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熱電対の測定原理

■熱電対の測定原理

ドイツ人の科学者ゼーベックが「2つの異なる金属の両端をつなげて、その両接点に異なる温度を加え温度差を生じさせると、その温度差に応じた電圧が発生し電流が流れる」ことを発見しました。

この現象を「ゼーベック効果」と言い、この発生した電圧を「熱起電力」と言います。

発生する熱起電力の大きさは2種類の金属の種類と両接点の温度差のみによって決まります。

熱起電力の値が大きくかつ安定している2種類の金属を組み合わせた温度センサを熱電対と言います。

熱電対で温度を測定する時、2種類の金属の接点温度(T)と計測器側の接点温度(T0)の温度差に応じた熱起電力が発生し、この熱起電力を計測器で測定しますが、測定方法としては次の2種類があります。

図2のように片側の接点を0℃にして電圧計で電圧を直読する方法です。ただしこの方法は計測器側の接点(T0)を測定中0℃に維持する必要があり、非常に手間が掛かります。

そこで図3のように計測器内部の温度を測り、0℃との温度差を加算する方法が主流であり、これを基準接点補償と言います。通常はこのように基準接点補償回路を内蔵した計測器を用いて測定します。

計測器側の温度(T0)が0℃の時の接点温度(T)に応じた熱起電力の値を規準熱起電力と言い、JIS C1602では9種類の熱電対が規格化されています。

 

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2024.03.29 Friday