デジタル温度計のセンサーの仕組み

昔は温度を測定する際に、アルコールや水銀などが封入されたガラス管が多く用いられていました。現在はデジタル式で表示可能な電子式の温度計が多く用いられており、体温計や目覚まし時計といった身近な製品にも組み込まれています。デジタル式で温度を測定する装置は、温度計センサーを用いることで測定したい部分の温度を電気的な信号に変換して表示させる仕組みです。温度計センサーはいくつかの種類がありますが、多くの装置には測定をしたい物体に直接触れる方法(接触式)で温度を検知する素子が用いられています。

接触式の温度計センサーには、温度差によって起電力が発生する熱電対式と、電気抵抗が変化する抵抗式の2種類が多く用いられます。熱電対は2種類の異なる金属や半導体が接した構造になっていて、温度差が生じると起電力を生じるという性質があります。起電力の大きさを測定してデジタル信号に変換することで、温度計として用いることができます。ちなみに熱電対の別の用途として、発電や冷却用を目的とした素子も存在します。

抵抗式のセンサーは、金属の電気抵抗が温度によって変化するという性質を応用したものです。一般的に高温になると金属の電気抵抗は大きくなるので、電流を流した際の抵抗値を測定することで簡単に温度を知ることができます。抵抗式のセンサーは使用されている素材ごとに測定が可能な範囲が異なるので、用途に応じて素子の種類を選ぶことが大切です。

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