コンテンツ
熱電対は、熱を電力に変換するために使用されるデバイスです。 2点間の温度差を測定します。熱電対は、幅広い可用性と非常に低コストのため、最も広く使用されている温度センサーの1つです。残念ながら、しかし、彼らは最も正確な温度リーダーではありません。
ゼーベック効果
ゼーベック効果は、熱電対の機能において重要な役割を果たします。それは、2つの金属半導体間の温度差が電気を生み出すと述べています。これらの半導体がループを形成すると、電流が発生します。熱電対はこの効果に基づいて温度を測定します。熱電対が2つの半導体間の温度勾配の間に配置されると、ゼーベック効果によって作成された回路の一部になります。これにより、電圧を測定し、使用する金属の種類に応じて、その電圧を読み取り可能な温度勾配に変換できます。
熱電対の機能
熱電対が温度勾配を測定するとき、2つの半導体間の温度差を測定しています。これは、熱電対をマルチメーターに接続する必要があることを意味します。これにより、ユーザーは関連する2つの半導体の電圧を読み取ることができます。温度と電圧の差は直接関係しています。したがって、回路を流れる電圧を読み取ることができれば、2つの半導体間の温度差を計算できます。この温度差は、電圧を測定することで得られます。電圧は、熱電対半導体の2つの接合部間の温度差に直接対応します。
熱電対の種類
熱電対には多くの種類があり、すべてプローブで使用される金属合金が異なります。最も一般的なタイプK熱電対（クロメル-アルメル）は非常に安価で、測定可能な温度範囲が広いです。ただし、このタイプの安さは、クロメルの構成成分であるニッケルのキュリー点である摂氏354度を超える温度では、それほど正確ではなく、感度の変化が発生する可能性があることを示しています。タイプEの熱電対（クロメルコンスタンチン）はタイプKよりも感度が高く、非磁性です。熱電対には他にも多くの種類があり、完全なリストは「参考文献」セクションにあります。
用途
熱電対は、鋼の製造に使用され、鋼の温度を測定して、その融解温度に基づいて鋼の炭素含有量を決定します。パイロットライトでも使用されます。このアプリケーションでは、火炎がオンかどうかを判断するために、熱電対のプローブがパイロット火炎内にある必要があります。炎がオンになると、熱電対に電流が生成され、炎によって生成された熱が読み取られます。炎が消えると、電子センサーはガス漏れを防ぐためにガスを止めることができます。
熱電対の使用法
熱電対は、動作中に3つの法則に従います。第一に、均質材料の法則では、熱電対の接合部に適用されない温度は生成される電圧に影響を与えません。温度勾配が生じないためです。第二に、中間材料の法則は、新しい材料によって形成された接合部が温度勾配を受けない限り、回路に注入された新しい材料は電圧を変化させないことを示しています。連続した温度の法則では、3つ以上の接合点間の電圧を加算することができます。