信頼性の高い温度測定を実行するには、最初のステップは正しい温度機器、つまり温度センサーを選択することです。熱電対、サーミスター、白金抵抗器 (RTD)、および温度 IC は、テストで最も一般的に使用される温度センサーです。
熱電対とサーミスター温度計の特徴を紹介します。
1. 熱電対
熱電対は、温度測定で最も一般的に使用される温度センサーです。その主な利点は、広い温度範囲とさまざまな大気環境への適応性に加え、頑丈で手頃な価格であり、電源を必要とせず、最も安価であることです。熱電対は、一端で接続された 2 本の異なる金属線 (金属 A と金属 B) で構成されています。熱電対の一端が加熱されると、熱電対回路に電位差が生じます。測定された電位差を使用して温度を計算できます。
ただし、電圧と温度の間には非線形の関係があり、電圧と温度の間には非線形の関係があるため、温度については基準温度 (Tref) の 2 回目の測定が必要です。試験装置のソフトウェアまたはハードウェアを使用して、機器内の電圧温度変換を処理し、最終的に熱電対温度 (Tx) を取得します。 Agilent 34970A と 34980A データコレクタは両方とも、測定機能と計算機能を内蔵しています。
つまり、熱電対は最もシンプルで最も汎用性の高い温度センサーですが、高精度の測定や用途には適していません。
2.サーミスタ
サーミスタは半導体材料で作られており、そのほとんどは負の温度係数を持っています。つまり、温度が上昇すると抵抗が減少します。温度変化により抵抗が大幅に変化する可能性があるため、最も感度の高い温度センサーとなります。しかし、サーミスタの直線性は非常に悪く、製造プロセスと密接に関係しています。メーカーは標準化されたサーミスター曲線を提供できません。
サーミスタは体積が非常に小さいため、温度変化に素早く反応します。しかし、サーミスタは電流源を使用する必要があり、サイズが小さいため、自己発熱エラーの影響を非常に受けやすくなります。
サーミスタは 2 つの線で絶対温度を高い精度で測定しますが、熱電対よりも高価であり、より狭い範囲内の温度を測定できます。一般的に使用されるサーミスタの抵抗は 25 度で 5k Ω で、温度が 1 度変化するごとに 200 Ω の抵抗変化が生じます。リード抵抗が 10 Ω の場合、誤差は 0.05 度の無視できる程度であることに注意してください。高速かつ高感度の温度測定を必要とする電流制御アプリケーションに非常に適しています。サイズが小さいことは、スペースが必要な用途には有利ですが、自己発熱エラーの防止に注意を払う必要があります。
サーミスタには独自の測定技術もあります。サーミスタの利点は、熱負荷を引き起こすことなくすぐに安定するため、サイズが小さいことです。ただし、大電流が自己発熱を引き起こす可能性があるため、非常に弱いものでもあります。サーミスタは抵抗デバイスであるため、電流源は電力によりサーミスタに熱を発生させます。電力は電流と抵抗の二乗の積に等しい。したがって、小さな電流源を使用する必要があります。サーミスタが高熱にさらされると、永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
