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センサー技術Q&A

測温抵抗体

Q 測温抵抗体の応答速度について

Aある温度(T1)におかれた温度センサを他の温度(T2)の環境に移動させた場合、瞬時にT2に変わるのではなく必ずある程度の時間の遅れがあります。
この時のセンサーの温度は時間の経過と共に変化します。温度指示がT1とT2の温度差の50%に達した時の時間(θ)を時定数と呼び、応答時間、応答速度とも言います。
応答時間の測定は一般的には63.2%または90%を表す事が多いのですが、現在のJIS規格ではIEC751との整合化により50%とされています。

測温抵抗体の時定数

時定数はそのセンサーの外径、内径、材質、内部構造等により異なり、環境も水中と空気中ではまったく違います。よって、センサーの種類ごとに時定数を表記することは困難ですので、代表的な形状での時定数を下表に示します。

●Pt測温抵抗体(保護管タイプ)の時定数
Pt測温抵抗体(保護管タイプ)の時定数

●Pt測温抵抗体(シースタイプ)の時定数
Pt測温抵抗体(保護管タイプ)の時定数

時定数を速めるためには

表からもわかるとおり、速い時定数が求められる際にはなるべく細いシースタイプを用いることが有効ですが、使用用途によってはシースでは対応できない場合もあります。
時定数を速める際に一番のネックとなるのが空気の層です。
例えば保護管付きの場合、保護管内壁と感温部の間の空隙(くうげき)部分にどうやって熱を伝えるかが重要となり、通常は空隙に熱伝導の高いシリコングリスを充填するか、フィンを内蔵して保護管内壁と感温部を接触させる方法が用いられます。

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