1-1-1-1 熱電対

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 熱電対とは,二種類の金属を接続した閉回路で,二つの接続点を異なる温度に保つときに,回路に電流が流れる現象を利用したものである(図1)。この電流を発生させる起電力が,熱起電力であり,熱起電力は温度差に比例した電圧となる。熱電対は,温度を電圧に換算するセンサである。
工業用で多く使用される熱電対は,JISで規定されている。JIS C 1602ではB,R,S,K,E,J,T,N,Cが規定され,熱電対の種類ごとに付与される規準熱起電力が,基準関数によって定義されている。C熱電対を除く,熱電対に常用限度及び過熱使用限度がJIS C 1602に示されているので,実際に使用する場合,参照されたい。
 熱電対の構造は,素線を組み合わせて測温接点を作り,電気絶縁を施せば,使用することができ,使用環境(耐蝕食性,使い易さ等)により,保護管,端子板等が付加される。
 図2に示すようなシース熱電対が工業用として多く使用されJIS C 1605に規定されている。
シース熱電対は,金属シースと熱電対素線の間に,粉末状の無機絶縁物を充てん封入し,一体となった構造に加工された熱電対であり,保護管付き熱電対より柔軟性がある。
熱電対は測温抵抗体と比較して,耐振性に優れ高温,高圧等の悪条件下の使用にも耐えることができる。特に細径の熱電対は小さな対象物の温度測定が可能で,応答特性に優れるといった特徴を持つ。


熱電対.jpg

図1 熱電対回路

熱電対2.jpg熱電対3.jpg図2 シース熱電対断面と測温接点部

 熱電対の特徴及び誤差要因を表1に示す。

表1熱電対の特徴および誤差要因

測定方式種類特徴誤差要因

接触式

熱電対

・細径のものは応答速度が速い

・振動・衝撃に強い

・材料の選定により極めて高い温度の測定ができる

・基準接点が必要である

・基準接点の安定度

・補償導線の影響

・熱履歴による材質の不均化

・長期にわたる高温使用による熱電対線の劣化

・熱電対線からの熱の流出入

 

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