会社のニュース 温度 センサー: 知ら なけれ ば なら ない もの

温度センサーは、温度信号を電圧、電流、抵抗、デジタル信号などの測定可能な電気信号に変換するデバイスであり、産業オートメーション、家電製品、医療機器、自動車エレクトロニクス、環境モニタリングなどの分野で広く使用されています。

1. 分類

温度センサーは、測定方法と動作原理に基づいて分類できます。

1.1 測定方法による分類

接触型温度センサー

センサーが測定対象に直接接触し、熱伝導によって温度を測定します。利点は高い測定精度であり、液体や固体の温度測定に適していますが、応答速度は比較的遅く、環境の影響を受ける可能性があります。一般的な用途には、熱電対、RTD（測温抵抗体）、サーミスタなどがあります。

非接触型温度センサー

物体から放射される赤外線放射を検出することによって温度を測定し、物理的な接触はありません。利点は、応答時間が速く、測定対象を妨げないことです。ただし、測定精度は、物体の表面の放射率の影響を受けます。一般的な用途には、赤外線温度計とサーマルイメージャーなどがあります。

1.2 動作原理による分類

(1) 熱電対

熱電対は、ゼーベック効果に基づいており、温度差により2つの異なる金属の接合部に電位が発生します。

- 広い測定範囲（-2001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C～23001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C）、極端な温度環境に適しています。

- 高速応答時間（ミリ秒レベル）、高温と振動に耐えます。

- ただし、精度は比較的低く（Cです。±1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C～Cです。- 分解能：最小検出可能な温度変化。高精度センサーは0.011. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C）、冷接点補償が必要です。

一般的なタイプ

- K型熱電対（ニッケルクロム - ニッケルシリコン）：最も一般的に使用され、-2001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。Cから12601. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

- J型熱電対（鉄 - 銅ニッケル）：還元環境に適しており、01. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。Cから7601. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

- T型熱電対（銅 - 銅ニッケル）：低温測定に適しており、-2001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。Cから3501. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

- S/R型熱電対（白金ロジウム - 白金）：高温測定（01. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。Cから16001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C）に使用され、高精度ですが高コストです。

(2) 測温抵抗体（RTD、抵抗温度検出器）

RTDは、金属（白金、銅、ニッケルなど）の抵抗が温度によって変化するという特性を利用して測定します。

一般的な用途

- 高精度（Cです。±1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C～Cです。0.51. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C）、良好な安定性、長期的なモニタリングに適しています。

- 広い測定範囲（-2001. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。C～8501. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。PTCサーミスタ

- ただし、応答は比較的遅く（秒レベル）、高価であり、駆動には定電流源が必要です。

一般的なタイプ

- PT100（白金抵抗、0Ω）：低コストですが、温度範囲が狭いです。(3) サーミスタ1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- PT1000（白金抵抗、0

°Ω）：低コストですが、温度範囲が狭いです。(3) サーミスタ1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。°

Cで50Ω）：低コストですが、温度範囲が狭いです。(3) サーミスタ1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。NTCサーミスタ

温度が上昇すると抵抗が減少し、高感度（

±

0.05

°Cです。- ただし、非線形性が強く、変換にはルックアップテーブルまたはSteinhart-Hart方程式が必要です。1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。PTCサーミスタ

特定の温度で抵抗が急激に増加し、過熱保護によく使用されます。

一般的な用途：モーター過熱保護、自己復帰ヒューズ。

(4) デジタル温度センサー

デジタル温度センサーは、ADCとデジタルインターフェース（I2C、SPI、1-Wireなど）を統合し、追加の信号調整回路を必要とせずにデジタル信号を直接出力します。

特徴

- 強い耐干渉能力、組み込みシステムに適しています。

- 校正不要、使いやすい。

一般的な用途

赤外線センサーは、物体から放射される赤外線放射（波長3～14µm）を検出することによって温度を測定します。

特徴

- 非接触測定、非常に高速な応答（ミリ秒範囲）。

- ただし、測定精度は、物体の表面の放射率の影響を受けます（金属などには補償が必要です）。

一般的な用途

- 体温測定ガン（MLX90614など）。

- 産業機器の熱画像（FLIRサーマルイメージャーなど）。

温度センサーの主な性能パラメータ

- 測定範囲：センサーが正常に動作できる温度範囲。たとえば、熱電対は最大2300

°

Cに達することができ、NTCは通常-50

°1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。°1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 精度：測定誤差の範囲。たとえば、RTDは1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

°Cです。±1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。°Cです。±1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。°Cです。- 分解能：最小検出可能な温度変化。高精度センサーは0.011. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

- 応答時間：温度変化が出力で安定するまでの時間。熱電対はミリ秒レベルに達することができ、RTDは通常秒レベルです。1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。- 長期安定性：時間の経過に伴うセンサーのドリフトの程度。白金抵抗

<0.1

°

C/年。温度センサー選択ガイド1. 温度範囲：高温には熱電対、低温にはRTDまたはNTCを選択します。2. 精度要件：高精度にはRTD、低コストにはNTCを選択します。

3. 応答速度：高速測定には熱電対または赤外線センサーを選択します。

4. 環境要因：腐食性環境には装甲熱電対、湿潤環境には防水パッケージを選択します。

5. 出力信号：組み込みシステムはデジタルセンサー（I2C/SPI）を好みます。