測温抵抗体-温度を測定するためのセンサー：それは何ですか、説明と種類

温度は主要な物理的パラメータの1つです。日常生活と生産の両方でそれを測定し、制御することが重要です。このための多くの特別なデバイスがあります。測温抵抗体は、科学や産業で積極的に使用されている最も一般的な機器の1つです。今日は、測温抵抗体とは何か、その長所と短所を説明し、さまざまなモデルについても理解します。

アプリケーションエリア

測温抵抗体 は、固体、液体、気体の媒体の温度を測定するために設計されたデバイスです。また、バルク固体の温度を測定するためにも使用されます。

測温抵抗体は、ガスおよび石油生産、冶金、エネルギー、住宅および共同サービス、およびその他の多くの産業でその地位を確立しています。

重要！ 測温抵抗体は、中性環境と攻撃的な環境の両方で使用できます。これは、化学産業におけるデバイスの普及に貢献しています。

ノート！ 熱電対は、温度を測定するために業界でも使用されています。 熱電対に関する記事.

センサーの種類とその特性

測温抵抗体による温度測定は、1つまたは複数の抵抗検出素子と接続を使用して実行されます ワイヤー、保護ケースにしっかりと隠されています。

車両の分類は、敏感な要素のタイプに応じて正確に行われます。

GOST6651-2009に準拠した金属測温抵抗体

によると GOST 6651-2009 それらは、金属測温抵抗体のグループ、つまりTSを区別します。その敏感な要素は、金属線またはフィルムでできた小さな抵抗器です。

プラチナ温度計

プラチナTSは他のタイプの中で最も一般的であると考えられているため、重要なパラメーターを制御するためにインストールされることがよくあります。温度測定範囲があります -200°Сから650°Сまで。特性は一次関数に近いです。最も一般的なタイプの1つは Pt100 (Pt-プラチナ、100-0°Cで100オームを意味します).

重要！ この装置の主な欠点は、組成物に貴金属を使用するためにコストが高くなることです。

ニッケル測温抵抗体

ニッケルTSは、温度範囲が狭いため、製造に使用されることはほとんどありません（-60°Сから180°Сまで）および操作上の問題がありますが、温度係数が最も高いことに注意してください。 0.00617°C^-1.

以前は、このようなセンサーは造船で使用されていましたが、現在この業界ではプラチナ車両に置き換えられています。

銅センサー（TCM）

銅センサーの使用範囲はニッケルセンサーよりもさらに狭いように思われます（-50°Сから170°Сまでのみ）、しかし、それにもかかわらず、彼らはより人気のあるタイプの車両です。

秘訣はデバイスの安さにあります。銅製の検知素子はシンプルで気取らない使用方法であり、低温や店舗の気温などの関連パラメータの測定にも最適です。

ただし、このようなデバイスの耐用年数は短く、銅線TSの平均コストはそれほど高くありません（約1000ルーブル).

サーミスタ

サーミスタは、検出素子が半導体でできている測温抵抗体です。それは、酸化物、ハロゲン化物、または両性の特性を持つ他の物質である可能性があります。

この装置の利点は、温度係数が高いだけでなく、将来の製品に任意の形状を与えることができることです（細いチューブから数ミクロンの長さのデバイスまで）。原則として、サーミスタは温度を測定するように設計されています -100°Сから+200°Сまで.

サーミスタには次の2つのタイプがあります。

• サーミスタ -抵抗の温度係数が負である。つまり、温度が上昇すると、抵抗が減少します。
• posistors -抵抗の温度係数が正です。つまり、温度が上昇すると、抵抗も増加します。

測温抵抗体の校正表

目盛り表は、温度計が特定の抵抗を持つ温度を簡単に判断できる要約グリッドです。このような表は、計装作業者が特定の抵抗値に従って測定温度の値を評価するのに役立ちます。

この表には、特別な車両の指定があります。あなたはそれらを一番上の行で見ることができます。数字は0°Cでのセンサーの抵抗値を意味し、文字はそれが作られている金属です。

金属を指定するには、次を使用します。

• PまたはPt -プラチナ;
• M -銅;
• N -ニッケル。

たとえば、50Mは銅のRTDであり、0°Cで50オームの抵抗があります。

以下は、温度計の校正表の一部です。

公差クラス

公差クラスを精度クラスの概念と混同しないでください。温度計を使用して、測定結果を直接測定して確認するのではなく、実際の温度に対応する抵抗値をバリアまたは二次装置に転送します。そのため、新しいコンセプトが導入されました。

許容誤差クラスは、実際の体温と測定中に得られた温度との差です。

TS精度には4つのクラスがあります（最も正確なものからエラーの大きいデバイスまで):

• AA;
• しかし;
• B;
• から。

これが公差クラスの表の断片です。完全版はで見ることができます。 GOST 6651-2009.

接続図

抵抗の値を見つけるために、それを測定する必要があります。これは、測定回路に含めることで実行できます。このために、ワイヤの数と達成される測定精度が異なる3種類の回路が使用されます。

• 2線式回路。最小限の数のワイヤーが含まれているため、最も安価なオプションです。ただし、この方式を選択した場合、最適な測定精度を達成することはできません。使用するワイヤの抵抗が温度計の抵抗に追加され、ワイヤの長さによっては誤差が生じます。業界では、このようなスキームはめったに使用されません。これは、特別な精度が重要ではなく、センサーが二次コンバーターのすぐ近くに配置されている測定にのみ使用されます。 2線式 左の写真に示されています.
• 3線式回路。以前のバージョンとは異なり、ここに追加のワイヤーが追加され、他の2つの測定ワイヤーの1つにすぐに接続されます。その主な目標は 接続されたワイヤの抵抗を取得する機能 そしてこの値を引きます（補償）センサーからの測定値から。二次装置は、主な測定に加えて、閉じたワイヤ間の抵抗を追加で測定し、それによってセンサーからバリアまたは二次への接続ワイヤの抵抗の値を取得します。ワイヤが閉じているため、この値はゼロである必要がありますが、実際には、ワイヤの長さが長いため、この値は数オームに達する可能性があります。さらに、この誤差は測定値から差し引かれ、ワイヤの抵抗が補償されるため、より正確な測定値が得られます。このような接続は、必要な精度と許容可能な価格の間の妥協点であるため、ほとんどの場合に使用されます。 3線式 中央の図に描かれています.
• 4線式回路。目標は3線式回路を使用する場合と同じですが、エラー補正は両方のテストリードにあります。 3線式回路では、両方のテストリードの抵抗値は同じ値であると想定されていますが、実際にはわずかに異なる場合があります。 4線式回路に別の4本目の線を追加することによって（2番目のテストリードに短絡）、その抵抗値を個別に取得し、ワイヤからのすべての抵抗をほぼ完全に補償することが可能です。ただし、この回路は4番目の導体が必要なため、より高価であり、したがって、十分な資金がある企業、またはより高い精度が必要なパラメータの測定のいずれかで実装されます。 4線式接続方式 あなたは右の写真で見ることができます.

ノート！ Pt1000センサーの場合、すでに0度になっているため、抵抗は1000オームです。それらは、たとえば、測定された温度が100〜160°Cである蒸気管で見ることができます。これは、約1400〜1600オームに相当します。ワイヤの抵抗は、長さに応じて、約3〜4オームです。それらは実際にはエラーに影響を与えず、3線式または4線式の接続方式を使用してもあまり意味がありません。

測温抵抗体の長所と短所

他の機器と同様に、測温抵抗体の使用には多くの長所と短所があります。それらを考えてみましょう。

利点：

• ほぼ線形の特性。
• 測定は非常に正確です（1°C以下の誤差);
• 一部のモデルは安価で使いやすいです。
• デバイスの互換性;
• 作業の安定性。

欠陥：

• 小さな測定範囲;
• 測定の限界温度がかなり低い。
• 精度を高めるために特別な接続スキームを使用する必要があり、実装のコストが増加します。

測温抵抗体は、ほとんどすべての業界で一般的なデバイスです。得られたデータの精度を恐れることなく、このデバイスで低温を測定すると便利です。温度計はあまり耐久性がありませんが、リーズナブルな価格とセンサーの交換のしやすさがこの小さな欠点をカバーしています。

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