersão dos valores que podem ser atribuídos ao mensurando com base na informação disponível. Não é sinônimo de erro, tolerância ou correção.
Fundamento: VIM / GUM.Incerteza expandida (U) Abrangência do resultado
Geralmente expressa por U = k × uc, com fator de abrangência k e incerteza-padrão combinada uc. k≈2 costuma estar associado a uma abrangência próxima de 95% sob hipóteses apropriadas; não presuma isso sem consultar o certificado.
Fundamento: GUM / NIT-DICLA-021.Calibração × ajuste × verificação Três operações diferentes
Calibração: estabelece a relação entre indicações e valores de referência. Ajuste: intervenção para alterar a resposta do instrumento. Verificação: fornece evidência de atendimento a requisitos especificados. Calibrar não significa aprovar automaticamente.
Fundamento: VIM / Inmetro.Erro + U e raiz da soma quadrática Uso consciente
|e| + U é uma combinação conservadora usada em determinados critérios; √(e² + U²) é uma combinação matemática diferente. Nenhuma das duas é exigência geral para todos os certificados. Adote apenas a expressão estabelecida no critério de aceitação e na regra de decisão da atividade.
Referência: ILAC G8 / procedimento aplicável.03 · FÍSICO-QUÍMICA
Condutividade: o que o sensor realmente mede?
Uma célula condutiva não “enxerga” diretamente µS/cm. O sistema aplica uma excitação elétrica, avalia a resposta da solução e obtém a condutância elétrica (G). Para calcular a condutividade eletrolítica (κ), usa a constante da célula (Kcel); a eletrônica do medidor realiza a conversão.
1 · RESPOSTA ELÉTRICAR (Ω) ou G (S)G = 1 / R
→2 · GEOMETRIA DA CÉLULAKcel (cm⁻¹)Determinada ou conhecida
→3 · RESULTADOκ = G × KcelS/cm, mS/cm ou µS/cm
Exemplo numérico (ilustrativo)
Se G = 800 µS e Kcel = 0,10 cm⁻¹, então κ = 80 µS/cm.
Em medições reais, a temperatura da solução afeta fortemente a condutividade. É indispensável indicar se o valor está na temperatura de medição ou compensado para uma referência, por exemplo 25 °C.
E durante a calibração?
Podemos avaliar a etapa elétrica do indicador por meio de sinais ou resistências de referência, ou avaliar o conjunto medidor + célula com solução de referência adequada. Também pode existir comparação direta entre sistemas, se o método for tecnicamente apropriado e validado.
Atenção: a comparação direta entre dois medidores não significa que a constante da célula tenha sido determinada.
Cuidados: tipo de célula (contato ou indutiva), integridade/limpeza, bolhas, contaminação, polarização, temperatura, solução de referência, faixa e rastreabilidade. O modelo G × K descreve a célula condutiva de contato em condições apropriadas; outras tecnologias têm modelos diferentes.
Base técnica: Metrohm — células de condutividade ↗ · DOQ-Cgcre-022 ↗
04 · MASSA
Balanças: calibração, ensaios e controle legal
O que avaliamos em uma calibração?
Usando cargas de referência adequadas, avaliamos as indicações e seus erros. Dependendo do procedimento, entram repetibilidade, excentricidade, diferentes cargas e incerteza de medição.
Exemplo: com massa de referência de 100,00 kg e indicação de 100,05 kg, o erro de indicação é +0,05 kg, nesta convenção.
E a Portaria Inmetro nº 157/2022?
É o Regulamento Técnico Metrológico relativo a instrumentos de pesagem não automáticos dentro das finalidades de uso abrangidas. Não se deve aplicar indiscriminadamente os mesmos critérios de verificação legal a toda calibração industrial.
Classe, divisão de verificação (e), divisão real (d), carga máxima (Max) e finalidade de uso influenciam os requisitos aplicáveis.
E quando não consigo colocar toda a carga no instrumento?
Não existe autorização genérica para declarar uma faixa que não foi ensaiada. Alguns métodos de ensaio contemplam substituição de cargas sob condições específicas. Qualquer alternativa deve observar a finalidade, a norma aplicável, o procedimento validado, a disponibilidade de padrões e as evidências da execução.
Na calibração de sistemas de pesagem instalados em tanques, também é preciso distinguir a calibração da indicação de massa da avaliação do sistema completo em sua condição real de uso.
05 · FUNDAMENTOS POR GRANDEZA
O que é medido e como se compara?
Pressão Pa, bar, psi
Força por unidade de área. Em calibração comparamos o medidor com um padrão de pressão, observando pontos e possíveis diferenças entre subida e descida. Pressão manométrica, absoluta e diferencial são referências distintas — não confunda.
Temperatura °C, K, Pt100, termopar
Uma Pt100 varia sua resistência elétrica com a temperatura; o indicador converte Ω em °C pela curva aplicável. Termopares usam a tensão termoelétrica e compensação da junta de referência. Sensores e indicadores podem ser calibrados juntos ou separadamente.
Umidade relativa %UR e ponto de orvalho
Razão entre a pressão parcial do vapor d'água e a pressão de saturação nas mesmas condições, expressa em %. Ao calibrar, controle temperatura, estabilização e uniformidade do ambiente de referência.
Vazão m³/h, L/min, kg/h
Vazão volumétrica representa volume por tempo; vazão mássica, massa por tempo. A relação Qm = ρ Qv exige unidades consistentes e densidade válida nas condições de medição.
Nível mm, m, % e ΔP
Nível pode ser medido por régua, flutuador, radar ou pressão. Na medição hidrostática simplificada, ΔP = ρgh. Densidade do fluido, geometria do tanque e tomada de pressão afetam a interpretação.
Sinais de instrumentação 4–20 mA e 0–10 V
O transmissor converte uma grandeza de processo em sinal elétrico. Para uma faixa linear, 4 mA corresponde ao LRV e 20 mA ao URV. Verifique range configurado, fonte de alimentação, carga e possíveis sinais de diagnóstico fora da faixa.
Massa e volume kg, g, L, mL
A massa é avaliada por comparação com pesos ou outros métodos adequados. Volume pode ser determinado por métodos gravimétricos, volumétricos ou comparação, conforme o instrumento e o procedimento, observando temperatura, densidade e menisco quando aplicável.
pH e ORP pH e mV
O pH é relacionado à atividade de íons hidrogênio, inferida por resposta eletroquímica do eletrodo. ORP é potencial de oxirredução medido em mV. As verificações elétricas e a calibração com soluções não devem ser confundidas.
06 · TRANSPARÊNCIA E RASTREABILIDADE
Referências para conferir as informações
Os links abaixo apontam para publicações oficiais ou técnicas de referência. A existência de um documento não dispensa verificar sua revisão vigente, abrangência e aplicabilidade.
VIM 2012Conceitos fundamentais: indicação, erro, calibração e incerteza ↗
GUM / InmetroExpressão e avaliação da incerteza de medição ↗
NIT-DICLA-012Relação padronizada dos serviços de calibração ↗
NIT-DICLA-021Expressão da incerteza e CMC ↗
DOQ-Cgcre-022Exemplos de estimativa de incerteza: físico-química ↗
ILAC G8Regras de decisão e declaração de conformidade ↗
Inmetro — Portaria 157/2022Instrumentos de pesagem não automáticos abrangidos ↗
MetrohmPrincípio de medição e constante de célula na condutividade ↗
✓
Uso responsável: esta é uma ferramenta de estudo e apoio. Não substitui os documentos controlados do laboratório, a avaliação da competência, as condições do instrumento e a aprovação de resultados por pessoa autorizada.
COLA DO INSTRUMENTISTA
Consulta técnica
Relações e conceitos resumidos. Referência rápida, não procedimento de calibração.
PRESSÃO
P = F / A
Pressão e força
Pressão em pascal (Pa), força em newton (N), área em m².
VAZÃO
Q = A · v
Vazão volumétrica
Q em m³/s, área em m² e velocidade média em m/s.
NÍVEL
ΔP = ρ · g · h
Coluna hidrostática
Usar pressão diferencial em Pa, densidade em kg/m³ e h em m.
DENSIDADE
ρ = m / V
Densidade de fluido
Massa dividida por volume. Cuidado com condições de temperatura.
SINAIS
% = (mA − 4) / 16 × 100
Corrente e percentual
Para transmissor linear 4–20 mA, 12 mA equivale a 50%.
TEMPERATURA
R₀ = 100 Ω
Pt100 nominal
Resistência nominal de 100 Ω a 0 °C, curva IEC 60751.
METROLOGIA
e = indicação − referência
Erro de indicação
O sinal positivo ou negativo deve ser mantido no resultado.
HISTERESE
H = |I↑ − I↓|
Comparação dos sentidos
Diferença de leituras no mesmo ponto em subida e descida.
VISCOSIDADE
ν = μ / ρ
Viscosidade cinemática
Relaciona viscosidade dinâmica e densidade do fluido.
MALHA
V = I · R
Tensão na carga
Com I em ampères e R em ohms, V resulta em volts.
TRANSMISSORES
Span = URV − LRV
Range × span
LRV e URV são os limites configurados; span é a diferença algébrica entre eles.
VAZÃO ΔP
Q ∝ √ΔP
Extração de raiz
Somente quando o sinal representa ΔP linear; não extrair duas vezes.
ⓘ
Origem: conteúdo organizado a partir das referências da imagem de instrumentação fornecida e de relações físicas usuais. Fórmulas simplificadas pressupõem condições específicas.
CONSULTA EXTERNA · RBC / ESCOPO
Como consultar o escopo no Inmetro
Orientação para pesquisa no site oficial, sem reproduzir o escopo aqui.
EMPRESA A PESQUISARCompetec Metrologia Ltda.Acreditação: CAL 0420 · confirmar situação vigente no Inmetro
- Abra a página oficial da Rede Brasileira de Calibração (RBC), no Inmetro.
- Na pesquisa de laboratórios, informe Competec Metrologia Ltda. ou o número CAL 0420.
- Abra o escopo vigente e confira o serviço, faixa, CMC, método e local de execução aplicáveis.
- Confirme a situação atual da acreditação antes de considerar o serviço como acreditado.
A marca acima apenas identifica a empresa que deve ser pesquisada. Este portal é independente, não representa a Competec nem o Inmetro e não declara a acreditação de nenhum serviço.