熱電対と熱抵抗器の選択方法

まず、熱電対を紹介させてください。熱電対は、温度測定で最も広く使用されている温度デバイスです。その主な機能は、幅広い測定範囲、比較的安定した性能、単純な構造、良好な動的応答、および温度モデルをユニバーサルリモートトランスミッション4-20 MA電気信号に変換する機能です。これは、自動制御と集中制御に便利です。
熱電対の温度測定原理は、熱電効果に基づいています。 2つの異なる導体または半導体が閉ループに接続されている場合、2つの接合部の温度が異なる場合、ループで熱電位が生成されます。この現象は、Seebeck Effectとしても知られる熱電効果と呼ばれます。
閉ループで生成される熱電電位は、熱電ポテンシャルと接触電位の2つのポテンシャルで構成されています。熱電ポテンシャルとは、異なる温度のために同じ導体の両端によって生成されるポテンシャルを指します。導体が異なると、電子密度が異なるため、生成する可能性も異なります。名前が示すように、接触電位は、2つの異なる導体が異なる電子密度のために接触しているときに形成される電位を指します。特定のバランスに達すると、一定量の電子拡散が生成されます。接触電位のサイズは、2つの異なる導体の材料特性とその接触点の温度に依存します。
現在、国際的に使用される熱電対は標準仕様を持っています。国際規制では、熱電対は11の異なる部門、すなわちj、k、t、e、n、r、s、b、g、c、およびDに分割されていると規定しています。その中でも、R、S、B、G、C、およびDは貴金属に属しているため、貴金属の熱心とも呼ばれ、残りのものは安価な金属の熱心と呼ばれます。
熱電対の2つの一般的な構造、アセンブリタイプと装甲タイプがあります。アセンブリタイプの熱電対は一般に、熱電対、断熱チューブ、保護袖、ジャンクションボックスで構成されますが、装甲熱心は熱電対ワイヤ、絶縁材料、金属保護袖が組み立てられ、伸びた袖のしっかりした組み合わせです。
ただし、熱電対の電気信号は、送信するために特別なワイヤが必要であり、これを熱電対補償ワイヤと呼びます。異なる熱電対は異なる補償ワイヤを必要とします。その主な機能は、熱電対と接続し、温度測定領域から熱電対の参照端（中国のコールドエンドとして一般的に知られている）を維持するため、参照端の温度が安定するようにします。補償ワイヤは、補償タイプと延長タイプに分割されます。延長ワイヤの化学組成は、補償された熱電対の化学組成と同じですが、実際には、延長ワイヤは必ずしも熱電対と同じ金属で作られているわけではありません。通常、熱電位と同じ熱電位を持つワイヤーに置き換えられます。
補償ワイヤと熱電対の間の接続はシンプルで明確であり、プロの熱電対コネクタに接続できます。一般的な補償ワイヤのほとんどは、銅ニッケル合金でできています。

次に、熱抵抗器を導入しましょう。産業では熱抵抗器が広く使用されていますが、温度測定範囲により、その用途はある程度制限されています。熱抵抗器の温度測定原理は、導体または半導体の抵抗値が温度に変化する特性に基づいています。

多くの利点があり、高感度、強い安定性、良好な互換性、精度で電気信号をリモートで送信することもできますが、電力励起が必要であり、温度変化を瞬時に測定することはできません。
産業用熱抵抗器は通常、PT100、PT10、CU50、CU100を使用し、PT1000およびPT200も出現しています。

プラチナ熱抵抗の温度測定範囲は、一般に200〜800度摂氏マイナスであり、銅抵抗器の温度は一般に40〜140度の摂氏マイナスです。一般的に言えば、完成した熱抵抗器の単価は熱電対よりも高価であり、それらの長期的な安定性は熱電対の安定性ほど良くありません。