O bloco manifold já está desenhado, o alojamento do sensor tem 12 mm de diâmetro e a especificação pede 0…2 bar relativo. O engenheiro sai à procura de um sensor de pressão miniatura que caiba ali e encontra um padrão incômodo nas fichas da KELLER: as células menores começam em faixas altas. A mais compacta dos datasheets atuais, a 4L, com Ø 11 mm, parte de 10 bar. Para ter 0…2 bar relativo como fundo de escala, o diâmetro sobe para 17 mm (21 mm na flange) a 19 mm.
Não é capricho de catálogo: é física da célula com óleo. E o diâmetro traz mais duas restrições que pouca gente confere antes do protótipo: a referência de pressão e a faixa compensada.
Um parêntese de nomenclatura: a KELLER chama essas peças de "cápsula de transdutor de pressão piezorresistiva" nos datasheets atuais (no de 2009, "transdutores piezoresistivos OEM"). Aqui, sensor de pressão é a célula que mede e entrega sinal em mV; transdutor é o sensor com fixação ou conexão; transmissor acrescenta a eletrônica que padroniza o sinal. A base está no guia sobre o que são sensores de pressão e como funcionam.
Por que a célula de 11 mm começa em 10 bar
Nos datasheets atuais da KELLER (edições 07 e 08/2025), a célula com óleo mais compacta é a 4L: Ø 11 × 5,2 mm, cerca de 2 g, que o datasheet da Série 4L (edição 08/2025) descreve como "ideal para aplicações com espaço de instalação limitado". A menor faixa é 0…10 bar, e só em versões absolutas.
A 7L, com Ø 15, desce a 0…5 bar. Para chegar a 0…1 bar, as fichas pedem a 9L ou a 10L (Ø 19) ou a 9FL (Ø 17, com flange de 21). Quanto menor a célula, maior a faixa mínima.
O padrão é antigo. O datasheet de 2009 das Séries 3 L a 10 L descrevia uma célula ainda menor, a 3L (Ø 9,5 × 4,2 mm), que partia de 0…20 bar, só em versões absolutas. A 3L não está entre os datasheets que a KELLER disponibiliza hoje. No mesmo documento, a KELLER aponta o responsável pelo limite: o óleo (fonte: datasheet 2009 — confirmar vigência).
O óleo, a membrana e a pressão interna: a explicação da KELLER
Da 4L à 10LHP, o chip piezorresistivo fica numa caixa metálica cheia de óleo de silicone, fechada por um diafragma soldado rente à face. O processo empurra o diafragma e o óleo leva a pressão ao chip.
O problema é que o óleo também se dilata com a temperatura. Segundo o datasheet de 2009, como a membrana resiste à deformação, a dilatação do óleo vira pressão interna sobre o chip, uma pressão que não existe no processo. E quanto menor o diâmetro, maior essa pressão interna e mais difícil compensar o zero.
A leitura prática é nossa: em 0…200 bar, essa pressão parasita é uma fração pequena do fundo de escala; em 0…1 bar, disputa espaço com o próprio sinal. Os datasheets atuais não repetem a explicação, mas suas faixas mínimas seguem a mesma lógica.
Diâmetro × faixa mínima: o recorte das famílias 4L a 10L
Recorte dos datasheets atuais (07 e 08/2025). Faixas completas, sobrepressão e sinal estão no datasheet de cada família, como o datasheet da Série 9L (edição 08/2025).
| Família | Ø × altura (mm) | Faixa mínima | Referências |
|---|---|---|---|
| 4L | 11 × 5,2 | 0…10 bar | PAA, PA |
| 7L | 15 × 5 | 0…5 bar | PR (até 0…50 bar), PAA, PA |
| 9FL (com flange) | 17 (21 na flange) × 5,5 | 0…0,2 bar | PR, PAA, PA |
| 9L | 19 × 5 | 0…0,2 bar | PR (até 0…50 bar), PAA, PA |
| 10L | 19 × 15 | 0…0,1 bar | PR (até 0…50 bar), PAA, PA |
O datasheet de 2009 listava ainda a 5L (Ø 12 × 4,5, a partir de 0…10 bar, só absoluta) e a 8L (Ø 17 × 7, a partir de 0…0,2 bar, com versão relativa abaixo de 50 bar), sem datasheet atual (fonte: datasheet 2009 — confirmar vigência). Hoje o Ø 17 aparece no corpo da 9FL, que é outra família.
Altura é outra conversa. A 7LHP mede Ø 15 × 8, contra Ø 15 × 5 da 7L: segundo o datasheet de 2009, para altas pressões a passagem de vidro dos contatos precisa ser mais espessa (fonte: datasheet 2009 — confirmar vigência).
Exemplo: 0…2 bar relativo num alojamento de Ø 12
- 4L (Ø 11): cabe no diâmetro, mas começa em 0…10 bar e não tem versão relativa. Descartada.
- 7L (Ø 15): exige alargar o alojamento e tem PR a partir de 0…5 bar. Mede 2 bar, mas usando 40 % da escala.
- 9L (Ø 19 × 5) ou 9FL (Ø 17, flange de 21): oferecem 0…2 bar PR. Exigem redesenhar o bloco.
Quanto custa ficar na 7L? Conta do redator, com a precisão máxima de ±0,50 %FS que os datasheets atuais dão para 7L e 9L à temperatura ambiente:
| Opção | Erro máx. (±0,50 %FS) | Em relação a 2 bar | Sinal a 2 bar (1 mA, sensibilidade típica) |
|---|---|---|---|
| 7L 0…5 bar PR | ±25 mbar | ±1,25 % da leitura | 32 mV/(mA·bar) × 2 bar ≈ 64 mV |
| 9L 0…2 bar PR | ±10 mbar | ±0,5 % da leitura | 53 mV/(mA·bar) × 2 bar ≈ 106 mV |
A célula maior entrega erro 2,5 vezes menor e sinal cerca de 65 % maior no mesmo ponto. Se o produto tolera ±25 mbar, a 7L resolve com Ø 15; se não tolera, o espaço precisa chegar a Ø 17 (21 na flange) ou Ø 19.
A referência também limita: PR só a partir da 7L
A KELLER usa três referências nas células da família: PR (relativa à pressão ambiente), PAA (absoluta, referência a 0 bar abs., vácuo) e PA (absoluta selada, referência a 1 bar abs.). A versão PR tem na traseira um tubinho de Ø 1,2 × 3 mm, a ligação de referência que mantém o chip referenciado à pressão ambiente.
Na célula de diâmetro pequeno, essa versão não está na tabela: a 4L é PAA e PA. A primeira família atual com PR é a 7L (Ø 15). Nas 7L, 9L e 10L a faixa relativa vai até 0…50 bar; acima disso, as tabelas trazem apenas versões absolutas.
Duas consequências para o projeto:
- Medir pressão manométrica com célula absoluta exige descontar a pressão atmosférica, com uma segunda medição barométrica ou aceitando o erro da variação do tempo. Em faixas altas esse erro some no fundo de escala; em 2 bar, não.
- A versão PR precisa de acesso à pressão ambiente. O caminho do tubinho de referência até a atmosfera entra no desenho do alojamento tanto quanto o diâmetro.
O custo escondido do diâmetro pequeno: faixa compensada
A célula pequena também perde na temperatura. Nos datasheets atuais, a 4L é compensada em 0…50 °C; as demais famílias, em −10…80 °C:
| Família | Compensada (padrão) | Temperatura do meio | Precisão a 20…25 °C | Estabilidade/ano |
|---|---|---|---|---|
| 4L (Ø 11) | 0…50 °C | −20…85 °C | ±0,50 %FS máx. | ±0,50 %FS |
| 7L (Ø 15) | −10…80 °C | −20…100 °C | ±0,25 típ. / ±0,50 máx. %FS | ±0,25 %FS |
| 9L (Ø 19 × 5) | −10…80 °C | −40…125 °C | ±0,25 típ. / ±0,50 máx. %FS | ±0,2 %FS (faixas > 1 bar) |
| 10L (Ø 19 × 15) | −10…80 °C | −40…125 °C | ±0,25 típ. / ±0,50 máx. %FS | ±0,15 %FS (faixas > 1 bar) |
O datasheet publica a faixa compensada e os coeficientes de temperatura, mas não traz valores para uso fora dessa faixa. Um portátil usado ao ar livre no inverno do Sul pode sair dos 0…50 °C da 4L com facilidade. A 4L também aceita outras faixas de temperatura sob pedido, sem valores publicados; a 7L (dentro de −40…125 °C) e as 9L e 10L (até −55…150 °C) publicam a faixa ampliada. Caixa e diafragma em Hastelloy C-276 ou titânio e o modelo de compensação matemática não estão na lista de opções da 4L.
Os coeficientes de temperatura do zero e da sensibilidade, família por família, estão no artigo sobre deriva térmica do sensor de pressão.
Quando a resposta é outra: transdutor sem óleo (M5) ou sensor para placa
A regra diâmetro × faixa vale para a célula com óleo. Há duas saídas fora dela:
- Série M5: o datasheet diz que o chip é soldado pela traseira a um suporte, sem membranas separadoras ou capilares; pela nossa leitura, portanto, sem óleo de transmissão. As versões são absolutas de 3, 10 e 30 bar, numa rosca M5 × 0,5. Pela nossa definição, é um transdutor; veja a página da Série M5.
- Séries 2 e 4: sensores para soldar direto na placa de circuito, com faixas a partir de 0,1 bar. O datasheet, de 2008 (confirmar vigência), não menciona membrana de aço nem óleo. O meio decide entre elas (a Série 2 é para ar seco); veja o artigo sobre sensor de pressão para placa.
E se a faixa for de fato baixa, na casa de 100 mbar, o diâmetro grande é só a primeira parte do problema: o offset da célula pode ser maior que o sinal. Esse caso está no texto sobre sensor de pressão em mbar.
Peça a indicação da família. Envie o espaço disponível (diâmetro e altura do alojamento), a faixa, a referência (PR, PA, PAA ou PD), o meio, a temperatura de operação, a quantidade ou volume anual e a fase do projeto. A Kelltech, distribuidora oficial da KELLER no Brasil, fornece a célula avulsa da Série 3 L – 10 L e cruza esses dados com os datasheets. Fale com a equipe técnica.
Fale com um especialista e encontre o produto certo para a sua aplicação.Equipe técnica da Kelltech, distribuidora oficial KELLER no Brasil.
Chamar no WhatsApp
