シンプルな構造な熱電対センサだからこそ、きちんと押さえておきたい事項をまとめました。
熱電対センサは、工業計測において、非常に多く使われています。
当たり前のように使っている計測機器について、今さら聞けない、基本的な原理から種類などを簡単にまとめました。
さらには、熱電対センサを接続できる計測機器にも測定原理があるのをご存知でしょうか。
こういった原理を理解することで、設置の工夫も行えますし、より有効なデータ取得を目指すことが出来ます。
ぜひダウンロード＆保存して、ご活用下さい。
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 【技術資料】これで理解が深まる！＿熱電対センサの原理や種類、特長について |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 1.1Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 有限会社シスコム (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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～熱電対の種類と測定原理～
2024/9/10
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そもそも熱電対とは、2種類の金属から成る、シンプ
ルな構造の温度センサです。
工業計測において、測温抵抗体と同様、非常に多く使
用されています。
しかし、電気抵抗の変化を利用している測温抵抗体
センサとは異なり、熱電対を構成する一対の導体が
温度勾配のある環境に置かれたとき､導体内に発生
する起電力の差を利用したものが熱電対センサです。
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メリット デメリット
種類が多く、-200℃～
+1700℃と広範囲の測定 測温抵抗体よりも精度が劣
が可能。 る。
非線形応答で、感度が低
原理がシンプルで、細径の い。
製造が出来る。
耐久性が高いものが多く、
比較的安価。
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対をなす2種類の導体の構成材料によって、様々な種類があります。
種類 ＋側 －側
ニッケル及びクロムを主とし ニッケル及びアルミニウムを主と
K た合金（クロメル） した合金(アルメル)
銅 銅及びニッケルを主とした合金
T
(コンスタンタン)
鉄 銅およびニッケルを主とした合金
J
（コンスタンタン）
E ニッケルおよびクロムを主と 銅及びニッケルを主とした合金
した合金（クロメル） (コンスタンタン)
ロジウム30%を含む白金ロ ロジウム6%を含む白金ロジウム
B
ジウム合金 合金
※上記の他、N,R,S,Cなどの種類もあり、JIS規格で規定されています。
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種類 メリット デメリット
・熱起電力の直線性が良い ・還元性雰囲気に不適。
K ・1000℃以下での耐酸化性が良い ・貴金属熱電対に比べて経時変化が大きい
・卑金属熱電対の中では安定性が良い ・ショートレンジオーダリングによる誤差が生じる
・熱起電力の直線性が良い ・使用限度が低い
T ・品質のばらつきが少ない ・＋脚の銅が酸化しやすい
・還元性雰囲気中で使用可能 ・熱伝導誤差が大きい
・還元性雰囲気中で使用可 ・＋脚の鉄がさびやすい
J ・熱電能がKより約20%大きい ・特性にばらつきが大きい
・熱起電力が大きい ・還元性雰囲気に不適
E ・Jに較べ耐蝕性、耐酸化性が良い ・電気抵抗が大きい
・両脚が非磁性
・1000℃以上の測定に適する ・600℃以下の測定は熱起電力が小さく不向き
・感度が低い
B ・常温での熱起電力が微小のため補償導線
が不要 ・熱起電力の直線性が良くない
・耐酸化、耐薬品性が良い ・高価
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2種類の異なる金属線の両端を繋げ、その2つの接点に温度
差が生じたときに電流が流れる、という現象を利用しています。
電流が流れる＝電位差が生じている、ということになり、その
電位差を熱起電力と呼んでいます。
ゼーベック効果
上記の現象をゼーベック効果とも言います。
熱起電力は、金属の種類と温度差できまっているので、電圧
を測れば、温度差が分かるということになります。
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シスコムの熱電対温度ロガー［SCM-TC4］
基準接点補償法
熱電対の原理を、両端の
内、一方を計測器とし、も
う一方を測定対象として
応用しています。
計測器内に、DAコンバー
タや補償温度センサを搭
載し、そこでの温度を、測
◎1秒からのサンプリング
定点との温度差に加算す ◎高精度のDAコンバータ搭載
るという方法です。 ◎補償温度センサはSHT45
◎最大4本の熱電対接続可能
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シスコムの熱電対温度ロガー［SCM-TC4］
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