Transmissor de pressão: o que é, como funciona, sinais de saída e como especificar

Por Equipe Técnica Kelltech · publicado em 03/04/2019 · atualizado em 07/10/2026

O painel está montado, o cartão de entrada analógica do CLP espera 4…20 mA e o sensor chegou com saída de 0…10 V. Ou chegou certo, mas a leitura não volta a zero com a linha despressurizada, porque alguém selou a referência atmosférica do conector. Quase todos os problemas com um transmissor de pressão começam na especificação, não no instrumento.

Aqui você vai entender como ele funciona por dentro, quais sinais de saída existem e como escolher entre eles, que referência de pressão pedir e o que conferir na conexão antes de fechar o pedido.

O que é um transmissor de pressão

É um instrumento que mede a pressão de um líquido ou gás e a converte em um sinal elétrico padronizado, que um CLP, um controlador, um indicador ou um sistema supervisório consegue ler a distância. Ele não foi feito para ser lido por uma pessoa no campo: normalmente não tem visor. O valor aparece no painel ou no software.

A diferença para o transdutor está no sinal. O transdutor entrega o sinal bruto do sensor, de baixa amplitude, que ainda precisa ser condicionado. O transmissor já traz a eletrônica que amplifica, compensa e padroniza esse sinal. O assunto tem os seus detalhes, explicados em qual a diferença entre transmissor e transdutor de pressão.

Como funciona: do sensor ao sinal de saída

O caminho é o mesmo em praticamente todo transmissor industrial:

1. Elemento sensor: a pressão age sobre uma membrana. Nos modelos piezorresistivos, essa deformação muda a resistência de um circuito em ponte gravado em silício, e a ponte gera uma pequena tensão proporcional à pressão. Para entender quando um sensor piezorresistivo ou capacitivo faz mais sentido, veja sensor piezorresistivo ou capacitivo.
2. Separação do meio: uma membrana de aço inox isola o chip do fluido, e um óleo de enchimento transmite a pressão até ele.
3. Compensação: o sinal do silício varia com a temperatura. A eletrônica corrige zero e ganho conforme a temperatura medida internamente.
4. Condicionamento e saída: o sinal compensado é convertido para corrente, tensão ou protocolo digital.

A compensação é o que separa um transmissor estável de um que deriva com o sol da tarde. Na Série 21 Y, por exemplo, um sensor de temperatura divide a faixa térmica em campos de 1,5 K. Para cada campo, os valores de correção de zero e de ganho são calculados na calibração e gravados em uma EEPROM. Em operação, a eletrônica aplica a correção do campo correspondente. Por isso o datasheet traz a margem de erro total em duas faixas: máx. ±1,0 %FS entre 0 e 50 °C e máx. ±1,5 %FS entre -10 e 80 °C.

Sinais de saída: 4…20 mA, 0…10 V, ratiométrico ou digital

A escolha do sinal depende do que está do outro lado do cabo. A tabela resume os quatro casos mais comuns, com exemplos de séries KELLER e dados dos respectivos datasheets:

4…20 mA: o padrão da indústria

Em corrente, a resistência do cabo não altera o sinal, e o "zero vivo" de 4 mA ajuda no diagnóstico: corrente perto de zero indica fio rompido ou falta de alimentação, não pressão nula. A conversão é linear:

I = 4 mA + 16 mA × (P − P_mín) / (P_máx − P_mín)

Exemplo: transmissor 0…10 bar medindo 6 bar → I = 4 + 16 × 6 / 10 = 13,6 mA. No sentido inverso, 8 mA lidos no CLP correspondem a (8 − 4) / 16 × 10 = 2,5 bar.

O ponto que mais dá problema na partida é a carga. O transmissor precisa de uma tensão mínima nos seus terminais, e o que sobra da fonte é consumido pelo resistor de entrada do cartão e pelo cabo. Para a Série 21 Y, o datasheet define a resistência de carga máxima como (U − 8 V) / 0,025 A. Com fonte de 24 V: (24 − 8) / 0,025 = 640 Ω. Se a soma de cartão, barreira e cabo passar disso, o sinal satura antes do fundo de escala.

0…10 V e ratiométrico

A saída em tensão é simples de ler, mas sofre com queda no cabo e interferência em lances longos. A ratiométrica é um caso particular: o sinal é proporcional à tensão de alimentação. Ela funciona bem quando o transmissor e o conversor A/D compartilham a mesma fonte de 5 V, como em um equipamento fechado, e não é indicada para levar o sinal até um painel distante.

Digital: mais informação no mesmo cabo

Nos transmissores digitais a pressão chega ao sistema como um valor numérico, sem conversão analógica no caminho. Na Série 33 X / 35 X, a interface RS485 permite ligar até 128 transmissores em um mesmo barramento, a margem de erro padrão é de 0,05 %FS entre 10 e 40 °C (0,1 %FS entre -10 e 80 °C) e é possível alterar unidade, zero e ganho por software. Esses modelos também oferecem saída analógica de 4…20 mA ou 0…10 V, mas a conversão D/A acrescenta 0,05 %FS ao erro, segundo o datasheet.

Referência de pressão: relativa, absoluta, selada ou diferencial

A mesma faixa nominal pode significar coisas diferentes conforme a referência. A nomenclatura KELLER usa estas siglas:

• PR (relativa): zero na pressão atmosférica. A referência chega ao sensor pelo conector ou pelo cabo, e por isso esse caminho não pode ser vedado.
• PAA (absoluta): zero no vácuo. Indicada quando a variação barométrica interfere na medição.
• PA (selada): zero em 1.000 mbar absolutos, com a referência fechada dentro do transmissor. Útil em pressões altas, onde a variação barométrica é desprezível, e em locais onde a ventilação seria uma porta de entrada para umidade.
• PD (diferencial): mede a diferença entre duas tomadas, como antes e depois de um filtro. A Série PD-39 X faz isso com dois sensores absolutos e recomenda que a pressão diferencial seja de pelo menos 5 % da faixa padrão.

Os exemplos práticos de cada referência estão em pressão absoluta, manométrica e diferencial.

Conexões, vedação e ambiente

Depois do sinal, confira a parte mecânica. Usando a Série 21 Y como referência:

• Conexão de pressão: G1/4" macho, G1/8" macho e 7/16"-20 UNF macho e fêmea.
• Conexão elétrica: conectores M12 (4 pinos), Packard ou mPm, ou cabo.
• Grau de proteção: IP67 com M12 ou Packard, IP65 com mPm e IP54 com cabo, sempre com o conector correspondente montado.
• Materiais molhados: aço inox AISI 316L e junta externa de Viton, sem juntas internas.
• Sobrepressão: 2 vezes a faixa, com máximo de 1.100 bar.
• Interferência: isolamento de 300 V e alta imunidade a tensões entre a caixa e o conector, o que importa perto de conversores de frequência.

Em produtos alimentícios, fluidos viscosos ou meios que cristalizam, a rosca com cavidade acumula resíduo. Nesses casos vale avaliar modelos com membrana de alinhamento frontal, como a Série 35 X com rosca G1/2". As aplicações por setor estão em transmissor de pressão industrial: principais aplicações.

Como especificar sem retrabalho

Antes de pedir orçamento, tenha estas respostas em mãos:

1. Faixa de operação e picos: a faixa nominal deve cobrir a operação normal, e os picos devem ficar abaixo da sobrepressão admissível.
2. Referência: PR, PA, PAA ou PD.
3. Sinal e alimentação: o que a entrada do CLP ou controlador aceita, e se a carga do laço cabe na tensão disponível.
4. Precisão: compare a margem de erro total na faixa de temperatura real, não só a linearidade. Na Série 21 Y, a linearidade típica é de ±0,25 %FS, mas o número que vale para o processo entre 0 e 50 °C é a margem total de ±1,0 %FS.
5. Fluido e temperatura: compatibilidade com 316L e Viton e a temperatura de operação do processo.
6. Conexões: rosca, tipo de conector e comprimento de cabo.
7. Área classificada: as versões Ei da KELLER têm certificação europeia ATEX, não Inmetro. No Brasil, a instalação em área classificada exige certificação Inmetro, que esses modelos não possuem. Se for o seu caso, fale com a equipe técnica para avaliar a aplicação.

Na escolha do fornecedor, exija o datasheet completo do fabricante com a margem de erro total, a faixa de temperatura compensada e os materiais molhados. Os transmissores são da KELLER, com sede em Winterthur, na Suíça, e unidade em Jestetten, na Alemanha; as empresas têm certificação ISO 9001. A Kelltech é a distribuidora oficial da KELLER no Brasil, e a linha que ela distribui vai além dos transmissores: inclui também transdutores, manômetros digitais, data loggers e sondas de nível.

Limites e cuidados

• Pressão dinâmica em 1.000 bar: na Série 21 Y, a faixa de 1.000 bar é indicada somente para aplicações estáticas.
• Golpe de aríete e pulsação: picos rápidos podem passar da sobrepressão admissível mesmo com a média dentro da faixa. Avalie amortecedor ou uma faixa maior.
• Referência atmosférica: nos modelos PR, cabo dobrado, prensa-cabo vedado ou conector mal montado prejudicam a referência e causam desvio de zero.
• Leitura local e registro: um transmissor como a Série 21 Y não tem visor nem memória de dados. Para um teste de campo com leitura no local e registro dos dados, um manômetro digital costuma ser a ferramenta certa.

Precisa definir sinal, faixa e conexão para a sua aplicação? Veja os dados da Série 21 Y, compare as opções na linha de transmissores de pressão e fale com a equipe técnica da Kelltech.

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