RTD と熱電対の基礎
Q：RTD とは何ですか。
A：RTD（測温抵抗体）は、温度の変化に応じて抵抗値が変化するセンサです。 センサの温度が上昇すると、抵抗値は増加します。 抵抗と温度の関係はよく知られており、長期にわたって再現性があります。
RTD は受動デバイスです。 したがって、RTD 自体は出力を生成しません。 外部電子機器を使用して、センサに微小な電流を流して電圧を発生させることで、センサの抵抗値を測定します。
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Q：熱電対とは何ですか。
A： 熱電対は、2 種類の導体（通常は金属合金）で構成され、導体の両端の温度差に比例した電圧を発生させる装置です。 多くの温度測定方式とは異なり、熱電対は自己出力型であり、外部励起電力を必要としません。
詳しくはこちらをご覧ください 熱電対タイプ
Q：RTD と熱電対の違いは何ですか。
A：RTD と熱電対の主な違いは、温度範囲、精度および安定性、応答時間の 3 点です。
温度：
- RTD：温度範囲が狭い（−200 ℃ ～ 600 ℃）
- 熱電対：より広い温度範囲（−200 ℃ ～ 2000 ℃）
精度/安定性：
- RTD：高い精度を実現でき、長期にわたって安定性を維持可能
- 熱電対：RTD と比べて精度が低く、短期間でドリフトが生じる可能性あり
応答時間：
- RTD：1 ～ 7 秒
- 熱電対： 1 秒未満
詳しくはこちらをご覧ください RTD と熱電対の比較
Q：必要な用途にはどの種類の温度センサを使用すべきですか。
A：温度センサの種類は、主に次の 2 つの要因によって決まります。
1. 一つの要因は、現在プロセス制御装置を使用しているかどうかです。すでにプロセス制御システムを使用している場合、その装置が必要な温度センサの種類を決定します。
2. もう一つの要因は、新しいプロセス制御システムを構築するかどうかです。新規に構築する場合は、入手性が高く、市場において多様な制御および監視機器が対応している 100 Ω プラチナ RTD の使用を推奨します。
Q：3 本リード線と 2 本リード線を使用する利点は何ですか。
A：リード線は抵抗値を歪め、その結果、温度測定値に誤差が生じます。リード線が長いほど抵抗値を大きく読み取るため、測定対象の実際の温度よりも高い値を示します。3 本目のリード線を追加することで、最初の 2 本のリード線による読み取り誤差を相殺できます。
Q：プラチナ RTD 素子には、なぜ異なる抵抗温度係数（α）曲線が存在するのですか。
A：すべてのメーカが共通に使用できる規格を策定する目的で、政府機関や業界団体などのさまざまな機関が曲線を定義しています。一部には、再現性の高い曲線を提供できる個別メーカによって開発された曲線もあります。
Q：用途に適した抵抗温度係数（α）曲線はどのように選べばよいですか。
A：特定の用途に対応する曲線を選択する際は、次の点を考慮します。 1.まずは、使用中または使用予定の機器です。センサおよびセンサの入力曲線が一致している必要があります。 2.次に、コストです。α = 0.003926 の曲線を実現する場合、α = 0.003850 の曲線よりコストが高くなることがあります。
Q：トランスミッタはいつ必要ですか。
A：トランスミッタが必要となる理由はいくつかあります。
1. センサの出力信号を増幅するためです。センサが計測機器から離れて設置されている場合や、電気ノイズによって出力信号が歪む場合に重要です。
2. 温度測定機能を向上させるためです。
3. センサ信号を 0 ～ 20 mA や 4 ～ 20 mA などの標準信号に変換するためです。
Q：薄膜素子と巻線素子の主な違いは何ですか。
A：薄膜素子は、フォトリソグラフィと呼ばれる高度な技術を用いて製造されます。この技術により、従来の巻線素子と比べて、より堅牢で小型、高精度かつ高い費用対効果を備えたセンシング素子を実現できます。一方、巻線素子は製造に多くの労力を要するため、薄膜素子より高価になる傾向があります。
Q：素子とは何ですか。
A：素子とは、実際に測定を行うコンポーネントです。素子は、その機能および製造に用いられる技術に基づき、コイルや各種パターンを備え、信号を出力します。この信号を用いて、エネルギーのさまざまな特性の変化を測定します。
Q：冷接点とは何ですか。
A：接点とは、異なる 2 種類の金属が接合される点のことです。
1. 冷接点（基準 接点とも呼ばれます）とは、既知で安定した温度に保持される熱電対の接点です。この目的で使用される標準温度は 0 ℃（32 °F）です。
2. 熱接点（測定 接点とも呼ばれます）とは、対象物または環境の未知の温度を検知する接点です。
Q：接地型熱電対の利点と欠点は何ですか。
A： 接地型接点では、接点がパッケージ、保護ケース、または金属ケースと接触しています。これにより応答時間は速くなりますが、接地された先端部は周囲環境に存在する起電力の影響を受けやすく、測定誤差が生じる可能性があります。一方、非接地型接点は金属ケースと接触していません。応答時間は遅くなりますが、読み取り値の誤差も少なくなります。
