こうぎょうねつていこう工業分野において低温域zで常用される温度検出センサであり、金属又は半導体材料の抵抗値の温度変化に伴う特性に基づいて温度測定を実現する。その核心原理は:温度が上昇する時、材料内部の格子振動の激化は電子散乱の増強をもたらし、抵抗値を増大させる(例えば白金、銅などの正温度係数材料)、半導体材料の一部は負の温度係数特性を示している。この物理的特性は、−200℃〜850℃の範囲の高精度温度測定コア素子とする。
こうぎょうねつていこうの主な特徴:
1、高精度と高安定性
精度が高い:工業用熱抵抗(特に白金抵抗Pt 100/Pt 1000)は非常に高い温度測定精度を有する。例えば、IEC 60751規格に準拠するAPt 100の0°C時の許容誤差は±(0.15+0.002|t|)°Cに過ぎない。
長期安定性が良い:正常な使用条件の下で、その抵抗-温度関係は非常に安定しており、年間ドリフト量は極めて小さく、長期信頼性のある測定が必要な場合に適している。
2、測温範囲が広い
典型的な産業用白金抵抗(Pt 100)の温度測定範囲は、通常−200°C〜+850°Cである。
ステンレス鋼、高温合金、セラミックスなどの異なる保護管材料を選択することにより、深冷から高温までの様々な状況に適応することができる。
(注:銅抵抗Cu 50/Cu 100は範囲が狭く、約-50°C ~+150°C、応用が少ない)
3、出力信号の線形度が良い
白金抵抗は広い温度範囲にあり、その抵抗値は温度とほぼ線形関係にある(Callendar−Van Dusen方程式に従う)。
利点:線形度が良いことは信号処理が簡単で、校正と補償が容易で、測定結果は直観的で信頼性があることを意味する。
4、繰り返しが良い
同一支熱抵抗は複数回の昇降温度サイクルにおいて、同一温度点の測定結果に対して高度に一致し、優れた繰り返し性を有し、測定の信頼性を保証した。
5、耐干渉能力が強い
熱抵抗が出力するのは抵抗信号(または電圧/電流信号に変換)であり、熱電対のマイクロボルトレベル電圧信号よりも電磁干渉(EMI)に対する抵抗力が強く、特にモータ、インバータなどの強い電磁環境下の工業現場での使用に適している。
6、構造が堅固で、信頼性が高い
工業用熱抵抗は、通常、感温素子(白金フィラメント/フィルム)、絶縁材料、保護管、および配線ボックスから構成される。
保護管:ステンレス鋼(例えば304、316 L)、高温合金(例えばInconel 600)、セラミックスなどの材料を採用し、機械損傷、化学腐食と高圧を効果的に防ぐことができる。
全体設計:構造がコンパクトで、密封性が良く(IP等級が高い)、劣悪な工業環境の中で長期にわたって安定して働くことができる。
7、応答時間が相対的に遅い
主な欠点:接触式温度測定であるため、感温素子は保護管内にカプセル化され、その熱応答時間は熱電対より遅い。
影響要因:応答時間は、保護チューブのマテリアル、肉厚、直径、およびスリーブが付いているかどうかによって異なります。応答速度は、小径、薄肉保護管、または露端式(部分露出)設計を選択することにより加速することができる。
8、外部励起電源が必要
熱抵抗自体は受動デバイスであり、外部から一定の励起電流(通常1 mA)を供給して抵抗値を測定する必要がある。
これは、測定システム(例えばトランスミッタ、PLCモジュール)が電力供給機能を備えている必要があることを意味する。