熱電対についての豆知識 1

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熱電対

 このページに来られる方の多くは、温度センサとして『熱電対』という単語を目にした事があるかと思います。しかし、『熱電対』がどの様な測定原理で温度計測をしているのかご存じの方は、案外少ないかもしれません。
このページは、『熱電対』について、ちょっとだけ理解を深め、より良好な温度制御,温度計測に役立てばと言う趣旨のページです。

熱電対って何だろう?

 『熱電対』は、2種類の異なる金属線を先端で接合した(対にした)温度センサで、両端の温度差に応じて発生する微弱な電圧(熱起電力)を利用しています。
都合の良い事に、2種類の金属線の組み合わせが同じならば、太さや形状などによる影響を受けないため熱電対は、加工性が良く広く産業用温度センサとして使用されています。

<例>
熱電対 75℃分の熱起電力が発生
熱電対の原理は、ゼーベック効果と呼ばれ古くから知られています。(1821年:ドイツの物理学者トーマス・ゼーベック "Thomas Johann Seebeck" が発見)
当ホームページに於いても、『熱電対の原理について 熱電対についての豆知識1の解説』および『熱電対についての豆知識 金属と温度と電気の関係』など簡単ではありますが解説していますのでご参照願います。
さらに詳細に知りたい方は、『熱電対』『ゼーベック効果』にて検索してみるのもよいでしょう。

熱電対の3つの約束 (三法則)

  1. 均質回路の法則
  2. 中間金属の法則
  3. 中間温度の法則

1.均質回路の法則

 『均質回路の法則』と書くと、聞き慣れない方には難しく聞こえるかもしれませんが、要は、同じ金属線(均質な金属)のみでは、熱電対として熱起電力を取り出せないと言う当たり前の法則です。
同種の金属構成された場合、熱電対にはなりえません。
均質回路の法則

2.中間金属の法則

 『中間金属の法則』は、読んで字の如く熱電対の中間に異種金属が入った際の法則です。
熱電対の間に異種金属が挿入されて際、その両端に温度差がない場合は、温度計測に影響を受けません。 挿入された異種金属間に温度差が生じた場合、誤差の原因となる訳です。
中間金属の法則

3.中間温度の法則

 『中間温度の法則』は、下図のようにT1,T2,T3と温度の異なる点(別に3点でなければいけない訳ではなく説明の便宜上3ヶ所にしました)を熱電対にて温度計測した場合、T1−T2間の熱起電力E1とT2−T3間の熱起電力E2の和は、T1−T3間の熱起電力E3に等しいと言う法則です。
中間温度の法則

熱電対についての豆知識1をお読み頂きありがとうございます。
2ページ目もございますので是非お読み願います。
このページは、計測・制御機器の製造販売およびエンジニアリングとサポート企業、理化工業株式会社の著作になります。

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