熱電対と測温抵抗体 (RTD) の違いは何ですか?

ちょっと、そこ！温度センサーのサプライヤーとして、私は熱電対と測温抵抗体 (RTD) の違いについてよく質問されます。これら 2 種類の温度センサーは多くの業界で非常に一般的ですが、動作方法が異なり、独自の機能があります。それでは、それぞれの特徴を詳しく見ていきましょう。

仕組み

まず、これらのセンサーがどのように温度を測定するかについて説明しましょう。熱電対はゼーベック効果に基づいています。簡単に言うと、2 つの異なる金属を 2 つの接合点で接合し、これらの接合点間に温度差があると、電圧が発生します。この電圧を測定することで温度を知ることができます。これは、さまざまな金属が熱と相互作用する方法によって起こる、ちょっとした電気手品のようなものです。

一方、測温抵抗体は、金属の電気抵抗が温度によって変化するという原理に基づいて動作します。通常、RTDは白金などの純金属でできており、温度が上昇すると金属の抵抗も増加します。この抵抗の変化を測定して温度を決定します。熱電対に比べて単純な関係ですが、どちらの方法でも問題は解決します。

正確さ

温度センサーに関しては精度が非常に重要です。 RTD は非常に正確であることで知られています。特に中温範囲において、高レベルの精度で測定値を得ることができます。特にプラチナ RTD は非常に安定しており、非常に信頼性の高い温度測定を提供できます。そのため、研究室や一部のハイエンド産業プロセスなど、温度を正確に知る必要がある用途に最適です。

ただし、熱電対は RTD よりも精度が少し劣ります。熱電対の精度は、使用される金属の種類や製造の品質など、いくつかの要因によって影響を受ける可能性があります。しかし、それらを考慮に入れないでください。これらは、多くの産業用途にとって依然として十分な精度を備えており、場合によっては、精度の違いがそれほど重要ではない場合もあります。

温度範囲

もう 1 つの重要な要素は、各センサーが処理できる温度範囲です。高温用途では熱電対が最適です。熱電対の種類によっては、非常に高い温度 (場合によっては 2300°C、またはそれ以上) にも耐えることができます。そのため、高温の炉や一部の航空宇宙用途での温度測定などに最適です。

一方、RTD の温度範囲はより制限されています。通常、-200°C ～ 850°C の範囲で良好に機能します。これは広い範囲のように見えるかもしれませんが、熱電対が処理できる範囲ほど極端ではありません。しかし、温度があまり高くならない一般的な産業用および商業用アプリケーションのほとんどでは、RTD で十分です。

応答時間

応答時間は、センサーが温度の変化をどれだけ早く検出できるかを表します。熱電対は一般に、RTD に比べて応答時間が速くなります。温度差による電圧の生成に依存しているため、温度の変化を非常に急速に感知することができます。これは、化学反応や動きの速い工業プロセスなど、温度が急速に変化する用途に役立ちます。

RTD は電気抵抗の変化に依存しているため、応答時間がわずかに遅くなります。 RTD 内の金属は抵抗を変化させるために加熱または冷却する必要があり、これには少し時間がかかります。ただし、多くのアプリケーションでは、RTD の応答時間が遅いことは問題にならない場合があります。

料金

温度センサーを選択するときは、常にコストを考慮します。熱電対は通常、RTD よりも安価です。熱電対に使用される材料は比較的安価で、製造プロセスもそれほど複雑ではありません。これにより、多くのアプリケーション、特に多数のセンサーが必要な場合に、コスト効率の高いオプションとなります。

一方、RTD はより高価です。プラチナなどの純金属の使用とより精密な製造プロセスがコストの上昇につながっています。ただし、RTD が提供する精度と安定性が必要な場合は、追加コストを支払う価値があるかもしれません。

アプリケーション

これらのセンサーが一般的に使用される場所について話しましょう。熱電対は、高温を伴う産業用途で広く使用されています。これらは、発電所で蒸気の温度を測定するために、金属加工産業で溶融金属の温度を監視するために、自動車産業で排気ガス温度を測定するために使用されます。暑い場所ではさまざまな場所で見つけることができます。

RTD は、精度が重要なアプリケーションでよく使用されます。これらは、HVAC システムで温度を制御したり、食品加工で適切な調理および保管温度を確保したり、医薬品製造で生産プロセス中に適切な温度を維持したりするために使用されます。温度センサー熱電対を選択するか RTD を選択するかにかかわらず、これらのアプリケーションには優れたオプションとなります。

その他の関連製品

多くのシステムには、温度センサー以外にも重要なコンポーネントがあります。例えば、逆止弁システム内の流体と気体の流れを制御し、それらが一方向にのみ流れるようにするために使用されます。そして-20℃吸着乾燥機圧縮空気から水分を除去するために使用されますが、これは多くの工業プロセスで重要です。

結論

まとめると、熱電対と RTD はどちらも優れた温度センサーですが、それぞれに長所と短所があります。熱電対は高温用途に適しており、応答時間が速く、安価です。一方、RTD はより正確で、温度範囲がより制限されており、より高価です。

2 つのどちらかを選択する場合は、温度範囲、必要な精度、応答時間、コストなど、特定のアプリケーション要件を考慮する必要があります。として温度センサーサプライヤー、お客様のニーズに合わせた正しい選択をお手伝いいたします。

温度センサーの購入に興味がある場合、またはアプリケーションに最適なタイプについてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは、お客様の温度検知のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをします。

参考文献

• 『温度測定ハンドブック』
• 温度センサーに関するさまざまな業界のホワイトペーパー